实用软件工程第3版习题解答V1.2(4)

软件产品的开发，功能点对项目早期的规模估计很有帮助。

（4）任何时候都可采用无礼估计法。无礼估计法类似于体育比赛中的跳水、体操、花样游泳、花样滑冰等项目的评判打分方法。它对各个项目活动的完成时间，按三种不同情况估计：

? ? ?

一个产品的期望规模。

一个产品的最低可能估计。 一个产品的最高可能估计。

可由这三个估计，得到一个产品期望规模和标准偏差。

习 题 6

6.1 业务模型、功能模型、数据模型各是什么含义？三者之间有什么关系?

功能模型是描述系统能做什么，即对系统的功能、性能、接口和界面进行定义。

业务模型是描述系统在何时、何地、由何角色、按什么业务规则去做，以及做的步骤或流程，即对系统的操作流程进行定义。

数据模型是描述系统工作前的数据来自何处，工作中的数据存到什么地方，工作后的数据放到何处，以及这些数据之间的关联，即对系统的数据结构进行定义。

功能模型和业务模型是在需求分析时建模，是两个基本点。数据模型是一个中心，在设计时建模。功能模型和业务模型给数据模型提供数据与维护数据，数据模型支持功能模型和业务模型的正常运行。

通常，数据模型建模用PowerDesigner，ER Win或Oracle Designer工具实现；功能模型用功能点列表（或用况图）表示；业务模型用自然语言加上流程图（或顺序图）表示。

信息系统的业务模型就是系统的操作流程和业务规则，功能模型就是系统的功能菜单和用户界面，数据模型就是系统的数据结构和数据字典。

6.2 说明数据库与数据库管理系统的差别。

数据库管理系统DBMS是一个系统软件，它是专门管理用户的数据的。数据库是一个应用软件，它是用户数据的存放地方，专门支持用户软件的运行的。

6.3 你是怎样通俗地理解数据库设计范式理论的？

第一范式：1NF是对属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解。

第二范式：2NF是对记录的唯一性约束，要求记录有唯一标识，即实体的唯一性。进一步讲，在数据库设计时，作为唯一性标志的主键，最好是一个字段，而不是组合字段，这就是主键的原子性。现在的关系数据库管理系统，都提供唯一标识ID类型的字段，就是为了实现主键的原子性。

第三范式：3NF是对字段冗余性的约束，即任何字段不能由其他字段派生出来，它要求字段没有冗余。

其他更高级的范式：BCF，4NF，5NF等各级范式，研究的内容是解决实体本身的原子性问题，只要实体本身不可再分解了，即实体原子化了，就从根本上符合了BCF，4NF，5NF范式的要求。由此可见：“只要实现了属性、主键、实体三者的原子化，就从根本上符合了各级范式的要求”。这就是范式理论的实质！数据库设计规范化理论的实质，就是引导并帮助设计人员实现“实体、属性、主键的原子化”。

6.4 什么是原始数据？什么是原始单据？什么是信息源？三者之间有何关系？ 原始数据是要采集并录入的数据，是软件系统中未加工处理的数据。 记录原始数据的单据，称为原始单据。

产生原始数据的地点，称为信息源。即信息源产生的数据，称为原始数据。

由此可见，原始数据、原始单据、信息源，这三个东西，是站在三个不同角度，描述同一个东西。

6.5 什么是实体？它与原始单据有什么关系？

实体或实体集是一组相关元数据的集合。一般而言，实体来源于原始单据，即实体蕴涵于原始单据之中。

6.6 基本表、代码表、中间表、临时表，它们有何异同？ 数据库是表的集合，表由字段组成，表中存放着记录。由于记录的数据可以是原始数据、信息代码数据、统计数据和临时数据4种，所以又可将表划分为基本表、代码表、中间表和临时表4种。

存放原始数据的表，称为基本表。

存放信息代码数据的表，称为代码表。

存放统计数据的表，称为中间表（又称为查询表）。 存放临时数据的表，称为临时表。

6.7 为什么说：“只有基本表对应的实体才是真正的实体，才能出现在E-R图上。中间表、临时表不对应实体，因此也不应出现在E-R图上。代码表很简单，在E-R图上可省略”？ 因为基本表中的信息，是信息源产生的信息。只有信息源产生的信息，才是客观存在的实体的信息，所以只有基本表对应的实体才是真正的实体，才能出现在E-R图上。 因为中间表、临时表不是存放原始信息的表，而是存放查询信息或临时信息的表，所以中间表、临时表不对应实体，因此也不应出现在E-R图上。

因为代码表很简单，在E-R图上可省略。如果不加以省略，就会显得E-R图复杂繁琐，使人得不到要领。

6.8 数据库设计的基本模式有哪些？

站在IT企业的数据库开发角度上讲，数据库设计的核心设计模式只有两个：一个是“第三者插足”模式，另一个是“行变列”模式。

6.9 显式与隐式的“第三者插足”模式，它们之间有何异同？

当两个实体之间存在多对多关系时，必须在它们之间插入第三个实体，以化解这种多对多关系。由于插入的实体，可能是强实体，也可能是弱实体，所以“第三者插足”模式，又分为“强实体插足”模式和“弱实体插足”模式两种。

所谓强实体插足模式，就是不需要增加一个新实体，已有的“明细实体”就能够扮演“第

三者”的角色。该模式的详细情况，将在6.4节中介绍，本节只介绍“弱实体插足”模式。 所谓弱实体插足模式，就是要公开增加一个新的弱实体，使其扮演“第三者”的角色。该模式是一种最常见、最抽象、最难发现的数据库设计模式。它的特点是：由于两个多对多关系实体之间的关联实体，没有独立的业务处理需求，因而不存在实实在在的关联实体，所以需要另外增加第三个抽象的实体，作为它们之间的关联实体。这个抽象的关联实体，实质上就是一个复杂关系，称为弱实体。该弱实体，就是原来两个多对多关系实体之间笛卡儿积的子集。该设计模式，被称为“弱实体插足”模式。

显式与隐式的“第三者插足”模式，都是为了解决实体之间的多对多问题。

6.10 “列变行”模式的实质是什么？

数据库设计中“列变行”模式的实质，是解决实体本身的原子化问题。也就是说，是解决数据库设计符合BCF，4NF，5NF的问题。

6.11 请说明“第三者插足”模式和“列变行”模式之间的关系。

“第三者插足”模式是为了解决关系的原子化问题。这里的关系原子化，是指表之间的关系都是一对多关系。“列变行”模式之间，都是为了解决实体本身的原子化问题。也就是说，是解决数据库设计符合BCF，4NF，5NF的问题。

“第三者插足”模式和“列变行”模式，是进行规范化数据库设计的两只手，我们要两手抓，两手都是硬。

6.12 请说明三个模型思想的优缺点。

三个模型建模思想的优点是简单、直观、通俗、易懂、易学、易用，非常适合于关系数据库管理系统（RDBMS）支持的信息系统。在这三个模型的支持下，运用强大的面向对象编程语言，以及软件组织内部的业务基础平台、类库、构件库等财富，软件开发在技术上就能顺利实现。

事实上，不管是系统软件还是应用软件开发，都有一个建模问题，而且三个模型的建模思想，也适用于系统软件建模。

“三个模型”既是一种软件建模思想，又是一种建模方法，它不但告诉人们应该在什么时候、用什么方法、去建立什么模型，而且告诉人们这三个模型之间的关系，以及如何用这三个模型去解决实际问题。“用例图、时序图、活动图和类图”等UML图形，只是实现“功能模型、业务模型和数据模型”的工具而已。

三个模型的建模，目前只能覆盖需求分析和设计两个阶段，不能覆盖整个软件生存周期。业务模型和功能模型主要适合在软件需求阶段建模，数据模型主要适合在软件设计阶段建模。当然，这三个模型对软件实现、软件测试两个阶段，也具有重要指导意义。例如，功能模型中的三个列表，既是软件实现和软件测试的出发点，又是它们的归宿。

6.13 请说明数据库设计的步骤与方法。 数据库设计的10个步骤是：

设计步骤 第1步 第2步 第3步 清一切不确定的问题 从原始单据出发，划分出各个实体，给实体命名，初步分配属性，标识出主键或外键，理清实体之间的关系 进行数据库概念数据模型CDM设计，画出实体关系图ERD，定义完整性约束 设 计 内 容 将原始单据分类整理，理清原始单据与输出报表之间的数据转换关系及算法，澄第4步 第5步 第6步 第7步 第8步 第9步 第10步

进行数据库物理数据模型PDM设计，将概念数据模型CDM转换为物理数据模型PDM 在待定的数据库管理系统上定义表空间，实现物理建表与建索引 定义触发器与存储过程 定义视图，说明数据库与应用程序之间的关系 数据库加载与测试：向基表中追加记录，对数据库的功能、性能进行全面测试 数据库性能优化：从数据库系统的参数配置、数据库设计的反规范化过程的两个方面，对数据库的性能进行优化 数据库设计评审：从数据库的整体功能与性能两个方面，请同行专家评审评价

习 题 7

7.1 软件设计的输入与输出是什么？

对于签订合同的项目，软件设计的输入是《用户需求报告》/《需求规格说明书》，输出是《概要设计说明书》和《详细设计说明书》。

对于立项的项目，软件设计的输入是《需求规格说明书》，输出是《概要设计说明书》和《详细设计说明书》。

7.2 为什么说“软件设计以面向元数据为主，以面向功能和面向对象为辅。而软件的编程实现则以面向对象为主，以面向元数据和面向功能为辅”？

软件设计注重宏观上框架的设计，软件实现注重微观上和框架内的设计。根据“面向流程分析、面向数据设计、面向对象实现、面向功能测试、面向过程管理”的实施理论，软件设计主要方法以面向数据为主，以面向功能和面向对象为辅，重点设计数据的存储方式、加工处理方式和传输方式。而软件编程实现的主要方法则以面向对象为主，以面向数据和面向功能为辅，因为面向对象是当今的流行编程方法，它具有可复用、好维护的特性。

7.3 《概要设计说明书》和《详细设计说明书》有何区别？ 《概要设计说明书》，一是要覆盖《需求规格说明书》的全部内容，二是要作为指导详细设计的依据。它注重框架上的设计，它是软件系统的总体结构设计、全局数据库（包括数据结构）设计、外部接口设计、功能部件分配设计、部件之间的内部接口设计，它要覆盖需求规格说明书中的功能点列表、性能点列表、接口列表。 《详细设计说明书》，一是要覆盖概要设计说明书的全部内容，二是要作为指导程序设计的依据，它注重微观上和框架内的设计，它是各子系统的公用部件实现设计、专用部件实现设计、存储过程实现设计、触发器实现设计、外部接口实现设计、部门角色授权设计和其他详细设计等。

两者的设计者不同，在一般情况下，《概要设计说明书》是由系统设计师负责，《详细设计说明书》则由高级程序员负责。

7.4 怎么理解“软件概要设计是系统总体结构设计或系统架构设计”？

软件概要设计用以描述系统最顶层的结构和组织形式，表示出软件系统各个组成部分的功能及其互相之间的接口关系，所以概要设计是系统总体结构设计或系统架构设计。

7.5 怎么理解“软件详细设计是子系统和模块实现设计”？

软件详细设计用于详细描述每个部件的内部结构，用以指导程序人员编写代码，便于每个部件能够得以顺利实现。当这些部件都实现了之后，将它们组装起来就实现了子系统或模块。

7.6 请用面向过程详细设计中的程序流程图，描述求1?2???N2221?2??N(N≥1)，以及求

。

2??N(N≥1)（1）使用程序流程图，描述求1?

Begin 输入 N； F = 0；M = 1; YF = F + sqrt(M )； M = M + 1；

M < N

N

Print F ;

End

（2）使用程序流程图，描述求1?2

Begin

输入 N；

F = 0；M = 1; YF = F + M*M ； M = M + 1；

M < N

N

Print F ; End

2。

2???N2。

137.7 请用面向过程详细设计中的程序设计语言PDL和PAD图两种方法，来描述求?2???N（N≥1）。

33（1）程序设计语言PDL：

读入N

置S的值为0，置I的值为1 当I <= N时，执行：

使S =S+I*I*I 使 I= I + 1 打印 S （2）PAD图：

read N; S=0; I=1; S=S+I*I*I

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