结构化设计：由数据流图到模块结构图

"图4.21 由变换型数据流图导出的初始模块结构图" 在软件工程中，结构化设计是至关重要的一个环节，它确保了软件系统的清晰性和可维护性。本章主要围绕结构化设计进行展开，详细介绍了这一设计方法的各个方面。 4.1 结构化设计概述 结构化设计是基于数据流图、数据字典和软件需求说明书进行的，采用自顶向下的方法，逐步将复杂问题拆解为更小、更易于管理的模块。这种方法强调模块化和模块的独立性，以提高软件质量并降低开发成本。结构化设计包括总体设计和详细设计两部分。总体设计关注软件系统的整体架构，确定模块划分和模块间的关系；详细设计则专注于每个模块的具体实现细节。 4.1.1 结构化设计的概念与原理 结构化设计遵循四个核心原则： 1. 抽象：将复杂系统分解为更小、更简单的组成部分，使设计更加清晰。 2. 模块化：将系统分解为独立的模块，便于开发、测试和维护。 3. 信息隐藏：确保模块内部细节对外部不可见，减少模块间的相互影响。 4. 模块独立性：衡量模块间耦合和内聚的程度，理想情况是低耦合高内聚，以增强模块的独立性。 4.1.2 模块独立性 模块独立性通过耦合和内聚来度量： - 耦合：表示模块间的相互依赖程度，耦合度越高，模块间的独立性越差。 - 内聚：衡量模块内部元素的关联强度，内聚度越高，模块内部的关联越紧密，独立性越好。 4.2 总体设计 总体设计阶段，主要是确定软件系统的模块结构，这包括模块的功能、接口以及模块间的调用关系。模块是构成系统的基本单元，它可以是逻辑模块或物理模块。逻辑模块代表系统的处理功能，而物理模块则是逻辑模块的具体实现，可能是程序、子程序或一组指令。 4.3 详细设计 详细设计阶段，需要为每个模块设计实现细节，包括输入输出、处理功能、内部数据和程序代码。其中，模块的外部特性定义了它与外部世界的交互，而内部特性则涉及模块的实现细节。 4.4 模块结构图 模块结构图是结构化设计的重要工具，它以图形方式展示模块间的层次关系和调用关系。图4.1展示了模块结构图的基本符号，如模块、调用关系、数据传递等。模块结构图帮助设计师可视化系统结构，明确模块间的依赖和交互。 "图4.21 由变换型数据流图导出的初始模块结构图"很可能是对某个具体系统或软件的模块划分和组织的表示，展示了如何从数据流图出发，逐步构建出模块化的软件结构。这种结构有利于理解和实现，同时也为后期的系统维护和扩展提供了便利。