文档介绍：《软件工程》
软件的系统设计—详细设计
陈巧丽
详细设计
详细设计(又称过程设计)是对概要设计阶段建立的模型(即每个组成模块)再进行详细定义和说明。包括定义每一模块的详细功能、输入数据、使用文件及使用方式,确定输出内容及格式,模块实现的详细算法,每一模块的程序构成等。
详细设计的任务具体主要有如下五点。
(1) 确定每个模块的具体算法。
(2) 确定每个模块的内部数据结构及数据库的物理结构。
(3) 确定模块接口的具体细节。(即确定模块接口的详细信息,包括模块之间的接口信息、模块与系统外部的接口信息及用户界面等。)
(4) 为每个模块设计一组测试用例。
(5) 编写文档,参加复审。
详细设计阶段给出了程序的框架,它基本上决定了最终的程序代码的质量。结构化程序设计就是保证程序的简明易懂的重要技术。

结构化程序设计的基本思路,是把一个复杂的问题分阶段进行,每个阶段处理的问题都在人们容易理解和处理的范围内,这也正是前面介绍的结构化方法的主体思想。结构程序设计是釆用“自顶向下,逐步细化”的设计方法和单入口单出口的控制结构。结构程序设计使用三种基本控制结构:顺序、选择、循环。。
这三种基本结构就可以实现任何单入口单出口的程序。但为了使用方便,还允许有DO_UNTIL和DO_CASE两种控制结构。有时为了提前从循环中跳出,还允许有BREAK结构。我们称只允许使用三种基本结构的为经典的结构化程序设计;除三种基本结构外,还可用DO_UNTIL和DO_CASE的为扩展的结构程序设计;若再加上BREAK则称为修正的结构程序设计。
2. 详细设计可采用的工具
1). (传统的)程序流程图
程序流程图是最早出现且使用较为广泛的算法表达工具之一,能够有效地描述问题求解过程中的程序逻辑结构。。
‘程序流程图中的基本符号
(a) 一般处理框;(b) 输入/输出框;(c) 判断框;(d) 流程线;(e) 起止框
程序流程图的主要优点在于对程序的控制流程描述直观、清晰,使用灵活,便于阅读和掌握,因此在20世纪40年代末到70年代初被普遍采用。但随着程序设计方法的发展,程序流程图的许多缺点逐渐暴露出来, 这些缺点主要体现在以下方面:
(1) 程序流程图中可以随心所欲地使用流程线,容易造成程序控制结构的混乱,与结构化程序设计的思想相违背。
(2) 程序流程图难以描述逐步求精的过程,容易导致程序员过早考虑程序的控制流程,而忽略程序全局结构的设计。
(3) 程序流程图难以表示系统中的数据结构。
为此,人们宁可选择其他一些更有利于结构化设计的表达工具, N-S图和PAD图就是其中的两种图形工具。
2). N-S图
N-S图又称为盒图,它是为了保证结构化程序设计而由Nassi和Shneiderman共同提出的一种图形工具。在N-S图中,所有的程序结构均使用矩形框表示,它可以清晰地表达结构中的嵌套及模块的层次关系。N-S图中,。
由于N-S图中没有流程线,不可能随意转移控制,因而表达出的程序结构必然符合结构化程序设计的思想,有利于培养软件设计人员的良好设计风格。但当所描述的程序嵌套层次较多时,不仅影响可读性而且不易修改。
N-S图中基本控制结构的表示符号
顺序结构;(b) 分支结构;(c) 多分支CASE结构;
(d) while-do结构;(e) do-until结构;(f) 调用模块A
3). PAD图
PAD(Problem Analysis Diagram,问题分析图)是继程序流程图和N-S图后,由日立公司在20世纪70年代提出的又一种用于详细设计的图形表达工具。它只能用于结构化程序的描述。PAD图采用了易于使用的树型结构图形符号,既利于清晰地表达程序结构,又利于修改。。
PAD中基本符号
顺序结构;(b) 分支结构;(c) 多分支CASE结构;
(d) 当型循环;(e);直到型循环;(f) 对s的细化