Ch GIS軟件工程的總體設計

,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第二節(jié) 軟件體系結構設計,一、體系結構,軟件體系結構是軟件系統中最本質的東西。,良好的體系結構必須是普適、高效和穩(wěn)定的。,軟件的體系結構包含軟件構件、構件對外可見的性質以及它們之間的關系。,1,二、面向數據流的設計,結構化開發(fā)方法（Structured Developing Method）由：結構化分析方法（,SA,法）、結構化設計方法（,SD,法）及結構化程序設計方法（,SP,法）構成的。,面向數據流的設計方法又稱結構化設計。,結構化設計方法主要完成軟件系統的總體結構設計。,2,SD方法的中心任務：,把用,DFD圖,表示的,系統分析,模型方便地轉換為,軟件結構,的,設計模型,；,DFD,System Hierarchy,3,三、數據流的,分類與面向數據流的設計過程,在軟件工程的需求分析階段，,信息流,是一個關鍵考慮，通常用數據流圖描繪信息在系統中加工和流動的情況。,面向數據流的設計方法,定義了一些不同的“映射”，利用這些映射可以把數據流圖變換成軟件結構。,4,Internal representation,Information,Transform flow,Outgoing,flow,Incoming,flow,External representation,Time,數據流的,分類,（1）,變換流(Transform Flow),5,輸入,路徑,變換,中心,輸出,路徑,變換中心的任務：就是通過計算或者處理，把系統的輸入流變換為系統的輸出流。,6,（2）事務流(Transaction Flow),當信息流具有明顯的“發(fā)射中心”時，可歸結為事務流。,數據沿輸入通路到達一個處理T，這個處理根據輸入數據的類型在若干個動作序列中選出一個來執(zhí)行。,T,Transaction,request,Action paths,事務中心,7,事務型結構的系統基本模型,這類系統的特征，是具有在多種事務中執(zhí)行某類事務的能力。,8,T,Transaction,request,Action paths,事務中心,事務中心完成下述任務：,（1）接收輸入數據（輸入數據又稱為事務）；（2）分析每個事務以確定它的類型；（3）根據事務類型選取一條活動通路。,9,“變換”,“事務”,精化數據流圖,流類型,區(qū)分事務中心和數據接收通路,區(qū)分輸入和,輸出分支,映射成事務結構,映射成變換結構,用啟發(fā)式設計規(guī)則精化軟件結構,導出接口描述和,全程數據結構,復 查,詳細設計,變換分析,事務分析,2.面向數據流的設計過程,10,例：汽車數,字,字儀表板的,設,設計,功能：,通,通過模-,數,數轉換實,現,現傳感器和,微,微處理機接,口,口；,在發(fā)光,二,二極管面板,上,上顯示數據,；,；,指示每,小,小時英里數,(mph),，,，,行駛的里程,，,，每加侖油,行,行駛的英里,數,數,(mpg),等等；,指示加,速,速或減速；,如果車,速,速超過55mph,則,則發(fā)出警告,鈴,鈴聲。,四、變換分,析,析,變換分析是,一,一系列設計,步,步驟的總稱,，,，經過這些,步,步驟把具有變換流,特,特點的數據,流,流圖按預先確定,的,的模式映射成軟件,結,結構。,11,設計步驟：,第1步：復,查,查基本系統,模,模型；,第2步：復,查,查并精化數,據,據流圖；,12,第3步 確,定,定數據流圖,具,具有變換性,還,還是事務特,性,性；,13,燃料流,傳感器信號,SPS,旋轉信號,讀,旋轉信號,收集和求平均,確定加/減速,轉換成,轉/分,計算里程,計算,mph,超速值,產生,加/減速顯示,計算燃料消耗,計算,gph,讀和校核,產生,mpg,顯示,產生,mph,顯示,發(fā)出鈴聲,產生里程顯示,SPS,SPS,箭頭指示,燃燒流,上箭頭,水平線,下箭頭,rpm,rpm,gph,mph,mpg,mph,超速值,英里,顯示,鈴聲,mph,顯示,mpg,顯示,第4步 確,定,定輸入流和,輸,輸出流的邊,界,界，從而孤,立,立出變換中,心,心；,14,第5步 完,成,成“第一級,分,分解”,第一級分解,的,的方法,對于變換流,的,的情況，數,據,據流圖被映,射,射成一個特,殊,殊的軟件結,構,構，這個結,構,構控制輸入,、,、變換和輸,出,出等信息處,理,理過程。,控制模塊Cm協調下,述,述從屬的控,制,制功能：,輸入信息處,理,理控制模塊Ca；,變換中心控,制,制模塊Ct,；,；,輸出信息處,理,理控制模塊Ce；,15,數字儀表板,系,系統的第一,級,級分解,16,第二級分解,的,的方法,第6步 完,成,成“第二級,分,分解”,所謂第二級,分,分解就是把,數,數據流圖中,的,的每個處理,映,映射成軟件,結,結構中一個,適,適當的模塊,。,。,從變換中心,的,的邊界開始,沿,沿著輸入通,路,路向外移動,，,，把輸入通,路,路中每個處,理,理映射成軟,件,件結構中Ca控制下,的,的一個低層,模,模塊；,然后沿輸出,通,通路向外移,動,動，把輸出,通,通路中每個,處,處理映射成,直,直接或間接,受,受模塊 Ce控制的一,個,個低層模塊,；,；,最后把變換,中,中心內的每,個,個處理映射,成,成受Ct控,制,制的一個模,塊,塊。,17,數字儀表板,控制,數據轉換,控制,驅動儀表板,接收傳感器,信號,計算,gph,讀燃料流,轉換成,rpm,收集,sps,讀旋轉信號,確定加/減速,計算,mph,計算,mpg,計算里程,加/減速,顯示,顯示,mpg,顯示,mph,顯示里程,發(fā)出鈴聲,發(fā)光二極管顯示,未精化的數,字,字儀表板系,統,統的軟件結,構,構,18,mpg,顯示,燃料流,傳感器信號,SPS,旋轉信號,讀,旋轉信號,收集和求平均,確定加/減速,轉換成,轉/分,計算里程,計算,mph,超速值,產生,加/減速顯示,計算燃料消耗,計算,gph,讀和校核,產生,mpg,顯示,產生,mph,顯示,發(fā)出鈴聲,產生里程顯示,SPS,SPS,箭頭指示,燃燒流,上箭頭,水平線,下箭頭,rpm,rpm,gph,mph,mpg,mph,超速值,英里,顯示,鈴聲,mph,顯示,19,第7步,使,使用設計度,量,量和啟發(fā)式,規(guī),規(guī)則對得到,的,的軟件結構,進,進一步精化,；,；,精化后的數,字,字儀表板系,統,統的軟件結,構,構,20,四、事務分,析,析,事務分析的,設,設計步驟和,變,變換分析的,設,設計步驟大,部,部分相同或,類,類似，主要,差,差別僅在于,由,由數據流圖,到,到軟件結構,的,的映射方法,不,不同。,21,映射出接收分支結,構,構的方法：從,事,事務中心的,邊,邊界開始，,把,把沿著接收,流,流通路的處,理,理映射成模,塊,塊；,發(fā)送分支的,結,結構包含一個調,度,度模塊；,然后把數據,流,流圖中的每,個,個活動流通,路,路映射成與,它,它的流特征,相,相對應的結,構,構；,22,五、綜合設,計,計,在實際的軟,件,件系統中，,數,數據流圖往,往,往是變換型,和,和事務型的,混,混合體，這,就,就要用綜合,設,設計的方法,：,：,一般以“變,換,換分析”為,主,主，“事務,分,分析”為輔,進,進行設計。,先,先找出主加,工,工，設計出,結,結構圖的上,層,層，然后根,據,據數據流圖,各,各部分的結,構,構特點適當,地,地運用“變,換,換分析”或,“,“事務分析,”,”對下層模,塊,塊進行設計,，,，可得到初,始,始結構圖。,23,設計優(yōu)化,注意，結構,簡,簡單通常既,表,表示設計風,格,格優(yōu)雅，又,表,表明效率高,。,。設計優(yōu)化應,該,該力求做到,在有效的模,塊,塊化的前提,下,下使用最少,量,量的模塊，,以,以及在能夠,滿,滿足信息要,求,求的前提下,使,使用最簡單,的,的數據結構,。,。,軟件設計人,員,員應該致力,于,于,開發(fā)能夠滿,足,足所有功能,和,和性能要求,，,，而且按照,設,設計原理和,啟,啟發(fā)式設計,規(guī),規(guī)則衡量是,值,值得接收的,軟,軟件。,應該在設計,的,的早期階段,盡,盡量對軟件,結,結構進行精,化,化。,24,SD方法的,特,特點,SD方法是,從,從以下幾個,方,方面來獲得,質,質量較好的,軟,軟件結構：,根據描述用,戶,戶需求的數據流圖導出了實現,用,用戶需求的結構圖。,為了控制大,型,型軟件系統,復,復雜性，運,用,用了下面兩,個,個手段：,將系統分解,成,成許多個黑,盒,盒。,將黑盒組織,成,成適合于用,計,計算機實現,的,的一個層次,結,結構。,用內聚和耦,合,合作為評價,軟,軟件結構質,量,量的標準。,給出一組設,計,計技巧，如,扇,扇入和扇出,、,、模塊大小,的,的掌握，作,用,用范圍和控,制,制范圍等。,六、SD方,法,法小結,25,對數據結構,、,、文件結構,、,、數據庫結,構,構沒有考慮,充,充分。,“高內聚、,低,低耦合”的,原,原則雖已被,廣,廣為接受，,但,但這兩個概,念,念尚無嚴格,的,的定義，更,無,無健全的理,論,論基礎。,SD方法的,不,不足：,26,1.DFD,中,中從系統的,輸,輸入流到系,統,統的輸出流,的,的一連串連,續(xù),續(xù)變換形成,一,一種信息流,，,，這種信息,流,流可分為（,）,）兩類。,控制流,和,和變換流,變換流,和,和事務流,事務,流,流和事件流,事件,流,流和控制流,2.下述有,關,關模塊獨立,性,性的各種模,塊,塊內聚，內,聚,聚度（強,度,度）最高的,是,是（）。,巧合,內,內聚,時間內,聚,聚 ,功,功能內聚,通,通信內聚,3.軟件,的,的開發(fā)工作,經,經過需求分,析,析階段，以,后,后就開始著,手,手解決“,怎,怎么做”的,問,問題。下面,（,（）不屬,于,于常用的軟,件,件設計方法,。,。,Jackson,方,方法,LCP（Wanier）,方,方法,SA方,法,法,SD,方,方法,27,謝謝觀看,/,歡迎下載,BY FAITH IMEANA VISIONOF GOOD ONE CHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHES ONE TOSEEKITS FULFILLMENTREGARDLESS OFOBSTACLES.BY FAITHI BYFAITH,