软考攻略/超详细/系统集成项目管理工程师/基础知识分享13

5.3 软件设计（掌握）

        需求阶段解决“做什么”的问题，而软件设计阶段解决“怎么做”的问题。软件设计分为结构化设计与面向对象设计。

5.3.1 结构化设计（掌握）

        结构化设计（SD）是一种面向数据流的方法，其目的在于确定软件结构。它以SRS和SA阶段所产生的DFD和数据字典等文档为基础，是一个自顶向下、逐层分解、逐步求精和模块化的过程。

        从管理角度讲，其分为概要设计和详细设计两个阶段

        概要设计（总体结构设计）：主要任务是确定软件系统的结构，将系统的功能需求进行模块划分，形成软件的模块结构图，即系统结构图

        详细设计：主要任务是为每个模块设计实现细节。例如：输入/输出 设计、处理流程设计、数据存储设计、用户界面设计、安全性和可靠性设计等。

1、模块结构

        在SD中，这种功能分解就是将系统划分为模块，模块是组成系统的基本单位。

（1）信息隐藏与抽象

        信息隐藏原则要求采用封装技术，将程序模块的实现细节隐藏起来。系统中的模块应该设计成：“黑盒”，模块外部只能使用模块接口说明中给出的信息。

（2）模块化

        模块是实现功能的基本单位，它一般具有功能、逻辑和状态3个基本属性。其中，功能是指该模块“做什么”，逻辑是描述模块内部“怎么做”，状态是该模块使用时的环境和条件。

        软件设计阶段，先确定模型的外部特性，在确定它的内部特性。

（3）耦合

        耦合表示模块之间联系的程度。

（4）内聚

        内聚表示模块内部各代码成分之间联系的紧密程度。一个好的内聚模块应当恰好做目标单一的一件事情。

        在模块的分解中应尽量减少模块的耦合，力求增加模块的内聚，遵循“高内聚、低耦合”的设计原则。

2、系统结构图

        系统结构图（SC）又称为模块结构图，它是软件概要设计阶段的工具，反映系统的功能实现和模块之间的联系与通信，包括各模块之间的层次结构，即、反映了系统的总体结构。

        详细设计的主要任务是：设计每个模块的实现算法、所需的局部数据结构。

        详细设计的目标有两个：实现模块功能的算法要逻辑上正确；算法描述要简明易懂。

        详细设计必须遵循概要设计来进行。如果需要更改概要设计，必须经过项目经理的同意。详细设计应该完成详细设计文档，主要是模块的详细设计方案说明。

        详细设计的表示工具有图形工具、表格工具和语言工具

（1）图形工具

        具体的图形有：业务流程图、程序流程图、问题分析图（PAD）、NS流程图

（2）表格工具

        可以用一张表来描述过程的细节，在这三张表格中列出了各种可能得操作和相应的条件。

（3）语言工具

        例如伪码或PDL（过程设计语言）等。

        PDL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；

        PDL不足：不如图形工具形象直观

5.3.2 面向对象设计（掌握）

        面向对象设计（OOD）基本思想包括抽象、封装、可扩展性（继承、多态）

        OOD的主要任务是对类和对象进行设计。

常用的面向对象设计原则：

在OOD中，类可以分为3中类型：实体类、控制类和边界类

5.3.3 统一建模语言（掌握）

        统一建模语言（UML）结构包括：构造块、规则和公共机制。

1、UML中的事物

        UML中的事物也称为建模元素，包括结构事物、行为事物、分组事物和注释事物。

2、UML中的关系

        UML用关系把事物结合在一起，主要有4种关系：依赖、关联、泛化和实现：

3、UML2.0-14种图

4、UML视图

        逻辑视图、进程视图、实现视图、部署视图、用例视图

5.3.4 设计模式（掌握）

        根据处理范围不同，设计模式可分为类模式和对象模式

        根据目的和用途不同，设计模式可分为创建型模式（创建对象）、结构型模式（处理类或对象的组合）和行为型模式（描述类或对象的交互以及职责的分配）

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