4.1 概要設計

(1)概要設計的任務，

(2)概要設計的步驟，

(3)設計原則，

(3.1)模塊劃分，

(3.2)信息隱藏和局部化。

概要設計的任務

• 概括地說明系統應該如何實現。
• 設計軟體的結構（模塊組成）。

概要設計的步驟

1.設想供選擇的方案

2.選取合理的方案

依據：

(1) 系統流程圖。

(2) 組成系統的資源清單。

(3) 成本/效益分析。

(4) 該系統的進度計劃。

3.推薦最佳方案，並審查：

• 是否確實符合用戶的需要？
• 現有條件下能否實現？

4.功能分解

思考：一個地圖APP需要分解為哪些功能模塊？

5.設計軟體結構

通常，程序的一個模塊只完成一個功能。

應該把模塊組織成良好的層次系統，

頂層模塊調用其下層模塊以實現程序的完整功能，

每個下層模塊再調用更下層的模塊，

最下層的模塊完成最具體的功能。

6.設計資料庫

7.制定測試計劃

8.書寫文檔

(1). 系統說明

(2). 用戶手冊

(3). 測試計劃

(4). 詳細的實現計劃

(5). 資料庫設計結果

9.審查和複審

設計原理——模塊劃分

模塊化的好處：

• 結構清晰
• 容易設計、理解
• 有利於管理——

大型程序可以由許多程序員分工編寫不同的模塊，

困難的模塊交給熟練的程序員。

模塊化的理論依據：

設問題x的複雜程度是函數C(x)

解決x需要的工作量(時間)用函數E(x)表示

對於兩個問題P1和P2，

• 如果C(P1)>C(P2)，
• 則E(P1)>E(P2)

根據人類解決一般問題的經驗，有如下規律：

• C(P1+P2)>C(P1)+C(P2)

也就是說：如果一個問題由P1和P2兩個問題組合而成，那麼它的複雜程度大於分別考慮每個問題時的複雜程度之和。

綜上所述，得到下面的不等式

• E(P1+P2)>E(P1)+E(P2)

即：把複雜的問題分解成多個容易解決的小問題，原來的問題也就容易解決了。

推論：如果無限地分解軟體，最後各個模塊工作量也就小得可以忽略

然而，隨著模塊數目增加，設計模塊間介面所需要的工作量也將增加。下圖是「總成本曲線」：

即：只有在最小成本區的模塊數才是合適的劃分，模塊多了少了都不合適。

設計原理——信息隱藏和局部化

信息隱藏：模塊內包含的信息(函數/變數)對於不需要這些信息的模塊來說，不能訪問。

如果在測試期間和維護期間需要修改軟體，使用信息隱藏原理作為模塊化系統設計的標準就會帶來極大好處。

面向對象語言中，提供的private、protected關鍵字，就是用於信息隱藏。

局部化：把一些關係密切的元素放得彼此靠近。比如：

相關函數放在一個模塊中

變數統一定義