杜鹃教授详解软件工程总体设计：任务、过程与工具

在软件工程课程中，第5章专注于"总体设计"，由任课教师杜鹃讲授。本章的核心内容围绕软件总体设计的任务、过程、设计原理和常用图形工具的运用展开。教学重点强调了软件总体设计的目标，即概括地回答如何实现系统的问题，也被称为概要设计或初步设计。总体设计的主要任务有两个：一是将系统分解为物理元素，如程序、文件、数据库等，但此时仍保持黑盒特性，细化工作留待后续；二是确定模块间的结构关系。 图形工具如层次图和HIPO图在本章中扮演重要角色，它们用于描绘软件的结构。层次图展示了模块之间的层次关系，而HIPO图则描绘了处理逻辑的流程。面向数据流的设计方法是另一个关键内容，它指导了设计过程，从数据流的角度来规划系统的功能和组织。 教学难点在于图形工具的使用方法，特别是如何准确地利用这些工具来表达软件的结构。面向数据流的设计方法虽然实用，但对于初学者来说，理解和掌握其设计过程可能会遇到挑战。 总体设计的过程包括了广泛的决策和分析。首先，通过需求分析阶段的数据流图，提出多种可能的解决方案。然后，分析员评估这些方案的成本效益，制定实现计划，并与用户和相关部门协商选择最佳方案。一旦选定，会进一步设计软件结构，进行数据库设计，确定测试要求并制定测试计划。 总体设计的重要性在于它能够从全局角度出发，通过比较不同方案，以较低的成本实现较高的软件质量。整个设计过程通常分为系统设计和结构设计两个阶段，涉及9个关键步骤，确保软件的高效和稳健。学习者需理解并掌握这些概念和技巧，以便在实际项目中进行有效的软件总体设计。