Đang tải... (xem toàn văn)
Quyết định các đơn vị chương trình theo các chức năng của hệ phần mềm có dựa theo luồng dữ liệu và phân chia ra các thành phần. Khi cấu trúc chương trình lớn quá, phải phân[r]
(1)PHẦN IV:
THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH
DESIGN AND PROGRAMMING
I Thiết kế hệ thống
1 Khái niệm
2 Thiết kế cấu trúc hóa Quy trình thiết kế
4 Các phương pháp thiết kế hệ thống
II Thiết kế chương trình III Lập trình
1
1 Thiết kế hệ thống gì?
• Là thiết kế cấu hình phần cứng cấu trúc phần mềm (gồm chức liệu) để có hệ thống thỏa mãn yêu cầu đề
• Có thể xem Thiết kế cấu trúc (WHAT), Thiết kế Logic (HOW)
Phương pháp thiết kế cấu trúc hóa (Structured Design) Constantine
Phương pháp thiết kế tổng hợp (Composite Design) Myers
(2)2 Thiết kế cấu trúc hóa
• Bắt nguồn từ modularity, top-down design, structured programming
• Cịn xem phương pháp thiết kế hướng luồng liệu (Data flow-oriented design)
• Quy trình bước:
– Tạo kiểu luồng thông tin;
– Chỉ biên luồng;
– Ánh xạ DFD sang cấu trúc chương trình;
– Xác định phân cấp điều khiển;
– Tinh lọc cấu trúc;
– Chọn mô tả kiến trúc
3
Đặc trưng thiết kế cấu trúc hóa
• Dễ thích ứng với mơ hình vịng đời thác nước tính thân thiện cao
• Thiết kế theo tiến trình, khơng hợp với thiết kế xử lý theo lô (batch system)
• Dùng phân chia - kết hợp để giải tính phức tạp hệ thống
• Topdown phân chia module
• Kỹ thuật lập trình hiệu
(3)2.1 Module
• Dãy lệnh nhằm thực chức (function)
• Có thể biên dịch độc lập
• Module dịch module khác gọi tới
• Giao diện module thông qua biến tham số (arguments)
• So sánh với NNLT!
5
a Lưu đồ bong bóng (Bubble chart)
• Biểu thị luồng xử lý liệu • Ký pháp
6 Tên
chức
Tên liệu Tên liệu
(4)(Hierarchical structured chart)
• Là phân cấp biểu thị
quan hệ phụ thuộc module giao diện (interface) chúng
• Các quy ước:
– Khơng liên quan đến
trình tự gọi module, ngầm định từ trái qua phải
– Mỗi module xuất
trong cấu trúc lần, gọi nhiều lần
– Quan hệ dưới:
không cần nêu số lần gọi
– Tên module biểu thị chức
năng (“làm gì”), đặt tên cho module phía tổng hợp lại biểu thị đủ chức module tương ứng phía
– Biến số (arguments) biểu
thị giao diện module, biến số module gọi/bị gọi khác
– Mũi tên xanh biểu thị
liệu, tím biểu thị flag
– Chiều mũi tên
hướng truyền tham số
7
Cấu trúc phân cấp ModuleA
ModuleB ModuleC ModuleD
ModuleE
1
Luồngdữliệu Luồngflag
(5)3 Quy trình thiết kế hệ thống
• Phân chia mơ hình phân tích hệ
• Tìm tương tranh (concurrency) hệ thống
• Phân bố hệ cho xử lý nhiệm
vụ (tasks)
• Phát triển thiết kế giao diện
• Chọn chiến lược cài đặt quản trị liệu
• Tìm nguồn tài nguyên chung chế điều khiển
truy nhập chúng
• Thiết kế chế điều khiển thích hợp cho hệ thống, kể
cả quản lý nhiệm vụ
• Xem xét điều kiện biên xử lý
• Xét duyệt xem xét thỏa hiệp (trade-offs)
9
Các điểm lưu ý thiết kế hệ thống Có thể trích luồng liệu từ hệ thống:
là phần nội dung đặc tả yêu cầu giao diện Xem xét tối ưu tài nguyên kiến trúc lên hệ
thống định kiến trúc
3 Theo trình biến đổi liệu, xem chức kiến trúc nào? Từ kiến trúc chức năng, xem xét
chỉnh lại, từ chuyển sang kiến trúc chương trình thiết kế chi tiết
5 Quyết định đơn vị chương trình theo chức hệ phần mềm có dựa theo luồng liệu phân chia thành phần Khi cấu trúc chương trình lớn quá, phải phân
chia nhỏ thành module
7 Xem xét liệu vào-ra tệp dùng chung chương trình Truy cập tệp tối ưu Hãy nghĩ xem để có thiết kế
thì nên dùng phương pháp luận kỹ
thuật ? 10
• Thiết kế hệ thống
– Thiết kế hệ thống phần cứng [(1), (2)]
– Thiết kế hệ thống phần mềm [(3)-(7)]
• Thiết kế hệ thống phần mềm
– Thiết kế tệp (file design) [(7)]
(6)4 Các phương pháp thiết kế hệ thống
• Thiết kế cấu trúc:
– Phương pháp phân chia STS (Source/Transform/Sink:
Nguồn/Biếnđổi/Hấpthụ)
– Phương pháp phân chia TR (Transaction)
• Minh họa phân chia chức theo bong bóng DFD (biểu đồ luồng liệu)
11
4.1 Phương pháp phân chia STS (Source/Transform/Sink)
• 1) Chia đối tượng “bài tốn” thành chức thành phần
13
Bàitoán Problem
F1 F2
F3 F4
(7)Quyết định luồng liệu
• 2) Tìm luồng liệu qua chức năng: từ đầu vào (Input) tới đầu (Output)
F1 F2
F3
F4
F5
INPUT
OUTPUT
Luồngdữ liệuchính
14
Quyết định bong bóng liệu
• 3) Theo luồng liệu chính: thay chức bong bóng làm rõ liệu bong bóng
F2 F3 F4 F5
F1
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5 Data6
INPUT OUTPUT
(8)cấp
• 4) Xác định vị trí trừu tượng hóa tối đa đầu vào đầu
16
F2 F3 F4 F5
F1
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5 Data6
INPUT OUTPUT
Trừu tượng hóa
tối đa đầu vào Trừu tượng hóa tối đa đầu
Source Module Transform Module Sink Module
• 5) Chuyển sang sơ đồ phân cấp
17
F2 F3 F4 F5
F1
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5 Data6
INPUT OUTPUT
Trừu tượng hóa
tối đa đầu vào Trừu tượng hóa tối đa đầu
Source Module Transform Module Sink Module
Control Module
Source Module
Transform Module
Sink Module 0
(9)• 6) Xác định tham số module dựa theo quan hệ phụ thuộc
18
Module
Module Module Module
0
1 2 3
3
3 5
• 7) Với module (Source, Transform, Sink) lại áp dụng cách phân chia STS lặp lại bước từ 1) đến 6) Đơi có trường hợp khơng chia thành mơ đun nhỏ mà thành
• 8) Tiếp tục chia đến mức cấu trúc lôgic module tương ứng với thuật tốn biết dừng Tổng hợp lại ta cấu trúc phân cấp: nút module với số nhánh phía khơng nhiều
(10)(Transaction)
• Khi khơng tồn luồng liệu chính, mà liệu vào có đặc thù khác nguồn khác xem Giao dịch khác
• Mỗi giao dịch ứng với module xử lý
• Phân chia module có thể: theo kinh nghiệm; theo tính độc lập module; theo số bước tối đa module (ví dụ < 50) theo chuẩn
20
Các bước thực
• Xác định trung tâm giao dịch gồm số chức phân loại chức tham gia vào trình xử lý:
– Vào: số chức truyền dẫn thông tin từ nguồn
số chức sơ chế
– Ra: Một số chức dẫn thơng tin từ tình
xử lý
• Vẽ mức cao lưu đồ cấu trúc:
• - Một mơ đun mức cao (đỉnh): mức
• - cho vào, mô đun xử lý cho trường hợp mô đun ra: mức