软件工程：构件级设计

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图形设计表示法

1 流程图

程序流程图是人们对解决问题的方法、思路或算法的一种描述。

流程图的优点：

采用简单规范的符号，画法简单；

结构清晰，逻辑性强；

便于描述，容易理解。

2 盒图（N-S图）

在NS图中，每个处理步骤用一个盒子表示。盒子可以嵌套。盒子只能从上头进入，从下头走出，除此之外别无其他出入口，所以盒图限制了随意的控制转移，保证了程序的良好结构

与流程图相比，NS图的优点在于：

它强制设计人员按结构化程序设计方法进行思考并描述其方案；

图像直观，容易理解设计意图，为编程、复查、测试、维护带来方便；

简单易学。

3 PAD图

PAD图是二维结构。

PAD所描述的程序层次关系表现在纵线上，每条纵线表示了一个层次。PAD图是从左向右展开的。

PAD图的描述结果保证了算法必然是结构化的。

PAD图的优点

清晰的反映了程序的层次结构

支持逐步求精的设计方法

易读易写，使用方便

支持结构化程序设计

可自动生成程序

4 PDL语言

PDL是一种用于描述功能模块的算法设计和加工细节的语言。

它是一种伪码。一般地，伪码的语法规则分为“外语法”和“内语法”。外语法应当符合一般程序设计语言常用语句的语法规则；而内语法可以用英语中一些简单的句子、短语和通用的数学符号，来描述程序应执行的功能。

使用PDL语言，可以做到逐步求精：从比较概括和抽象的PDL程序起，逐步写出更详细的更精确的描述。

PDL程序的主要特征：

用PDL写出的程序具有正文格式。在计算机上可做正文处理.

PDL程序中会有一些能够标明程序结构的关键字.

PDL语言仅有少量的简单语法规则，大量使用人们习惯的自然语言。

使用PDL语言常常按逐步细化的方式写出程序.

PDL程序的注释行对语句进行解释，起到提高可读性的作用。

PDL语言表示

(1)数据说明：PDL程序中指明数据名的类型及作用域.其形式为：

declare＜数据名＞as＜限定词＞

＜限定词＞具体的数据结构：

scalar＜纯量＞

array＜数组＞

list＜列表＞

char＜字符＞

structure＜结构＞

(2)子程序结构

(3)分程序结构

(4)顺序结构

程序设计语言的特性

心理特性

言的心理特性指影响程序员心理的语言性能，许多这类特性是作为程序设计的结果而出现的，虽不能用定量的方法来度量，但可以认识到这类特性在语言中的表现形式：

二义性

简洁性

局部性和顺序性

传统性

工程特性

为满足软件工程的需要，程序设计语言还应考虑：

源代码的可移植性。要增强可移植性，就必须在设计时考虑模块与操作系统的特性不应有紧密的联系，同时要使用标准语言和标准的数据库操作，并且对程序中各种可变信息均应参数化，以便于修改。

配套的开发工具。

可维护性。

可重用性。

将设计变换为源程序的便利程度以及编译器的有效性等。

程序设计语言的选择

基础语言

FORTRAN、COBOL和BASIC是这类语言的代表。之所以称这些为基础语言，是因为它们都有较长的使用历史，在国内外流传甚广，有大量已开发的应用软件，今天仍拥有广大的用户。

结构化语言

Pascal它是第一个系统地体现结构化程序概念的现代高级语言。

C语言它除了具有结构化语言的公共特征，如表达简洁，控制结构与数据结构完备，有丰富的运算符和数据类型外，尤以移植力强、编译质量高等特点。

Ada语言它是迄今为止最完善的面向过程的现代语言，也是集FORTRAN以来各种语言之大成的语言。

面向对象语言

C++语言：C++是从C语言进化而来，是C语言的超集。

Java语言：Java语言是当今流行的新兴网络编程语言，它的面向对象、跨平台、分布式应用等特点给编程人员带来了一种崭新的计算概念。

一个富有吸引力的程序设计支持环境（PSE）应具备下列特性：

通用性——适用于不同的语言、不同的应用领域和开发方法；

适应性——通过开关设置，能配置出满足不同需要的PSE实例；

开放性——能方便地增加新工具；

支持重用——能支持可重用模块的存储、索引和查找；

自控性——保证自身操作的正确和协调；

自带数据库——提供数据库机制，存储、管理已开发的软件产品；

保证质量——有助于提高所开发软件的质量；

吸引用户——用户愿意使用；

具有市场竞争力——PSE能真正提高软件生产力。

练习

用程序流程图、盒图和PAD图描述下述面问题的控制结构。

在数据A（1）~A（10）中求最大数。

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