考點3 軟體設計的基本概念
考試鏈結：
考點3在筆試考試中，是乙個經常考查的內容，考核中機率為70%，主要是以選擇題的形式出現，分值為2分，此考點為重點掌握內容，讀者應該識記模組獨立性中的耦合性和內聚性。
誤區警示：
在程式結構中，各模組的內聚性越強，則耦合性越弱。軟體設計應盡量做到高內聚，低耦合，即減弱模組之間的耦合性和提高模組內的內聚性，有利於提高模組的獨立性。
1．軟體設計的基礎
從技術觀點上看，軟體設計包括軟體結構設計、資料設計、介面設計、過程設計。
（1）結構設計定義軟體系統各主要部件之間的關係；
（2）資料設計將分析時建立的模型轉化為資料結構的定義；
（3）介面設計是描述軟體內部、軟體和協作系統之間以及軟體與人之間如何通訊；
（4）過程設計則是把系統結構部件轉換為軟體的過程性描述。
從工程管理角度來看，軟體設計分兩步完成：概要設計和詳細設計。
（1）概要設計將軟體需求轉化為軟體體系結構、確定系統級介面、全域性資料結構或資料庫模式；
（2）詳細設計確立每個模組的實現演算法和區域性資料結構，用適當方法表示演算法和資料結構的細節。
2．軟體設計的基本原理
（1）抽象：軟體設計中考慮模組化解決方案時，可以定出多個抽象級別。抽象的層次從概要設計到詳細設計逐步降低。
（2）模組化：模組是指把乙個待開發的軟體分解成若干小的簡單的部分。模組化是指解決乙個複雜問題時自頂向下逐層把軟體系統劃分成若干模組的過程。
（3）資訊隱蔽：資訊隱蔽是指在乙個模組內包含的資訊（過程或資料），對於不需要這些資訊的其他模組來說是不能訪問的。
（4）模組獨立性：模組獨立性是指每個模組只完成系統要求的獨立的子功能，並且與其他模組的聯絡最少且介面簡單。模組的獨立程度是評價設計好壞的重要度量標準。衡量軟體的模組獨立性使用耦合性和內聚性兩個定性的度量標準。內聚性是資訊隱蔽和區域性化概念的自然擴充套件。乙個模組的內聚性越強則該模組的模組獨立性越強。乙個模組與其他模組的耦合性越強則該模組的模組獨立性越弱。
內聚性是度量乙個模組功能強度的乙個相對指標。內聚是從功能角度來衡量模組的聯絡，它描述的是模組內的功能聯絡。內聚有如下種類，它們之間的內聚度由弱到強排列：偶然內聚、邏輯內聚、時間內聚、過程內聚、通訊內聚、順序內聚、功能內聚。
耦合性是模組之間互相連線的緊密程度的度量。耦合性取決於各個模組之間介面的複雜度、呼叫方式以及哪些資訊通過介面。耦合可以分為下列幾種，它們之間的耦合度由高到低排列：內容耦合、公共耦合、外部耦合、控制耦合、標記耦合、資料耦合、非直接耦合。
在程式結構中，各模組的內聚性越強，則耦合性越弱。一般較優秀的軟體設計，應盡量做到高內聚，低耦合，即減弱模組之間的耦合性和提高模組內的內聚性，有利於提高模組的獨立性。
小提示：上面僅是對耦合機制進行的乙個分類。可見乙個模組與其他模組的耦合性越強則該模組獨立性越弱。原則上講，模組化設計總是希望模組之間的耦合表現為非直接耦合方式。但是，由於問題所固有的複雜性和結構化設計的原則，非直接耦合是不存在的。
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