软件工程_全

需求分析：
一。 确定对系统的综合要求
1. 功能需求
这方面的需求指定系统必须提供的服务。通过需求分析应该划分出系统必须完成的所有功能。
2. 性能需求
性能需求指定系统必须满足的定时约束或容量约束，通常包括速度(响应时间)、信息量速率、主存容量、磁盘容量、安全性等方面的需求。
3. 可靠性和可用性需求
可靠性需求定量地指定系统的可靠性。
可用性与可靠性密切相关，它量化了用户可以使用系统的程度。
4. 出错处理需求
这类需求说明系统对环境错误应该怎样响应。例如，如果它接收到从另一个系统发来的违反协议格式的消息，应该做什么?注意，上述这类错误并不是由该应用系统本身造成的。
5. 接口需求
接口需求描述应用系统与它的环境通信的格式。常见的接口需求有：用户接口需求；硬件接口需求；软件接口需求；通信接口需求。
6. 约束
设计约束或实现约束描述在设计或实现应用系统时应遵守的限制条件。在需求分析阶段提出这类需求，并不是要取代设计(或实现)过程，只是说明用户或环境强加给项目的限制条件。常见的约束有：精度；工具和语言约束；设计约束；应该使用的标准；应该使用的硬件平台。
7. 逆向需求
逆向需求说明软件系统不应该做什么。理论上有无限多个逆向需求，我们应该仅选取能澄清真实需求且可消除可能发生的误解的那些逆向需求。
8. 将来可能提出的要求
应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开发范畴，但是据分析将来很可能会提出来的要求。
注意：举例让学生理解：这样做的目的是，在设计过程中对系统将来可能的扩充和修改预做准备，以便一旦确实需
要时能比较容易地进行这种扩充和修改。
二 。分析系统的数据要求
任何一个软件系统本质上都是信息处理系统，系统必须处理的信息和系统应该产生的信息在很大程度上决定了系统的面貌，对软件设计有深远影响，因此，必须分析系统的数据要求，这是软件需求分析的一个重要任务。
分析系统的数据要求通常采用建立数据模型的方法（举例）。

三。  导出系统的逻辑模型
综合上述两项分析的结果可以导出系统的详细的逻辑模型，通常用数据流图、实体-联系图、状态转换图、数据字典和主要的处理算法描述这个逻辑模型。
四。 修正系统开发计划
根据在分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解，可以比较准确地估计系统的成本和进度，修正以前制定的开发计划。

概要设计任务：
在软件需求分析阶段，已经搞清楚了软件“做什么”的问题，并把这些需求通过规格说明书描述了出来，这也是目标系统的逻辑模型。进入了设计阶段，要把软件“做什么”的逻辑模型变换为“怎么做”的物理模型，即着手实现软件的需求，并将设计的结果反映在“设计规格说明书”文档中，所以软件设计是一个把软件需求转换为软件表示的过程，最初这种表示只是描述了软件的总的体系结构，称为软件概要设计或结构设计。

4.1.1 基本任务

    1. 设计软件系统结构(简称软件结构)

    为了实现目标系统，最终必须设计出组成这个系统的所有程序和数据库(文件)，对于程序，则首先进行结构设计，具体为：

    (1)采用某种设计方法，将一个复杂的系统按功能划分成模块。

    (2)确定每个模块的功能。

    (3)确定模块之间的调用关系。

    (4)确定模块之间的接口，即模块之间传递的信息。

    (5)评价模块结构的质量。

    根据以上内容，软件结构的设计是以模块为基础的，在需求分析阶段，已经把系统分成层次结构。设计阶段，以需求分析的结果为依据，从实现的角度进一步划分为模块，并组成模块的层次结构。软件结构的设计是概要设计关键的一步，直接影响到下一阶段详细设计与编码的工作软件系统的质量及一些整体特性都在软件结构的设计中决定。

    2.数据结构及数据库设计

    对于大型数据处理的软件系统，除了控制结构的模块设计外，数据结构与数据库设计也是很重要的。

    (1)数据结构的设计

    逐步细化的方法也适用于数据结构的设计。在需求分析阶段，已通过数据字典对数据的组成、操作约束、数据之间的关系等方面进行了描述，确定了数据的结构特性，在概要设计阶段要加以细化，详细设计阶段则规定具体的实现细节。在概要设计阶段，宜使用抽象的数据类型。

    (2)数据库的设计

    数据库的设计指数据存储文件的设计，主要进行以下几方面设计:

    ①概念设计。在数据分析的基础上，采用自底向上的方法从用户角度进行视图设计，一般用ER模型来表示数据模型，这是一个概念模型。

    ②逻辑设计。ER模型或IDEFlx模型是独立于数据库管理系统(DBMS)的，要结合具体的DBMS特征来建立数据库的逻辑结构，对于关系型的DBMS来说将概念结构转换为数据模式、子模式并进行规范，要给出数据结构的定义，即定义所含的数据项、类型、长度及它们之间的层次或相互关系的表格等等。

    ③物理设计。对于不同的DBMS，物理环境不同，提供的存储结构与存取方法各不相同。物理设计就是设计数据模式的一些物理细节，如数据项存储要求、存取方式、索引的建立。

    3.编写概要设计文档

    文档主要有：

    (1)概要设计说明书。

    (2)数据库设计说明书，主要给出所使用的DBMS简介、数据库的概念模型、逻辑设计、结果。

    (3)用户手册，对需求分析阶段编写的用户手册进行补充。

    (4)修订测试计划，对测试策略、方法、步骤提出明确要求。

    4.评审

    对设计部分是否完整地实现了需求中规定的功能、性能等要求，设计方案的可行性，关键的处理及内外部接口定义正确性、有效性，各部分之间的一致性等等都一一进行评审。

4.1.2 软件概要设计说明书的主要内容

    概要设计说明书是概要设计阶段结束时提交的技术文档，按国标GB8576-88的“计算机软件产品开发文件编制指南”规定，软件设计文档可分为“概要设计说明书”、“详细设计说明书”、“数据库设计说明书”。

详细设计任务：
(1)为每个模块进行详细的算法设计。用某种图形、表格、语言等工具将每个模块处理过程的详细算法描述出来。
    (2)为模块内的数据结构进行设计。对于需求分析、概要设计确定的概念性的数据类型进行确切的定义。
    (3)对数据结构进行物理设计，即确定数据库的物理结构。物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存储方法，这些都依赖于具体所使用的数据库系统。
    (4)其他设计：根据软件系统的类型，还可能要进行以下设计：
      ①代码设计。为了提高数据的输入、分类、存储、检索等操作，节约内存空间，对数据库中的某些数据项的值要进行代码设计。
      ②输入/输出格式设计。
      ③人机对话设计。对于一个实时系统，用户与计算机频繁对话，因此要进行对话方式、内容、格式的具体设计。
    (5)编写详细设计说明书。
    (6)评审。对处理过程的算法和数据库的物理结构都要评审