《软件工程》实验指导书(信计).docx

3）“软件生存周期过程"概念进一步完善/关于软件生存周期的定义.其主要内容是:这个定义内容的来源是：4）由于工作对象和范阚的不同以及经验的不同.对软件生存周期过程中各阶段的划分也不尽相同.但是,这些不同划分中有许多相同之处.相关的软件工程国.家标准把软件生存冏期划分为8个阶段，这8个阶段是：©©你认为把软件生存周期划分为不同阶段的意义何在：5）上网搜索和浏览，了解软件工程技术的应用情况,看看哪些网站在做岩软件工程的技术支持工作？井将拽索结果记录下来。提示：一些软件工程专业网站的例子包括（软件工程专家网）（系统分析&软件工程网（软件工程研究中心）（火龙果软件工程-VM1.软件工程组织）你习惯使用的网络搜索引军是：你在本次搜索中使用的关键词.!：要是：/风险分析工具./工程管理工具./需求跟踪工具./度属和管理工具./文档工具。/系统软件工具./质量保证工具./数据库管理工具./软件配置管理工具./分析和设计工具，“股型和仿真工具./界面设计和开发工具，/酰型工具。,编程工具./集成和测试工具./静态分析工具./动态分析工具./测试管理工具./客户/效劳器测试工具。/再工程工具.1. GB/T158531995软件支持环境GB/T158531995£软件支持环境规定了软件支持环境(SoftWaresupportenvironment)的根本要求.软件开发支持环境的内容及实现方法，以及对软件生存期支持部门软件支持能力的具体要求，适用于软件支持环境的设计、建立、管理和评价.GB/T15853-1995定义的软件支持环境住一个宿主机系统,加上其他有关的设备和规程而构成.它能对目标机系统(或对功能和物理上相关的一组目标机系统的软件提供全面的支持，包括性能评价、系统与软件生成、开发与修改测试、模拟与仿真、培训、软件集成、配置管理、软件的运行分配。软件支持环境又分为软件开发支持环境和软件生存期支持环境两种类型.而者是由软件开发单位确定、并经任务委托单位认可的资源，用于支持合同工程中的软件需求：而后者是由软件生存期支持部门使用的(MF任务委托单位的资源用于为指定的目标机系统提供整个生存期内的软件支持.1.2.2实验目的2）请填写以下术谱的英文缩写,并网考、理解其含义.软件开发环境：软件工程环境：软件支持环境：工程支持环境：自动开发环境：集成化程序设计环境：工具盒：工具箱：3） GB/T15853-1995£软件支持环境卜规定的软件支持环境的根本要求是:2. MicrosoftVisioVisio实际上只是一个绘图工具.但是，由于其所具有的强大的专业绘图功能，系统分析员可以用Visio来创立CASE应用中所需要的任何系统模型.Visio带有一个绘图模板篥.包含了用干各种商业和工程应用的符号.其中的软件和系统开发模板提供T流程图、数据流图、实体-联系（E-R）图、UM1.图以及其他许多图形符号.模板提供了一个用于存储图表元素的定义和描述信息的有限资料库.尽管YiSiU并没有提供用于系统工程开发的完整资料库，但许多系统开发人员还是喜玳Visio所提供的绘制必要图表的汛活性.请通过网络搜索，简单了解和体会Visio工具的应用状况：3. Visib1.eAna1.yst集成应用程序开发工具YiSib1.eAna1.ySt是可视系统公司O的产品.这种工具使得绘制典型的传统模型如数据流图和E-R图更加容易,同时也能支持面向时象I：M1.模型。YiSibICAnaIyS1.包含了一个用于定义系统机件并提供错误检测以及一致性检验支持的资料麻.请通过网络搜索,简单了解和体会Visib1.eAna1.yst工具的应用状况:TogetherSoften（>在其称为TOgether的工具中首先采用了往返工程.TOgether使用IW1.图表和几种不同的面向时象编程语言来对往返工程提供支持，如果开发人员喜欢书写代码来定义类，则类图会自动更新。如果开发人员再戏先绘制类图，则定义类的代码会自动版之更新。请通过网络搜索,简单了好和体会TogetherSoft工具的应用状况：7. EmbarcaderoDescribeEabarcaderoDescribe<）是包含面向对象建模以及往返工程特征的一个新产品.Describe企业版的一个很Hi要的特征就是为分析和设计提供灵活的UM1.建模功能，包括明干JaVa的往返工程，Describe开发工具可以将包括JBUiIdCr和SUnForte在内的几个JaVa开发工具集成进来。请通过网络搜索，简陋了解和体会EmbarcaderoDescribe工具的应用状况：8. CASEStudioCASEStudio是一个专业的数据库设计工具.它可以透过ER图、数据流程图来设计各种数据库系统（如«SQ1.Orac1.e,Sybase等），另外，程序还提供了各种各样的管理单元来提供设计桶助，请通过网络搜索，简单了解和体会CASEStudio工具的应用状况：9. SybasePowerDesignerSybasePowerDesigner提供了一个完整的建模解决方案，业务人员、系统分析人员、设计人员、数据库管理员和开发人员等可以对其裁剪以满足他们的特定需要：而其模块化的结构提供了板大的灵活性从而使开发单位可以根据其工程的规模和范附来使用他们所需要的工具。PowerDcsEncr灵活的分析和设计特性允许使用一种结构化的方法有效地创立数据库或数据仓库，而不要求严格遵循一个特定的方法学得PgerIJesigner提供了直观的符号表示使数据库的创立更加容易，并使工程级内的交流和通信标准化，I可时能更加简总地向非技术人仍展示数据库和应用的设计。请通过网络搜索,简附了解和体会PowerDesigner工具的应用状况:12 .MicrosoftVisua1.SourceSafe<VSS>VSS成本控制系统是Microsoft开发的配盟管理物件，可用于管埋软件和Web站点的开发，它可以问Visua1.Basic、Visua1.C+、Visua1.J+、Visua1.InterDev,Visua1.FoxPro开发环境以及MicrosoftOffice应用程序集成在一起.提供了方便易用、面向工程的版本捽制功能.VSS可以处理由各种开发语言、创作工具或应用程序所创立的任何文件类型'SS面向工程的特性能更有效地管埋工作组应用程序或Web站点开发工作中的日常任务。请通过网络搜索,简附了解和体会VSS工具的应用状况：13 .工具搜索除了上面简单介绍的内容之外,实际上还有许多优秀的软件工具、开发环境和CASE工具.请通过网络进行搜索，更为全面地了解这方面的产品及其应用与研究信息.请列举式版本、支持厂商和主要技术内容,填入表1-2中。表1-2实验记录名林和版A支持俄主要内容14 .应用搜索请收集一些招弊IT专业毕业生的企业的信息，并对其企业资料进行分析，能鲂从中找到一线关于系统开发方法的（S总吗？其中提到任何软件工具、软件开发环境和CASE，具了吗？进一步访问该公司的网站，看看能否找到更多的相关信息。1）在本实验中,你关注的相关企业是：其他:实验2MiCroSOftViSiO使用入门一、实验目的，1 .了解Yisio工具软件的功能、特色及安装步骤：2 .熟怂Visio的工作环境及殂成；3,以握Visio软件绘制系统流程图、数据流图、软件结构图的根本方法：4 .熟练使用Visio的图形模板绘制出专业图表.二、实疆学时，2学时三、知织Irib1. Visio2003简介1999年.MiCroSoft并购了Yisio公司,不久便推出了新版的Yisio.并让ViSiO成为MiCrOSOftOffiCe家族的一员.ViSio2003是一个图表绘制软件。它可以帮助使用者创立包含双条设想、过程与系统的业务图表和技术图表.使用YiSiO2003创立图我.用户能膨格估总形象化.并能够以消她简明的方式进行有效的交流，这是仅仅使用文字和数字所无法表现的。Visio2003还可通过与数据海H接同步自动形象化数据，以提供最新的图衣。用户还可以对ViSiO2003进行自定义,以满足组织的需要.2. Visio2003的使用Visio2003的文件主要有4种类型,即绘图文件（.YSD）、模具文件（.YSS、模板文件（.YST）、工作环境文件（.VSI）./绘图文件（TSD：用于存储绘制的各种图形.一个绘图文件中可以有多个绘图页，它是Visio中最常用的文件。/模具文件（.VSS）：用于存放绘图过程中生成各种图形的“母体"，即形状<图形）.ViSi。自带了大玳时应于不【可绘图场合的模具文件，给绘图带来了很大的方便，用户还可以根据自己的海娈，生成自己的模具文件。/模板文件（.VST>:用于同时存放绘图文件和模具文件,并定义了相应的工作环境.ViSio自带了许多模板文件。用户Ur以利用Visio自带的或自己生成的模具文件，对操作环境加以改造，进而生成自己的模板文件。/工作环境文件（.YS>：用于存储绘图窗、各殂件的位咒和抒列方式等.使用户可根据自己的需要将绘图文件与模具文件结合起来,定义场造合自己的工作环境，在下次开时，可以H接进入预设图2I装酣厂库存系统流程图3 .利用Visio锥制数据流图（建议使用r软件】Gene-SarsonJ）.数据流图（Da1.aF1.owDiaftHim）:简称DFD,它从数据传递和加工角度，以图形方式来表达系统的设辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻粕变换过程,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种图示方法。DFD根本元素有四种：【例2-2】在【例2-1】的基础上，设计出相应的数据流图，如图2-2.图2-2装配厂库存系族i据说图4 .利用Visio除制软件结构图（建议使用【忸织结构图】【数双构图形状】）软件结构图：为了反映软件系统中加件之间相互.关系和约束的体系结构设计图，一般通过分层次或分时间段等方式说明体系结构的各个组成匾郃的组合关系.【例2-3某新闻稿1.工系统的软件体系结构如图2-3所示。图2-3新闻稿以】工系统软件体系结构图衣、实验作业：1 .在Yisio2003中绘制本实验中的图21、图22、图2-3的图形，完成后上交ViSioiS文件.2 .葩干自身经历或通过查阅资料，设计一个聪于网上购物系统（如淘宝网）的数据流图，完成后上交Visio源文件.七、实验思考：1 .认出总结使用YiSi。绘制图形的根本方法和步骤.2 .除了上述提到的系统流程图、数据流图和软件结构图之外,的讨论使用YiSio还可以绘制其他哪些图形.3 .对于衢要经常使用但在ViSiO的模具中没有的图形，试分析和讨论如何处理.的若信息技术的开展.软件产品的规模越来越大,个人作坊式的软件开发方式已经完全不能适应开展的需要，因而有必要将软件工程管理的概念引入开发活动中，对开发过程实行有效的管理，从概念的角度看，软件工程管理是使软件工程能将按照预定的本钱、进发、麻城地利完成，对本钱、人员、进慢、痂城、风险等进行分析和管理的活动.从软件工程的角度看，软件开发过程主要分为几个大的阶段：系统工程、湎求工程、设计工程、编码工程、测试工程、运行和维护工程，日前常用的工程管理工具是VISProjeCt2003,Project2003是XiCrOSoft公M发布的集使用性、功能性和灵活性于-咻的工程管理工具.工程管理者依靠PrOjeCt2003方案和管埋工程，可以快速、准确地建立工程方案，使工程管理者从大方烦顼的计算绘图中解脱出来：可以有效地组织和跟踪任务与资源，使工程符合工期和预售，降低本钱，提高竞争力。Project2003可以帮助用户提高在工程中进行H程安排、资源协作、进度跟踪和信息交流的旎力：同时,在设计上MicrosoftOffiCe中的产品，包括EKCe1.2003、PowerPoint2003、Visio2003协网工作，管理者可以更有效地共享工程信息.与办公自动化系统集成。注一:关于什。Jcct更多的使用手理,谙考课件主更于偎的«利用PEjet2003管理I.程.ppt”,四、实验要求：要求通过使用MiCroSoftProject完成工程管理的大致流程,目的是了解MiCroSoftProjeCt工具的使用和工程管理的相关知识。五、实疑内容和步:1. JfctIS管理文件在开始制定工程方案之前，要明确定义工程的一些根本属性信息,或者对工程有一个根本的定义，例如工程的名称、内容、开始时间、结束时间等.例如有一个校园网站工程，内容是通过网站介绍学校的根本情况，发布一些及时的信息，I可时有论坛等讨论区域，然后开始在Project2003中创立工程方案，实验步骤如下；、新建工程启动Projeet2003.选择文件新建菜单命令，网开Project的“新建工程”向导,如图31,单击“空白工程”将出现,任务,导向,如图3-2。前面建*的任务根本上是摘要任务.除此之外还需要增加任务.为了很好的组织和管理任务,最好是采用大纲结构，即通过创立摘要任务和子任务来殂织工程结构，摘要任务是由子任务组成并对子任务进行汇总的任务.1)在“任务名称”域中选择"编码”任务,选择播入新任务,建立新任务“界面设计”.同样描入其他任务，如“结构设计”、”数据设计”等;2)一上步,宜到参加所有的任务：3) 在“任务名称”域中选择"界面设计”，"结构设计”、“数据设计”，单击工程大纲降级命令,进行降级,如图3T0：4) 同理,完成其他任务的升级或者降级.图3-10建立大纲结构设置好工程任务的分级结构以后，可以很挣易看清楚任务之间的顺序.、任务的移动、发制和显示当对任务和资源进行复制或者移动时招重新建立任务锥接关系通常还包括与任务相关的子任务、备注信息和能接或者嵌入对思.3.任务分解可以将创立好的任务进一步分解，完成WBS(WCrkBreakdownStructure).在ProjeCt中可以为每项任务建立IBS。实裟步骤如下：、在Sch。IIebSite.mpp工程中,切换到“甘特图"视图：、单击”任务名称”域的列标遨：(3)、选择插入列命令，启动“列定义时话框”,如图3-11：、在“域名称”列表框中选择WBS,"标题”文本框中自行取名(WBS):(5)、在“对齐数据”列表框中选择“居中”选项;(6)、浓击“最正确匹配,按钮,生成图3T2所示的具有TBS的甘特图图3-11列定义对话框(2)、剧除怯接选择要取消链接的任务，如“需求讨论”和“编写需求规格”。单击“常用”工具栏取消任务琏接按钿或者编辑取消任务链接命令。6. MWiHE为了完成任务必须为工程中的任务分配资源，在Project中可以建立资源库，然后将资源库中的资源与工程的任务联系起来也就是说分配具体的人员、设备等来完成工作.实5金步臊如下：、建立资源库选择视图资源工作表命令，切换到“资源工作表,视图；在视图表中尬入工程所有资源的相关信息,例如：i. 输入资源“张三,设以其标很决率为100元/小时，加班费120元/小时；ii. 给人资源“李四”设置其标准费率为90元/小时,加班费120元/小时：iii. 输入资淞“王五”，设置其标准费率为“0元/小时，加班费120元/小时：1111. 输入资源“传出机”，设置其好次使用本钱2元。如图3-17双击资源名称“张三”.设置其资源U历,在资政信息对话框中的“工作时(&r选项卡设置资源H历.将-2010-10-2"周六改为非默认工作时间，如图3-18.B3-17讪胃资源燎图3-18：件设货源的工作时间(2)、为任务分配资源合理地向住务分配资源才能有效地完成工程任务：1)切换到“甘特图”视图：2) 选择第一个任务“锵求讨论"，选择工具J分配资源菜单命令；3) 在“分配资源”对话框.选择分配该任务的资源,如：张三、李四：4) 单击分配按钮，完成该任务的分配工作：5) 依次选中其他的任务,重发2到，D直到所有的仔务都分配了资源，见图3-19.«3-19分配资源局的甘特图七、实验思考；1 .认出总结使用PrOjee1.制定工程方案的根本方法和步骤。2,分析在软件开发中实施工程管理的意义，讨论工程管理软件在软件工程中的作用和地位.实验4可行性分析一、实验目的：通过对“沫若图行馆管理系统”进行可行性研究，掌握在软件工程立项时可行性研究的内容、方法和步骤,掌摆可行性研究报告的编写方法,明确可行性研究报告的内容和格式.学会借助使用Project来进行工程的方案安排.实学时:外网地m.,a设计文档,皿内网地Jf：*,ngeiczh:ofcrznaine*r；x'd”nn，（谢?-1988情标大线H计文¾.rar六、实验思考1 .可行性研究的任务是什么？为什么工程工程都衢要进行可行性研究？2,工程开发方案主要有些什么内容？3 .总结可行性研究的要点、步骤、效益分析的方法.实验5需求分析一、实物目的，通过对“沫若图书馆管理系统*进行需求分析,安娓软件需求结构化分析方法：拿旌使用ViSiO建立分析模型的方法：掌握软件皤求说明书的撰写.二、实验学时：2学时.三、知板背景，1 .三求分析的根本要点传统软件工程使用结构化分析方法完成分析用户制求的工作.辐求分析是发现、求精、建模、说明规格和班审的过程，需求分析的笫一步是进一步了解用户当前所处的情况，发现用户所面临的问SS和对目标系统的根本;求：接下来应该与用户深入交流,对用户的根本需求反复细化逐步求精,以得出对目标系统的完整、准确和具体的需求.具体地说，应该确定系统必须具有的功能、性能、可靠性和可用性，必须实现的出错处理箭求、接口需求和逆向需求,必须满足的约束条件，井FI预测系统的开展第景.为了详细r解并正确理解用户的需求必须使用适当的方法与用户沟通.访谈是与用户沟通的历史悠久的技术，至今仍被许多系统分析员所采用，从可行性研究阶段得到的数据流图出发，在用户的彬助下，面向数据流自顶向下逐步求精，是与用户沟通获取需求的一个有效的方法.为了促使用户与分析员齐心力力共同分析雷求,人们研究出一种面向团队的衢求收集法，称为简易的应用班格说明技术，现在这种技术已经成为估息系统领域使用的主流技术.实践说明,快速建立软件原型是最准确、最有效和最强大的需求分析技术“快速原型应该具备的根本特性是“快速”和“容易修改”，因此，必须采用适当的软件工具支持快速原型技术.通常使用第四代技术、可重用的软件构件及形式化规格说明与原型环境，快速地构建和修改原型。为了更好地埋解问题,人们常常采用建立模型的方法,结构化分析实质上就是一种建模活动.在需求分析阶段通常建立数据模型、功能模型和行为模型，除了创立分析模型之外,在需求分析阶段还应该写出软件需求说明书.经过严格评审并得到用户确认之后,作为这个阶段的最终成果.通常主要从一致性、完整性、现实性和有效性等4个方面复审软件需求说明书.多数人习惯于使用E-R图隹立数据模型，使用数据流图建立功能模型，使用状态图建立行为模鞭。同学In应该掌握这些图形的根本符号,并能正确地使用这些符号以建立软件系统的模型.数据字典描述在数据模型、功能模型和行为模型中出现的数据对象及控制信息的特性，给出它们的准确定义,因此，数据字典成为把3种分析模型粘合在一起的“粘合剂,是分析模型的“核心”。为了提高可理解性,还可以用层次方框图或Warnior图等图形工具辅助描述系统中的数据结构.为了然少冗余.简化移改步骤，往往需要标准数据的存储结构。算法也是重要的,分析的根本目的是确定系统必须做什么尊法定义了转变的规则.没有对獴法的了解就不能确切知道系统的功能IPO图是描述算法的有效工具.2 .分析建模与软件需求规格说明D分析建模为了更好地理解熨杂那物，人们通常采用建立出物模型的方法。所谓模型，就是为了理解M物而对小物做出的一种抽象，根据模型的形态Ur分为物理模型和逻辑模型.龙卷模型是时事物的一种无歧义的书面描述。通常.逻辑模型由一组图形符号和组织这些符号的规则组成.尽管目前有许多不问的用于需求分析的结构化分析方法，但是，多数方法都遵守下述准则： 必须理解并描述何跑的信息域.这条准则要求建立数据模型： 必须定义软件应完成的功能，这条准则要求建立功能模型： 必须描述作为外部事件结果的软件行为，这条准则要求建立行为模型： 必须时描述目标系统信息、功能和行为的模型进行分解.用层次的方式展示细节.2）软件需求说明通过需求分析除了创立分析模型之外，还应该写出软件需求说明它是需求分析阶段得出的最主要的文档.软件需求说明书通常用自然语言完整、准确、具体地描述对目标系统的需求，这样的规格说明书具有容易书写、容易理解的优点；iS请充分利用Intemet和小关MA资料来进一解需求分析方法和步可参号溟C1.匕页提供的“富校医院管立为县I一需求说明书.Pdf".四、实验内容和步骤：在完成“沫若图书馆管理系统”的系统，程（可行性分析）阶段之后，进入到需求工程（福求分析阶段:1,导出系统的详细逻轼模型。通常用数据流图、实体-联系图、状态咕换图、数据字典和主要的处理算法描述等来共同表示这个逻辑模型.2.撰写软件籥求说明书.可参考如卜实验步臊：> 问应背景及描述功能分析> 建立系统流程图> 建立数据流图> 建立数据字典> 獴法描述> 建立E-R图> 建立状态图> 撰写软件需求说明书五、实疆作业：依据国标GB/T8567T988彳计算机软件产品开发文件编制指南中“软件需求说明书"的内容结构和编写提示，完成并提交I“沫若图书馆管理系统”软件诲求说明祠.六、实验思考，1 .针对不同规模的软件工程.如何合并和展开国家标准中“软件需求说明书规定的具体条目.2 .分析讨论ViSiO对猫求分析有何帮助，3 .总结需求获取和分析建模的方法.说明可以采用哪些图表来描述软件需求.实验6概要设计（软件体系结构设计）一、实验目的：了解软件体系结构模型；掌握面向数据流的设计方法：掌握概要设计说明书的撰写.二、实殴学时，2学时.三、知识背景，1 .软件接要设计的根本要点概要设计也称总体设计或初步设计，根本目的是用比较抽.软概括的方式确定系统如何完成预定的任务，确定系统的物理配置方案，确定组成系统的斑个程序的结内。概要设计主要由两个阶段如成，首先进行系统设计或方案设计,从数据波图出发设想完成系统功能的若干种合理的物理方案,仔细分析和比技这些方案,并且和用户共同选定一个最正确方案。然后进行软件的结构设计，确定软件由哪些模块组成及这些模块之间的动态调用关系，层次图和结构图是描绘软件结构的常用工具。进行软件结构设计时应该遵循的最主要的原则是模块独立，也就是说，软件应该由一组完成相对独立的手功能的模块祖成，这些模块彼此之间的接口关系应该尽小简单。抽象和求精是一对互补的概念,也是人类耨决复杂问即时最常用、最有效的方法.在进行软件结构设计时i种有效的方法就是由抽思到具体地构造出软件的层次结构.自顶向卜、逐步求精是进行软件结构设计的常用途径。但.是，如果己经有了详细的数据流图，也可以使用面向数据流的设计方法.用形式化的方法中数据流图映射由蚊件结构.应该记住,这样映射出来的只是软件的初步结构，还必须根据设计原理并且参考启发式规则，认出分析和1.R软件的初步结构，以得到顺收更高的模块和更合理的软件结构。在进行详细的过程设计和程序编写之前，首先进行结构设计，其好处是可以在软件开发的H期站在全局的高度对软件结构进行优化.在这个时期诳行优化付出的代价不高，却可以使软件质玳得到Hi大改良。2 .系观分析与设计的关系系统分析的根本任务是定义用户所儒要的软件任务,也就是答复系统必须“做什么”这个问应.系蛟设计的根本任务是设计实现目标系统的具体方案，也就是答复“怎样做”这个问题，虽然分析和设计的任务性质不同,但是两者之间却有若非常密切的关系.软件工程师必须依毒用户时软件的需求来设计软件，因此，站构化分析的结果是进行结构化设计的最根本、最里要的输入信息。结构设计的任务是确定程序由哪些模块组成及这些模块相互之间的关系.在需求分析阶段画出的数据流图是i行结构设计的主要依据，为结构设计提供了最根本的输入信息。数据设计把需求分析阶段创立的信息模4!转变成实现软件所偌要的数据结构.在实体联系图中定义的数据和数据之间的关系.以及数据字典中给出的详细的数据定义，共同为数据设计活动览定了坚实的基础.接1.1.设计的结果描绘了软件内部、软件与协作系统之间,以及软件与使用它的人之间的通信方式.接口意味着信息的流动（数据流或控制流），因此数据流提供了迸行接口设计所需要的根本信息。过程设计决定程序中包含的每个模块的实现以法，篙求分析阶段画出的IPO图（表）为过程设计英定了基础.虽然结构化分析为结构化设计提供了最根本、最IR要的输入信息,但并不是说可以筒单地把结构化分析的结果映射成结构化设计的结果,实际上结构化设计过程综合/下述诸多因素：从以往开发类似软件的经验中获汨的互觉和判断力、指导软件模型演化的一趾原理（也称为准则）和启发规则、评价软件质Jft的一组标准、以及导出最终的设计结果的迭代过程.蚊件工程师在软件设计过程中所作出的决策,符最终决定软件开发能否成功.更重要的是,这些设计决策将决定软件雉护的班易程度。软件设计之所以如此重要，是因为设计是软件开发过程中淡定软件产品质量的关键阶段。设计为我们提供了可以进行防信评估的软件非示（即软件模型），设计是把用户需求准确地转变为最终的软件产M的唯一方法.软件设计是后续的一切软件开发和维护步骤的耻酬，如果不进行设计，就会产生构造出不稳定的软件系统的风险,梢作改动就可能崩渍.这样的系统很难维护、很难测试.宜到软件工程过程的后期（例如.娘码结束）.才能评价系统的质盘,但是，此时才发现软件的质盘时即已线太晚r.3 .面向数据流的设计方法面向数据流的设计方法的目标是给出设计蚊件结构的一个系统化的途径.这种设计方法定义了一些“映射“规则，利用这些映射可以把数据流图变换成软件结构。（1）数据流的类型面向数据流的设计方法把信息流映射成软件结构，信息漉的类型决定了映射的方法.伯恩流有下述两种类型，a）变换流如果估息沿箱入通路进入系统，同时由外部形式变换成内部形式，诳入系统的估恩通过变换中心，羟加工处理以后再沿输出通路变换成外部形式离开软件系统。当信息流具有这枚特征时,就叫做变换流.b）事务流原则上所有信息流都可以归结为变换流，但是，如果信息沿输入通用到达一个称为任务中心的处理T,这个处理根据输入数据的类型在若干个候选的动作序列中选取出一个来执行，则这类数据流应该划为一类特殊的数据流，称为事务液.（2） 设计步骤面向数据流的设计方法主要由下述七个设计步骤.第一步，复查根本系统模型.红查经结构化分析过程画出的根本系统模型,以确保系统的黝入数据和输出数据符合实际.> 第：步，坡查并精化数据流图。认口复查需求分析阶段得出的数据流图，并在必要时进行精化.不仅要确保数据流图给出了目标系统的正确的逻辑模型,而口应该使数据流图中的每个处理都代发一个规模适中、相对独立的子功能.第三步，确定数据流图是具有变换特性还是裂务特性，一般地,一个系统中的所有信息流都可以认为是变换流但是,当遇到有明显事务特性的信息流时,建议采用事务分析方法进行谀计.在这一步，谀计人员应该根据数据流图中占优势的属性，确定数据流的全局特性.此外还应该把具有和全局特性不同的特点的局部区域孤立出来，以后可以按照这线子数据流的特点精化根据全局特性得出的软件结构.> 笫四步，确定数据流的边界，对于变换流，分析确定输入流和输出流的边界，从而孤立出变换中心：对于事务流，分析确定输入流的边界，从而孤立出事务中心.第五步，完成“第一级分解”.软件结构代表对控制的自顶向下的分配.所谓分解就是分配控制的过程,而“第一级分解”就是分配顶层控制.对于变换流，位于软件结构最顶层的控制模块办调卜述3个网属模块的控制功能：/输入信息处理控制模块.此模块协同对所有输入数据的接收：/变换中心控制模块，此模块管理对内部形式的数据的所有操作；/输出信息处理控制模块，此模块仍调输出信息的产生过程。对于事务流，位于软件结构最顶层的总控制模块管理下属的接收分支和发送分支的工作.接收分支由输入流映射而成；发送分支的顶层是一个调度模块，它根据输入数据的类里调用相应的活动分支。机械地遵循上述映射规则很可能会得出一些不必要的控制模块.如果它们确实用处不大,承么可以而且应该把它们合并,反之，如果控制模块功能过分宓杂,则应该把它分解为两个或多个控制模块，或者适当地增加中间层次的控制模块。> 第六步,完成“第二级分解”“所谓“第：级分解”就是把数据流图中的徒个处理映射成软件结构中一个适当的模块。对于变换流，完成“笫二级分解”的方法是从变换中心的边界开始沿希输入通路向外移动，把输入通路中每个处理依次映射成软件结构中“怆入信息处理控制模块“控制下的一个低层模块：然后从变换中心的边界沿行输出通路向外移动，把输出通跖中每个处理依次映射成直接或间接受“输出信息处理控制模块”控制的一个低层模块：最后把变换中心内的每个处理映射成接受“变换中心捽制极块”控制的一个模块“第七步，优化对第一次分割得到的软件结构,总可以根据模块独立原理和启发式设计规则进行优化.为了产生合理的分解，得到尽可能裔的内聚，尽可能松散的相合，最虫要的是，为了得到一个易于实现、易于测试和易于维护的软件结构，应该对初步分割得到的模块进行再分解或合并。四、实验内容和步骤：在完成“深心图竹馆管理系统”需求分析阶段之后，进入设计工程的概要设计阶段：1 .使用面向数据流的方法设计软件系统的结构（方法可参考教材及本实验第3点“知识背景：）：2 .撰写概要设计说明书.五、实验作业：依据国标GB/T85671988计算机软件产品开发文件第制指南中“柢要设计说明书"的内容结构和煽写提示，完成并提交尸深若图书馆管理系统.概要设计说丽1.六、实验思考：1 .竹时数据流图展开分析和讨论：如何划分怆入流和输出流的边界，使得软件的结构更加合理.2 .在对软件进行必要分解后，有时需要对其中的若干模块再次进行分解和合并，请分析和讨论什么情况下需要进行模块的再分解或合并.3 .总结软件模块化的要点，说明软件概要设计的方法、步骡和关键点.实验7详细设计（部件级设计）一、实验目的；了解人机界面设计：掌枫使用过程设计工具描述模块的详细数据结构和算法；掌握详细设计说明B的撰用。二、实验学时：2学时，三、知火背Ib1 .软件详细设计的根本要点详细设计阶段的关键任务是确定怎样具体地实现用户需要的软件系统，也就是要设计出程序的蓝图”。除了保证软件的可求性之外,使将来第写出的程序可读性好、易于理解、易干测试、易于修改和维护,是详细设计阶段最东要的目标,结构化程序设计技术是实现上述目标的根本保证，是进行详细设计的逻辑基础.人机界面设计是接口设计的一个重要组成局部.对于交耳式系统来说,人机界面设计和数据设计、结构设计及过程设计一样重要.人机界面的质量直接影响用户对软件产品的接受程度,因此对人机界面设计必须给予足盛Hi视。在设计人机界面的过程中，必须充分虫视并认真处理好系统响应时间、用户怖助设施、出错信息处理和命令交互等4个设计何胞。人机界面设计是一个迭代过程,通常,先创立设计模里，接卜.来用原型实现这个设计模型并由用户试刖和评估原型，然后根据用户意见移改原型,直到用户满意为止,总结人们在谀计人机界面过程中枳累的经聆，得出了一些关于人机界面设计的指由，认真遵守这些指祖有助于设计出友好、高效的人机界面.过程设计应该在数据设计、体系结构设计和接口设计完成之后进行，它的任务是改计解遨的详细步躲（即算法），它是详细设计阶段应完成的主要工作,过程设计的工具可分为图形、表格和语言三类，这三类工具各有所长,同学们同根据需要选用适当的工具.2 .人机界面设计人机界面的设计侦景，直接影响用户对软件产品的评价，从而影响软件产品的竞争力和寿命，因此，必须对人机界面设计给予足切的重觇.由于对人机界面的评价，在阚大程度上由人的主观因素决定，因此,使用基于原型的系统化的设计图珞.是成功地设计人机界面的关键。用户界向设计是一个迭代的过程.也就是说,通常先创立设计模型,可用原型实现这个设计模型,并由用户试用和评估，然后根据用户意见进行修改，直到用户满意为止.3 .过程设计过程设计应该在数捌设计、结构设计和接1.1.设计完成之后进行.它是详细设计阶段应该完成的主要任务.过程设计的任务还不是具体地编写程序，而是要设计出程序的“蓝图”，以后程序员将根据这个题图写出实际的程序代码。因此，过程设计的结果根本上决定了歧终的程序代码的质优.考虑程序的代码旗时必须注&.程序的“读者”有两个，那就是计算机和人.在软件的生命周期中，设计测试方案、诊断程序错误、修改和改良程序等都必彻首先读惬程序。实际上对于长期使用的软件系统而言，人读程序的时间可能比写程序的时间还要长得多.因此.衡量程序的质量不仅要看它的逻的是否正确,性能是否满足要求.更主要的是要看它是有容易阅读和理解.过程设计的口标不仅仅是逻辑上正确地实现每个模块的功能，更敢要的是i殳计出的处埋过程应该尽可能陆明易懂。结构化程序设计技术是实现上述目标的关键技术，因此是过程设计的能辑基础.4 .过程设计工具描述程序处理过程的工具被称为过程设计工具，它们可以分为图形、表格和语言三类，不管哪类工具，对它们的根本要求都是提供对设计的无歧义的描述，也就是应该指明控制流程、处理功能、数据组织及其他方面的实现细节，从而在嫔码阶段能把时设计的描述直接胡译成程序代码.此外，这类工具应该尽可能直观、易学、易懂.（1）程序流程图：程序流程图又称为框图,它是历史最悠久、使用最广泛的描述过程设计的方法然而它也是用得最混乱的一种方法.（2）盒图（N-S图）：出于要有一种不允许比书结构程序设计精神的图形工具的考虑，NaSSi和Shneider三n提出了盒图.又称为N-S图.盒图没有一头,因此不允许随意转移控制.坚持使用食图作为详细设计的工具，可以使程序员逐步养成用结构化的方式思考问题和解决何曲的习惯。（3） PAD图：PAD是问的分析图（Prob1.emAna1.ysisDiaKra的英文缩写，它用二维树形结构的图来表示程序的控制流，将这种图翻译成程序代码比较容将.（4）判定去：当算法中包含多JE嵌套的条件选择时.用程序流程图、右图、PAD图或后面即将介绍的过程设计ifii（P