2015年軟考《軟件設(shè)計師》模擬練習題及答案(3)

　　翻譯：

　　軟件設(shè)計是一個創(chuàng)造性的過程，對一些設(shè)計者來說需要一定的資質(zhì)，而最后設(shè)計通常都是由若于初步設(shè)計反復比較而來。從書本上學不會設(shè)計，只能經(jīng)過實踐.通過對一現(xiàn)有系統(tǒng)的研究和實際演練才能做到。對于能產(chǎn)生預期結(jié)果的軟件工程，良好的設(shè)計是關(guān)鍵。設(shè)計得好的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)和維護方式簡單明了、易懂可靠。設(shè)計得不好的系統(tǒng)，盡管可以工作，但很可能維護費高、測試困難且不可靠。因此，設(shè)計階段是軟件開發(fā)過程中最重要的階段。

　　直到最近，軟件設(shè)計在很大程度上仍是一個特定過程。一般用自然語言，給定一系列需求，準備好非正式設(shè)計，并常常用流程圖的形式說明;接著開始編碼;當系統(tǒng)實現(xiàn)時設(shè)計還會修改。當實現(xiàn)階段完成后，設(shè)計往往與當初的規(guī)格說明相去甚遠，以至于原始文檔完全不適合對系統(tǒng)的描述。

　　軟件設(shè)計的這種方法導致了許多驚人的而且是代價很大的工程失敗�，F(xiàn)在已經(jīng)認識到一些完全非正式的表示法，諸如接近于編程語言的流程圖，不適用于系統(tǒng)設(shè)計的公式化和表達。大家認識到，精確(盡管并不一定是正式)的規(guī)格說明是設(shè)計過程的必要部分。軟件設(shè)計是一個反復的、不能用任何單一表示法來表示的多階段活動。相應地，大量的設(shè)計表示法，如數(shù)據(jù)流圖、層次化輸入一處理一輸出結(jié)構(gòu)圖和設(shè)計描述語言已經(jīng)開發(fā)出來，比流程圖能更好地表達軟件設(shè)計。

　　對于給定的需求定義，軟件工程師必須據(jù)此導出滿足這些需求的程序系統(tǒng)的設(shè)計。此導出過程是通過下述步驟來完成的：

　　(1)必須建立組成程序系統(tǒng)的子系統(tǒng);

　　(2)必須把每個子系統(tǒng)分解成獨立的成分，并且通過定義這些成分的操作來建立子系統(tǒng)規(guī)格說明;

　　(3)每個程序可以用相互作用的子成分設(shè)計;

　　(4)每個成分還須進行優(yōu)化，這通常需要將每個成分規(guī)定為層次式的子成分;

　　(5)在精化過程中的某個階段，各成分中的算法必須詳細規(guī)定。

　　除了程序系統(tǒng)設(shè)計中的這些階段之外，軟件工程師也可能需要設(shè)計允許系統(tǒng)中各進程之間進行通信的通信機制。他們或許要設(shè)計文件結(jié)構(gòu)，并且?guī)缀醣厝灰O(shè)計用于程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，他們還需要設(shè)計確認程序的測試用例。

　　確定何為“成功”的設(shè)計無一定之規(guī)。依據(jù)應用和特定的工程要求。一個成功的設(shè)計應該是：能生成高效的代碼，實現(xiàn)盡量緊湊的最小設(shè)計或最易維護的設(shè)計。最后一個準則是本文采用的優(yōu)良度準則�？删S護性設(shè)計意指系統(tǒng)修改費用最低，設(shè)計易于理解和修改是局部性的。只有高度內(nèi)聚而又松散藕合的軟件設(shè)計才能實現(xiàn)以上兩個目標。

　　有效的軟件設(shè)計最好利用一致性設(shè)計方法學。有大量的在不同應用環(huán)境中開發(fā)并使用的設(shè)計方法學。其中有些是由Yeters(1980)，Blank 和 Krijger(1983)闡述的。實質(zhì)上，這些方法學大多數(shù)和劃分為3類。

　　(1)自頂向下的功能設(shè)計：從功能的觀點設(shè)計系統(tǒng)，從高層的觀點著手逐步提煉成更具體的設(shè)計。結(jié)構(gòu)化設(shè)計和逐步求精就是使用此方法的例子。

　　(2)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計：把系統(tǒng)作為對象集合而不是功能的集合，消息在對象與對象之間傳送，每個對象都有自己的關(guān)聯(lián)操作集。面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法是基于信息隱藏的思想，該思想由Parnas(1972)最先提出，最近又由Robson(1981)和Booch(1983)加以描述。

　　(3)數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)計：此方法由Jackson(1975)和Warnier(1977)提出，認為軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應該反映該系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。因此，軟件設(shè)計應從對系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)據(jù)進行分析中導出。

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