养成好习惯，先设计后编码，规避绝大多数问题
软件设计
名词释义
概要设计：
将需求转化为数据结构和软件的系统结构
详细设计：
即过程设计，通过对系统结构进行细化，得到软件的详细数据结构和算法
设计维度
- 数据设计： 将实体关系图中描述的对象和关系，以及数据字典中描述的详细数据内容转化为数据结构的定义
- 体系结构设计： 划分软件系统模块及模块之间的关系
- 接口设计： 根据数据流图中定义软件内部各成分之间、软件与其他协同系统之间及软件与用户之间的交互机制
- 过程设计： 即详细设计，把结构成分转换成软件的过程性描述
如： 前端组件接收到的参数参数（数据设计），父子组件设计（体系结构设计），父子组件通信设计（接口设计），具体实现（过程设计）
概要设计
原则：模块化；抽象；自顶向下，逐步细化；信息隐蔽独立（核心）
模块独立性
准则： 模块间的耦合和模块的内聚
模块耦合
耦合松散，可测试性和可维护性会提高。
范式：尽量数据耦合，少用控制耦合，限制公共耦合，完全不用内容耦合
- 非直接耦合： 即偶然耦合，通过主模块的控制和调用来实现的。如： Vue component
- 数据耦合： 一个模块访问另一个模块时，彼此之间通过参数交换数据信息。
- 标记耦合： 一组模块通过参数传递记录信息，这组模块共享了该记录。如： 子组件直接对传入的对象属性进行操作
- 控制耦合： 一个模块通过传送控制信息来控制另一个模块的功能。如： 自定义组件渲染
- 外部耦合： 一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息。如： 在模块A中，修改B中引用到的变量值a
- 公共耦合： 一组模块访问同一个公共数据环境，如： 使用状态管理，往状态里传入数据和接收状态里的数据
- 内容耦合： 有四个场景。一个模块直接（或通过不正常入口）访问另一模块内部数据；两个模块有一部分代码重叠；一个模块有多个入口。
模块内聚
- 偶然内聚
- 逻辑内聚
- 时间内聚
- 通信内聚
- 信息内聚
- 功能内聚
概要设计说明书
主要内容包括：
- 引言： 编写说明书的目的、背景，定义所用到的术语和缩略语，以及列出文档中所引用的参考资料等
- 概要设计： 用于说明软件的需求规格、运行环境要求、处理流程及软件体系结构等
- 运行设计： 用于说明软件的运行模块组合、运行控制方式及运行时间等
- 模块设计： 用于说明软件中各模块的功能、性能及接口等
- 数据设计： 用于说明软件系统所涉及的数据对象及数据结构的设计
- 出错处理设计： 用于说明软件系统可能出现的各种错误及可采取的处理措施
体系结构工具
结构图
又称SC图（Structure Chart），反映程序中各模块之间的调用关系和联系
形态特征：
- 扇入： 表明多少个上级模块直接调用它。越大越好
- 扇出： 表明一个模块直接控制（调用）的模块数目。扇出过大意味着模块过分复杂，需要控制和协调过多的下级模块；扇出过小意味着结构图的深度增加，增大了模块接口的复杂性，而且增加了调用和返回的时间，降低了工作效率。好的设计平均扇出通常是3或4
- 深度： 层数越多，程序越复杂，程序的可理解性也随之下降。
- 宽度： 表示同一层次模块总书的最大值
基本符号
用于标识模块，方框内标明模块名称
用于描述模块间调用关系
表示信息传递，空心表示传递的信息是数据，实心表示传递的是控制信息，箭头上标明信息名称
菱形表示模块A选择调用模块B或模块C
圆弧表示模块A循环调用模块B和模块C
层次图加输入/处理/输出图
又称HIPO（Hierarchy Plus Input/Processing/Output）图。
H图
层次图（Hierarchy Chart）表明各功能模块隶属关系。
IPO图
IPO图表明模块的数据输入、数据加工和数据输出之间的关系。
概要设计的启发式规则
- 提高模块独立性： 高内聚低耦合
- 模块大小要适中： 模块中的语句大概50~150行之间
- 模块应具有高扇入和适当的扇出： 顶层扇出大，中层扇出小，底层扇入大，呈瓮形结构
- 软件结构中的深度和宽度不宜过大： 深度和宽度之间要做平衡和折衷
- 模块的作用域应处于控制欲之内： 最佳结构是父级模块控制下一级子模块
- 尽量降低模块的接口复杂度： 减少接口传送的信息个数以及确保实参和形参的一致性和对应性
- 设计单入口、单出口的模块
- 模块功能应该可以预测： 相同的输入对应的输出一致
面向数据流的设计方法
结构化设计（SD）是基于数据流的设计方法，它是基于模块化、自顶向下、逐步细化等结构化程序设计技术的一种软件体系结构设计方法
SD方法实施步骤
- 研究、分析和审查数据流图。从软件的需求规格说明中弄清数据流的加功过程，对于发现的问题及时解决。
- 根据数据流图确定数据处理的类型。典型的数据流有两种类型：变换流和事务流，针对两种不同类型分别进行分析处理。
- 由数据流图推导出系统的初始结构图。
- 利用启发式规则改进系统初始化结构图，直到得到符合要求的结构图为止。
- 修订和补充数据字典
数据流
变换流
信息沿数据通路，先通过物理输入，由系统变换为逻辑输入，然后通过变换中心处理，再将信息的逻辑输出变换为物理输出。具有这种特性的信息称为变换流。
变换型系统结构图由输入、中心变换和输出三部分组成
事务流
信息沿数据通路到达一个处理中心（事务中心），根据信息类型决定从若干动作序列中选择一个来执行，这样的信息流称为事务流。
事务型软件结构图由事务中心和高层模块组成
详细设计
过程设计工具
程序流程图
是一种描述程序的控制结构流程和指令执行情况的有向图
程序流程图中的符号：
五种基本控制结构
- 顺序型： 由几个连续的加工处理步骤依次排列构成
- 选择型： 根据逻辑条件中判断表达式的取值来选择执行哪个加工处理步骤
- 先判定型循环： 当循环控制条件成立时，重复执行特定的加工步骤
- 后判定型循环： 重复执行特定的加工处理步骤，直到循环控制条件成立时停止
- 多情况选择型： 列出多种加工情况，程序根据控制变量的取值，选择执行其一
盒图
又称N-S图（Nassi-Shneiderman），一种结构化程序设计的图形工具
问题分析图
又称PAD图（Problem Analysis Diagram, PAD）
其他
- 判定表： 表格
- 判定树： 树型
- PDL预研： 是一种用于描述功能模块的算法设计和加工细节语言，称为过程设计语言，是一种伪代码
数据库设计
步骤
- 数据需求分析
进行数据库设计必须准确了解用户数据需求。需求分析是软件设计的基础，也是数据库设计的基础。需求分析是否充分、准确，决定了在其基础上构建的数据库的质量与效率。
- 概念结构设计
将需求分析得到的用户需求进行综合、归纳与抽象，形成信息结构即为概念模型，这一过程就是概念结构设计。描述概念模型的有力工具是ER图，其反映的是数据库实体概念、属性及联系
概念结构设计要求：
- 能真实、充分反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据处理要求
- 易于理解
- 易于修改
- 易于向关系型、网状型、层次型等各种数据模型转换
概念结构设计的方法：
- 自顶向下法： 先定义全局概念结构的框架，向下逐步细化
- 自底向上法： 先定义各局部的概念结构，把他们集合起来得到全局概念结构
- 逐步扩张法： 先定义核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生产其他概念结构，直至形成总体概念结构
- 混合策略： 自顶向下和自底向上的结合，自顶向下设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成自底向上设计的各局部概念结构
- 逻辑结构设计
将ER图转换为选用DBMS产品（数据库管理系统）支持的数据模型相符合的逻辑结构。如：将多对多关系转化为数据库自持的一多或多一关系
- 物理结构设计
- 确定所有数据库文件的名称、字段、类型和宽度
- 确定所有数据库文件需要建立的索引
- 数据库的实施
将数据库的逻辑设计和物理设计用数据定义语言描述出来
- 建立数据库结构
- 数据载入
- 应用程序的编写和调试
- 数据库系统的试运行
接口设计
系统的接口是由穿越系统边界的数据流定义的。穿过系统便捷的数据流代表了系统的输入和输出
接口类型
主要包括三个方面：
- 系统内模块之间的接口（内部接口）
- 目标系统与其他软硬件之间的接口（外部接口）
- 系统与用户之间的接口（人机交互界面）
应用程序编程接口
又称API（Application Programming Interface），是软件系统不同组成部分衔接的约定。
详细设计说明书
一、 引言
- 编写的目的： 编写详细设计说明书的目的，指明预期读者
- 背景： 项目相关信息，包括项目名称、提出者、开发者以及最终用户等
- 定义： 列出专业术语和外语缩写词的名称
- 参考资料： 相关参考资料的标题、作者等
二、系统的结构
描述每个模块及子程序的名称、标识符、功能及他们的层次结构与调用关系
三、程序n（标识符）设计说明
- 程序描述： 描述设计目的及程序特点
- 功能
- 性能
- 输入项
- 输出项
- 算法
- 流程逻辑： 以图表的形式描述程序的流程逻辑
- 接口
- 存储分配： 存储文件的存储方式及分配情况
- 注释设计
- 限制条件： 在运行环境种受到的限制
- 测试计划
- 尚未解决的问题
