详细设计

软件工程中软件开发的步骤

详细设计，是软件工程中软件开发的一个步骤，就是对概要设计的一个细化，就是详细设计每个模块实现算法，所需的局部结构。在详细设计阶段，主要是通过需求分析的结果，设计出满足用户需求的软件系统产品。

主要任务

详细设计的主要任务是设计每个模块的实现算法、所需的局部数据结构。详细设计的目标有两个：实现模块功能的算法要逻辑上正确和算法描述要简明易懂。

方法

传统软件开发方法的详细设计主要是用结构化程序设计法。

结构化程序设计

基本要求要点

a.采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法

b.使用三种基本程序控制结构构造程序

(1).用顺序方式对过程分解，确定各部分的执行顺序。

(2).用选择方式对过程分解，确定某个部分的执行条件。

(3).用循环方式对过程分解，确定某个部分重复的开始和结束的条件。

c.主程序员组的组织形式。

Jackson 方法

设计步骤

a.分析并确定输入/出数据的逻辑结构，并用Jackson 结构图表示这些数据结构。

b.找出输入数据结构和输出数据结构中有对应关系的数据单元。

c.按一定的规则由输入、输出的数据结构导出程序结构。

d.列出基本操作与条件，并把它们分配到程序结构图的适当位置。

e.用伪码写出程序。

描述方法

a.程序流程图

b.PAD图

C.过程设计语言

设计工具

表示工具

详细设计的表示工具有图形工具和语言工具。

1．图形工具

利用图形工具可以把过程的细节用图形描述出来。

有业务流图、程序流程图、PAD图（Problem Analysis Diagram）、NS流程图（由 Nassi和 Shneidermen开发，简称 NS）。

（1）程序流程图。程序流程图又称为程序框图，是使用最广泛然而也是用得最混乱的一种描述程序逻辑结构的工具。它用方框表示一个处理步骤，菱形表示一个逻辑条件，箭头表示控制流向。其优点是：结构清晰，易于理解，易于修改。缺点是：只能描述执行过程而不能描述有关的数据。

（2）盒图。盒图是一种强制使用结构化构造的图示工具，也称为方框图。其具有以下特点：功能域明确、不可能任意转移控制、很容易确定局部和全局数据的作用域、很容易表示嵌套关系及模板的层次关系。

（3）PAD图。PAD是一种改进的图形描述方式，可以用来取代程序流程图，比程序流程图更直观，结构更清晰。最大的优点是能够反映和描述自顶向下的历史和过程。PAD提供了5种基本控制结构的图示，并允许递归使用。

PAD的特点有：使用PAD符号设计出的程序代码是结构化程序代码；PAD所描绘的程序结构十分清晰；用PAD图表现程序的逻辑易读、易懂和易记；容易将PAD图转换成高级语言源程序自动完成；即可以表示逻辑，也可用来描绘数据结构；支持自顶向下方法的使用。

2．表格工具

可以用一张表来描述过程的细节，在这张表中列出了各种可能的操作和相应的条件。

3．语言工具

用某种高级语言（称之为伪码）来描述过程的细节。概要设计和详细设计的区别与联系。

有伪码和PDL（Program Design Language）等。

PDL。PDL也可称为伪码或结构化语言，它用于描述模块内部的具体算法，以便开发人员之间比较精确地进行交流。语法是开放式的，其外层语法是确定的，而内层语法则不确定。外层语法描述控制结构，它用类似于一般编程语言控制结构的关键字表示，所以是确定的。内层语法描述具体操作，考虑到不同软件系统的实际操作种类繁多，内层语法因而不确定，它可以按系统的具体情况和不同的设计层次灵活选用，实际上任意英语语句都可用来描述所需的具体操作。用它来描述详细设计，工作量比画图小，又比较容易转换为真正的代码。

PDL的优点：可以作为注释直接插在源程序中；可以使用普通的文本编辑工具或文字处理工具产生和管理；已经有自动处理程序存在，而且可以自动由PDL生成程序代码。

PDL的不足：不如图形工具形象直观，描述复杂的条件组合与动作间对应关系时，不如判定树清晰简单。

基本任务

(1)为每个模块进行详细的算法设计。用某种图形、表格、语言等工具将每个模块处理过程的详细算法描述出来。

(2)为每个模块内的数据结构进行设计。对于需求分析、概要设计确定的概念性的数据类型进行确切的定义。

(3)为数据结构进行物理设计，即确定数据库的物理结构。物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存储方法，这些都依赖于具体所使用的数据库系统。

(4)其他设计：根据软件系统的类型，还可能要进行以下设计：

①代码设计。为了提高数据的输入、分类、存储、检索等操作，节约内存空间，对数据库中的某些数据项的值要进行代码设计。

②输入/输出格式设计。

③人机对话设计。对于一个实时系统，用户与计算机频繁对话，因此要进行对话方式、内容、格式的具体设计。

(5)编写详细设计说明书。

(6)评审。对处理过程的算法和数据库的物理结构都要评审。