一、軟件結構設計概述

數(shù)據(jù)設計主要是將實體關系轉(zhuǎn)化為文件系統(tǒng)結構以及數(shù)據(jù)庫表結構。至于體系結構設計主要是對軟件模塊之間的關系進行定義。而接口設計則是以數(shù)據(jù)流圖對系統(tǒng)內(nèi)部中的各種關系及交互機制進行定義。最后，過程設計則是對軟件各組成部分的算法以及內(nèi)部數(shù)據(jù)結構確定下來，并采取某種形式對算法進行描述。如果從工程管理這一角度出發(fā)的話，則軟件設計則可以分為概要設計以及詳細設計這兩部分，其中概要設計主要包含軟件需求到軟件體系結構的轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)級接口的確定等。至于詳細設計則是對每個模塊的實現(xiàn)算法以及數(shù)據(jù)結構進行確定、采取合理的方法對算法以及數(shù)據(jù)結構細節(jié)進行表示。

二、結構化設計的具體實施方法

1、結構化設計流程

（1）對數(shù)據(jù)流圖進行研究、分析及審查，這主要可以幫助我們從軟件需求規(guī)格說明中掌握數(shù)據(jù)流加工過程。

（2）以數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)對數(shù)據(jù)處理的類型進行確定，需要注意的是，針對事務型及變換型，我們要對其進行分別分析及處理。

（3）通過數(shù)據(jù)流圖對系統(tǒng)初始結構圖進行推導。

（4）采取啟發(fā)式原則對系統(tǒng)初始結構圖進行改進，直到結構圖滿足我們的要求為止。

（5）利用數(shù)據(jù)字典以及分析模型ER圖對數(shù)據(jù)進行設計，這又包括數(shù)據(jù)文件設計以及數(shù)據(jù)庫設計。

（6）以狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、加工規(guī)格說明為依據(jù)，進行過程設計。

2、體系結構設計方法

（1）基于數(shù)據(jù)流方法設計過程。這一設計方法也被稱之為過程驅(qū)動設計方法，在使用這一方法的過程中，主要是和軟件需求分析階段的SA進行銜接，然后將數(shù)據(jù)流圖所表示的信息轉(zhuǎn)化為程序結構設計描述。

（2）典型數(shù)據(jù)流及典型系統(tǒng)結構。對于典型數(shù)據(jù)流類型來說在，主要包括事務型數(shù)據(jù)流以及變換型數(shù)據(jù)流，在數(shù)據(jù)流的類型存在區(qū)別的時候，其所獲得的系統(tǒng)結構也會存在差異。一般來說，我們會把系統(tǒng)中的全部數(shù)據(jù)流認作變換流，數(shù)據(jù)沿輸入通道進到系統(tǒng)中，經(jīng)歷數(shù)據(jù)變化，把數(shù)據(jù)外部形勢轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部表示，再利用變化中心進行處理，最后沿輸出通道離開系統(tǒng)，而這種數(shù)據(jù)就被稱之為變換流。不過，在遇到明顯帶有事務特性數(shù)據(jù)流的時候，則最好采取事務型映射方法設計。具體來說，變換流系統(tǒng)結構圖主要包括了輸入、變換中心以及輸出這三個部分。至于事務流，其數(shù)據(jù)則會沿輸入通道到達事務中心，然后事務中心將以輸入數(shù)據(jù)的類型為依據(jù)選擇一個動作進行執(zhí)行，在事務流中，事務中心是明顯存在的，各種活動流將以事務中心作為起點按照輻射的形狀流出。

（3）變換映射方法。所謂變換分析，主要是從數(shù)據(jù)流圖中將系統(tǒng)結構圖導出，其具體的步驟為：首先，對數(shù)據(jù)流圖進行重畫；其次，對有效輸入、有效輸出以及變換中心部分進行區(qū)分；第三，進行一級分解及二級分解。具體來說，在對數(shù)據(jù)流圖進行重畫的過程中，為建立好系統(tǒng)結構，要對數(shù)據(jù)流圖進行平鋪，其中物流輸入在左邊，物理輸出在右邊。至于確定有效輸入、有效輸出以及變換中心的過程中，則要注意程序的核心功能為變換中心，輸入屬于邏輯輸入流，而輸出屬于邏輯輸出流。而第一級分級中，頂層模塊負責整個系統(tǒng)功能，它又可以分為輸入控制模塊、變換控制模塊以及輸出控制模塊。第二級分解則可以分為輸入控制模塊的分解、輸出模塊的分級以及有效控制模塊的分解。

（4）事務型映射方法。在事務分析的過程中，其流程也是由數(shù)據(jù)流圖的分析開始，從頂?shù)较拢M行逐步的分解，最終建立起系統(tǒng)的結構圖。其具體步驟可以總結為：首先，對事務中心以及每條活動流流特性進行確定；其次，將數(shù)據(jù)流圖映射為高層系統(tǒng)結構；第三，進行進一步的分解，將事務處理模塊中全面的下層操作模塊確定下來。

（5）模塊結構改進的方法。首先，模塊功能的完善。對于一個完整的模塊來說，其主要應包含以下幾個部分：對規(guī)定功能的部分進行執(zhí)行；在模塊難以完成規(guī)定功能的時候，則要對出錯標志進行回送，在需要的時候可以將數(shù)據(jù)返回給其調(diào)用者。其次，將重復內(nèi)容消除，對軟件結構進行改善。具體來說，針對一些結構完全相似的情況，可以使用完全合并的方法。至于局部相似，我們則要找到相同的部分，將其分離出去，然后進行一個獨立下層模塊的重新定義，當然，也可以使其和上級模塊進行合并。第三，對模塊作用范圍進行控制。針對設計過程中作用范圍并不在控制范圍之中的情況，我們可以采取以下措施實現(xiàn)作業(yè)范圍的轉(zhuǎn)移：把判定所在模塊合并至父模塊之中，使判定處在比較高的層次之中；對受到判定影響的模塊進行下移，使其轉(zhuǎn)移至控制范圍中；把判定上移到層次高的位置。第四，盡量降低高扇結構，在一個模塊中，如果存在的扇出數(shù)比較大，則表示這一模塊存在著比較復雜的情況，我們要對下屬模塊進行協(xié)調(diào)和控制，并盡量多增加一些中間層次的控制模塊。第五，確保模塊大小合適。一般來說，在衡量模塊大小的時候，我們主要以模塊中所含的語句數(shù)量作為依據(jù)，一般來說，語句的行數(shù)要控制在50到100的范圍內(nèi)，而且應保持在一頁紙中，最大的時候也不得超過500行。

三、結語

本文關于結構化設計方法的研究雖然具有一定的實踐指導作用，但是受制于篇幅的限制，也還存在很多不足之處，基于此，還希望各位程序設計人員能夠加強這方面的學習和探索，為提升軟件設計的水平而共同努力。

作者：劉薇 單位：同濟大學軟件學院