面向過程的設計
4.2 面向過程的總體設計
結構化的總體設計方法
•首先研究、分析和審查數據流圖。 從軟件的需求規格說明中弄清數據流加工的過程，對於發現的問題及時解決。
•然后根據數據流圖決定問題的類型。數據處理問題典型的類型有兩種：變換型和事務型。針對兩種不同的類型分別進行分析處理。
•由數據流圖推導出系統的初始結構圖。
•利用一些啟發式原則來改進系統的初始結構圖，直到得到符合要求的結構圖為止。【系統結構圖】
•修改和補充數據詞典。
在系統結構圖中的模塊
▪傳入模塊 ─ 從下屬模塊取得數據，經過某些處理，再將其傳送給上級模塊。它傳送的數據流叫做邏輯輸入數據流。
▪傳出模塊 ─ 從上級模塊獲得數據，進行某些處理，再將其傳送給下屬模塊。它傳送的數據流叫做邏輯輸出數據流。
▪變換模塊 ─ 它從上級模塊取得數據，進行特定的處理，轉換成其它形式，再傳送回上級模塊。它加工的數據流叫做變換數據流。
▪協調模塊 ─ 對所有下屬模塊進行協調和管理的模塊。
變換型系統結構圖
▪變換型數據處理問題的工作過程大致分為三步，即取得數據，變換數據和給出數據。
▪相應於取得數據、變換數據、給出數據，變換型系統結構圖由輸入、中心變換和輸出等三部分組成。
一般對應四個節點：取得輸入、變換節點、取得輸出、給出輸出。其中“取得輸出”是中心節點，另三個節點都有可能與其他變換結構的節點合並。
事務型系統結構圖
它接受一項事務，根據事務處理的特點和性質，選擇分派一個適當的處理單元，然后給出結果。
在事務型系統結構圖中，事務中心模塊按所接受的事務的類型，選擇某一事務處理模塊執行。各事務處理模塊並列。每個事務處理模塊可能要調用若干個操作模塊，而操作模塊又可能調用若干個細節模塊。
變換與事務分析
- 在很多軟件應用中，存在某種作業數據流，它可以引發一個或多個處理,這些處理能夠完成該作業要求的功能。這種數據流就叫做事務。
- 與變換分析一樣，事務分析也是從分析數據流圖開始，自頂向下，逐步分解，建立系統結構圖。
變換分析過程
- 重畫數據流圖
- 區分有效(邏輯)輸入、有效（邏輯)輸出和中心變換部分
- 進行一級分解，設計上層模塊
- 進行二級分解，設計輸入、輸出和中心變換部分的中、下層模塊
變換分析過程注意事項
- 深度遍歷模塊設計
- 耦合與內聚
- 使用“黑箱”技術
- 控制直接下屬模塊數
- 停止模塊功能分解的情況
事務分析過程
混合結構分析
•變換分析是軟件系統結構設計的主要方法。
•一般，一個大型的軟件系統是變換型結構和事務型結構的混合結構。
•所以，我們通常利用以變換分析為主、事務分析為輔的方式進行軟件結構設計。
詳細設計工具
可以分為以下三類:
- 圖形設計符號:流程圖、盒圖等
- 表格設計符號:決策表等
- 程序設計語言:PDL等
流程圖(flow chart)
- •“利用各種方塊圖形、線條及箭頭等符號來表達解決問題的步驟及進行的順序；
- •是算法的一種表示方式。標准作業流程”（SOP, Standard operating procedure）
- •企業界常用的一種作業方法， 其目的在使每一項作業流程均能清楚呈現，任何人只要看到流程圖，便能一目了然， 有助於相關作業人員對整體工作流程的掌握。
優點
-
所有流程一目了然，工作人員能掌握全局。
-
更換人手時，按圖索驥，容易上手。
-
所有流程在繪制時，很容易發現疏失之處，可適時予以調整更正，使各項作業更為嚴謹。
流程圖的基本符號
流程圖的基本結構
•順序結構（Sequence）
•選擇結構（Selection）【二元選擇結構、多重選擇結構】
•循環結構（Iteration）【while-do結構、do-while結構】
順序結構（Sequence）
二元選擇結構（基本結構）
語法
If (條件) {
處理程序1;
} else {
處理程序2;
}
If (條件) {
處理程序3;
}
多重選擇結構
語法
switch (條件) {
case p=1:
處理程序1;
case p=2:
處理程序2;
…
case p=n:
處理程序n;
}
面向過程的其他組件設計方法：
盒圖（N-S圖）
五種基本控制結構由五種圖形構件表示。
盒圖示例
優點：容易確定局部與全局數據的作用域，易於發現程序結構性錯誤（比如缺少分支）等；
缺點：復雜度接近代碼本身，修改需要重畫整個圖。
PDL (程序設計語言)
-
是一種用於描述功能模塊的算法設計和加工細節的語言。
-
它是一種偽碼。偽碼的語法規則分為“外語法”和“內語法”。
-
具有嚴格的關鍵字外語法，用於定義控制結構和數據結構，同時它的表示實際操作和條件的內語法又是靈活自由的，可使用自然語言的詞匯。
判定表（決策表）
•判定表用於表示程序的靜態邏輯
在判定表中的條件部分給出所有的兩分支判斷的列表，動作部分給出相應的處理
要求將程序流程圖中的多分支判斷都改成兩分支判斷
無多分支流程圖—>判定圖
