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系统结构化分析和设计的要点是:自顶向下、逐步求精的功能划分;模块化;软件结构化准则是模块独立性;模块内聚性高,模块间的耦合性低;用软件结构图来描述软件结构。
结构化设计,亦称SD(Structured Design),是一种面向数据流的设计方法,由迪克斯特拉(E.W.dijkstra)在1969年提出。其目的在于确定软件的结构,以模块化设计为中心,将待开发的软件系统划分为若干个相互独立的模块,使完成每一个模块的工作变单纯而明确,为设计一些较大的软件打下了良好的基础。
结构化设计是运用一组标准的准则和工具帮助系统设计员确定软件系统是由哪些模块组成的,这些模块用什么方法联结在一起,才能构成一个最优的软件系统结构。结构化设计是由美国IBM公司的Constantine等人花了十几年时间研究出来的一种用于概要设计的一套方法,与结构化分析方法结合使用。
结构化设计基本结构
任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构构造。用顺序方式对过程分解,确定各部分的执行顺序。用选择方式对过程分解,确定某个部分的执行条件。用循环方式对过程分解,确定某个部分进行重复的开始和结束的条件。
1、顺序结构:顺序结构表示程序中的各操作是按照它们出现的先后顺序执行的。
2、选择结构:选择结构表示程序的处理步骤出现了分支,它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。
3、循环结构:循环结构表示程序反复执行某个或某些操作,直到某条件为假(或为真)时才可终止循环。在循环结构中最主要的是:什么情况下执行循环?哪些操作需要循环执行?循环结构的基本形式有两种:当型循环和直到型循环。
结构化程序设计的基本方法是
程序设计的基本方法,如下:
一、结构化程序设计方法
在结构化程序设计中,任何程序段的编写都基于3种结构:分支结构、循环结构和顺序结构。程序具有明显的模块化特征,每个程序模块具有惟一的出口和入口语句。结构化程序的结构简单清晰,模块化强,描述方式贴近人们习惯的推理式思维方式,因此可读性强。
二、面向对象程序设计方法
面向对象程序设计方法是尽可能模拟人类的思维方式,使得软件的开发方法与过程尽可能接近人类认识世界、解决现实问题的方法和过程,也即使得描述问题的问题空间与问题的解决方案空间在结构上尽可能一致,把客观世界中的实体抽象为问题域中的对象。
三、程序设计的原则
单一职责原则,就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。避免一个类负责多个功能的实现,当发生更改时影响其他功能而致使复用成为不可能。
里氏替换原则:派生类(子类)对象能够替换其基类(父类)对象被调用。即在程序中,任何调用基类对象实现的功能,都可以调用派生类对象来替换。
接口隔离原则:使用多个隔离接口,比使用单个接口要好。经常提到的降低耦合,降低依赖,主要也是通过这个原则来达到的。
程序设计的分类
一、按照结构性质
有结构化程序设计与非结构化程序设计之分。前者是指具有结构性的程序设计方法与过程。它具有由基本结构构成复杂结构的层次性,后者反之。
二、按照用户的要求
有过程式程序设计与非过程式程序设计之分。前者是指使用过程式程序设计语言的程序设计,后者指非过程式程序设计语言的程序设计。
三、按照程序设计的成分性质
有顺序程序设计、并发程序设计、并行程序设计、分布式程序设计之分。按照程序设计风格,有逻辑式程序设计、函数式程序设计、对象式程序设计之分。
结构化程序设计的基本方法是逐步求精法。
在结构化程序设计中,通常采取自顶向下、逐步求精的方法,尤其是在详细设计和编码阶段,其总的思想就是先全局后局部、先整体后细节、先抽象后具体、程序自顶向下、逐步细化。而筛选法、递归法和归纳法指的都是程序的某种具体算法。
知识扩展
结构化程序设计是一种软件开发方法论,旨在创建高效、可维护的软件。它强调将复杂问题分解为更小、更易于管理的部分,并采用模块化、自顶向下的设计原则,以提高软件的质量和开发效率。
结构化程序设计注重清晰的控制结构,以确保程序的正确性和可维护性。它强调将程序划分为一系列具有明确输入、处理和输出的基本结构,每个基本结构都对应于程序的一个功能模块。这样可以使程序更加模块化,提高代码的可重用性和可维护性。
在结构化程序设计中,自顶向下的设计方法是一个重要的原则。这意味着设计工作应从高层次开始,首先关注整体结构和功能,然后逐步细化每个模块的具体实现。通过这种方式,可以更好地理解整个系统的需求和功能,并确保每个模块都符合整体的设计目标。
另一个重要的原则是模块化。模块化是将程序划分为一系列独立、可重用的模块,每个模块都有明确定义的输入和输出。
模块化可以使程序更加易于理解和维护,并提高代码的可重用性。在结构化程序设计中,模块化还可以帮助减少程序中的错误和漏洞,提高软件的质量和可靠性。
此外,结构化程序设计还强调程序的正确性和可靠性。通过使用清晰的控制结构和良好的数据结构,可以减少程序中的错误和异常情况。同时,采用适当的算法和数据结构可以提高程序的效率和可维护性。
总之,结构化程序设计是一种有效的软件开发方法论,通过将复杂问题分解为更小、更易于管理的部分,并采用模块化、自顶向下的设计原则,可以提高软件的质量和开发效率。它注重清晰的控制结构和良好的数据结构,以减少错误和提高程序的可靠性。
通过遵循结构化程序设计的方法论,可以创建出高效、可维护的软件系统,为解决复杂问题提供可靠的解决方案。
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