浅谈软件工程中的结构化设计方法

软件工程中的结构化设计方法
结构化设计方法是软件工程中一种重要的方法，它是一种以解决特定问题为目标，以模块化、模块交互和模块关系为基础的设计方法。

结构化设计方法的基本思想是把一个复杂的问题分解成一系列相互关联的子问题，然后分别解决这些子问题，最后再把这些子问题的解决方案组合起来，从而解决原来的复杂问题。

结构化设计方法的优点在于可以把一个复杂的问题分解成若干个简单的子问题，从而使问题的解决更加容易。

此外，结构化设计方法还可以提高软件的可维护性和可扩展性，因为它可以把软件的功能模块化，使每个模块可以独立地更新和维护，而不会影响整个系统的运行。

软件工程一、引言在当今信息技术高速发展的时代，软件的开发和维护变得越来越重要。

为了有效管理软件项目，提高开发效率和质量，软件工程的概念应运而生。

软件工程是一门研究如何按照系统化、规范化、定量化和可重复性的方式开发和维护软件的学科。

在软件工程中，结构化方法和面向对象是两种常用的开发方法。

本文将对结构化方法和面向对象进行比较，并探讨它们在软件工程中的优劣和适用场景。

二、结构化方法2.1 定义和特点结构化方法是一种基于数据流和流程的软件开发方法。

它将软件系统视为一系列逐步细化的模块，通过分析数据流和流程来设计和实现软件系统。

结构化方法强调模块化、层次化和自顶向下的设计思想，以确保程序逻辑清晰、易于理解和修改。

2.2 优点1.结构化方法强调模块化，将软件系统分解为多个模块，每个模块负责特定的功能。

这种模块化的设计使得程序易于理解、修改和测试，提高了软件的可维护性和可测试性。

2.结构化方法采用自顶向下的设计思想，先设计系统的总体框架，再逐步细化到具体的模块。

这种逐步细化的设计方式使得开发过程更加可控，项目管理更加容易。

同时，自顶向下的设计过程也便于团队协作和分工。

3.结构化方法将程序逻辑分解为一系列有序的步骤，每个步骤都有明确的输入和输出。

这种严格的输入输出规定使得程序的设计和测试更加方便。

4.结构化方法在软件开发初期就明确定义了数据流和流程，使得开发人员能够更好地理解和掌握软件系统的整体架构，从而减少了项目失败的风险。

2.3 缺点1.结构化方法的设计过程较为复杂，需要详细分析系统的数据流和流程。

对于较大规模的软件系统，分析和设计的工作量较大，容易导致项目开发周期延长。

2.结构化方法强调模块化，但对于一些复杂的问题，模块化的设计可能不够灵活和强大。

这就需要在设计阶段尽可能考虑全部的需求和功能，否则可能会在后期的修改过程中遇到困难。

三、面向对象3.1 定义和特点面向对象是一种以对象为基础的软件开发方法。

在面向对象方法中，软件系统由一组相互作用的对象组成。

研讨软件工程结构化设计方法1.1结构化设计流程（1）对数据流图实行研究、分析及审查，这主要能够协助我们从软件需求规格说明中掌握数据流加工过程。

（2）以数据流图为依据对数据处理的类型实行确定，需要注意的是，针对事务型及变换型，我们要对其实行分别分析及处理。

（3）通过数据流图对系统初始结构图实行推导。

（4）采取启发式原则对系统初始结构图实行改进，直到结构图满足我们的要求为止。

（5）利用数据字典以及分析模型ER图对数据实行设计，这又包括数据文件设计以及数据库设计。

（6）以状态转换图、加工规格说明为依据，实行过程设计。

1.2体系结构设计方法（1）基于数据流方法设计过程。

这个设计方法也被称之为过程驱动设计方法，在使用这个方法的过程中，主要是和软件需求分析阶段的SA实行衔接，然后将数据流图所表示的信息转化为程序结构设计描述。

（2）典型数据流及典型系统结构。

对于典型数据流类型来说在，主要包括事务型数据流以及变换型数据流，在数据流的类型存有区别的时候，其所获得的系统结构也会存有差异。

一般来说，我们会把系统中的全部数据流认作变换流，数据沿输入通道进到系统中，经历数据变化，把数据外部形势转变为内部表示，再利用变化中心实行处理，最后沿输出通道离开系统，而这种数据就被称之为变换流。

不过，在遇到明显带有事务特性数据流的时候，则最好采取事务型映射方法设计。

具体来说，变换流系统结构图主要包括了输入、变换中心以及输出这三个部分。

至于事务流，其数据则会沿输入通道到达事务中心，然后事务中心将以输入数据的类型为依据选择一个动作实行执行，在事务流中，事务中心是明显存有的，各种活动流将以事务中心作为起点按照辐射的形状流出。

（3）变换映射方法。

所谓变换分析，主要是从数据流图中将系统结构图导出，其具体的步骤为：首先，对数据流图实行重画；其次，对有效输入、有效输出以及变换中心部分实行区分；第三，实行一级分解及二级分解。

具体来说，在对数据流图实行重画的过程中，为建立好系统结构，要对数据流图实行平铺，其中物流输入在左边，物理输出在右边。

软件⼯程之结构化⽅法与⾯向对象⽅法之⽐较与结合 软件开发⽅法指，在项⽬投资规模和时间限制内，设计、实现符合⽤户需求的⾼质量软件，根据软件开发的特点，提出的多种软件开发的策略。

随着20世纪60年代，计算机软件、硬件发展不均衡，使⼤型软件的开发过程中出现了复杂程度⾼、研制周期长、正确性难以保证的三⼤难题，引发了“软件危机”。

为了同时提⾼软件效率和质量，软件开发⽅法不断⾰新。

经过⼏⼗年的研究和应⽤，两种基于相应的程序设计思想和语⾔的软件开发⽅法，结构化⽅法与⾯向对象⽅法，成为了主流的开发⽅法之⼀，⼴泛地使⽤于软件⼯程。

结构化⽅法包括结构化分析(Structured Analysis，简称SA)、结构化设计(Structured Design，简称SD)和结构化程序设计(Structured Program Design，简称SP)三部分内容。

相应地，⾯向对象⽅法包括⾯向对象分析(Object-Oriented Analysis，简称OOA)、⾯向对象设计(Object—Oriented Design，简称OOD)和⾯向对象程序语⾔(Object-Oriented Program Design，简称OOP)。

两种软件开发⽅法从起源、思想、分析、设计，到程序设计、扩展重⽤、应⽤等各个⽅⾯有着许多的联系和区别，下⽂我将对⼆者进⾏⽐较分析。

两种⽅法针对不同的⼯作环境和应⽤场景，各具优势，也都有所不⾜，我也将讨论⼆者在软件⼯程中的结合，以期产⽣更好的效果。

（⼀）从起源上看 结构化⽅法与⾯向对象⽅法都起源于相应的程序设计思想和语⾔。

20世纪60年代后期，《程序结构理论》和《GOTO陈述有害论》的提出，证明了任何程序的逻辑结构都可以⽤顺序结构、选择结构和循环结构来表⽰，确⽴了结构化程序设计思想，产⽣了如FORTRAN、PASCAL、C等语⾔。

结构化⽅法把对程序的分析、设计，延伸⾄对项⽬⼯程的分析、设计，结合程序设计语⾔的技术⽀持，得以产⽣和发展。

软件工程中的结构化设计方法张耀民【摘要】针对大型项目开发,为了保证软件产品质量,提高软件开发效率,在进行详细设计、程序设计之前,必须先确定软件总体结构,而结构化设计方法是进行软件总体结构的主要方法.该方法以需求分析阶段获得的数据流图为基础,通过一系列映射,把数据流图变换为软件结构图.在此主要分析了不同类型数据流图如何“映射”成软件总体结构,并给出了优化软件结构的规则,及不同类型数据流图“映射”成软件总体结构图时顶层、第1层及其下层的转换方法,其可操作性强.%For large-scale project development, the general software structure must be confirmed to guarantee the quality of the software product and improve the software development efficiency before a detailed design and program design. The structured design method is a main method to design the general structure of software, The method takes the data flow diagram obtained in the requirement analysis stage as a foundation to convert the data flow graphs to the software structure diagrams through a series of maps. This paper analyzes how different types of data flow diagrams map into the software general structure and gives the rules of optimizing software structure. The innovation is a conversion method of top layer, first layer and bottom layer when a different type of data stream graph is converted into a general software structure diagram. The method has a strong operability.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)016【总页数】4页(P39-42)【关键词】软件工程;结构化设计;软件结构优化;映射【作者】张耀民【作者单位】陕西工商职业学院,陕西西安 710119【正文语种】中文【中图分类】TN919-34软件工程的基本思想是面对复杂的问题，让软件的开发按照工程的概念、原理、技术和方法模式来实施，有计划地按照要求分阶段实现。

浅谈《软件⼯程》常⽤的⼏种软件开发⽅法软件⼯程在上个世纪60年代中期爆发了众所周知的软件危机。

为了克服这⼀危机，在1968、1969年连续召开的两次著名的NATO会议上提出了软件⼯程这⼀术语，并在以后不断发展、完善。

与此同时，软件研究⼈员也在不断探索新的软件开发⽅法。

软件开发⽅法⽬前常⽤的开发⽅法有四种，分别是结构化⽅法、原型法和⾯向对象⽅法。

接下来我们会⼀⼀叙述这些软件开发⽅法的实现过程和其中的特点以及优缺点。

1. 结构化⽅法结构化⽅法：结构化⽅法是应⽤最为⼴泛的⼀种开发⽅法。

按照信息系统⽣命周期，应⽤结构化系统开发⽅法，把整个系统的开发过程分为若⼲阶段，然后⼀步⼀步她依次进⾏，前⼀阶段是后⼀阶段的⼯作依据；每个阶段⼜划分详细的⼯作步骤，顺序作业。

每个阶段和主要步骤都有明确详尽的⽂档编制要求，各个阶段和各个步骤的向下转移都是通过建⽴各⾃的软件⽂档和对关键阶段、步骤进⾏审核和控制实现的。

它是由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合⽽成的。

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。

以数据流图，数据字典，结构化语⾔，判定表，判定树等图形表达为主要⼿段，强调开发⽅法的结构合理性和系统的结构合理性的软件分析⽅法。

结构化⽅法具有如下特点。

（1）遵循⽤户⾄上原则。

（2）严格区分⼯作阶段，每个阶段有明确的任务和取得的成果。

（3）强调系统开发过程的整体性和全局性。

（4）系统开发过程⼯程化，⽂档资料标准化。

 结构化分析⽅法是⼀种⾯向数据流⽽基于功能分解的分析⽅法, 在该阶段主要通过采⽤数据流程图、编制数据字典等⼯具, 描述边界和数据处理过程的关系, ⼒求寻找功能及功能之间的说明。

该⽅法的优点是：理论基础严密，它的指导思想是⽤户需求在系统建⽴之前就能被充分了解和理解。

由此可见，结构化⽅法注重开发过程的整体性和全局性。

第三篇——软件⼯程之结构化设计⽅法软件⼯程有很⼤的⼀个章节介绍结构化分析⽅法。

对于结构化分析，我认为它是整体和细节的桥梁，把⼀个软件整体分成⼏个块，不同的块负责不同的内容，⽐如数据输⼊，数据处理，数据输出；然后在块的基础上敲定细节，需要读⼊哪些数据，数据的类型，怎么读⼊数据，数据输⼊后的计算、查询、添加、删除、修改，数据输出的格式等等。

⼀个软件可能是⼀个很⼤的⼯程，但是它也是由许多⼩部件搭建起来的，如何确定这些⼩部件，这时候就需要⽤到结构化分析⽅法。

对于结构化的具体知识，结合书上的内容，做了⼀个整理。

可能不完善，但是对于基本概念的掌握很有帮助。

结构化分析⽅法是在模块化，⾃顶向下逐步细化及结构化程序设计基础之上发展起来的，可以分为两类：⼀类是根据系统系统的数据流进⾏设计，还有⼀类是根据系统的数据结构进⾏设计。

软件设计的5个原则：1 分⽽治之：将⼤型复杂的问题分解成许多容易的⼩问题，软件的体系设计，模块化设计都是分⽽治之的具体策略。

2 模块独⽴性：指软件系统中每个模块只设计软件要求的具体⼦功能，与软件系统中其他模块的借⼝是简单的。

耦合性越⾼，模块独⽴性越若弱。

3 提⾼抽象层次：抽象是指护⼠⼀个主题中与当前⽬标⽆关的⽅⾯，以便更注意与当前⽬标有关的⽅⾯。

软件设计时，尽量提⾼软件的抽象层次，按抽象级别从⾼到低进⾏软件设计，将软件的体系结构，按⾃顶向下⽅式，对各个层次的过程细节和数据细节逐层细化，直到⽤程序设计的语句能够实现为⽌。

当然实现这个过程需要我们对软件的接⼝，模块的运⾏等等有⾜够的熟悉。

4 复⽤性设计：指在构造新的软件的时候，不必从零做起，可以直接使⽤已有的软构件即可组装成新的系统。

5 灵活性设计：引⼊灵活性的⽅法有，降低耦合并提⾼内聚（易于提⾼替换功能）；建⽴抽象（创建有多态操作的接⼝和⽗类）；不要将代码写死（消除代码中的常数）；抛出异常（由操作的调⽤者处理异常）；使⽤并创建可复⽤的代码。

模块结构及表⽰：⼀个软件系统需要很多模块（包括程序设计中的函数和⼦程序）组成，称不能再分解的模块为原⼦模块。

软件工程结构化设计的基本步骤软件工程是一个综合性学科，它涉及到软件的开发、测试、维护等多个方面。

其中，结构化设计是软件工程中非常重要的一个环节，它直接影响到软件的质量和可维护性。

那么，软件工程结构化设计的基本步骤是什么呢？在本文中，我们将深入探讨软件工程结构化设计的基本步骤，帮助你更好地理解这一重要主题。

一、需求分析软件工程结构化设计的第一步是需求分析。

在这个阶段，你需要与用户进行充分的沟通，了解用户的需求和期望。

通过需求分析，你可以明确软件的功能性需求和非功能性需求，从而为后续的设计工作奠定基础。

在需求分析阶段，我建议你采用面向对象的方法来描述用户需求，并将其转化为可执行的任务。

这样做可以帮助你更好地理解用户的需求，并为后续的设计工作提供清晰的指导。

二、概要设计概要设计阶段是软件工程结构化设计的第二步。

在这个阶段，你需要将需求分析阶段得到的需求转化为软件的整体架构。

这包括确定系统的模块划分、模块之间的接口设计等工作。

概要设计是软件工程中非常关键的一个环节，它直接影响到后续的详细设计和编码工作。

在概要设计阶段，我建议你采用结构化的方法来设计软件的整体架构。

这样做可以帮助你清晰地描述软件的功能和结构，并为后续的详细设计提供有力的支持。

三、详细设计详细设计是软件工程结构化设计的第三步。

在这个阶段，你需要进一步细化概要设计阶段得到的软件架构，包括设计每个模块的具体功能和接口。

详细设计阶段是软件工程中非常具体的一个环节，它直接关系到软件的实现和性能。

在详细设计阶段，我建议你采用模块化的方法来设计每个模块的功能和接口。

这样做可以帮助你更好地组织软件的设计思路，并为后续的编码工作提供清晰的指导。

四、编码和测试编码和测试是软件工程结构化设计的最后两步。

在编码阶段，你需要根据详细设计阶段得到的设计图纸来实现软件的各个模块。

你还需要编写相应的测试用例，以确保软件的功能和性能达到预期的要求。

在测试阶段，你需要对软件进行全面的测试，包括单元测试、集成测试和系统测试等多个方面。