第三章 軟體設計規格書

軟體設計規格書(Software Design Description, SDD)文件亦被稱為「軟體設計說明書」，而有時更將「軟體設計規格書」分為「軟體設計需求書」與「軟體產品規格書」兩份文件。

軟體設計規格書主要在說明如何逐步設計軟體的型態項目，意即如何將軟體需求規格書中的需求，轉換並設計成為軟體組件及軟體元件。

(一)文件大綱

1、前言

(1)文件目的 (2)名詞解釋與縮寫符號(B、C) (3)參考文件資料(B、C) 2、軟體設計規劃 (1)設計方法與工具 (2)軟體組織架構 (3)系統流程圖 (4)軟體元件設計 (5)使用者介面設計 (6)資料結構設計 (7)資料庫設計 (8)例外處理 3、規格追溯表(B、C) 4、附錄

(二)分項說明

1、前言

(1)文件目的

摘要描述本文件之目的與內容。

(2)名詞解釋與縮寫符號(B、C)

描述在本文件中所使用到的特殊名詞、縮寫符號與簡稱。定義用字需解釋清楚、縮寫符號則需說明全文及其意義，並以英文字母順序表列。

(3)參考文件資料(B、C)

參考資料項目為一般國際標準文件所必需，記載並說明此軟體設計規格書中所參考引用之文獻及範例，軟體專案之文件，組織及作業手冊之編號、標題、改訂版、與日期，及其他相關的文件等。

2、軟體設計規劃

(1)設計方法與工具

說明系統設計將採用的方法，例如：分散式、主從式(Client-Server)、即時(Real-Time)架構或物件導向，及系統設計的細節，例如：由下而上(Bottom-up)、由上而下(Top-down)、瀑布式(Waterfall)或重復式(Iteration)，以及所使用的工具，如Rational-Rose, Visio

2002等。圖4.4.1為由下而上的發展方式，即從低階的元件開始向上逐步整合之設計方式。

圖4.4.2為由上而下的發展方式，即從主程式開始向下做細緻化之設計方式：

(2)軟體組織架構

可再分為下列幾個項目敘述：

A.物件模式

B.利用物件模式(Object Models)圖說明軟體組織架構中有那些物件，內含那些功能，及物件之間的關係。圖4.4.3為某一銷售系統局部物件模式之例子，其中Customer、Payment、Invoice及Receipt等為物件，其間的關係則以有向之虛線表示。

C.控制模式

利用控制模式(Control Models)說明程式運作中各模組之間呼叫和回復的關係，例如：圖4.4.4中Routine 1呼叫Routine 1.1時傳遞x參數給Routine 1.1，而Routine 1.1執行完後回傳參數y給Routine 1。

(3)系統流程圖

一般可再分為下列幾種項目表示：

A.循序圖

利用循序圖(Sequence Diagram)說明程式/模組之間呼叫和回復的秩序關係，例如，圖4.4.5為一多重代理伺服器系統之循序圖，其中第一模組(Browser)呼叫第二模組(Output-buffer)後，它又繼續呼叫第三模組(Check-the-fast-proxy)等。

B.狀態圖

利用狀態圖(State Diagram)說明程式執行中狀態的變化，例如：圖4.4.6為一天氣預報系統之狀態圖，其中程式在Startup( )後從Shutdown狀態進入Waiting狀態，除了Clock能觸發使狀態再次變化到Collecting以外，也可以在分別收到Calibrate( )、Test( )、reporWeather( )、Shutdown( )等四個指令之後，讓系統分別進入另外四個不同的狀態。

C.流程圖

以流程圖(Data Flow Diagram, DFD)說明程式執行中，各軟體元件/模組之間資料流關係，圖4.4.7為一個飛機訂票及check-in之資料流程圖的例子。

(4)軟體元件設計

可再分為下列幾個項目說明：

A.元件之功能

描述軟體各元件之功能，例如：A元件若輸入參數x，執行時則會在螢幕上顯示x*x之值。

B.元件之輸入

描述軟體各元件輸入的資料型態、範圍(例如，1~150)及角色/意義(例如，要求Process Sleep之時間)等相關資料。

C.元件之輸出

描述軟體各元件輸出的資料型態、範圍及用途(例如，當作下一次呼叫時之輸入參數值，假設該功能為遞迴函式；另一個例子是輸出等於0代表輸入之參數正確，否則為不正確)等相關資料。

D.演算法

介紹有助於瞭解程式及其處理過程之重要演算法，例如，快速排序或二元搜尋等演算法。

(5)使用者介面設計

說明使用者各項介面的特徵，例如，以文字模式或圖形為介面，從檔案或鍵盤輸入，而輸出形式是螢幕或檔案；此外，並需說明各使用者介面之特色，例如，介面有那些選單(Menu)，有那些按鈕，浮動選單(按滑鼠右鍵產生之選單)，樹狀目錄，使用者可否做拖曳動作等。

(6)資料結構設計

介紹有助於瞭解程式，或本軟體使用到的重要資料結構，例如：Hash，Stack，Link-list及一些程式設計人員自定的資料結構等。

(7)資料庫設計

說明將採用那一種概念模式(Conceptual Model)來表示資料庫如ER模式，未來將採用那一種資料模式之資料庫，例如：物件導向、關聯式、階層式或網路式，及那一個廠牌、型號及版本之資料庫管理系統，如利用Oracle 9i來建立資料庫。

(8)例外處理

透過文字、程式碼及流程圖說明在軟體程式中所採用的例外處理設計，例如，當程式中遇到分母為零、陣列索引值為負值、I/O中斷、檔案不正常結束、記憶體不足、找不到檔案、錯誤的數字格式或URL(Uniform Resource Locator)，會有那些考量或設計處理方式。例如，可以產生一個新的畫面顯示錯誤訊息，並讓系統回覆到發生例外處理前之狀態，圖4.4.8為一處理例外(分母為零)的案例。

3、規格追溯表(B、C)

規格追溯表係對應於系統規格及軟體需求之規格表，在軟體設計文件中表示規格設計之對照表，以顯示系統之需求規格實際對應

到整個軟體發展項目中，再對應到軟體組件與軟體元件，而軟體元件也可以之反向追溯至原始軟體需求規格中。表4.4.1為和平公園售票系統之規格追溯表的一部份。

表4.4.1和平公園售票系統之規格追溯表的一部份

項目編號 需求項目 設計模組名稱 是否符合需求項目

1 售票、票價提示及交班功能 Sell Ticket ╳

1.1 提供門票及遊艇票之售票、退票及印票功能，以利售票人員進行售票作業 Ticket Support ╳

1.2 需能自動顯示門票及遊艇票總價金額，以提示遊客 自動顯示門票及遊艇票總價金額 ○

1.3 需提供交班之功能，以利售票人員迅速交班 無 ╳

2 車輛偵測提示及管制功能 車輛偵測提示及管制功能 ○

2.1 需能自動偵測進入之車輛，並提示售票人員 無 ╳

2.2 需提供車輛攔阻及放行功能，以防止車輛硬闖之跳票行為 車輛攔阻及放行功能 ○

4、附錄

附錄通常是一個或多個比較完整的文件(例如：圖表、機密資料)，用以輔助說明主體文件(此處是軟體設計規格書)。附件應以英文字母(A，B，….等)或國字(一，二，….等)順序排列，附件可以分開發行及分開存放，以便於文件之維護，且儘可能在文件的文體中參考到每一附件。