软件设计师考试 | 第六章 结构化开发方法 | 结构化设计方法

结构化设计（SD）方法是一种面向数据流的设计方法，它可以与SA方法衔接。

结构化设计方法的基本思想是将系统设计成由相对独立、功能单一的模块组成的结构。

用结构图来描述软件系统的体系结构，指出一个软件系统由哪些模块组成，以及模块之间的调用关系。

（一）结构化设计的步骤

1. 建立初始结构图

结构化方法本质上是一种功能分解方法。

整个软件看作一个大的功能模块，通过分解将其分解成若干个较小的功能模块，每个较小的功能模块再进一步分解，直到得到一组不必再分解的模块。

当一个功能模块分解成若干个子功能模块时，该功能模块实际上就是根据业务流程调用相应的子功能模块，并根据其功能要求对子功能的结果进行处理，最终实现其功能要求。

2. 对结构图的改进

根据设计准则对一些不合理的设计进行改进。

3. 书写设计文档

在概要设计完成后，书写设计规格说明，特别要为每个模块书写模块的功能、接口、约束和限制等。

4. 设计评审

对设计结果及文档进行评审。

---

（二）数据流图到软件体系结构的映射

结构化设计是将结构化分析的结果（数据流图）映射成软件的体系结构（结构图）。

1. 信息流的类型

类型：

• 变换流。可以明显地分成输入、变换（主加工）和输出三大部分。
• 事务流。有明显的事务中心，各活动流以事务中心为起点呈辐射状流出。

2. 变换分析

变换分析是从变换流型的数据流图导出程序结构图。

（1）确定输入流和输出流，分离出变换中心

把数据流图中系统输入端的数据流称为物理输入，系统输出端的数据流称为物理输出，位于输入流和输出流之间的部分就是变换中心。

（2）第一级分解

第一级分解主要是设计模块结构的顶层和第一层。

变换分析的第一级分解

• 顶层模块的功能是整个系统的功能
• 输入控制模块用来接收所有的输入数据
• 变换控制模块用来实现输入到输出的变换
• 输出控制模块用来产生所有的输出数据

（3）第二级分解

第二级分解主要是设计中、下层模块。

1. 输入控制模块的分解。
   从变换中心的边界开始，沿着每条输入通路，把输入通路上的每个加工映射成输入控制模块的一个底层模块。
2. 输出控制模块的分解。
   从变换中心的边界开始，沿着每条输出通路，把输出通路上的每个加工映射成输出控制模块的一个低层模块。
3. 变换控制模块的分解。
   根据数据流图中变换部分的实际情况进行设计。

（4）事务分析

事务分析是从事务流型数据流图中导出程序结构图。

1. 确定事务中心和每条活动流的流动性。（见事务流图）

• 事务中心位于数条活动流的起点，这些活动流从该点呈辐射状流出。
• 每条活动流也是一条信息流，它可以是变换流，也可以是另一条事务流。
• 一个事务流的数据流图由输入流、事务中心和若干条活动流组成。

2. 将事务流型数据流图映射成高层的程序结构。（见事务流型数据流图的高层程序结构图）

• 顶层模块的功能是整个系统的功能。
• 接收模块用来接收输入数据，对应于输入流。
• 发送模块是一个调度模块，控制下层的所有活动模块。
• 每个活动流模块对应于一条活动流，它也是该活动流映射成的程序结构图中的顶层模块。

3. 进一步分解。

• 接收模块的分解类同于变换分析中输入控制模块的分解。
• 每个活动流模块根据其流特性（变换流或事务流）进一步采用变换分析或事务分析进行分解。

事务流图

事务流型数据流图的高层程序结构图

（5）结构化设计方法的设计步骤

1. 复查并精化数据流图；
2. 确定数据流图的信息类型（变换流或事务流）；
3. 根据流类型分别实施变换分析或事务分析；
4. 根据系统设计的原则对程序结构图进行优化。

---