软件设计的任务、目标与.ppt

第四章 软件设计,1,第4章 软件设计,软件设计的任务、目标与文档 软件设计原理与优化准则 软件的结构设计 数据库设计概论,第四章 软件设计,2,本章导读：,软件设计是软件开发的核心。是在需求分析和设计的基础上进行的。 本章论述软件设计的任务及目标、软件设计的概念、原理和设计准则、软件设计常用的方法以及多层结构设计技术、设计文档和管理文档编写的参考指南、数据库设计方法，数据模型设计案例分析。,第四章 软件设计,3,软件设计是后续开发步骤及软件维护工作的基础。如果没有设计，只能建立一个不稳定的系统结构,为什么要进行软件设计？,第四章 软件设计,4,概要设计说明书 详细设计说明书,软件设计,软件设计做什么？,简单地说，软件设计就是根据需求分析的“做什么(What to do?)”，确定系统应该“怎么做”(How to do?)。,需求规格说明书,第四章 软件设计,5,工程管理角度：,概要设计：将软件需求转化为软件的系统结构，形成概要设计规格书。 详细设计：过程设计和界面设计。形成详细设计规格书。,第四章 软件设计,6,工程技术角度：,数据设计：包括数据结构、文件和数据库的设计。 结构设计：选择合理的体系结构，对系统进行分解和划分。 过程设计：通过对结构表示进行细化，得到软件详细的界面、数据结构和程序算法。,第四章 软件设计,7,开发阶段的工作流 软件设计的任务 软件设计的目标 软件设计的文档,一、软件设计的任务、目标与文档,第四章 软件设计,8,1、开发阶段的工作流,第四章 软件设计,9,设计阶段选用合适的设计方法进行系统结构、数据结构、界面表示和实现过程的设计。,结构设计：定义软件组成及各主要成分之间的关系，构造软件系统的整体框架； 数据设计：完成数据结构的定义； 过程设计：对系统框架、数据结构和界面表示进行细化，对各结构成分所实现的功能，用很接近程序的软件表示形式进行过程性描述。 编码设计：将过程描述转换为某种程序设计语言的源代码。 软件测试：即对设计结果进行验证，得到完整有效地软件系统。,第四章 软件设计,10,2、软件设计的具体任务,制定规范 结构设计 处理方式设计 数据结构及数据库设计 可靠性设计（质量设计） 编写软件设计文档 设计审查和复审 详细设计,第四章 软件设计,11, 制定规范,制定在设计时应该共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。,确定设计目标和最合适的设计方法。 规定编码的信息形式和接口规约。 确定命名规范。 确定构件重用策略。 面向模块（部件或构件）进行设计。 规定设计文档的规范。 规定代码编写规范。 概要设计方法； 详细设计和编程方法。,第四章 软件设计,12, 结构设计,将系统按功能划分成模块的层次结构 确定每个模块的功能、与需求相对应 确定模块间的调用关系 确定模块间的接口 评估模块划分的质量,基于功能层次结构建立系统。,第四章 软件设计,13, 处理方式设计,确定算法，评估算法的性能 确定模块间的控制方式 周转时间 响应时间 吞吐量 精度 确定外部信号的接收发送形式,第四章 软件设计,14, 数据结构及数据库设计,第四章 软件设计,15,确定I/O文件的数据结构 确定算法所必需的逻辑数据结构 确定对逻辑数据结构所操作的程序模块 限制和确定各个数据设计的影响范围 确定接口数据其详细的数据结构和使用规则,目的：保证数据完整性和安全性。, 数据结构的设计：,第四章 软件设计,16,目的：确定数据库的模式、子模式。,概念结构设计：可以用E-R模型表示，也可以用3NF关系群表示 逻辑结构设计：是将概念模型转换成DBMS支持的数据模型。 物理结构设计：设计数据模式的一些物理细节，选定存储结构和存取方法 ，以获得数据库的最佳存取效率。, 数据库设计：,第四章 软件设计,17,防卫性设计：在软件设计中就插入自动检错，报错和纠错的功能 一致性设计： 在并发处理过程中使用封锁和解除封锁机制保持数据不被破坏 冗余性设计：, 数据的保护性设计,第四章 软件设计,18,在软件开发的一开始就应确定软件可靠性和其它质量指标，考虑相应措施，确保所做的设计具有良好的质量特性，使软件易于修改和易于维护。,(5)可靠性设计（质量设计）,第四章 软件设计,19,概要设计规格说明书 数据库设计规格说明书 详细设计规格说明书 用户使用手册 测试计划与测试标准,(6)编写软件设计文档,第四章 软件设计,20,可追溯性：需求复盖确认 接口：内部接口与外部接口定义的确认。 风险：确认技术条件、预算范围。 实用性：确认对于需求的实用性。 技术清晰度：确认代码的可实现性 可维护性：确认可维护性 质量：确认质量特征 各种选择方案：选择方案的标准 限制：评估限制的现实性，与需求的一致性 其它具体问题：对文档、可测试性、设计过程等进行评估,(7) 设计审查和复审,第四章 软件设计,21,(8) 详细设计,确定软件各模块内的算法和数据结构。 选定某种过程的表达形式来描述各种算法。 进行详细设计的评审,在详细设计过程中，需要完成的工作是：,第四章 软件设计,22,节省开发费用、 降低资源消耗、 缩短开发时间、 能够赢得较高的生产效率、 较高的可靠性、 可维护性的方案。,3、软件设计的目标,软件设计的最终目标：取得最佳方案,第四章 软件设计,23,功能、性能都符合指定的要求； 软件是可维护的，可方便地进行修改 ； 除了代码，还有一套配置齐全的文档。,开发的软件满足以下特点：,第四章 软件设计,24,4、软件设计文档,概要设计规格书 详细设计规格书 数据库设计规格书 用户操作手册 测试计划与标准,软件设计文档格式与内容，按照CMM的要求，规范化处理。,软件设计规格书,第四章 软件设计,25,概要设计说明书要点,导言 软件体系结构和系统结构设计 模块（部件）功能分配 数据结构设计 接口设计 检查列表,详细请见P482,第四章 软件设计,26,详细设计说明书要点,主要设计思想与方法 模块实现过程设计 接口实现过程设计 主要算法和数据结构说明 界面设计 检查列表,详细请见P483,第四章 软件设计,27,管理文档,概要设计说明书评审记录表 详细设计说明书评审记录表,第四章 软件设计,28,突出设计书评审中不符合项的跟踪记录。 不符合项主要是在系统功能、性能、接口的设计上存