软件总体设计：模块化与内聚——以Fibonacci函数为例

内聚分类——中内聚在软件工程的总体设计阶段占有重要地位，它是衡量模块内部结构紧密程度的一种方式。中内聚主要体现在两种类型： 1. 过程内聚: 当一个模块内的处理元素需要按照特定顺序执行时，即它们之间存在明确的执行逻辑，例如，流程控制或事件驱动的序列。这样的模块内部逻辑清晰，有助于理解和维护。在总体设计中，理解并应用过程内聚有助于合理组织模块间的依赖关系。 2. 通信内聚: 如果模块内的处理元素需要共享数据，比如共同的数据项、数据区域或文件，这些元素通过共享数据进行交互。这种内聚强调了模块间的交互，提高了数据的可见性和一致性，使得模块设计更加简洁明了。 在总体设计的学习要求中，目标是创建一个符合用户需求的软件系统，包括以下几个关键步骤： - 概要设计：这个阶段着重于确定软件结构和模块间的关系，如确定软件的组成部分及其接口。设计者需要导出模块结构，分配功能到各个模块，并定义它们之间的交互。 - 数据流图：作为总体设计的基础工具，数据流图帮助设计师理解系统内部的信息流动，从而指导模块划分和功能设计。 - 模块化：模块化是软件设计的重要原则，通过划分独立的、可重用的模块来降低复杂性，增强代码的可读性和可维护性。每个模块应有明确的输入、输出、功能和内部数据。 - 以计算Fibonacci数列为例，一个函数（如`fibo`）和主函数（如`main`）的组合展示了如何利用模块化思想，通过封装逻辑实现特定功能。 - 设计文档：概要设计阶段需要交付的文档包括系统结构图、模块算法描述、接口关系、用户手册、测试计划、详细的实现计划和数据库设计结果等，这些都是确保软件质量的关键文档。 总结来说，内聚分类在总体设计中起着至关重要的作用，通过合理划分模块、明确数据共享和处理顺序，可以提高软件的可维护性和效率。同时，理解并遵循模块化原则，结合实际设计案例，可以帮助软件工程师创建出结构清晰、功能完整的软件系统。