总体设计【软件工程总结】

1、总体设计过程主要由两个阶段组成：系统设计阶段、结构设计阶段。

    1）设想供选择的方案：抛弃需求分析阶段得出的数据流图中在技术上行不通的分组方法，余下的方法作为可能的方案。

    2）选取合理的方案：至少选出低成本、中等成本和高成本三种方案，对于每种方案都要准备一下四份资料：

        ①系统流程图

        ②组成系统的物理元素清单

        ③成本/效益分析

        ④实现这个系统的进度计划

    3）推荐最佳方案：之后进入总体设计的一下阶段——结构设计

    4)功能分解：分析数据流图中的每一个处理的功能，若过分复杂，必须将其分解为一系列易于理解的简单功能。

    5）设计软件结构：对于程序的每个子功能，设计出对应的模块，并把模块组织成良好的层次系统，模块自顶向下调用模块，最下层模块完成最具体的功能，可用层次图或结构图来描绘。

    6）设计数据库

    7）制定测试计划：提高软件的可测试性。

    8）手写文档：记录总体设计的结果：

        ①系统说明

        ②用户手册

        ③测试手册

        ④详细地实现计划

        ⑤数据库设计结果

    9）审查和复审：经过严格的技术审查后，再由客户从管理的角度进行复审。

2、设计原理

    1）模块化：即把程序划分为独立命名且可独立访问的模块，每个模块完成一个子功能。注意，随着模块数量的增加，每个模块的规模减小，使得开发单个模块的工作量减少，但是，设计模块间接口所需要的工作量也将增加。所以，模块数量要合理。模块化原理使软件结构清晰，易于设计和理解。

    2）抽象：当考虑任何问题的模块化解法时，可以提出许多抽象的层次。软件工程的每一步都是对软件解法的抽象层次的一次精化，下面讲的逐步求精也与抽象紧密相连。

    3）逐步求精：是人类解决复杂问题的基本方法，也是软件工程技术的基础，逐步求精可定义为“为了能集中精力解决主要问题而尽量推迟对问题细节的考虑”，是一个细化的过程。抽象和求精是互补的，抽象使得设计者能说明过程和数据，同时忽略底层细节；求精则帮助设计者在设计过程中逐步揭示出底层细节。

    4）信息隐藏和局部化：信息隐藏指出，设计一个模块时，使得其它模块不需要的一些信息不可访问。局部化即把一些关系密切的软件元素物理地放得彼此靠近，局部化有助于信息隐藏。如此，当软件需要维护时，信息隐藏使得引入的错误影响软件其它部分的可能性减小。

    5）模块独立：是模块化、抽象、信息隐藏和局部化概念的直接结果。模块独立度有两个定性指标

        ①耦合：衡量不同模块彼此间互相依赖的紧密程度，取决于模块间接口的复杂度，进入或访问一个模块的点，以及接口的数据。我们应追求耦合度弱的系统，耦合度强烈会加大软件复杂度。

        ②内聚：衡量一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度。我们应追求高内聚的系统，一个模块中的任务彼此间关系紧密。

3、启发规则：开发人员在长期实践中积累起来的丰富经验。

    1）改进软件结构提高模块独立性。

    2）模块规模应当适中。

    3）深度、宽度、扇出和扇入都应适当：它们分别是软件结构中控制的层数、同一层次上的规模总数的最大值、一个模块直接调用的模块数目、直接调用一个模块的上级模块数目。

    4）模块的作用域应该在控制域之内。

    5）力争降低模块接口的复杂度

    6）设计单入口、单出口的模块

    7）模块功能应当可以预测

4、描绘软件结构的图形工具：层次图和HIPO图、结构图。