最新任务分配及第七章

本周对详情设计和概要设计进行了任务的分配

自己对数据流图进行了修改设计

创建了底层数据流图

 

软件设计思考题
软件设计的目标及主要任务有哪些?
什么是模块（构件）化设计思想？
模块独立性的两个度量标准是什么？
内聚和耦合的含义是什么？各有那些种类？请举例说明每一类型。
为什么要高内聚和低耦合？高内聚低耦合是否意味着内聚越高越好，耦合越低越好呢？
1. 软件设计的目标及主要任务有哪些?
软件设计的目标：
软件系统设计是把软件需求“变换”为用于构造软件的蓝图。“输入”是需求分析各种模型元素，“输出”是软件设计模型和表示
软件设计阶段的基本目标是构造系统“怎么做”的模型描述。
“设计先于编码”，这是软件工程“推迟实现”基本原则
主要任务：
总体设计，也称为概要设计，软件结构设计，或高层设计。体系结构设计：定义软件模块(构件)及模块之间的关系；接口设计：包括用户接口（界面）、外部接口、内部接口；数据设计：软件涉及的数据结构、文件系统的结构、数据库的表结构等。
软件详细设计，也称为（模块）过程设计，或低层设计；模块内部细节设计：包括模块所需的算法和数据结构等
2. 什么是模块（构件）化设计思想？
模块是一个独立命名的，拥有明确定义的输入、输出和特性的程序实体。
把一个大型软件系统的全部功能，按照一定的原则合理地划分为若干个模块，每个模块完成一个特定子功能，所有的这些模块以某种结构形式组成一个整体，这就是软件的模块化设计（Modular Design）。
软件模块化设计可以简化软件的设计和实现，提高软件的可理解性和可测试性，并是软件更容易得到维护。
分解、抽象、逐步求精、信息隐蔽和模块独立性，是软件模块化设计的指导思想。
3. 模块独立性的两个度量标准是什么？
模块自身的内聚（Cohesion），也称为块内联系，指一个模块内部元素彼此结合的紧密程度。
模块之间的耦合（Coupling)，也称为块间联系。
4. 内聚和耦合的含义是什么？各有那些种类？请举例说明每一类型。
内聚性是从功能的角度对模块内部聚合能力的量度。
高内聚是模块独立性追求的目标：
功能性内聚：模块各个成分结合在一起，完成一个特定的功能。功能性模块具有内聚性最强、与其他模块联系少的特点。例如: 解析XML文档模块（解析XML元素, 解析XML属性，解析XML注释等）
顺序性内聚：模块内的各个任务是顺序执行的。通常，上一个任务的输出是下一个任务的输入。例如: 规则引擎：一个任务读配置，输出执行计划。另一个任务以执行计划为输入，执行该计划。通常，面向数据流的设计方法设计出的模块具有顺序性内聚。
中内聚:
通信性内聚（信息内聚）：模块内部的各个任务靠公用数据联系在一起，即都使用同一个输入数据，或者产生同一个输出数据。例如：学生管理系统的数据库CRUD操作，都对学生信息进行增删查改操作。
过程性内聚：模块内的各个任务必须按照某一特定次序执行。在函数级别的模块比较常见。例如：读/写文件操作：判断文件是否存在、判断文件是否有相应权限、打开文件、读（或写）文件。
低内聚：
时间性内聚：模块内的各个任务由相同的执行时间联系在一起。例如：初始化模块，异常处理模块。某个异常处理模块封装了“释放资源”、“记录日志”、“通知用户”几个任务。
逻辑性内聚：模块通常由若干个逻辑功能相似的任务组成，通过模块外引入的一个开关量选择其一执行。这种内聚增大了模块间的耦合。例如：一个输出设备模块将打印机类和显示器类封装到同一个包里，该包即输出设备模块。打印机类和显示器类虽然都具有输出功能，但是具有不同的职责。
偶然性内聚：模块内的各个任务在功能上没有实质性联系，纯属“偶然”因素组合了块内各个互不相关的任务。例如：一个处理正方形的模块有两个功能：计算面积，画出这个正方形。
耦合性是对一个软件结构内不同模块之间互连程度的度量。耦合性的强弱取决于模块间接口的复杂程度，以及通过接口的数据类型和数目。弱耦合是模块独立性追求的目标。
弱耦合：
非直接耦合：同级模块相互之间没有信息传递，即没有耦合。非常底层的模块，自给自足，可以无耦合。较高层的模块，通常需要重用其他模块的功能，产生耦合。
数据耦合：调用下属模块时，如果交换的都是简单变量，便构成数据耦合。 要点：通过参数传递，而不是通过全局数据、配置文件、共享内存等其他方式；传递的是基本数据类型，不是数据结构。
特征耦合（数据结构耦合）：调用下属模块时，如果交换的是数据结构，便构成特征耦合。由于传递的是数据结构，不仅数据量增加，而且会使模块的相关性增加。
中耦合：
控制耦合：模块间传递的信息不是一般的数据，而是作为控制信息的开关值或标志量。例如，逻辑性内聚的模块调用就是典型的控制耦合。
较强耦合：
外部耦合：若允许一组模块访问同一个全局变量，可称它们为外部耦合。
公共耦合：若允许一组模块访问同一个全局性的数据结构，则称它们为公共耦合。全局性的数据结构可以是共享的通信区、公共的内存区域、任何存储介质文件、物理设备等。
强耦合：
内容耦合：若一个模块可以直接访问另一个模块中的内部数据，或者一个模块直接转到另一个模块的内部，或者一个模块有多个入口，则称为内容耦合。
5. 为什么要高内聚和低耦合？高内聚低耦合是否意味着内聚越高越好，耦合越低越好呢？
高内聚，低耦合的系统具有更好的重用性，维护性，扩展性，可以更高效的完成系统的维护开发，持续的支持业务的发展，而不会成为业务发展的障碍。
并不是内聚越高越好，耦合越低越好，真正好的设计是在高内聚和低耦合间进行平衡，也就是说高内聚和低耦合是冲突的。
最强的内聚莫过于一个类只写一个函数，这样内聚性绝对是最高的。但这会带来一个
明显的问题：类的数量急剧增多，这样就导致了其它类的耦合特别多，于是整个设计就变成了“高内聚高耦合”了。由于高耦合，整个系统变动同样非常频繁。
对于耦合来说，最弱的耦合是一个类将所有的函数都包含了，这样类完全不依赖其它类，耦合性是最低的。但这样会带来一个明显的问题：内聚性很低，于是整个设计就变成了“低耦合低内聚”了。由于低内聚，整个类的变动同样非常频繁。
真正做到高内聚、低耦合是很难的，很多时候未必一定要这样，更多的时候“最适合”的才是最好的，不过、审时度势、融会贯通、人尽其才、物尽其用，才是设计的王道。