软件工程学概述12

LOGOEmail：[e-mail]大连理工大学计算机科学与技术学院1软件工程主讲：孙亮4.2设计原理4.模块独立性（moduleindependence）概括了把软件划分为模块时要遵守的准则，也是判断模块构造是否合理的标准。一般地，坚持模块独立性是获得良好设计的关键两个定性度量标准－内聚和耦合耦合用于衡量不同模块彼此之间相互依赖（连接）的紧密程度24.2设计原理内聚用于衡量一个模块内部各个元素间彼此结合的紧密程度模块独立的概念：模块化、信息隐蔽和局部化的直接结果•完成特定功能•模块之间关系简单需要模块独立的原因•易开发•易测试34.2设计原理耦合强度取决于模块接口的复杂程度、通过接口的数据等应该追求尽可能松散耦合的系统：影响系统的可理解性、可测试性、可靠性和可维护性耦合的七种类型44.2设计原理耦合强度非直接耦合／无耦合：最低数据耦合：低耦合／可以只包括该耦合控制耦合：中耦合／通常模块分解可以用数据耦合公共环境耦合：全程变量、共享通信区、内存公共覆盖区、存储介质上文件或设备等；复杂程度随耦合模块个数变化；／一读一取；属松散耦合；既读又取；介于数据耦合与控制耦合之间54.2设计原理内容耦合：最高程度耦合无直接耦合：两个模块没有直接关系（模块1和模块2），模块独立性最强64.2设计原理实例讲评：无直接耦合示例74.2设计原理数据耦合：一模块调用另一模块时，被调用模块的输入、输出都是简单的数据（若干参数）。属松散耦合实例讲评：数据耦合示例84.2设计原理实例讲评：数据耦合程序示例94.2设计原理特征耦合•也称标记耦合（复合型耦合）•如两个模块通过传递数据结构（不是简单数据，而是纪录、数组等）加以联系，或都与一个数据结构有关系，则称这两个模块之间存在标记耦合104.2设计原理实例讲评：特征耦合实例114.2设计原理实例讲评：特征耦合示例124.2设计原理实例讲评：特征耦合示例134.2设计原理将特征耦合修改为数据耦合举例144.2设计原理实例讲评：将特征耦合修改为数据耦合示例154.2设计原理控制耦合模块向下属模块传递的信息（开关量、标志等控制被调用模块决策的变量）控制了被调用模块的内部逻辑164.2设计原理实例讲评：控制耦合示例174.2设计原理去除模块间控制耦合的方法控制耦合增加了理解和编程的复杂性，调用模块必须知道被调模块的内部逻辑，增加了相互依赖•将被调用模块内的判定上移到调用模块中进行•被调用模块分解成若干单一功能模块184.2设计原理改控制耦合为数据耦合举例194.2设计原理实例讲评：改控制耦合为数据耦合示例204.2设计原理外部耦合一组模块与同一外部环境关联（例如，I/O模块与特定的设备、格式和通信协议相关联），它们之间便存在外部耦合外部耦合必不可少，但这种模块数目应尽量少公共耦合（公共数据区耦合）一组模块引用同一个公用数据区（也称全局数据区、公共数据环境）公共数据区指：全局数据结构、共享通讯区，内存公共覆盖区等214.2设计原理实例讲评：公共耦合实例224.2设计原理实例讲评：公共耦合示例234.2设计原理公共耦合存在的问题1.软件可理解性降低2.诊断错误困难3.软件可维护性差4.软件可靠性差（公共数据及全程变量无保护措施）慎用公共数据区和全程变量！！！244.2设计原理内容耦合254.2设计原理耦合设计原则尽量使用数据耦合少用控制耦合限制公共环境耦合范围完全不用内容耦合264.2设计原理内聚概念：衡量一个模块内部各元素彼此结合的紧密程度简单地说，理想内聚的模块只做一件事情。设计时应该力求做到高内聚，通常中等程度的内聚也是可以采用的，而且效果和高内聚相差不多。但是，坚决不要使用低内聚274.2设计原理内聚类型：七种类型低内聚：偶然内聚：出现错误的概率比其他类型的模块要高／0分；284.2设计原理偶然内聚（巧合内聚）实例讲评：偶然内聚示例294.2设计原理逻辑内聚：把几种相关功能（逻辑上相似的功能）组合在一模块内，每次调用由传给模块的参数确定执行哪种功能修改困难／1分304.2设计原理实例讲评：逻辑内聚示例314.2设计原理时间内聚时间内聚，比逻辑内聚好一些／3分。模块完成的功能必须在同一时间内执行，这些功能只因时间因素关联在一起实例讲评：时间内聚示例例如：初始化系统模块、系统结束模块、紧急故障处理模块等均是时间性聚合模块324.2设计原理实例讲评：时间内聚：初始化模块334.2设计原理过程内聚（顺序性组合）过程内聚：程序流程图作为工具设计软件时得到模块／5分模块内各处理成分相关，且必须以特定次序执行属中内聚344.2设计原理实例讲评：过程内聚：定时器与中断标志354.2设计原理实例讲评：过程内聚364.2设计原理通信内聚模块内各部分使用相同的输入数据，或产生相同的输出结果通信内聚：7分属中内聚374.2设计原理实例讲评：通信内聚示例384.2设计原理实例讲评：通信内聚示例394.2设计原理顺序内聚数据流图作为工具设计软件时得到的模块／9分信息内聚模块完成多个功能，各功能都在同一数据结构上操作，每一功能有唯一入口属高内聚404.2设计原理实例讲评：顺序内聚示例414.2设计原理功能内聚最高内聚／理想内聚只做一件事／10分模块仅包括为完成某个功能所必须的所有成分模块所有成分共同完成一个功能，缺一不可内聚性最强属高内聚424.2设计原理实例讲评：功能内聚示例434.2设计原理内聚设计原则：力求高内聚中等内聚也可以采用低内聚不要用与耦合关系：高内聚意味松耦合实践表明，内聚更重要，应该把更多注意力集中到提高模块的内聚程度上44LOGO45