1. 体系结构设计

1.1 定义

• 1.体系结构设计是对软件系统整体结构的规划和设计，它定义了软件系统中各个主要部件（如子系统、模块等）之间的关系，以及它们之间的交互方式。

1.2 目标

• 1.体系结构设计的主要目标是开发一个模块化的程序结构，并给出各个模块之间的控制关系。
• 2.它融合了程序结构和数据结构，接口定义使数据流经过程序。

1.3 内容

• 1.定义子系统模块间的关系：包括数据传递与调用关系。
• 2.模块化：通过模块化设计，提高软件的可维护性、可扩展性和可重用性。
• 3.稳定性：在一定时间内保持稳定，减少因需求变化而对软件体系结构进行大规模修改的需要。

2. 数据设计

2.1 定义

• 1.数据设计是将系统需求分析阶段的数据模型转换为适合软件实现的数据结构定义的过程。

2.2 目标

• 1.改善程序结构和模块划分，降低过程复杂性。

2.3 内容

• 1.数据库设计：包括数据库、数据文件和全局数据结构的定义。
• 2.数据结构转换：将概念模型（如E-R图）转换为具体的数据库产品支持的数据模型（如关系模型）。
• 3.数据字典：创建数据字典来描述数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程等。

3. 接口设计

3.1 定义

• 1.接口设计是定义和规划系统组件之间相互通信的方式和规则。接口是系统组成部分之间进行交互和通信的媒介。

3.2 目标

• 1.简化系统之间的互操作性，降低耦合度，并提供清晰和一致的交互方式。

3.3 内容

• 1.接口定义：明确接口的名称、目的、输入和输出等基本属性。
• 2.方法签名：定义方法和函数的名称、参数和返回值的类型。
• 3.数据结构和格式：确定数据的结构、格式和编码方式，确保数据在不同组件之间的兼容性。
• 4.异常处理：定义接口可能出现的异常情况和错误码，以及相应的处理方式。
• 5.版本控制：设计接口的版本控制策略，以确保向后兼容性和平滑过渡。
• 6.安全性和权限控制：考虑系统的安全需求，设计接口的权限控制和身份验证机制。

4. 过程设计

4.1 定义

• 1.过程设计是将系统结构部件转换成软件的过程描述，确定软件各个组成部分内的算法及内部数据结构，并选定某种过程的表达形式来描述各种算法。

4.2 目标

• 1.确保软件能够按照预定的方式正确执行，并满足性能需求。

4.3 内容

• 1.模块算法：确定每个模块的算法，即模块如何完成其功能的详细步骤。
• 2.数据结构：定义模块内部使用的数据结构，以支持算法的执行。
• 3.接口定义：除了系统组件之间的接口外，还需要定义模块内部的接口（如函数、过程等）的调用关系。
• 4.过程设计工具：使用图形工具（如程序流程图、N-S图、PAD图等）、表格工具（如判定表、判定树）和语言工具（如伪代码）来描述过程设计。

5. 例题

5.1 例题1

• 1.题目

1.结构化开发方法中，(D)主要包含对数据结构和算法的设计。
A.体系结构设计
B.数据设计
C.接口设计
D.过程设计

• 2.解析

1.体系结构设计:定义软件系统各主要部件之间的关系。
2.数据设计:基于E-R图确定软件涉及的文件系统的结构及数据库的表结构。
3.接口设计(人机界面设计):软件内部，软件和操作系统间以及软件和人之间如何通信。
4.过程设计:系统结构部件转换成软件的过程描述。确定软件各个组成部分内的算法及
内部数据结构，并选定某种过程的表达形式来描述各种算法。