软件工程课件

【软件设计过程】是软件工程中的关键阶段，它在需求分析之后，编码和测试之前进行。这个阶段的主要目标是将需求规格说明书转化为实际的软件结构、数据结构和过程细节。设计活动包括了软件的架构设计（architectural design）、数据设计（data design）和过程设计（procedural design），它们共同构成了设计模型。 1. **数据设计**：在这个步骤中，信息描述被转换成实际软件所需的数据库结构。设计师需要考虑如何组织和存储数据，确保数据的有效性和安全性。 2. **总体结构设计**：目的是确定软件的主要组件及其相互关系。设计师要构思软件的骨架，比如模块划分、模块间通信方式等，这直接影响软件的可扩展性和可维护性。 3. **过程设计**：过程设计是对每个模块的具体算法和逻辑流程的详细描述，包括输入、处理和输出的详细步骤。这是将高级概念转化为可执行代码的关键步骤。 设计阶段的决策对软件的质量有着决定性的影响。据统计，设计、编码和测试通常占据了整个软件开发成本的75%以上。因此，良好的设计是确保软件稳定和易于维护的基础。 软件设计基于一系列基本概念，如**抽象**和**逐步求精**。抽象是一种管理复杂性的策略，它允许我们在不同的抽象层面上思考问题，忽略不重要的细节。在软件工程过程中，从高层次的系统定义到低层次的编码，每一个步骤都是对更高抽象层解的细化。抽象的转换伴随着过程抽象（将功能序列转化为过程调用）和数据抽象（定义数据类型来表示数据对象）。 例如，设计一个CAD软件包，首先在高层次上描述其功能，如可视化交互、图形创建等；然后，将这些功能进一步细分为用户界面、图形创建等子任务；对每个子任务进行详细的过程设计，如画线、画圆的具体实现。 设计过程中的每一步都至关重要，因为它不仅决定了软件的性能和可靠性，还影响着后续的编码和测试效率。因此，软件设计师需要运用一系列标准和工具，如实体关系图（Entity-Relationship Diagram）、数据流图（Data Flow Diagram）、状态转换图（State-Transition Diagram）和数据字典（Data Dictionary）等，来辅助设计决策，确保设计质量的一致性和可衡量性。