软件工程-第8章-详细设计

8.2详细设计的工具,详细设计工具包括图形,表格,语言三类。不论是哪一类工具,都应该指明控制流,处理功能,数据组织以及其它方面的实现细节,从而在编码阶段能把对设计的描述直接翻译成程序代码。,描述程序处理过程的工具称为详细设计工具。,1.程序流程图,2.盒图(N-S图),3.问题分析图(PAD),5.过程设计语言(PDL)(伪码),4.判定树与判定表,1.程序流程图程序流程图又称为程序框图，是详细设计中最古老、使用最广泛的图形描述工具。是流经一个系统的信息流、观点流或部件流的图形代表。,流程图由一些图框和流程线组成，图框表示操作的类型，图框中的文字和符号表示操作的内容，流程线表示操作的先后。最简单的结构是矩形（代表处理）和菱形（代表决策）。,五种基本控制结构：,示例,程序流程图的规定符号,1）顺序型结构顺序结构由带箭头的控制线依次连接几个处理方框构成。,例题,2）选择型结构选择型结构是流程图中最为常用的结构，其结构构造有两种，一种是条件选择结构又称为IF-THEN-ELSE结构，使用菱形表现逻辑判定条件，条件结果决定选择两个处理方框中的一个。,No,处理1,决策条件1,Yes,处理2,决策条件2,Yes,处理n,决策条件n,Yes,No,No,例题,3）循环型结构重复执行某种功能的程序时就用到循环结构，流程图中循环型结构分为两种，一种是先判定型循环，又称为DO-WHILE型循环结构，测试一个循环控制条件为真时，就重复执行特定的处理。,循环条件,处理,No,Yes,例题,先判定型循环结构流程图,先判定再执行,4）循环型结构另一种是后判定型循环，又称为Repeat-Until型循环结构，重复执行某特定的处理，直到控制条件成立为止。,循环条件,处理,No,Yes,例题,先执行再判断，至少执行一次指定的操作,后判定型循环结构流程图,5）综合嵌套型结构,流程图的优缺点,（1）优点：它独立于任何一种程序设计语言，比较直观，清晰，易于掌握。（2）缺点：流程图所使用的符号不够规范，常常使用一些习惯性用法。特别是表示程序控制流程的前头，使用的灵活性极大，程序员可以不受任何约束随意转移控制。（3）对程序图所用的符号做出严格的定义，不允许人们随心所欲地画出各种不规范的流程图。,2、盒图(N-S图),1973年，Nassi和Shneiderman发表了题为“结构化程序的流程图技术”的文章，提出用盒图（Boxdiagram）来代替传统的流程图，引起了人们的重视，根据这两位创始人的名字，许多人把它简称为NS图（NSchart）。NS的主要特色，就是只能描述结构化程序所允许的标准结构，根本取消了表现诸如含有GOTO语句的非标准结构的手段。,用方框图代替传统的流程图，N-S结构流程图也成为盒图，是一种符合结构化程序设计原则的图形描述工具。,N-S图对五种基本控制结构，由五种图形构件表示。,(a)顺序；(b)选择；(c)CASE多分支；(d)循环；(e)调用子程序A,示例,1）功能域(即一个特定控制结构的作用域）明确2）不可能任意转移控制3）很容易确定局部和全程数据的作用域4）很容易表现嵌套关系，也可以表示模块的层次结构,N-S图的特点,N-S图示例,例1:,startifpthenwhileqdofenddoelseblockgnendblockendifstop,例2:以下是两个程序流程图，试用NS图表示。,N-S图的优缺点,（1）优点：所有的程序结构均用方框来表示，无论并列或者嵌套，程序的结构清晰可见。而且，由于它只能表达结构化的程序逻辑，使应用NS图来描述软件设计的人不得不遵守结构化程序设计的规定。久而久之，就可自然地养成良好的程序设计风格。（2）缺点：当程序内嵌套的层数增多时，内层的方块越画越小，不仅会增加画图的困难，并将使图形的清晰性受到影响。,N-S图的扩展形式,扩展：要相应位置用名字（用椭园框），在另外的地方把这些命名的部分进一步展开。,3、问题分析图(PAD)(ProblemAnalysisDiagram),PAD图是日本日立公司于1979年提出的一种算法描述工具，现已等到ISO认可。它是一种由左往右展开的二维树型结构。PAD图的控制流程为自上而下，从左往右地执行。优点：清晰地反映了程序的层次结构。（层次数即为纵线数）支持逐步求精的设计方法，左边层次中的内容可以抽象，然后由左到右逐步细化。易读易写，使用方便（比流程图）。支持结构化的程序设计原理。可自动生成程序。,PAD也设置了五种基本控制结构的图式，并允许递归使用。,PAD描述的示例,对应于增量型循环结构fori:=n1ton2stepn3do在PAD中有相应的循环控制结构,PAD的扩充控制结构,使用PAD图提供的定义功能来逐步求精的例子,(a)初始的PAD图；(b)使用def符号细化处理框P2,例1:,startifpthenwhileqdofenddoelseblockgnendblockendifstop,例2:以下是两个程序流程图，试用PAD图表示。,使用PAD符号设计的程序必然是结构化的程序.PAD图所描绘的程序结构十分清晰.用PAD图表现程序逻辑,易读，易记，易懂.容易将PAD图转换成高级语言源程序.可用软件工具实现自动转换.即可以表示程序逻辑,也可以描绘数据结构.支持自顶向下,逐步求精方法的使用.,PAD图的优点:,4、判定表,程序流程图、N-S图、PAD图都不易清楚的描述含有多重嵌套的条件选择。判定表可以清晰的表示复杂的条件组合与其对应的处理之间的关系。,一张判定表由4部分组成,左上部列出所有条件,左下部是所有可能做的动作,右上部是表示各种条件组合的一个矩阵,右下部是和每种条件组合相对应的动作.判定表右半部实质上是一条规则,规定了与特定条件组合相对应的动作.,所有条件,条件组合矩阵,与每种条件组合所对应的动作表,所有可能的动作列表,国内乘客,头等舱,残疾乘客,行李30kg,免费,(W-30)*2,(W-30)*3,(W-30)*4,(W-30)*6,(W-30)*8,(W-30)*12,T,T,T,F,T,T,T,T,T,T,T,T,T,T,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,F,例1假设某航空公司规定，乘客可以免费托运重量不超过30公斤的行李。当行李重量超过30公斤时，对头等舱的国内乘客超重部分每公斤收费4元，对其它舱的国内乘客超重部分每公斤收费6元，对外国乘客超重部分每公斤收费比国内乘客多一倍，对残疾乘客超重部分每公斤收费比正常乘客少一半。用判定表来表示与上述每种条件组合相对应的动作。,用判定表表示计算行李费算法,例2：某校制定了教师的讲课课时津贴标准。对于各种性质的讲座，无论教师是什么职称，每课时津贴费一律是50元；而对于一般的授课，则根据教师的职称来决定每课时津贴费：教授30元，副教授25元，讲师20元，助教15元。,行李费算法,行李重量W30,国内乘客,外国乘客,头等舱,其它舱,残疾乘客-(W-30)*2,正常乘客-(W-30)*4,残疾乘客-(W-30)*3,正常乘客-(W-30)*6,头等舱,其它舱,残疾乘客-(W-30)*4,正常乘客-(W-30)*8,残疾乘客-(W-30)*6,正常乘客-(W-30)*12,行李重量W30,免费,判定树是判定表的变体,其优点是形式简单,不需要任何说明,一眼就可以看出它的含义.,5、判定树,例1、某厂对部分职工重新分配工作的政策是：年龄在20岁以下者，初中文化程度脱产学习。高中文化程度当电工；年龄在2040岁之间者，中学文化程度男性当钳工，女性当车工，大学文化程度都当技术员。年龄在40岁以上者，中学文化程度当材料员，大学文化程度当技术员。请用判定表或判定树描述上述问题的加工逻辑。,分析：本题条件包括年龄、文化程度、性别三个，构成的判定条件取值表如表所示,所有的组合条件为3X3x218,2、用判定表描述“检查定货单”的处理逻辑：“如果金额超过1000元而又未过期，则发出批准单和提货单。如果金额超过2000元，但已过期，则不发出批准单和提货单。如果金额低于2000元，则不论是否过期，都发出批准单和提货单，而且对低于2000元已过期的还需发出通知单”。,6、PDL语言,8.3详细设计说明书,引言程序系统的组织结构关键程序的设计说明,详细设计说明书规格,例1,例2,例3,填空题,1详细设计阶段主要完成的任务是。,2软件的详细设计可以采用、三种形式的描述工具表示模块的处理过程。,设计出模块的执行过程。,图、表、过程设计语言,3Jackson方法可以实现从中推导出程序结构,数据结构,4.程序流程图称，包括三个基本的成分：，。5.为了实现使用程序流程图描述结构化程序，必须限制程序流程图只使用以下五种基本控制结构、。6.PAD图是一种描述程序逻辑结构的图形工具，这种图形由程序流程图演化而来，它把程序的结构表示成结构。,程序框图加工处理步骤逻辑条件控制流向,顺序型选择型先判定（while）型循环后判定（until）型循环多情况（case）型选择,二维树型,7.过程设计语言属于一种，是一种描述的语言。8.Jackson方法简称JSD，是一种典型的的设计方法。,面向数据结构,伪码模块算法设计及处理细节,1软件详细设计阶段的任务是()。A.算法设计B.功能设计C.调用关系设计D输入/输出设计,选择题,2软件详细设计阶段主要采用的工具是()A.DFDBPADC.DDDSA,A,B,3.软件详细设计阶段采用自左向右的二维图形结构描述算法的是().AIPOBJSPCPADDJSD,C,4软件详细设计阶段的任务是()。A.确定程序文件名B.确定模块的算法C.确定变量名D确定使用的语言,B,5.结构化程序设计采用的思想是()。A.筛选法B逐步求精法C.迭代法D递归法,B,6.软件详细设计阶段属于软件生存周期的()阶段。A.需求分析B软件设计C编码D软件维护,B,7.以语言形式描述模块算法的是()。A.PADB.程序流程图C.PDLD.盒图,C,8、为了使程序能在不同的计算机上运行，程序应当具有较好的（）A.可移植性B可重用性C.可维护性D可适用性,A,9、下列属于功能性注释的是()。A.说明模块的用处和功能的注释B.说明数据的名称和用处的注释C.说明程序段的注释D.说明程序开发背景的注释,C,10.下面对提高程序编码效率没有影响的是()。A.选择良好的设计方法B选择良好的算法C.选择良好的数据结构D变量名的使用,D,11.软件详细设计的主要任务是确定每个模块的（）A.功能B.外部接口C.算法和使用的数据结构D.编程实现12.下面关于PDL语言不正确的说法是（）A.PDL的外层语法必须符合一般程序设计语言常用的语法规则B.PDL是一种伪码C.PDL只是描述加工的具体实现D.PDL是描述处理过程怎么做13.PAD图在（）可以大大提高开发效率A.系统分析B.自动分析数据C.软件的自动化生成D.测试软件,C,C,C,14.下列工具在软件详细设计过程中不常用的是（）A.PDLB.NS图C.DFD图D.PAD图15.Jackson方法是软件设计中用到的一种常用的设计方法，使用Jackson方法可以实现（）。A.从模块结构中导出数据结构B.从模块结构中导出程序结构C.从数据流图中导出初始的结构图D.从结构图导出程序结构,C,D,应用题,begins1；ifx5thens2elses3；whileyOdobeginifz3thens4elses5；ifw0s6；s7;ends8；ifu0thens9;s10;end,1.将下面的伪码表示转换为PAD图,1.答案,3.将下图所示的PAD图转换为伪码表示。,whileAdoifx0thenx1e