【软工视频总结】设计阶段

系统设计

设计阶段的基本目的就是解决系统“怎么做”的问题，整体分为两块: 概要设计和详细设计，概要设计的任务是将需求转化成数据结构和系统结构，对软件进行，模块的划分；详细设计是在概要设计的基础上，对结构进行细化，设计模块的过程和设计。结构程序设计（概要设计）是实现详细设计的关键，也就是说概要设计是详细设计的逻辑基础。

软件设计的目标和任务

• 概要设计：需求转化成数据结构和系统结构，划分模块
• 详细设计：通过对结构细化，设计每个模块的结构和算法

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概要设计

设计过程

1. 设想供选择的方案
2. 选取合理方案
3. 推荐最佳方案，和用户共同确定方案
4. 功能分解
5. 设计软件结构
6. 设计数据库
7. 制定测试计划
8. 文档编写：概要设计说明书，用户手册
9. 审查和复审

结构化设计原理：

模块化

抽象

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。在可行性研究阶段，软件作为系统的一个完整部件；在需求分析期间，软件解法是使用在问题环境内熟悉的方式描述出来；当总体设计想详细设计过渡时，抽象的程度也就随之减少了；当源程序写出来以后，就达到了抽象的最底层

逐步求精

逐步求精是人类解决复杂问题时采用的基本方法，也是许多软件工程技术的基础。它定义为：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

抽象和求精是一对互补的概念。抽象使得设计者能够说明过程和数据，却忽略了底层细节。可以吧抽象看作是一种通过忽略多余的细节同时强调有关的细节，而实现逐步求精的方法。

信息隐藏和局部化

模块的独立

尽可能达到：模块内高内聚，模块间低耦合

面向设计流的设计方法

• 分类：变化流 事务流

图形工具

• 层次图：软件层次结构
• IPO图：输入/处理/输出图
• 结构图：软件结构

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详细设计

详细设计的目标不仅仅是逻辑上正确地实现每个模块的功能，更重要的事设计出的处理过程应该尽可能简明易懂。

人机界面设计

系统响应时间

两个重要的属性：长度和易变性。如果系统响应时间过长，用户就会感到紧张和沮丧。但是，当用户工作速度是由人机界面决定的时候，系统响应时间过短也不好，，会迫使用户加快操作节奏
易变性指系统响应时间相对于平均响应时间的偏差，在许多情况下，这是系统响应时间的更重要的属性。例如：稳定在1秒的响应时间比从0.1秒到2.5秒变化的响应时间要好。用户往往比较敏感，他们总是担心响应时间变化按时系统工作出现了异常

用户帮助设施

常见的帮助设施分为集成和附加两类。集成帮助设施从一开始就设计在软件里。它对用户工作内容是敏感的，因此用户可以从与刚刚完成的操作有关的主题中选择一个请求帮助。附加的帮助设施实在系统建成后再添加到软件中的，多数情况下他实际是一种查询能力有限的联机用户手册。
必须解决的问题：
（1）在用户和系统交互期间，是否在任何时候都能获得关于系统任何功能的帮助信息？有两种选择：提供部分功能的帮助信息和提供全部功能的帮助信息
（2）怎样请求帮助？三种方式：帮助菜单，特殊功能键和HELP命令
（3）怎样显示帮助信息？三种：独立窗口中；指出参考某个文档；屏幕固定位置显示简短提示
（4）怎么返回到正常界面？返回按钮和功能键
（5）怎样组织帮助信息？3种：平面结构（所有信息都通过关键字访问），信息的层次结构和超文本结构（超链接）

出错信息处理

1. 用户可理解
2. 提供有助于从错误中恢复的建设性意见
3. 指出错误可能导致哪些负面后果，以便用户检查是否出现这种问题，并及时得到解决
4. 信息应伴随听觉或视觉上提示
5. 信息不能带有职责色彩

过程设计工具

程序流程图

又称程序框图，有如下缺点：
1. 本质上不是逐步求精的好工具，诱使程序员过早的考虑程序的控制流程，而不是考虑全局结构
2. 用箭头代表控制流，因此程序员不受任何约束，可以完全不顾结构程序设计的精神，随意转移控制
3. 不易表示数据结构

盒图

特点：
1. 功能域（特定控制结构的作用域）明确，可以一眼看出功能域
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

PAD图

PAD是问题分析图（problem analysis diagram）缩写，它用二位数形结构图来表示程序的控制流。
优点：
1. 使用PAD设计出来的程序必然是结构化程序
2. 程序结构十分清晰
3. 表现程序逻辑，易读、易懂、易记
4. 容易转换成高级语言源程序
5. 即可表示程序逻辑，也可以描绘数据结构
6. 支持自顶向下、逐步求精方法的使用

判定表

容易表达多重嵌套的条件选择

判定树

清晰表示复杂的条件组合与应做的动作之间的对应关系，但其含义却不是一眼就能看出来的

过程设计语言PDL

也称伪码，他是用正文形式表示数据和处理过程的设计工具。

面向数据结构的设计方法

这个设计方法最终目标是得出对程序处理过程的描述，并不明显地使用软件结构的概念，模块是设计过程的副产品，对于模块独立原理也没有也没有给予应有的重视。因此这种方法适合于详细设计阶段使用，也就是说完成概要设计后，可以这种方法设计每个模块的处理过程。

Jackson图

Jackson图和描绘软件结构的层次图形式类似，含义不同。层次图中每个方框带便一个模块；而Jackson图即使在描绘程序结构时，一个方框也并不代表一个模块，而是只代表几个语句。层次图表现的事调用关系；而Jackson图表现的是组成关系，也就是说一个方框的操作仅仅由下层框中的那些操作组成。