第4章结构化设计方法
4.1 当你“编写”程序时你设计软件吗？软件设计和编码有什么不同吗？
在“编写”程序时并没有设计软件。软件设计包括概要设计和详细设计，编码是将详细设计中的过程描述转换成用程序设计语言来描述。
4.2 举出3个数据抽象的例子和可以用来操作这些数据抽象的过程抽象的一个例子。
抽象是忽略事物的细节，获取其本质特征的过程。抽象是一种重要的机制，使人们能够对复杂系统能够很好地理解、交流和推理。在软件领域，可以将抽象分为两类，即数据抽象和过程抽象。
在传统的结构化程序设计语言中，就提供了这两种抽象机制。
(1) 数据抽象：在所有的结构化程序设计语言中，用户都可以自定义抽象数据类型。如定义抽象数据类型Student（学生）、Course（课程）、ClassScoreList（班级成绩单）。
(2) 过程抽象：过程抽象也称为是基于方法的抽象。过程抽象使我们关心处理过程的名字和它能做什么，而无需知道如何完成所有实现细节。如求班级总平均分average(ClassScoreList)就是一个过程抽象。
在面向对象的程序设计语言中，抽象与封装的概念密切相关，数据抽象和相关的过程抽象被封装在类中，不同类中相似的过程抽象（方法）又可以进一步抽象，放在接口中。封装是保证事物有明确内外界限的机制。内部是受保护的，与外部事物相隔离。
4.3 应在什么时候把模块设计实现为单块集成软件？如何实现？性能是实现单块集成软件的唯一理由吗？
由于模块之间的调用降低了系统的运行速度，可能会导致满足不了用户的性能要求，这时就需要将软件设计为单块集成软件。但是在设计时，最好按照模块化的原则进行设计，只是没有显式的模块定义而已。这样的程序也具有模块化的优点。性能是实现单块集成软件的唯一理由。
4.4 是否存在一种情况：复杂问题需要较少的工作去解决？这样的情况对模块化观点有什么影响？
通过对复杂的问题进行合理分解，分解为若干个相对简单及独立的子问题，就可以用较少的工作去解决。这种情况能够较好地支持模块化的观点，每个子问题用单独的模块去解决，模块之间应该是高内聚、低耦合的，这样才能减少工作量，否则，虽然每个模块的工作简单了，但模块之间的联系很复杂，也增加了问题解决的难度和工作量。
4.5 使用数据流程图和处理叙述，描述一个具有明显事务流特性的计算机系统。使用本章所介绍的技术定义数据流的边界，并将DFD 映射成软件结构。 略。
4.6 一些设计人员认为所有的数据流都可以当做是变换流。试讨论当事务流被当成变换流时，会对导出的软件体系结构有什么影响。请使用例子来说明要点。
当事务流被当成变换流时，首先按变换流导出软件结构，之后再将位于中间的“变换模块”替换成事物中心。所不同的是，其输入数据不是来自下属的输入模块，而是从最顶层的主控模块传入的，输出数据也是传给主控模块，之后再由主控模块传给输出模块。这样会增加模块层次及数据的传送次数。
例如，对于下面的事务型数据流，如果按照事务型数据流进行处理，得到的初始模块结构如右图所示。
事务型数据流 按事务型得到的软件结构 如果按变换型处理，得到的初始结构图如下图所示。
初始结构图 再对中间部分进一步分解，得到下面的结构图。
第4章 习题与思考题参考答案
3
如果想缩短数据传递的路径，就需要对上图进行改进，可以将“调度”模块合到“事务中心”模块中。 4.7 什么是持久的数据源？
对于应用系统来说，持久的数据源是指应用系统关闭再重新启动后，关闭之前的数据依然存在。这些数据一般要存储在文件或数据库中。
4.8 用面向数据流的方法设计第3章习题3.4所描述的银行存款业务的软件结构，并使用改进方法对模块结构进行精化。
(1) 对第3章习题3.4给出的数据流图进行精化，确定其边界，如下图所示。
(2) 对上图按事务型数据流进行处理，完成第一级分解，得到顶层和一层模块结构图。
第一级分解后的结构图
(3) 完成第二级分解。对上图所示的“输入数据”、“输出数据”和“调度”模块进行分解，得到未经精化的输入结构、输出结构和事务结构。
未经精化的输入结构
未经精化的输出结构
第4章习题与思考题参考答案
未经精化的事务结构
将上面的三部分合在一起，得到初始的软件结构，如下图所示。
初始软件结构图
(4) 对软件结构进行精化。
1) 由于调度模块下只有两种事务，因此，可以将调度模块合并到上级模块中，如图所示。
将调度模块合并到上级模块后的软件结构
2) “记录密码”模块的作用范围不在其控制范围之内（即“输入密码”模块不在“记录密码”模块的控制范围之内），需对其进行调整，如图所示。
3) 提高模块独立性，对模块结构进行调整，如下图所示。
调整后的模块结构图
4.9 将大的软件划分成模块有什么好处？是不是模块划分得越小越好？划分模块的依据是什么？
将大的软件划分成独立命名且可独立访问的模块，不同的模块通常具有不同的功能或职责。这种方法有利于将复杂的问题简单化，是分而治之策略的具体表现。
尽管模块分解可以简化要解决的问题，但模块分解并不是越小越好。当模块数目增加时，每个模块的规模将减小，开发单个模块的成本确实减少了；但是，随着模块数目增加，模块之间关系的复杂程度也会增加，设计模块间接口所需要的工作量也将增加。
划分模块的依据是，模块只具有单一的功能且与其他模块没有太多的联系。
4.10 什么叫“自顶向下、逐步细化”？
自顶向下、逐步细化的设计过程，主要包括两个方面：一是将复杂问题的解法分解和细化成由若干个模块组成的层次结构；二是将每个模块的功能逐步分解细化为一系列的处理。
在处理较大的复杂任务时，常采取“模块化”的方法，即在程序设计时不是将全部内容都放在同一个模块中，而是分成若干个模块，每个模块实现一个功能。划分模块的过程可以使用自顶向下的方法实现。
模块分解完成后，下一步的任务就是将每个模块的功能逐步分解细化为一系列的处理。这个过程是对问题求解，并由抽象逐步具体化的过程。使用这种方法便于检查程序的正确性。在每一步细化之前，应仔细检查当前的设计是否正确。如果每一步细化、设计都没有问题，则整个程序的算法是正确的。由于每一次向下细化都不太复杂，因此容易保证整个算法的正确性。
第4章 习题与思考题参考答案
7
4.11 结构化程序设计禁止使用goto 语句吗？如果程序中使用了goto 语句，是否就可以断定它是非结构化的？
结构化程序设计并不禁止使用goto 语句。如果程序中使用了goto 语句，并不能断定它是非结构化的。
4.12 对于给定的算法，如何判断它是否是结构化的？
对于给定的算法，如果符合以下三条原则，就可以判断它是结构化的。 (1) 使用语言中的顺序、选择、重复等有限的基本控制结构表示程序逻辑。 (2) 选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口。
(3) 程序语句组成容易识别的块（Block ），每块只有一个入口和一个出口。 4.13 对于图4-49所示的流程图，试分别用N-S 图和PAD 表示之。
图4-49 流程图
对应的N-S 图如下：
对应的PAD 如下：
4.14 图4-50所示的流程图完成的功能是使用二分查找方法在table 数组中找出值为item 的数是否存在。
(1) 判断此算法是否是结构化的，说明理由。
(2) 若算法是非结构化的，设计一个等价的结构化算法，并用N-S 图表示。
图4-50 二分查找算法的流程图
(1) 不是结构化的，最上面的循环有两个出口，最下面的分支有三个入口。
第4章习题与思考题参考答案(2) 等价的结构化算法如下：
或者
9
或者
4.15 使用自顶向下、逐步细化方法设计算法，完成下列任务：产生一个10?10的二维随机整数方阵，先求出每一行的最大值和每一列的最小值；然后求10个最大值中的最小者，10个最小值中的最大者；最后求这两个数之差的平方。
(1) 首先写出下面的程序框架：
main （）{
定义10?10的二维整数数组A，长度为10的一维数组B, C;
建立10?10的二维随机整数数组A；- - - - - - -- -- - - - - - - - - - - - 1
求A中每一行的最大值→数组B；- - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 2
求A中每一列的最小值→数组C；- - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 3
求数组B中的最小值→minOfB; - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 4
求数组C中的最大值→maxOfC; - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 5
(minOfB- maxOfC)^2 →result;
}
(2) 对后面加标记的部分进行细化
main （）{
定义10?10的二维整数数组A，长度为10的一维数组B, C;
/*建立10?10的二维随机整数数组A*/ - - - - - -- -- - - - - - - - - - - - 1
for (i=0; i<=9; i++)
for (j=0; j<=9; j++)
产生随机整数→ A[i,j];
/*求A中每一行的最大值→数组B*/ - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 2
for (i=0; i<=9; i++) {
求数组A第i行的最大值→B[i]; --------------------------------------2.1
}
/*求A中每一列的最小值→数组C*/ - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 3
for (j=0; j<=9; j++) {
求数组A第j列的最小值→C[j]; --------------------------------------3.1
}
第4章习题与思考题参考答案
/*求数组B中的最小值→minOfB*/ - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 4
minOfB = B[0];
for (i=1; i<=9; i++) {
if (minOfB < B[i]) {
minOfB = B[i];
}
}
/*求数组C中的最大值→maxOfC*/ - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 5
maxOfC = C[0];
for ( i=1; i<=9; i++) {
if (maxOfC>C[i]) {
maxOfC = C[i];
}
}
(minOfB- maxOfC)^2 →result;
}
(3) 下一步可以继续对2.1和3.1进行细化。具体略。
4.16 设计算法完成下列任务：输入一段英文后，无论输入的文字都是大写，还是小写，或大小写任意混合，都能将其整理成除每个句子开头字母是大写外，其他都是小写的文字。
假设在输入的文字中，两个单词间只允许是空格、,、.、?、!，则在输出的文字中，大写的情况有以下几种：
(1)整段文字的第一个字母是大写；
(2)“.”后的第一个字母是大写；
(3)“?”后的第一个字母是大写；
(4)“!”后的第一个字母是大写；
设变量a存储输入的字符串，变量b存储结果字符串，变量c存储当前处理的字符，变量e存储c之前的非空格字符（当c为第一个字符时除外）。算法如下：
第4章结构化设计方法 4.1 当你“编写”程序时你设计软件吗？软件设计和编码有什么不同吗？ 在“编写”程序时并没有设计软件。软件设计包括概要设计和详细设计，编码是将详细设计中的过程描述转换成用程序设计语言来描述。 4.2 举出3个数据抽象的例子和可以用来操作这些数据抽象的过程抽象的一个例子。 抽象是忽略事物的细节，获取其本质特征的过程。抽象是一种重要的机制，使人们能够对复杂系统能够很好地理解、交流和推理。在软件领域，可以将抽象分为两类，即数据抽象和过程抽象。 在传统的结构化程序设计语言中，就提供了这两种抽象机制。 (1) 数据抽象：在所有的结构化程序设计语言中，用户都可以自定义抽象数据类型。如定义抽象数据类型Student（学生）、Course（课程）、ClassScoreList（班级成绩单）。 (2) 过程抽象：过程抽象也称为是基于方法的抽象。过程抽象使我们关心处理过程的名字和它能做什么，而无需知道如何完成所有实现细节。如求班级总平均分average(ClassScoreList)就是一个过程抽象。 在面向对象的程序设计语言中，抽象与封装的概念密切相关，数据抽象和相关的过程抽象被封装在类中，不同类中相似的过程抽象（方法）又可以进一步抽象，放在接口中。封装是保证事物有明确内外界限的机制。内部是受保护的，与外部事物相隔离。 4.3 应在什么时候把模块设计实现为单块集成软件？如何实现？性能是实现单块集成软件的唯一理由吗？ 由于模块之间的调用降低了系统的运行速度，可能会导致满足不了用户的性能要求，这时就需要将软件设计为单块集成软件。但是在设计时，最好按照模块化的原则进行设计，只是没有显式的模块定义而已。这样的程序也具有模块化的优点。性能是实现单块集成软件的唯一理由。 4.4 是否存在一种情况：复杂问题需要较少的工作去解决？这样的情况对模块化观点有什么影响？ 通过对复杂的问题进行合理分解，分解为若干个相对简单及独立的子问题，就可以用较少的工作去解决。这种情况能够较好地支持模块化的观点，每个子问题用单独的模块去解决，模块之间应该是高内聚、低耦合的，这样才能减少工作量，否则，虽然每个模块的工作简单了，但模块之间的联系很复杂，也增加了问题解决的难度和工作量。
结构化分析设计与面向对象分析设计比较研究 重庆工商大学计算机科学与技术08软件龚霞 指导老师康世瀛 中文摘要：解析了结构化方法和面向对象方法这两种软件开发方法具有的分析设计过程，讨论了各自在不同软件开发中的应用及局限性，提出了在选用面向对象开发大型软件系统的同时可结合结构化方法。 关键词：软件开发；结构化方法；面向对象方法 Abstract：This paper anatomizes the analysis and design process of Structural method and objected-oriented method,discusses their applications and disadvantages and proposes that structural method can also be used while developing the large-scale software systems in selecting the objected-oriented method. Key words：software-development;objected-oriented method;structural method 一、引言 结构化方法由E.Yourdon和L.L.Constantine在1978年提出，结构化方法又可称为面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法。结构化方法是建立在软件生存周期的模型基础上的一种软件开发方法，相对于早期的个体化开发方法无疑是前进了一大步。 由于传统的生命周期开发学存在下面的问题：生产率提高的幅度远不能满足需求，软件的重用度很低，软件难以维护，软件往往不能满足用户的需求。所以出现了面向对象软件开发方法。这是一种自底向上和自顶向下相结合的方法，而且它以对象建模为基础，从而不仅考虑了输入、输出数据结构，实际上也包含了所有对象的数据结构，所以面向对象的软件开发方法彻底实现了PAM没有完全实现的目标。不仅如此，面向对象技术在需求分析、可维护性和可靠性这三个软件开发的关键环节和质量指标上有了
结构化系统设计方法的基本思想是以系统的逻辑功能设计和数据流关系为基础，根据数据流程图和数据字典，借助于标推的设计淮则和图表工具，通过“自上而下”和“自下而上”的反复，逐层把系统划分为多个大小适当，功能明确，具有一定独立性，并容易实现的模块，从而把复杂系统的设计转变为多个简单模块的设计。 从目前大多数信息系统的开发现状来看，结构化系统设计方法是运用最为普遍，同时也是最为成熟的一种开发方式。简单地说，结构化系统设计方法可以用三句话进行概括；自上而下；逐步求精；模块化设计。 首先，自上而下，就是在管理信息系统的设计与系统分析阶段，必须采用整体大于局部、上级优于下级的设计思路。优先考虑如何满足领导层的管理需求，其次才考虑中层与底层的管理需求。 其次，对客户的需求分析应做到逐步求精。在深入调研的基础上力图在编写程序之前就清晰地了解客户的实际运作过程，从而制定出切实可行的开发方案，并且为将来可能的功能扩展留有充分的余地。 最后阶段才进入程序编写阶段。在进行软件设计时采用模块化的设计思路，并且采用自下而上的实施方法，即先开发一些能够独立运行并完成某些功能的小型程序模块，而后将这些模块进行组合。采用这种设计方法，在所有功能模块开发完成之后，只需将所有模块进行有机组合，就能够获得一个完善的系统。 二、结构化系统设计方法的由来与发展 在数据处理领域，“结构化”…词最早出现于程序设计，即结构化程序设计。“结构化”的含义是指用一组标准的准则和工具从事某项工作。在结构化程序设计之前，每一个程序员都按照各自的习惯和思路编写程序，没有统一的标准，也没有统一曲技术方法，因此，程序的调试、维护都很困难，这是造成软件危机的主要原因之一。1966年，Bohn和Jacopinl提出了有关程序设计的新理论．即结构化程序设计理论。这个理论认为，任何——个程序都可以用三种基本逻辑结构来编制，而且只需这三种结构。这三种结构分别是顺序结构、判断结构和循环结构，其特点是每种结构只有一个入口点和一个出口点。程序设计的新理论，促使人们采用模块化编制程序，把一个程序分成若干个功能模块，这些模块之间尽量被此独立，用作业控制语句或程序内部的过程调用语句将这些模块连接起来，形成—‘个完整的程序。一般来说，结构化程序设计方法不仅大大改进了程序的质量和程序员的工作效率，而且还增强了程序的可读性和可修改性。 显然，结构化程序设计是一种成功的方法。但是，它并不能够解决所有的问题，特别是系统开发过程中的系统分析和系统设计问题。程序设计员不可能对一个系统产生整体的印象，结构化程序设计方法也不能解决系统的结构问题，更不能解决系统战略模型的表达问题。 但是，结构化程序设计的思想启发了人们对系统设计产生了新的想法。既然可以用…组标准的方法来构造一个程序，为什么不可以用—‘组标准的准则和工具进行系统设计呢?于是，结构化程序设计中的模块化思想越引入到了系统设计工作中。一个系统由层次化的程序模块构成，每一个模块只有一个入口和一个出口，每一个模块只归其上一级模块调用，并且
结构化程序设计方法 设计方法的产生 结构化程序设计由迪克斯特拉（E.W.dijkstra）在1969年提出，是以模块化设计为中心，将待开发的软件系统划分为若干个相互独立的模块，这样使完成每一个模块的工作变单纯而明确，为设计一些较大的软件打下了良好的基础。 基本要点 1.采用自顶向下，逐步求精的程序设计方法 在需求分析，概要设计中，都采用了自顶向下，逐层细化的方法。 2.使用三种基本控制结构构造程序 任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构构造。 (1)用顺序方式对过程分解，确定各部分的执行顺序。 (2)用选择方式对过程分解，确定某个部分的执行条件。 (3)用循环方式对过程分解，确定某个部分进行重复的开始和结束的条件。
(4)对处理过程仍然模糊的部分反复使用以上分解方法，最终可将所有细节确定下来。 3. 主程序员组的组织形式指开发程序的人员组织方式应采用由一个主程序员（负责全部技术活动）、一个后备程序员（协调、支持主程序员）和一个程序管理员（负责事务性工作，如收集、记录数据，文档资料管理等）三个为核心，再加上一些专家（如通信专家、数据库专家）、其他技术人员组成小组。 设计语言 C，FORTRAN，PASCAL，Ada，BASIC 设计方法的原则 自顶向下
程序设计时，应先考虑总体，后考虑细节；先考虑全局目标，后考虑局部目标。不要一开始就过多追求众多的细节，先从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化。 逐步细化 对复杂问题，应设计一些子目标作为过渡，逐步细化。 模块化设计 一个复杂问题，肯定是由若干稍简单的问题构成。模块化是把程序要解决的总目标分解为子目标，再进一步分解为具体的小目标，把每一个小目标称为一个模块。 限制使用goto语句 结构化程序设计方法的起源来自对GOTO语句的认识和争论。肯定的结论是，在块和进程的非正常出口处往往需要用GOTO语句，使用GOTO语句会使程序执行效率较高；在合成程序目标时，GOTO语句往往是有用的，如返回语句用GOTO。否定的结论是，GOTO语句是有害的，是造成程序混乱的祸根，程序的质量与GOTO语句的数量呈反比，应该在所有高级程序设计语言中取消GOTO语句。取消GOTO语句后，程序易于理解、易于排错、容易维护，容易进行正确性证明。
3.1.2结构化方法的基本思想 结构化方法是“结构化分析”（Structured Analysis,SA）和“结构化设计”（Structured Design,SD）的总称，结构化方法是目前最成熟、应用最广泛的信息系统开发方法之一，他的优点是有一套严格的开发程序，各开发阶段都要求有完整的文档纪录，国内外已有许多成功开发的例子。 3.1.2.1结构化分析 1.结构化系统分析思想 结构化分析方法是由美国Yourdon公司在20世纪70年代提出的，其基本思想是将系统开发看成工程项目，有计划、有步骤地进行，是一种应用很广的开发方法，适用于分析大型信息系统。 结构化分析方法采用“自顶向下，逐层分解”的开发策略。按照这种策略，再复杂的系统也可以有条不紊的进行，只要将复杂的系统适当分层，每层的复杂程度即可降低，这就是结构化分析的特点。 2.结构化分析方法的内容 结构化分析之后获得的文档是系统分析报告，系统分析报告是由下面几个部分组成的：组织结构及其分析，现行业务流程及其分析，现有数据和数据流程及其分析，新系统地初步方案和补充材料，如开发计划等。 3.结构划分此方法的特点 结构化分析方法有以下特点 结构化分析方法简单，易于掌握和使用。 结构化分析方法将分析的结果用图形表示，如业务流程图，数据流程图等，这些图形都有一套标准图符组成，从而将分析结果简明易懂的展示在用户面前。 结构化分析的实施步骤实现分析实现环境中已存在的系统，在此基础上再构思即将开发的目标系统，从而大大降低了问题的复杂程度，符合人们认识世界、改造世界的一般规律。 4.结构化分析方法的局限 结构化分析方法是一种行之有效的方法，但也有一定的局限性。局限性可以概括成以下几个方面： 结构化分析方法要求对系统有完整确切的需求定义，而实际上这是非常困难的。
（1）下列选项中不属于结构化程序设计方法的是 A）自顶向下B）逐步求精C）模块化D）可复用 （2）下列选项中不符合良好程序设计风格的是（） A) 源程序文档化B) 数据说明的次序要规范化 C) 避免滥用GOTO语句D)模块设计要高藕合、低内聚 （3）下面描述中，符合结构化程序设计风格的是______ A. 使用顺序、选择和重复（循环）三种基本控制结构表示程序的控制逻辑 B. 模块只有一个入口，可以有多个出口 C. 注重提高程序的执行效率 D. 不使用goto语句 （4）下面概念中，不属于面向对象方法的是 ( ) A. 对象 B. 继承 C. 类 D. 过程调用 （5）结构化程序设计主要强调的是 ( ) A. 程序的规模 B. 程序的易读性 C. 程序的执行效率 D. 程序的可移植性 (6)对建立良好的程序设计风格，下面描述正确的是( ) A.程序应简单、清晰、可读性好 B. 符号名的命名要符合语法 C. 充分考虑程序的执行效率 D. 程序的注释可有可无 (7)下面对对象概念描述错误的是( ) A.任何对象都必须有继承性 B.对象是属性和方法的封装体 C.对象间的通讯靠消息传递 D.操作是对象的动态性属性 (8)算法一般都可以用哪几种控制结构组合而成( ) A.循环、分支、递归 B.顺序、循环、嵌套 C.循环、递归、选择 D.顺序、选择、循环 (9)在面向对象方法中，一个对象请求另一对象为其服务的方式是通过发送( ) A. 调用语句 B.命令 C.口令 D.消息 (10) 面向对象的设计方法与传统的的面向过程的方法有本质不同，它的基本原理是( ) A. 模拟现实世界中不同事物之间的联系 B. 强调模拟现实世界中的算法而不强调概念 C. 使用现实世界的概念抽象地思考问题从而自然地解决问题 D. 鼓励开发者在软件开发的绝大部分中都用实际领域的概念去思考
结构化设计方法 刘凤祥
目录 第一模块软件工程和软件过程 (3) 瀑布模型 (4) 快速原型模型 (5) 增量模型（渐增模型） (6) 螺旋模型 (7) 喷泉模型 (8) 第二模块结构化分析 (9) 概述 (9) 与用户通信的技术 (9) 分析建模与规格说明 (10) 实体——关系图 (11) 数据流图 (11) 状体转换图 (12) 数据字典 (13) 练习 (14) 第三模块结构化设计 (14) 第四模块结构化实现 (31) 第五模块软件项目管理 (31) 第六模块案例分析 (32)
第一模块 软件工程和软件过程 一、 概述 1. 谁有软件开发的经验？软件开发的大概过程是什么？曾遇到过什么问题？ 2. 计算机系统的发展所经历的四个阶段 3. 软件危机：在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题 4. 产生软件危机的原因 5. 消除或减少软件危机的途径 二、 软件工程 ①把系统化的、规范化的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护的过程，也就是把工程化应用于软件中；②研究①中提到的途径。 三、 软件工程的基本原理 1. 用分阶段的生命周期计划严格管理 2. 坚持进行阶段评审 3. 实行严格的产品控制 4. 采用现代程序设计技术 5. 结果应能清楚地审查 6. 开发小组的人员应该少而精 7. 承认不断改进软件工程实践的必要性 1）60年代中期以前 无软件设计的文档资料 2）出现了软件作坊，“软件危机”出现，1968年提出“软件工程”的概念 3）20世纪70年代中期开始，10年。主要特点是出现了微处理器 4）软硬件的综合效果
五、生命周期模型 瀑布模型 图1.2传统的瀑布模型 1. 阶段间具有顺序性和依赖性 2. 推迟实现的观点（尽量晚的开始程序的编写） 3. 质量保证的观点 优点：可强迫可发人员采用规范化的方法；严格地规定了每个阶段必须提交的文档；要求每个阶段交出的所有产品都必须经过质量保证小组的仔细验证。 缺点：软件产品交付用户前，用户仅仅通过写在纸上的静态的规格说明，很难全面正确地认识动态的软件产品
结构化分析和设计方法 3.1.2结构化方法的基本思想 结构化方法是“结构化分析”（Structured Analysis,SA）和“结构化设计”（Structured Design,SD）的总称，结构化方法是目前最成熟、应用最广泛的信息系统开 发方法之一，他的优点是有一套严格的开发程序，各开发阶段都要求有完整的文档纪录， 国内外已有许多成功开发的例子。 3.1.2.1结构化分析 1.结构化系统分析思想 结构化分析方法是由美国Yourdon公司在20世纪70年代提出的，其基本思想是将系 统开发看成工程项目，有计划、有步骤地进行，是一种应用很广的开发方法，适用于分析 大型信息系统。 结构化分析方法采用“自顶向下，逐层分解”的开发策略。按照这种策略，再复杂的 系统也可以有条不紊的进行，只要将复杂的系统适当分层，每层的复杂程度即可降低，这 就是结构化分析的特点。 2.结构化分析方法的内容 结构化分析之后获得的文档是系统分析报告，系统分析报告是由下面几个部分组成的：组织结构及其分析，现行业务流程及其分析，现有数据和数据流程及其分析，新系统地初 步方案和补充材料，如开发计划等。 3.结构划分此方法的特点 结构化分析方法有以下特点 结构化分析方法简单，易于掌握和使用。 结构化分析方法将分析的结果用图形表示，如业务流程图，数据流程图等，这些图形 都有一套标准图符组成，从而将分析结果简明易懂的展示在用户面前。 结构化分析的实施步骤实现分析实现环境中已存在的系统，在此基础上再构思即将开 发的目标系统，从而大大降低了问题的复杂程度，符合人们认识世界、改造世界的一般规律。 4.结构化分析方法的局限 结构化分析方法是一种行之有效的方法，但也有一定的局限性。局限性可以概括成以 下几个方面：
从结构化到面向对象程序设计的模型转换? 袁胜忠 山东大学威海分校现代教育技术部 威海264209 摘 要：随着软件系统内在复杂性的不断提高，面向对象技术已经取代结构化设计技术成为产业化软件开发的主流技术。本文剖析对象模型与结构化设计瀑布模型队程序设计风格的影响，探讨导致面向对象软件工程失败的主要原因，论证了成功实施面向对象软件工程的关键技术，帮助软件工程师完成从结构化设计实践向面向对象分析和设计实践的进化。关键词：对象模型 瀑布模型 迭代和增量式开发 面向对象软件工程 Model Changing From Structured Design Style to Object-Oriented Programming YUAN Shengzhong Department of Modern Education Technology of Shandong University at Weihai, Weihai, 264209 Abstract: In the past several years, with enhance of inherent complex of various systems, the object-oriented technology have actually become the main stream of industrial software development. Compared with traditional structured design style and the waterfall model, in this paper, we strength the correct understand to object model and discuss the main reasons for the failure of object-oriented development in order to promote the software engineers evolution from structured design to object-oriented analysis and design. Keywords: object model; waterfall model; iterative and incremental development; object-oriented software engineering 1 引 言 面向对象的技术可以分为：面向对象的程序设计语言，面向对象的数据库技术，面向对象的分析和设计方法。 对应用软件开发组而言，面向对象的分析和设计方法是一种新的方法，它比面向对象的程序设计语言和面向对象的数据库技术更加难以掌握。因为它与开发组熟悉的结构化设计方法是两种完全不同的设计风格，在建立系统时，结构化设计方法利用算法作为基本构件，而面向对象方法利用类和对象作为基本构件。二者要求开发组用不同的思考方法对待问题的分解，而且面向对象设计方法创造出来的软件体系结构大大超出了 ?作者简介：袁胜忠：男，1965年出生，软件工程师，主要研究方向为应用软件开发，网络管理与优化。
实验二：结构化设计方法 一、实验目的： 掌握用Visio完成软件结构化设计方法中相关文档的编制和图表绘制。 二、实验内容： 1．利用Visio绘制软件结构图、高层功能模块图，掌握国家标准GB/T8567-2006编制系统设计说明书的方法。 2．利用Visio绘制程序流程图、Jackson图和程序界面，掌握详细设计和界面设计工具的使用。 三、实验方法和步骤： 图高层功能模块的设计 图销售子系统软件结构图
图采购子系统软件结构图 图“车辆购置申请信息”模块界面 图程序流程图图绘制Jackson图（一）绘制系统高层功能模块图 （二）绘制销售和采购子系统模块软件结构图 （三）利用Visio绘制程序流程图 （四）利用Visio绘制Jackson图。 （五）如图“车辆购置申请信息”模块界面图所示，按照“车辆购置申请信息”模块说明，完成示例中“车辆购置申请信息”模块界面设计，说明如下表所示。 表“车辆购置申请信息”模块说明 模块名称：车辆购置申请信息 窗口标题及标识：车辆购置申请信息窗口——form_apply_purchase 车辆购置申请信息插入窗口——from_apply_purchase_insert
车辆购置申请信息修改窗口——from_apply_purchase_update 相关表及视图：车辆购置申请信息表table_apply_purchase 审批信息表table_apply_examine 公司信息表code_company 窗口车辆购置申请信息窗口form_apply_purchase 查询条件：申请公司——建立一个下拉列表，将公司信息表code_company中的公司名称显示在 下拉列表框中，在列表框中增加一个空白选项。 产权归属——建立3个Radio按钮，全部、公司所有、融资挂靠。 申请日期——建立两文本框，分别输入申请日期的下限、上限。 查询结果：建立两个选项卡。 选项卡第一页：建立车辆购置申请信息表table_apply_purchase、审批信息表 table_apply_ examine和公司信息表code_company之间的自然连接，将3个基本表 中的字段采用二维列表方式显示，且显示的记录按查询条件中的条件值查询获得。 选项卡第二页：从第一个选项卡中获得当前光标所指记录，将—条记录的全部信息显 示在选项卡中，显示格式参照车辆购置申请信息插入窗口 form_apply_purchase_insert中的格式。 功能按钮：建立10个功能按钮，见窗口设计。 控件设计说明车辆购置申请信息插入窗口form_apply_purchase_insert 申请公司：建立一个下拉列表，将公司信息表code_company中的公司名称显示在列表框中。申请单编号：建立一个文本框。 申请日期：使用日期控件。 购置车辆名称：建立文本框，输入字符，不允许为空。 厂牌：建立文本框，输入字符，允许为空。 规格：建立文本框，输入字符，允许为空。 型号：建立文本框，输入字符，允许为空。 生产厂家：建立文本框，输入字符，允许为空。 购置数量：建立文本框，输入字符，且不允许为空。 单价预算：建立文本框，输入数字，且不允许为空，单位为元。 计划购置时间：使用日期控件。 主要技术参数：建立大文本框，输入字符，允许为空。 用途说明，建立大文本框，输入字符，不允许为空。 资金来源：建立大文本框，输入字符，不允许为空。 产权归属：建立2个Radio按钮，公司所有、融资挂靠，必须选择其中之一。 车辆购置申请信息修改窗口form_apply_purchase_update：同车辆购置申请信息插入窗口
结构化方法和面向对象方法的对比 1 结构化和面向对象的方法 1.1 结构化方法 结构化方法基于功能分解设计系统结构，通过不断把复杂的处理逐层分解来简化问题，它从内部功能上模拟客观世界。用结构化开发能提高软件的运行效率，且能够增加软件系统的可靠性。结构是指系统内各个组成要素之间的相互联系、相互作用的框架。 结构化的系统分析设计方法是一种传统的系统开发方法。针对软件生存周期各个不同的阶段，有结构化分析(SA)、结构化设计(SD)和结构化程序设计(SP)等方法。它的基本思想：把一个复杂问题的求解过程分阶段进行，而且这种分解是自顶向下，逐层分解，使得每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。 1.1.1 结构化分析 结构化分析是面向数据流进行需求分析的方法，主要采用数据流图DFD (Data Flow Diagram)来描述边界和数据处理过程的关系。 结构化分析的主要工作是使用数据流程图、数据字典、结构化语言、判定表和判定树等工具，来建立一种新的、称为结构化说明书的目标文档-需求规格说明书。 1.1.2 结构化设计 结构化设计是将数据流图表示的信息转换成程序结构的设计描述，和功能的实现方法，并且采用系统结构图表示系统所具有的功能和功能之间的关系。 结构化设计过程分两步完成，第一步以需求分析的结果作为出发点，构造出一个具体的系统设计方案，决定系统的模块结构(包括决定模块的划分、模块间的数据传递及调用关系)。第二步详细设计，即过程设计。在总体设计的基础上，确定每个模块的内部结构和算法，最终产生每个模块的程序流程图 1.2 面向对象方法 面向对象方法是从内部结构上模拟客观世界，其基本思想为：对象是对现实世界客观实体的描述，均由其属性和相关操作组成，是系统描述的基本单位。面向对象方法更强调运用人类在日常的逻辑思维中经常采用的思想方法和原则，例如抽象、分类、继承、聚合、封装等，这使得软件开发者能更有效地思考问题，
作业三结构化系统设计(第6-8章) 3-1、用面向数据流的方法设计下列系统的软件结构(1)储畜系统 (2)机票预定系统 (3)患者监护系统
3-2、某火车售票系统的数据流程图如下所示，设计系统的软件结构 日期 ■ r 5 ： 按日期 L 310 J 査询结果 查询 查询 r 1 ] js a ■ MI 欠 —? 4 接受査 I 询J 分析查 I 询J 按班次 I 査询丿 最入员JS 邕 fn 查询 —\ 6 系统的软件结构图： .-===■ 接受查询信息 输入要查询信息 线路 -------- k 査询结果 旅客 列车查询系统 分析查询信息 按班次查询 按日期查询 按路线查询 查询结果输出 3-3、已知某系统的需求分析给出的系统数据流程图如下, 画出结构图 b V ? h b 111 b3 b2 c
3-4、画出下列伪码程序的程序流程图和盒图START IF p THEN WHILE q DO END DO ELSE BLOCK g n END BLOCK END IF STOP 系统的软件结构图： 开始 q循环 y q循环while P ~r~ 结束
下图给出的程序流程图代表一个非结构化的程序，请问： 为什么说它是非结构化的？ 设计一个等价的结构化程序。 在（2）题的设计中你使用附加的标志变量 flag 吗？若没用，请再设 计一个使用flag 的程序；若用了，再设计一个不用 flag 的程序 答：（1）通常所说的结构化程序，是按照狭义的结构程序的定义衡量，符 合定义规定的程序。图示的程序的循环控制结构有两个出口，显然不符合 狭义的结构程序的定义，因此是非结构化的程序。 （2）使用附加的标志变量flag ，至少有两种方法可以把该程序改造为等 价的结构化程序，下图描绘了等价的结构化程序的盒图。 （3）不使用flag 把该程序改造为等价的结构化程序 的方法如图 \ P / g NOT q) OR (NOT q) 3-6、画出下列伪码程序的流图，计算它的环形复杂度。你觉得这个程序的逻辑有什么问题 吗？ C EXAMPLE LOOP:DO WHILE X>0 A=B+1 IF A>10 flag=TRUE P AND flag g \ q / flag=FAISE 3-5、 （1） 、 flag=FLASH g 开始 g q T （停止1 flag= TRUE (NOT q) OR (NOT flag)
1.结构图 1.1结构图的基本成分结构图的基本成分有模块、调用和数据。结构图和层次图基本上是大同小异，主要是用来描绘软件结构的一种图形工具，图中设有很多方框，一个方框就代表一个模块，框内注明模块的名字或主要功能；方框之间的箭头（或直线）用来表示模块的调用关系。在通常情况下我们会在结构图中用箭头注释一下表示模块在调用过程中信息的来回传递。我们可以根据箭头的β部形状标明某种信息，认定一种形状作为一种信息符号，自己只要按箭头形状就可以区分传递的信息是数据还是控制信息了。比如：β部是空心圆就表示传递的是数据，实心圆就表示传递的是控制信息。 1.2附加符号结构图不仅仅只是一些基本符号，其实还有不少附加符号，它是用来表示模块的选择调用或循环调用的。其实，层次图和结构图对于模块调用次序方面要求的并不严格。再画模块方面很多人习惯按调用次序从左到右的方法画模块，其实又?有规定一定要这样，出于其他方面的考虑（例如为了减少交叉线），我们完全可以不按这种次序画，还有就是在层次图和结构图中并不指明什?时候调用下层模块。一般情况下上层模块中除了调用下层模块的语句之外还有其他语句，到底是先执行调用下层模块的语句还是先执行其他语句，丝毫不在图中指明。事实上，层次图和结构图往往只表明一个模块用来调用哪些模块，对于一些模块内不含其他成分的根本就不作表示。 2.信息流的类型在需求分析阶段，用SA方法产生了数据流图。面向数据流的设计能方便地将数据流图（data flow diagram，DFD）转换成程序结构图。DFD中从系统的输入数据流到系统的输出数据流的一连串连续变换形成了一条信息流。DFD的信息流大体可分为两种类型，就是中心变换流和事务流。 2.1变换流：信息在沿着输入通·进入系统，同时由外部形式变换成内部形式进入系统的信息，通过变换中心经加工处理，以后再沿着输出通·的变换成外部形式离开系统。当数据流具有了信息流的这种特征时这种信息流就叫做变换流。变换流型的DFD可明显地分为三大部分输入、变换（主加工）、输出。 2.2事务流：基本系统模型意ζ着变换流，由外部形成内部形式后到达事务中心。因此，事务中心可根据输入数据的类型在若干个动作序列中选出一个来执行，这种信息流称之为事务流。因为事务流有了有明显的事务中心，所以各式各样活动流都以事务中心为起点呈辐射状流出。事务中心主要完成下述任务：接收输入数据（输入数据又称为事务）；分析?个事务以确定它的类型；根据事务类型选取一条活动通·。 2.3设计过程：我们要懂得任何一个设计过程都不是统一的，固定不变的，设计的要求比较高，往往需要在方法上设计者不但具有超强的判断能力还要有规则性的创造精神。 3.事务分析我们可以在数据流有了一定的事务特点，也就是有一个明显的“发身中心”（事务中心）时，来设计软件结构但最好还是采用事务分析的方法比较好，因此，我们在任何情况下都可以使用变换分析方法来设计软件结构。事务分析的设计步骤和变换分析的设计步骤基本是大同小异，它们之间主要差别就是从数据流图到软件结构的映射方法不同。由事务流映射成软件结构包括一个接收分支和一个发送分支。也就是说从。抽象到具体地构造出软件的层次结构由事务中心的边界开始沿着接收分支流通·的处理映射成模块，然后调用模块来发送分支结构。并且控制下层的所有活动模块；可以用形式化的方法由数据图映射出软
如何设计结构化面试 课程描述： 除了公务员面试以外，现在很多企业都习惯采用结构化面试的方法招聘人才。何谓“结构化”面试，顾名思义，按照事先设计好的结构模式，采用统一的方式，进行员工面试。 本课程将为您详细介绍结构化面试的设计方法和流程，同时我们将为您提供设计过程中常见问题的应对技巧和解决之道。 解决方案： 他山之石，可以攻玉！ 虽然各行各业在设计结构化面试时都有自己的方法与技巧，但万变不离其宗！下面我们从实战经验中给大家总结一些方法流程，以便大家参考，帮助我们少走弯路，直达成功。 设计结构化面试，一般要做好三个方面的工作： 1.面试问题设计。 2.评测系统构建。 3.面试流程设计。 设计结构化面试，最重要的工作就是面试试题的设计。 结构化面试评测系统的构建，包括三个方面的内容。 首先确定评分标准，一般常见的有五分制和十分制。 其次，拟定参考答案，结构化面试的试题答案要具有以下特点，非固定的，只要合情合理、符合逻辑即可。在确定答案之前要进行反
差比对。根据绩效偏高者的答案和绩效偏低者的答案进行综合分析，最终确定等级。 最后，建议设计一个测评量表。一般表现方式是作为附录放到面试者登记表的背面；基本内容包括面试者的基本信息和该岗位所对应的题库。 结构化面试流程一般包括四个步骤，HR初步面试、部门领导专业面试、面试结果的评估和权重比较。 最后，我们把这几个方面结合起来，就形成了“设计结构化面试”的整套方法流程。 或许文字的话大家并不是很清楚，我们可以看下面的思维导图，能让你更加形象的理解和明白该如何设计结构化面试。 （思维导图可以下载后放大看，更清楚！） 相关课程： 如何制定年终奖 如何制定销售提成 如何制定宽带薪酬体系 如何制定客服人员工资 如何做好储备人才选拔工作 想学习以上课程可以扫描下面的二维码，里面有详细内容及海量课程
3.3 结构化设计方法 1.结构化设计方法的特点 结构化设计方法简称SD方法，是系统设计时应用最为广泛和最为成熟的方法之一。一般来说，SD方法是继SA方法之后，将结构化分析阶段形成的系统逻辑冒险转化成一个具体的物理方案，该阶段主要是解决“如何做”的问题。在这一阶段中，系统设计人员的主要任务是在保证逻辑模型的前提下，尽可能提高系统的可靠性、工作质量、效率和可变更性。 SD方法分为总体设计和详细设计两步。 总体设计的任务是决定系统的模块结构，这一步主要考虑以下四个问题： 如何将系统划分为一个个模块； 模块之间传递什么数据； 模块之间如何进行调用； 如何评价模块结构的质量。 详细设计的任务是具体考虑每一个模块内部采用什么算法，模块的输入、输出以及该模块的功能。 2. 结构图 SD方法的主要生成文档是结构图以及相应的模块能够说明。 结构图简称SC图。结构图的基本元素是模块，一般用矩形框表示。结构图将一个系统分解为若干个模块，每个模块可以看成一个“黑盒”，在图中表示它的层次、构成和相互之间的关系。结构图通常用
层次结构表示，这样的结构可以描述系统逐层分解的过程，即系统总的功能是如何分解为一个个具体任务的。由于结构图是一个分层结构，因此，图中的上层模块与下层模块的关系旧丛逻辑上讲是模块的能够包括了下层模块的功能，从物理上讲是一个调用关系。 一般来说，结构图以下四种成分。 （1）模块 模块用矩形框表示，矩形框中表明模块的名称，它反映模块的功能。 在结构图中，模块被看成是一个黑盒，只考虑该模块的外部表现（如输入/输出参数和功能），而不考虑该模块的内部机构（如内部代码，内部数据等）。 （2）调用 在结构图中，用一些带有圆圈的小箭头来表示模块之间的通信，即模块调用时数据或控制信息的传递，箭头的方向表示传递的方向。其中带有空心圆圈的小箭头表示数据的传递，而带有实心圆圈的小箭头表示控制信息的传递。 （3）模块间信息传递 在结构图中，有时还要用到一些辅助符号。用带箭头的连线表示模块之间的通信，箭头的方向表示传递的方向。其中带有空心圆圈的小箭头表示数据的传递，而带有实心圆圈的小箭头表示控制信息的传递。 （4）辅助符号