第六章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
　　
　　6.l系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　
　　6.1.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)
　　
　　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)，是根據(jù)系統(tǒng)分析的邏輯模型設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)物理模型必須符合邏輯模型，能夠完成邏輯模型所規(guī)定的信息處理功能，這是物理設(shè)計(jì)的基本要求。
　　
　　系統(tǒng)應(yīng)具有可修改性，即易讀，易于進(jìn)行查錯(cuò)、改錯(cuò)、可以根據(jù)環(huán)境的變化和用戶的要求進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。系統(tǒng)是否具有可修改性，對于系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)影響極大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在系統(tǒng)生命周期中各階段的應(yīng)用軟件費(fèi)用及人力投入大體分布如下：
　　
　　系統(tǒng)開發(fā)：20％
　　
　　系統(tǒng)維護(hù)：80％
　　
　　6.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的基本思想
　　
　　1.結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
　　
　　系統(tǒng)是否具有可修改性與其結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。“結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)”的構(gòu)想，成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想。其要點(diǎn)如下：
　　
　　（1）模塊化。
　　
　　（2）由頂向下，逐步求精。系統(tǒng)劃分模塊的工作應(yīng)按層次進(jìn)行：①把整個(gè)系統(tǒng)看做一個(gè)模塊，然后把它按功能分解成若干第一層模塊，它們各擔(dān)負(fù)一定的局部功能，共同完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。②每個(gè)第一層模塊又可以進(jìn)一步分解成為更簡單一些的第二層模塊，越下層的模塊，其功能越具體、越簡單。
　　
　　（3）上層模塊分解為下層模塊，有三種不同的結(jié)構(gòu)形式，即順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。
　　
　　控制結(jié)構(gòu)圖也稱為軟件結(jié)構(gòu)圖或模塊結(jié)構(gòu)圖，它表示出一個(gè)系統(tǒng)的層次分解關(guān)系、模塊調(diào)用關(guān)系、模塊之間數(shù)據(jù)流和控制信息流的傳遞關(guān)系，它是系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)的主要工具。
　　
　　2.控制結(jié)構(gòu)圖的基本符號和規(guī)定
　　
　　（1）每個(gè)模塊有自身的任務(wù)，只有接收到上級模塊的調(diào)用命令時(shí)才能執(zhí)行。
　　
　　（2）模塊之間的通信只限于其直接上、下級模塊，任何模塊不能直接與其他上下級模塊或同級模塊發(fā)生通信聯(lián)系。
　　
　　（3）若有某模塊要與非直接上、下級的其他模塊發(fā)生通信聯(lián)系，必須通過其上級模塊進(jìn)行傳遞。
　　
　　（4）模塊調(diào)用順序?yàn)樽陨隙隆Ｔ诳刂平Y(jié)構(gòu)圖中，把一個(gè)系統(tǒng)分解為若干模塊，實(shí)質(zhì)上是把一件比較抽象、其物理內(nèi)容不大確定的任務(wù)，分解為若干件比較具體的、物理內(nèi)容比較確定的任務(wù)。
　　
　　控制結(jié)構(gòu)圖既可以反映系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，又能反映系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，能準(zhǔn)確反映各組成部分（各模塊）及它們之間的聯(lián)系。
　　
　　6.1.3模塊分解的規(guī)則
　　
　　1.模塊獨(dú)立性
　　
　　所謂兩個(gè)模塊彼此完全獨(dú)立，是指其中任一模塊在運(yùn)行時(shí)，與另一個(gè)模塊存在無關(guān)。獨(dú)立性只是一個(gè)相對的概念。具有獨(dú)立功能而且和其他模塊之間相互作用少的模塊，稱為獨(dú)立性高的模塊。
　　
　　保證模塊獨(dú)立性高是設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　
　　（1）系統(tǒng)容易開發(fā)。系統(tǒng)開發(fā)往往由若干人分工合作完成，由于模塊之間聯(lián)系少，接口簡單，可以簡化合作者之間的協(xié)調(diào)工作。
　　
　　（2）系統(tǒng)可靠性高。模塊之間的相互影響小，當(dāng)一個(gè)模塊出錯(cuò)時(shí)，產(chǎn)生波動效應(yīng)的概率低，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
　　
　　（3）系統(tǒng)容易維護(hù)。在對一個(gè)模塊進(jìn)行修改和維護(hù)時(shí)，不必?fù)?dān)心其他模塊的內(nèi)部是否會受到影響。
　　
　　要衡量模塊自身聯(lián)系是否緊密、與外部的聯(lián)系是否合理，需引入模塊凝聚、模塊耦合的概念。
　　
　　2.模塊凝聚
　　
　　模塊凝聚是用以衡量一個(gè)模塊內(nèi)部自身功能的內(nèi)在聯(lián)系是否緊密的指標(biāo)，也是衡量模塊質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。模塊按凝聚程度的高低可分為以下五級：
　　
　　（1）偶然凝聚。一個(gè)模塊內(nèi)部各組成部分的處理彼此無關(guān)，偶然地組合在一起，這是一種組織得最差的模塊，凝聚程度最低。
　　
　　（2）邏輯凝聚。一個(gè)模塊內(nèi)部各組成部分的處理邏輯相似，但功能卻彼此不同。這種模塊通常包含一個(gè)選擇控制和若干彼此獨(dú)立的處理功能。先執(zhí)行選擇功能，再根據(jù)選擇的結(jié)果，控制執(zhí)行不同的處理功能。由于它的邏輯途徑比較復(fù)雜，修改困難，因此凝聚程度較差。
　　
　　（3）時(shí)間凝聚。這是指若干處理由于執(zhí)行時(shí)間彼此有關(guān)，集中在一起組成的模塊。如初始化模塊，各處理內(nèi)容必須在特定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行，而各處理內(nèi)容彼此無關(guān)，故凝聚程度較差。時(shí)間凝聚的模塊通常要影響到其他許多模塊的運(yùn)行，因此與其他模塊之間聯(lián)系多，修改比較困難。
　　
　　（4）數(shù)據(jù)凝聚。模塊內(nèi)部包含若干處理，它們按一定的順序執(zhí)行，且前一處理所產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)，是后一處理的