《软件工程》习题参考答案4

作者名：不详　来源：网友提供 06年6月8日

第4章
1. 什么是软件概要设计？该阶段的基本任务是什么？
把一个软件需求转换为软件表示时，首先设计出软件总的体系结构。称为概要设计或结构设计。
基本任务：
⑴设计软件系统结构，具体为：
采用某种设计方法，将一个复杂的系统按功能划分为模块。
确定每个模块的功能。
确定模块之间的调用关系。
确定模块之间的接口（模块之间传递的信息）
评价模块的结构质量
⑵进行数据结构及数据库的设计
⑶编写概要设计的文档
主要内容有：概要设计说明书，数据库说明书（DBMS的简介，概念模型，逻辑设计，结果）用户手册，修订测试计划（测试的策略﹑方法﹑步骤）
⑷评审：是否完整地实现了规定的功能﹑性能要求。设计方案是否可行。关键的处理及内部接口定义的正确性，有效性，各部分的一致性。
 
2．软件设计的基本原理包括哪些内容？
⑴模块化：模块是软件的组成部分，是具有独立功能且可命名的一段程序，所有模块组成
整体，可以满足问题的要求。模块化即按照一定的原则，将软件划分成若干个模块，每个模块完成一个特定的功能，然后把这些模块按照某种方法组装成一个软件系统。（可降低复杂度、减少工作量）
模块具有以下几种特性：
接口：模块的输入输出。
功能：指模块实现什么功能。
逻辑：描述模块内部如何实现要求及所需的数据。
状态：该模块的运行环境，模块间调用与被调用关系。
⑵抽象：认识复杂现象过程所使用权的工具，只考虑事物本质的共同特性，忽略细节和其它因素。通过抽象确定组成软件的过程实体。
⑶信息隐蔽：将模块实现自身功能的细节与数据"隐蔽"起来。模块间仅交换为完成系统功能所必须的信息。
⑷模块独立性：每个模块只完成系统要求的独立的子功能。
 
3．衡量模块独立性的两个标准是什么？各表示什么含义？
内聚和耦合
内聚：又称为块内联系，指模块内部各成分之间相互关联的程度，以高内聚为设计目标。
耦合：也称块间联系，模块之间相互联系程度的度量，联系越紧密，耦合性越强，独立性越差，以低耦合为设计目标。
 
4．模块的耦合性有哪几种？各表示什么含义？
⑴内容耦合：一个模块直接操作或修改另一模块的数据，或者不通过正常入口直接转入 另一模块
⑵公共耦合：两个或多个模块通过共同引用一个全局数据环境相互作用
⑶控制耦合：模块之间通过传递控制信息相互作用
⑷标记耦合：两个模块之间通过传递公共指针或地址相互作用的耦合
⑸数据耦合：模块之间通过传递数据交换信息
⑹无耦合：模块间无任何关系，独立工作
 
5．模块的内聚性有哪几种？各表示什么含义？
⑴偶然内聚：一个模块各个成分之间毫无关系
⑵逻辑内聚：将几个逻辑上相关的功能放在同一个模块中
⑶时间内聚：一个模块完成的功能在同一时间执行
⑷过程内聚：一个模块内部的处理成分是相关的，而且必须以特定的次序执行
⑸通信内聚：一个模块的所有成分都集中在同一个数据结构上
⑹顺序内聚：一个模块的各个成分同一个功能密切相关，而且一个成分的输出，作为另外一个成分的输入
⑺功能内聚：模块内的所有成分属于一个整体，完成单一的功能。（内聚最高）
 
6．什么是软件结构？简述软件结构设计的优化准则。
⑴改进软件结构，提高模块独立性 首先设计出软件初始结构，评价该结构，通过模块分解或合并，力求降低耦合提高内聚。
⑵模块的规模应该适中
⑶模块结构的深度、宽度、扇出和扇入应适中
深度：软件结构中控制的层数
宽度：软件结构中同一层次上最大模块总数
扇入：某一模块有多少直接调用它的上级模块数目（越大越好）
扇出：一个模块直接控制（调用）下级模块的数目。（越少越好，3，4个为宜，不超过9个，
"顶层扇出较高，中间扇出较少，底层模块高扇入多"
⑷一个模块的作用域（范围），应处在这个模块的控制域（范围）之内
模块的作用域：受该模块内一个判定影响的所有模块的集合
模块的控制域：这个模块本身以及所有直接或间接从属于它的模块的集合
 
7．什么是模块的影响范围？什么是软件的控制范围？它们之间应建立什么关系？
模块的影响范围（作用域）：受该模块内一个判定影响的所有模块的集合
模块的控制范围（控制域）：这个模块本身以及所有直接或间接从属于它的模块的集合
一个模块的影响范围（作用域），应处在这个模块的模块的控制范围（控制域）内。
 
8．什么样是"事物流"？什么是"变换流"？试将相应形式的数据流图转换为软件结构图
数据流图（DFD）一般可分为"变换流"，"事物流"两种。
"变换流"：由输入﹑输出﹑变换（或称处理）三部分组成，是一顺序结构。
"事物流"：它的某个加工，分离成许多发散的数据流，形成许多加工路径，并且根据输入值选择其中一个路径来执行。（这人加工称为事务处理中心）
 
9．试述"变换分析"﹑"事物分析"设计步骤。
变换分析设计步骤：
⑴确定变换中心，逻辑输入和输出。
⑵设计软件结构的顶层和第一层--变换结构:顶层的功能是完成所有模块的控制（名称应是系统名，以体现完成整个系统功能）
第一层至少有三种功能模块：输入﹑输出和变换模块
⑶设计中﹑下层模块，对第一层的模块自顶向下分解。
输入模块由两部分组成：接收数据﹑转换成调用模块所需信息。
输出模块由两部分组成：将数据转换成下属模块所需的形式﹑ 发送数据
变换模块：对每个基本加工建立一功能模块
⑷设计的优化 ：输入部分求精，每个物理输入设置专门模块，以体现系统的外部接口。其它输入模块与转换数据模块都很简单时，可将它们合并。
输出部分求精：每个物理输出设置专门模块，其它也可适当合并。
变换部分求精：根据设计准则，对模块适当合并。
事务分析的设计步骤：
⑴确定事务中心和加工路径
⑵设计顶层（事务机构）和第一层 顶层模块有两个功能：接收数据和根据事务类型调动相应处理模块。
⑶中下层模块的设计﹑优化工作与变换结构相同。
事务型软件结构包括两部分： 接收分支 发送分支出 通常包括一调度模块，当事务类型不多时，可与主模块合并 。

10.图是某系学籍管理的一部分，(a),(b)分别是同一模块A的两个不同设计方案，你认为哪一个设计方案较好?请陈述理由。

答：我认为(b)方案较好。要评价一个软件结构设计，主要看模块的独立性，要从软件结构的耦合性和内聚性两个方面来衡量。对于(a)方案，模块A与模块B之间形成了控制耦合，因此独立性不高，而在B模块内部，有两个不同的功能被放在一起，形成的是逻辑内聚，内聚性不高。对于(b)方案，模块A与B1和B2之间是数据耦合，独立性较强，在B1和B2内部，只完成单一的功能，是功能内聚，因此内聚性高，可维护性好，因此相比而言(b)方案比(a)方案更好些。
 
11.请将图4-16的DFD转换为软件结构图。(注：图中⊕表示或者)

解：我们可以看出主图是变换型DFD，而子图是事务型DFD。根据结构设计的方法，得到的结构图如下：


 
12.将第3章习题中的第10题、第11题设计成相应的软件结构图（SC）和HIPO图。
某银行的计算机储蓄系统功能是：将储户的存户填写的存款单或存款单输入系统，如果是存款，系统记录存款人姓名﹑住址﹑存款类型﹑存款日期﹑利率等信息，并打印出存款单给储户；如果是取款，系统计算清单给储户。
2、某图书管理系统有以下功能：
⑴借书：输入读者借书证。系统首先检查借书证是否有效，若有效，对于第一次借书的读者，在借书证上建立档案。否则，查阅借书文件，检查该读者所借图书是否超过10本，若已达10，拒借，末达10本，办理借书（检查库存，修改库存目录并将读者借书情况录入借书文件。）
⑵还书：从借书文件中读出与读者有关的记录，查阅所借日期，如超期（3个月）作罚款处理。否则，修改库存目录与借书文件。
(3)查询：通过借书文件，库存目录文件查询读者情况﹑图书借阅及库存情况，打印统计表。
把上面数据流程图转换为软件结构图和IPO图