計(jì)算機(jī)常識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
與結(jié)構(gòu)化需求分析方法相對(duì)應(yīng)的是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)就是采用最佳的可能方法設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分以及各成分之間的內(nèi)部聯(lián)系的技術(shù)。也就是說(shuō),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是這樣一個(gè)過(guò)程,它決定用哪些方法把哪些部分聯(lián)系起來(lái),才能解決好某個(gè)具體有清楚定義的問(wèn)題。
結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的基本思想是將軟件設(shè)計(jì)成由相對(duì)獨(dú)立、單一功能的模塊組成的結(jié)構(gòu)。
山東計(jì)算機(jī)常識(shí)-軟件設(shè)計(jì)的基本原理
軟件設(shè)計(jì)遵循軟件工程的基本目標(biāo)和原則,建立了適用于在軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循的基本原理和與軟件設(shè)計(jì)有關(guān)的概念。
(1)抽象
抽象是一種思維工具,就是把事物本質(zhì)的共同特性提取出來(lái)而不考慮其他細(xì)節(jié)。軟件設(shè)計(jì)中考慮模塊化解決方案時(shí),可以定出多個(gè)抽象級(jí)別。抽象的層次從概要設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)逐步聊低。在軟件概要設(shè)計(jì)中的模塊分層也是由抽象到具體逐步分析和構(gòu)造出來(lái)的。
(2)模塊化
模塊化是指把一個(gè)待開(kāi)發(fā)的軟件分解成若干個(gè)小的`簡(jiǎn)單的部分。如高級(jí)語(yǔ)言中的過(guò)程、函數(shù)、子程序等。每個(gè)模塊可以完成一個(gè)特定的子功能,各個(gè)模塊可以按一定的方法組裝起來(lái)成為一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。
模塊化是指解決一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)自頂向下逐層把軟件系統(tǒng)劃分成若干模塊的過(guò)程。
為了解決復(fù)雜的問(wèn)題,在軟件設(shè)計(jì)中必須把整個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分解來(lái)降低復(fù)雜性,這樣就可以減少開(kāi)發(fā)工作量并降低開(kāi)發(fā)成本和提高軟件生產(chǎn)率。但是劃分模塊并不是越多越好,因?yàn)檫@會(huì)增加模塊之間接口的工作量,所以劃分模塊層次和數(shù)量應(yīng)該避免過(guò)多或過(guò)少。
(3)信息隱蔽
信息隱蔽是指,在一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息(過(guò)程或數(shù)據(jù)),對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來(lái)說(shuō)是不能訪問(wèn)的。
(4)模塊獨(dú)立性
模塊獨(dú)立性是指,每個(gè)模塊只完成系統(tǒng)要求的獨(dú)立的子功能,并且與其他模塊的聯(lián)系最少且接口簡(jiǎn)單。是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)好壞的重要度量標(biāo)準(zhǔn)。衡量軟件的模塊獨(dú)立性作用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)
○1內(nèi)聚性:內(nèi)聚性是一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素間彼此結(jié)合的緊密程度的度量。內(nèi)聚是從功能角度來(lái)度量模塊內(nèi)的聯(lián)系。
內(nèi)聚有如下的種類,它們之間的內(nèi)聚性由弱到強(qiáng)排列為:
偶然內(nèi)聚 邏輯內(nèi)聚 時(shí)間內(nèi)聚 過(guò)程 通信內(nèi)聚 順序內(nèi)聚 功能內(nèi)聚
內(nèi)聚性是信息隱蔽和局部化概念的自然擴(kuò)展。一個(gè)模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng)則該模塊的模塊獨(dú)立性越強(qiáng)。作為軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則,要求生一個(gè)模塊的內(nèi)部都具有很強(qiáng)的內(nèi)聚性,它的各個(gè)組成部分彼此都密切相關(guān)。
○2耦合性:耦合性是模塊間互相連接的緊密程度的度量。
耦合性取決于各個(gè)模塊之間接口的復(fù)雜度、調(diào)用方式以及哪些信息通過(guò)接口。耦合可以分為下列幾種,它們之間的耦合度由高到低排列為:
內(nèi)容耦合:如一個(gè)模塊直接訪問(wèn)另一模塊的內(nèi)容,則這兩個(gè)模塊稱為內(nèi)容耦合。
公共耦合:若一組模塊都有訪問(wèn)同一全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),則它之間的耦合稱之為公共耦合。
外部耦合:一組模塊都訪問(wèn)同一全局簡(jiǎn)單變量(而不是同一全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)),且不通過(guò)參數(shù)表傳遞該全局變量的信息,則稱為外部耦合。
控制耦合:若一模塊明顯地把開(kāi)頭量、名字等信息送入另一模塊,控制另一模塊的功能,則為控制耦合。
標(biāo)記耦合:若兩個(gè)以上的模塊都需要其余某一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)子結(jié)構(gòu)時(shí),不使用其余全局變量的方式而是用記錄傳遞的方式,即兩模塊間通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變換信息,這樣的耦合稱為標(biāo)記耦合。
數(shù)據(jù)耦合:若一個(gè)模塊訪問(wèn)另一個(gè)模塊,被訪問(wèn)模塊的輸入和輸出都數(shù)據(jù)項(xiàng)參數(shù),即兩模塊間通過(guò)數(shù)據(jù)參數(shù)交換信息,則這兩個(gè)模塊為數(shù)據(jù)耦合。
非直接耦合:若兩個(gè)模塊沒(méi)有直接關(guān)系,它們之間的聯(lián)系完全是通過(guò)主模塊的控制和調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的,則稱這兩個(gè)模塊為非直接耦合。非直接耦合獨(dú)立性最強(qiáng)。
耦合性越強(qiáng),獨(dú)立性越弱,希望模塊之間的耦合表現(xiàn)為非直接耦合方式。但是,由于問(wèn)題所固有的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的原則,非直接耦合往往是不存在的。
耦合性與內(nèi)聚性是模塊獨(dú)立性的兩個(gè)定性標(biāo)準(zhǔn),耦合與內(nèi)聚是相互關(guān)聯(lián)的。在程序結(jié)構(gòu)中,各模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng),則耦合性越弱。一般較優(yōu)秀的軟件設(shè)計(jì),應(yīng)盡量做到高內(nèi)聚,低耦合,即減弱模塊之間的耦合性和提高模塊內(nèi)的內(nèi)聚性,有得提高模塊的獨(dú)立性。
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