軟件工程開發(fā)文檔寫作教程(12)

《概要設計說明書》又稱為《系統(tǒng)設計說明書》，編制的目的是說明對軟件系統(tǒng)的設計考慮，包括軟件系統(tǒng)的基本處理流程、組織結(jié)構(gòu)、模塊劃分、功能分配、接口設計、運行設計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計和出錯處理設計等，為程序的詳細設計提供基礎。

在軟件需求分析階段，已經(jīng)搞清楚了軟件“做什么”的問題，并把這些需求通過規(guī)格說明書描述了出來，這也是目標系統(tǒng)的邏輯模型。進入了設計階段，要把軟件“做什么”的邏輯模型變換為“怎么做”的物理模型，即著手實現(xiàn)軟件的需求，并將設計的結(jié)果反映在“設計規(guī)格說明書”文檔中，所以軟件設計是一個把軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過程，最初這種表示只是描述了軟件的總的體系結(jié)構(gòu)，稱為軟件概要設計或結(jié)構(gòu)設計。

概要設計的基本任務包含如下幾方面。

為了實現(xiàn)目標系統(tǒng)，最終必須設計出組成這個系統(tǒng)的所有程序和數(shù)據(jù)庫(文件)，對于程序，則首先進行結(jié)構(gòu)設計，具體為： (a)采用某種設計方法，將一個復雜的系統(tǒng)按功能劃分成模塊。 (b)確定每個模塊的功能。 ?確定模塊之間的調(diào)用關系。 (d)確定模塊之間的接口，即模塊之間傳遞的信息。 (e)評價模塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 根據(jù)以上內(nèi)容，軟件結(jié)構(gòu)的設計是以模塊為基礎的，在需求分析階段，已經(jīng)把系統(tǒng)分成層次結(jié)構(gòu)。設計階段，以需求分析的結(jié)果為依據(jù)，從實現(xiàn)的角度進一步劃分為模塊，并組成模塊的層次結(jié)構(gòu)。軟件結(jié)構(gòu)的設計是概要設計關鍵的一步，直接影響到下一階段詳細設計與編碼的工作，軟件系統(tǒng)的質(zhì)量及一些整體特性都在軟件結(jié)構(gòu)的設計中決定。

對于大型數(shù)據(jù)處理的軟件系統(tǒng)，除了控制結(jié)構(gòu)的模塊設計外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫設計也是很重要的。 (a)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計 逐步細化的方法也適用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計。在需求分析階段，已通過數(shù)據(jù)字典對數(shù)據(jù)的組成、作約束、數(shù)據(jù)之間的關系等方面進行了描述，確定了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特性，在概要設計階段要加以細化，詳細設計階段則規(guī)定具體的實現(xiàn)細節(jié)。在概要設計階段，宜使用抽象的數(shù)據(jù)類型。 (b)數(shù)據(jù)庫的設計 數(shù)據(jù)庫的設計指數(shù)據(jù)存儲文件的設計，主要進行以下幾方面設計： ①概念設計 在數(shù)據(jù)分析的基礎上，采用自底向上的方法從用戶角度進行視圖設計，一般用E-R模型來表示數(shù)據(jù)模型，這是一個概念模型。 ②邏輯設計 E-R模型或IDEFlx模型是獨立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的，要結(jié)合具體的DBMS特征來建立數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，對于關系型的DBMS來說將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)模式、子模式并進行規(guī)范，要給出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義，即定義所含的數(shù)據(jù)項、類型、長度及它們之間的層次或相互關系的表格等。 ③物理設計 對于不同的DBMS,物理環(huán)境不同，提供的存儲結(jié)構(gòu)與存取方法各不相同。物理設計就是設計數(shù)據(jù)模式的一些物理細節(jié)，如數(shù)據(jù)項存儲要求、存取方式、索引的建立。

文檔主要有： (a)概要設計說明書。 (b)數(shù)據(jù)庫設計說明書，主要給出所使用的DBMS簡介、數(shù)據(jù)庫的概念模型、邏輯設計、結(jié)果。 ?用戶手冊，對需求分析階段編寫的用戶手冊進行補充。 (d)修訂測試計劃，對測試策略、方法、步驟提出明確要求。

對設計部分是否完整地實現(xiàn)了需求中規(guī)定的功能、性能等要求，設計方案的可行性，關鍵的處理及內(nèi)外部接口定義正確性、有效性，各部分之間的一致性等都一一進行評審。

概要設計是軟件開發(fā)中承上啟下的一個重要環(huán)節(jié)，它決定了軟件開發(fā)的方向和過程。因為軟件開發(fā)是個復雜過程，需要考慮方方面面的內(nèi)容，如果沒有一個綱領性的文檔來組織管理，那么軟件開發(fā)必然是一團糟。因此，概要設計書挑起了這個重任。

我們寫出來概要設計書應該達到以下4個目標。

1 .確定開發(fā)方案

如果讓十個人拿著需求分析書直接進行軟件開發(fā)，最后結(jié)果很可能是開發(fā)出十個風格迥異功能相同的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)雖然功能相同，但是實現(xiàn)方法各有千秋，通過互相比較即可知道孰優(yōu)孰劣。但是對于軟件的開發(fā)來說，我們不可能同時開發(fā)出十個軟件然后讓客戶擇一而用，這是時間和金錢的浪費。所以必須在軟件開發(fā)的概要設計階段，深入調(diào)查、全盤考慮和細致比較之后確定開發(fā)方案。

2 .刻畫軟件的全貌

既然概要設計是在宏觀層面對軟件進行設計，決定系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)模塊劃分和采用的技術(shù)路線，并指出實現(xiàn)該系統(tǒng)的關鍵技術(shù)難點等。所以在概要設計書中，著重記錄軟件的運行環(huán)境、功能模塊劃分和相互關系，而不涉及功能的實現(xiàn)細節(jié)。

3 .實現(xiàn)客戶到軟件開發(fā)者的轉(zhuǎn)移

在軟件系統(tǒng)的開發(fā)前期，一般只有少數(shù)幾個資深的系統(tǒng)分析師與客戶接觸，了解需求，形成需求分析文檔之后回到軟件公司接著做概要設計。概要設計以及其后的階段都是由軟件從業(yè)人員著手進行，這些軟件從業(yè)人員具有相同的領域知識，相互之間用專業(yè)術(shù)語來分析說明問題有時候會比用自然語言更容易表達和理解，并且不容易產(chǎn)生歧義。概要設計書擔當起了客戶與軟件從業(yè)人員之間的橋梁作用，把客戶用自然語言描述的需求轉(zhuǎn)化為軟件從業(yè)人員容易理解的系統(tǒng)功能說明書。

4 .為詳細設計階段提供可加工的素材

所有的詳細設計都是基于概要設計中劃分出的模塊、組件，并且要遵守概要設計中的各項原則。所以，概要設計是詳細設計的素材、依據(jù)、標準，是開展詳細設計工作的起點。