流程图、PAD图和盒图

软件工程（简要知识点）一、. 软件过程五个模型对比（瀑布模型、快速原型、增量、螺旋、喷泉模型）二、可行性研究：1、任务：用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。

2、四个方面：技术、经济、操作可行性、法律3、数据流图四种成分：1、源点/终点2、处理3、数据存储4、数据流三、需求分析：1、任务：确定系统必须完成哪些工作，对目标系统提出完整、清晰、具体的要求。

2、结构化方法就是面向数据流自顶向下逐步求精进行需求分析的方法。

3、实体联系图：1、数据对象2、属性3、联系（1:1、1：N 、M:N ）四、总体设计：1.任务：回答“概括的说，系统应该如何实现”，用比较抽象概括的方式确定系统如何完成预定的任务，也就是说应该确定系统的物理配置方案，并且进而确定组成系统的每个程序结构。

2. 系统设计阶段（确定系统具体实施方案）、结构设计阶段（确定软件结构）3.模块独立：内聚和耦合4. 耦合表示一个软件结构内各个模块之间的互连程度，应尽量选用松散耦合的系统 问题定义（确定题目）可行性研究需求分析 概要设计详细设计编码和单元测试 综合测试系统设计 系统实现 软件定义 软件开发 运行维护：主要任务是使软件持久地满足用户的需要软件生命周期：5. 内聚(Cohesion): 一个模块内各元素结合的紧密程度6.面向数据流的设计方法：变换流和事务流五、详细设计：1.任务：确定应该怎样具体的实现所要求的系统，也就是说经过这个阶段的设计工作应该得出对目标系统的精确描述，从而在编码阶段可以把这个描述直接翻译成用某种程序设计语言书写的程序。

2.过程设计的工具（程序流程图、盒图、PAD图、判定表、判定树）七、测试：1、单元测试：又称模块测试。

每个程序模块完成一个相对独立的子功能，所以可以对该模块进行单独的测试。

由于每个模块都有清晰定义的功能，所以通常比较容易设计相应的测试方案，以检验每个模块的正确性。

2、集成测试：在单元测试完成后，要考虑将模块集成为系统的过程中可能出现的问题，例如，模块之间的通信和协调问题，所以在单元测试结束之后还要进行集成测试。

N-S盒图N-S图也被称为盒图或CHAPIN图。

流程图由一些特定意义的图形、流程线及简要的文字说明构成，它能清晰明确地表示程序的运行过程。

在使用过程中，人们发现流程线不一定是必需的，为此，人们设计了一种新的流程图，它把整个程序写在一个大框图内，这个大框图由若干个小的基本框图构成，这种流程图简称N-S图.N-S图结构1.顺序结构N-S图2.选择结构N-S图3.循环结构N-S图1)当型循环 2)直到型循环-----------E-R图E-R图也即实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。

构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：·实体型(Entity)：用矩形表示，矩形框内写明实体名；比如学生张三丰、学生李寻欢都是实体。

如果是弱实体的话，在矩形外面再套实线矩形。

·属性(Attribute)：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；比如学生的姓名、学号、性别、都是属性。

如果是多值属性的话，再椭圆形外面再套实线椭圆。

如果是派生属性则用虚线椭圆表示。

·联系(Relationship)：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n或m : n）。

比如老师给学生授课存在授课关系，学生选课存在选课关系。

如果是弱实体的联系则在菱形外面再套菱形。

-------------PAD图PAD是问题分析图（Problem Analysis Diagram）的英文缩写，自1973年由日本日立公司发明以来，已经得到一定程度的推广。

它用二维数形结构的图表示程序的控制流，将这种图转换为程序代码比较容易。

优点1．使用表示结构优化控制结构的PAD符号所设计出来的程序必然是程序化程序2．PAD图所描述的程序结构十分清晰。

1、典型的详细设计工具有流程图、盒图、、类程序设计语言。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【PAD图】2、UML是一种语言。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【可视化】3、类是一组具有属性、操作、关系和语义的对象的描述。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【相同】4、对象是类的一个。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【实例】5、用况图是一种表达系统模型的图形化工具。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【功能】6、UML中的顺序图是一种交互图，即由一组对象以及按组织的对象之间的关系组成。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【时序】7、模块的作用域是指受该模块内一个所影响的所有模块的集合。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【判定】8、模块的控制域是指这个模块本身以及所有直接或间接它的模块的集合。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【从属于】9、在数据流图中引入数据源和数据潭这两个术语的目的是为了表示系统的，可以使用它们和相关数据流来定义系统的。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【环境|边界】10、模块结构图是系统的一个高层蓝图，允许设计人员在较高的层次上进行抽象思维。

模块结构图可用和两种形式来表示。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【层次图|HIPO图】11、在设计模块结构图时要基于原则来设计模块。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【高内聚低耦合】12、在进行总体结构设计时，人们通过长期的软件开发实践，总结出一些实现模块“高内聚低耦合”的启发式规则，对初始的模块结构图进行精化，其中一条规则是“尽力使模块的在其控制域之内”。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【作用域】13、在进行总体结构设计时，人们通过长期的软件开发实践，总结出一些实现模块“高内聚低耦合”的启发式规则，对初始的模块结构图进行精化，其中一条规则是“力求深度、宽度、扇出和扇入”。

问题反馈【教师释疑】正确答案：【适中】14、在进行总体结构设计时，人们通过长期的软件开发实践，总结出一些实现模块“高内聚低耦合”的启发式规则，对初始的模块结构图进行精化，其中一条规则是“改进软件结构，提高模块的”。

详细设计的内容包括详细设计，是软件工程中软件开发的一个步骤，就是对概要设计的一个细化，就是详细设计每个模块实现算法，所需的局部结构。

在详细设计阶段，主要是通过需求分析的结果，设计出满足用户需求的软件系统产品。

（1）程序流程图。

程序流程图又称为程序框图，是使用最广泛然而也是用得最混乱的一种描述程序逻辑结构的工具。

它用方框表示一个处理步骤，菱形表示一个逻辑条件，箭头表示控制流向。

其优点是：结构清晰，易于理解，易于修改。

缺点是：只能描述执行过程而不能描述有关的数据。

（2）盒图。

盒图是一种强制使用结构化构造的图示工具，也称为方框图。

其具有以下特点：功能域明确、不可能任意转移控制、很容易确定局部和全局数据的作用域、很容易表示嵌套关系及模板的层次关系。

（3）PAD图。

PAD是一种改进的图形描述方式，可以用来取代程序流程图，比程序流程图更直观，结构更清晰。

最大的优点是能够反映和描述自顶向下的历史和过程。

PAD提供了5种基本控制结构的图示，并允许递归使用。

PAD的特点有：使用PAD符号设计出的程序代码是结构化程序代码；PAD所描绘的程序结构十分清晰；用PAD图表现程序的逻辑易读、易懂和易记；容易将PAD图转换成高级语言源程序自动完成；即可以表示逻辑，也可用来描绘数据结构；支持自顶向下方法的使用。

（4）PDL。

PDL也可称为伪码或结构化语言，它用于描述模块内部的具体算法，以便开发人员之间比较精确地进行交流。

语法是开放式的，其外层语法是确定的，而内层语法则不确定。

外层语法描述控制结构，它用类似于一般编程语言控制结构的关键字表示，所以是确定的。

内层语法描述具体操作，考虑到不同软件系统的实际操作种类繁多，内层语法因而不确定，它可以按系统的具体情况和不同的设计层次灵活选用，实际上任意英语语句都可用来描述所需的具体操作。

用它来描述详细设计，工作量比画图小，又比较容易转换为真正的代码。

PDL的优点：可以作为注释直接插在源程序中；可以使用普通的文本编辑工具或文字处理工具产生和管理；已经有自动处理程序存在，而且可以自动由PDL生成程序代码。

1、算法的五个重要的特征：确定性、能行性、输入、输出、有穷性/有限性。

2、表示算法的语言主要有：自然语言、流程图、盒图、PAD图、伪代码、计算机程序设计语言3、算法分析有两个阶段：事前分析和时候测试。

4、衡量算法有几个方面：时间和空间。

5、渐进意义下的符号的意义:记：算法的计算时间为f(n), 数量级限界函数为g(n),其中，n是输入或输出规模的某种测度。

f(n)表示算法的“实际”执行时间—与机器及语言有关。

g(n)是形式简单的函数，如nm，logn，2n，n!等。

是事前分析中通过对计算时间或频率计数统计分析所得的与机器及语言无关的函数。

以下给出算法执行时间：上界（О）、下界（Ω）、“平均”（）的定义。

定义1.1 如果存在两个正常数c和N0,对于所有的N ≥N0，有|f(N)|≤C|g(N)|，则记作：f(N)= O(g(N))。

1)当说一个算法具有O(g(n))的计算时间时，指的就是如果此算法用n值不变的同一类数据在某台机器上运行时，所用的时间总是小于g(n)的一个常数倍。

2)g(n)是计算时间f(n)的一个上界函数，f(n)的数量级就是g(n)。

Eg : 因为对所有的N≥1有3N≤4N，所以有3N=O(N);因为当N≥1时有N+1024≤1025N，所以有N+1024=O(N); 因为当N≥10时有2N2+11N-10≤3N2,所以有2N2+11N-10=O(N2)因为对所有N≥1有N2≤N3,我们有N2=O(N3)作为一个反例N3≠O(N2),因为若不然，则存在正的常数C 和自然数N0,使得当N≥N0，有N3≤CN2,即N≤C。

显然，当取N=max{N0,C+1}时这个不等式不成立，所以N3≠O(N2)多项式定理:定理1.1 若A(n) = amnm+…+a1n+a0是一个m次多项式，则有A(n)=Ο(nm) 即：变量n的固定阶数为m的任一多项式，与此多项式的最高阶nm同阶。

证明：取n0=1,当n≥n0时，有|A(n)|≤|am|nm+…+|a1|n+|a0| ≤(|am|+|am-1|/n+…+|a0|/nm) nm≤(|am|+|am-1|+…+|a0|) nm令c= |am|+|am-1|+…+|a0|定理得证。

概要设计说明书1 引言1．1编写目的概要设计的主要任务是设计程序的体系结构，也就是确定程序有哪些模块组成以及模块计的关系。

概要设计过程首先寻找实现目标系统的各种不同的方案，需求分析阶段得到的数据流图是设想各种可能方案的基础。

然后分析员从这些供选择的方案中选取若干个合理的方案，为每个合理的方案都准备一份系统流程图，列出组成系统的所有物理元素，进行成本/效益分析，并且制定实现这个方案的进度计划。

分析员应该综合分析比较这些合理的方案，从中选出一个最佳方案向用户和使用部门负责人推荐。

如果用户和使用部门的负责人接受了推荐的方案，分析员应该进一步为这个最佳方案设计软结构，通常，进行必要的数据库设计，确定测试要求并且是定测试计划。

1．3术语定义实体—联系图（E-R图）：包含实体（即数据对象）、关系和属性。

作为用户与分析员之间有效交流的工具。

流程图：由一些特定意义的图形、流程线及简要的文字说明构成，能清晰明确地表示程序的运行过程盒图：又称为N-S图呀CHAPIN图，它把整个程序写在一个大框图内，大框图由若干个小的基本框图构成1．4参考资料《软件工程导论》 ---------张海藩编著清华大学出版社《深入浅出面向对象分析和设计》《数据为原理及应用》------李绍原主编科学出版社2 概述1．目标该阶段目的在于明确系统的数据结构和软件结构，此外总体设计还将给出内部软件和外部系统部件之间的接口定义，各个软件模块的功能说明，数据结构的细节以及具体的装配要求。

2．运行环境软件基本运行环境为Windows环境。

3．需求概述本系统要达到以下目标：1、用户的存款与消费2、用户挂失处理3、管理员的新建与注销4、用户的查询4．条件与限制为了评价该设计阶段的设计表示的“优劣程度”，必须遵循以下几个准则：1.软件设计应当表现出层次结构，它应巧妙地利用各个软件部件之间的控制关系。

2.设计应当是模块化的，即该软件应当从逻辑上被划分成多个部件，分别实现各种特定功能和子功能。

我们通常都是对图形化的东西情有独钟，我们小时候的启蒙教育基本上也都是从图形化开始的，我们曾经看过的连环画、漫画、看图识字等等.因为图形能将一个抽象的东西具体化、形象化，图形化的表述能将一个用文字语言无法表达清楚或很难表达的观点、事物、科学概念等清晰的呈现出来.这就是为什么我们相比晦涩难懂文字更喜欢形象生动的图形的原因。

软件工程导论作为软件工程中非常重要的一门课程，通常因为其偏文科性、理论性、概念性而得不到人们的重视，但幸运的是在软件工程导论中有我们非常易于接受、理解的东西——图，否则我们自己会把自己害得很惨（软件工程导论真的很重要哦!）。

软件工程导论中一般把软件的开发分为八个阶段：１。

问题定义２.可行性研究３.需求分析４。

总体设计（概要设计）５。

详细设计６。

编码和单元测试７.综合测试８。

软件维护。

下面我们就说说各个阶段中与图的难解难分.１. 问题定义问题定义阶段主要是根据用户的需求来定义用户需要解决的问题，用户要实现哪些功能。

２. 可行性研究可行性研究阶段就是看是否有一种使其在最小的代价,尽可能短的时间内，利益最大化的情况下解决问题的方案。

这个阶段的分析主要涉及以下几个图形工具。

2.1 系统流程图系统流程图是描述系统物理模型的一种传统工具.它是表达数据在系统各部件之间流动的情况，而不是对数据加工处理的控制过程,它是物理数据流图而不是程序流程图。

系统流程图形象的呈现了软件的功能，即使不懂软件的人也可以轻松的看懂,可以说它是软件设计师与用户之间沟通、交流的有效工具。

2。

2 数据流图数据流图是从数据传递和加工角度,以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程，是结构化系统分析方法的主要表达工具及用于表示软件模型的一种图示方法.如果说系统流程图能让用户更好的明白系统的功能,那么数据流图则让用户更加明白系统的工作原理。

2.3 数据字典数据字典就是数据的信息的集合，也可以说就是对上面提到的数据流图中的所有元素的定义的集合。