第4章-詳細設計

2023/2/30軟件工程任課教師：郭雷勇E-mail:guoly2004@第4章詳細設計2023/2/31本章要點一、詳細設計的概述

二、詳細設計方法三、詳細設計過程四、案例分析2023/2/32詳細設計定義

詳細設計是將概要設計的框架內容具體化、明細化，將概要設計轉化為可以操作的軟件模型.

2023/2/33詳細設計定義模塊描述:描述模塊的功能以及需要解決的問題，該模塊在什么時候被調用，為什么需要這個模塊等。算法描述數據描述

2023/2/34本章要點一、詳細設計的概述二、詳細設計方法三、詳細設計過程四、案例分析2023/2/35詳細設計結構化的詳細設計方法面向對象的詳細設計方法2023/2/36結構化詳細設計方法圖形符號的設計方式

表格的設計方式偽代碼

2023/2/37圖形符號的設計方式2023/2/38圖2盒圖的基本符號2023/2/39將以下盒圖用程序的流程圖2023/2/310圖3PAD圖的基本符號2023/2/311圖4使用PAD圖提供的定義功能來逐步求精的例子2023/2/312表格的設計方式-決策表描述不同條件集合下采取行動的若干組合的情況條件樁條件條目行動樁行動條目指定所有輸入可能滿足的條件指定可能發(fā)生的不同行為的集合2023/2/313決策表（判定表）實例C1：a、b、c構成三角形C2：a=b?C3：a=c?C4：b=c?A1：非三角形A2：不等邊三角形A3：等腰三角形A4：等邊三角形A5：不可能NXYyyyXYyyNXYyNNXYyNYXYNNNX2023/2/314偽代碼

程序設計語言（ＰＤＬ）,也稱為結構化英語或者偽代碼，它是一種混合語言,它采用一種語言(例如英語)的詞匯同時采用類似另外一種語言(例如，結構化程序語言)的語法。

2023/2/315面向對象的詳細設計方法算法和數據結構的設計

算法是設計對象中每個方法的實現(xiàn)規(guī)格數據結構的設計與算法是同時進行的

模塊和接口

將對象定義為模塊

定義對象之間的接口和對象的總的結構2023/2/316本章要點一、詳細設計的概述二、詳細設計方法三、詳細設計過程四、案例分析2023/2/317詳細設計過程詳細設計過程2023/2/318

詳細設計階段設計出的模塊質量如何呢?定量化度量程序復雜程度的方法很有價值： 把程序的復雜程度乘以適當常數即可估算出軟件中錯誤的數量以及軟件開發(fā)需要用的工作量;

定量度量的結果可以用來比較兩個不同的設計或兩個不同算法的優(yōu)劣； 程序的定量的復雜程度可以作為模塊規(guī)模的精確限度。

主要方法：McCabe方法和Halstead方法。程序復雜程度的定量度量2023/2/3191.流圖

McCabe方法根據程序控制流的復雜程度定量度量程序的復雜程度，這樣度量出的結果稱為程序的環(huán)形復雜度。為了突出表示程序的控制流，人們通常使用流圖(也稱為程序圖)。 所謂流圖實質上是“退化了的”程序流程圖，它僅僅描繪程序的控制流程，完全不表現(xiàn)對數據的具體操作以及分支或循環(huán)的具體條件。McCabe方法2023/2/320

在流圖中用圓表示結點，一個圓代表一條或多條語句。 程序流程圖中的一個順序的處理框序列和一個菱形判定框，可以映射成流圖中的一個結點。 流圖中的箭頭線稱為邊，它和程序流程圖中的箭頭線類似，代表控制流。

?。?！在流圖中一條邊必須終止于一個結點，即使這個結點并不代表任何語句(實際上相當于一個空語句)。 由邊和結點圍成的面積稱為區(qū)域，當計算區(qū)域數時應該包括圖外部未被圍起來的那個區(qū)域。 當過程設計中包含復合條件時(邏輯OR，AND，NAND，NOR)，應該把復合條件分解為若干個簡單條件，每個簡單條件對應流圖中一個結點。包含條件的結點稱為判定節(jié)點，從每個判定結點引出兩條或多條邊。程序流程圖到流圖的映射2023/2/321由PDL翻譯成的流圖2023/2/322由包含復合條件的PDL映射成的流圖2023/2/3232.計算環(huán)形復雜度的方法 環(huán)形復雜度定量度量程序的邏輯復雜度。有了描繪程序控制流的流圖之后，可以用下述3種方法中的任何一種來計算環(huán)形復雜度。(1)流圖中的區(qū)域數等于環(huán)形復雜度。(2)流圖G的環(huán)形復雜度V(G)=E-N+2,其中，E是流圖中邊的條數，N是結點數。(3)流圖G的環(huán)形復雜度V(G)=P+1，其中，P是流圖中判定結點的數目。2023/2/3243.環(huán)形復雜度的用途

程序的環(huán)形復雜度取決于程序控制流的復雜程度，也即是取決于程序結構的復雜程度。當程序內分支數或循環(huán)個數增加時，環(huán)形復雜度也隨之增加，因此它是對測試難度的一種定量度量，也能對軟件最終的可靠性給出某種預測。

McCabe研究大量程序后發(fā)現(xiàn)，環(huán)形復雜度高的程序往往是最困難、最容易出問題的程序。實踐表明，模塊規(guī)模以V(G)≤10為宜，也就是說，V(G)=10是模塊規(guī)模的一個更科學更精確的上限。2023/2/325 Halstead方法是另一個著名的方法，它根據程序中運算符和操作數的總數來度量程序的復雜程度。令N1為程序中運算符出現(xiàn)的總次數，N2為操作數出現(xiàn)的總次數，程序長度N定義為：N=N1+N2

詳細設計完成之后，可以知道程序中使用的不同運算符(包括關鍵字)的個數n1，以及不同操作數(變量和常數)的個數n2。Halstead給出預測程序長度的公式如下：H=n1log2n1+n2log2n2多次驗證都表明，預測的長度H與實際長度N非常接近。Halstead方法2023/2/326Halstead還給出了預測程序中包含錯誤的個數的公式如下：E=Nlog2(n1+n2)/3000有人曾對從300條到12000條語句范圍內的程序核實了上述公式，發(fā)現(xiàn)預測的錯誤數與實際錯誤數相比誤差在8%之內。2023/2/327相關文檔《軟件項目詳細設計》2023/2/328本章要點一、詳細設計的概述二、詳細設計方法三、詳細設計過程四、案例分析2023/2/329案例分析<網上招聘系統(tǒng)>詳細設計2023/2/330小結詳細設計方法結構化詳細設計方法面向對象的詳細設計方法2023/2/3311假設只允許使用SEQUENCE和IF-THEN-ELSE兩種控制結構，怎樣利用它們完成DO-WHILE操作?2畫出下列偽碼程序的程序流程圖和盒圖： START IFpTHEN WHILEqDO f