软件工程 第五章 详细设计

1 详细设计的内容是什么

内容：
（1）确定每个模块的算法。
（2）确定每一个模块的数据组织。
（3）为每个模块设计一组测试用例。
（4）编写详细设计说明书。

原则：
（1）模块的逻辑描述正确可靠、清晰易读。
（2）采用结构化程序设计方法，改善控制结构，降低程序复杂度，提高程序的可读性、可测试性和可维护性。

结构程序设计是一种设计程序的技术，它采用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构。

2 详细设计的工具有哪些。都有哪些优缺点

工具：程序流程图、N-S图、PAD图、PDL语言

• 程序流程图

  • 程序流程图又称之为程序框图，它是软件开发者最熟悉的一种算法表达工具
  • 优点：独立于任何一种程序设计语言，比较直观和清晰地描述过程的控制流程，易于学习掌握
  • 缺点：
    1.使程序员容易过早地考虑程序的具体控制流程，而忽略了程序的全局结构
    2.程序流程图中用箭头代表控制流，这样使得程序员不受任何约束，可以完全不顾结构程序设计的精神，随意转移控制
    3.在表示数据结构方面存在不足
  • 流程图的五种基本控制结构：
    
    

• 盒图（N-S图）
  

  • 优点：
    1.形象直观，功能域明确，具有良好的可见度
    2.很容易确定局部和全局数据的作用域
    3.很容易表示嵌套关系及模块的层次关系
    4.它的控制转移不能任意规定，必须遵守结构化程序设计的要求

  • 缺点：
    1.复杂度接近代码本身，修改需要重画整个图，如果是手工作图，就会不容易修改。因此建议用计算机软件作图。
    2.控制关系和循环次数比较隐含

• pad图
  

  • PAD是用结构化程序设计思想表现程序逻辑结构的图形工具。
  • PAD允许使用递归。
  • 优点：
    1.PAD图描绘的程序清晰度和结构化程度高
    2.用PAD图表现程序逻辑，易读、易懂、易记
    3.利用PAD图设计出的程序必定是结构化的程序
    4.容易将PAD图转化成高级语言源程序
    5.PAD图支持自顶向下逐步求精的方法（利用扩充结构）
    6.既可以用于表示程序逻辑，也可以用于描绘数据结构
  • 缺点：
    不如流程图易于执行（找了好久只找到一个缺点）

• 伪代码PDL（过程设计语言）

  • PDL是所有非正文形式的过程设计工具的统称，具有“非纯粹”的编程语言的特点
  • PDL也称伪码
  • PDL具有严格的关键字外部语法，用于定义控制结构和数据结构
  • PDL表示实际操作和条件的内部语法通常是灵活自由的，以便可以适应各种工程项目的需要
  • 是一种“混杂”语言，它使用一种语言（某种自然语言）的词汇，同时，却使用另一种语言（某种结构化的程序设计语言）的语法。
  • 优点：
    1.可以使评审工作变得更加容易
    2.可以帮助实现逐步细化的思想
    3.使变动工作变得很容易
    4.减少了注释工作量
    5.比其他形式的设计文件更容易维护
  • 缺点：
    不如图形工具形象直观

3 什么是环形复杂度，与算法复杂度有何异同？

定义：环形复杂度是一种为程序逻辑复杂性提供定量测度的软件度量。

算法复杂度是指算法在编写成可执行程序后，运行时所需要的资源，资源包括时间资源和内存资源。

异同：
异：算法复杂度侧重程序的,用于在时间和空间的维度上评价算法或程序的效率。环形复杂度侧重程序的逻辑复杂性。
同：环形复杂度与算法复杂度都用来评价程序的复杂性，定量度量，只是侧重不同维度。

4 如何计算程序的环形复杂度。

画出程序图对应的控制流图

• V ( G ) = E − N + 2 V(G) = E-N+2 V(G)=E−N+2
• V ( G ) = P + 1 V(G) = P+1 V(G)=P+1
• V ( G ) = 区域数 V(G) = 区域数 V(G)=区域数

E E E为流图的边数， N N N是流图中的节点数， P P P为判定节点数
V ( G ) < = 10 V(G)<= 10 V(G)<=10的模块规模是比较好的

5 环路复杂度对编程有什么指导意义。

程序的环路复杂度则取决于程序控制流的复杂度，也就是取决于程序结构的复杂程度。当程序内分支或循环个数增加时，则相应地环域复杂度也随之增加。因此，它是对测试难度的一种定量度量，也能对软件最终的可靠性给出某种预测。

6 补充

程序复杂程度的定量度量

一 McCabe方法（环形复杂度）
   见上
二 Halstead方法
Halstead方法是根据程序中运算符和操作数的总数来度量程序的复杂程度
    N = N 1 + N 2 N=N1+N2 N=N1+N2
    N 1 ：运算符出现的总次数 N1：运算符出现的总次数 N1：运算符出现的总次数
    N 2 ：操作数出现的总次数 N2：操作数出现的总次数 N2：操作数出现的总次数
   预测程序长度的公式为：
    H = n 1 l o g 2 n 1 + n 2 l o g 2 n 2 H=n1log2n1+n2log2n2 H=n1log2n1+n2log2n2

什么是SD

结构化设计（SD）<–>面向对象设计（OOD）