实验一:项目计划、分析和设计
[ 实验日期 ] 2 0 1 0 年 6 月 8 日
[ 实验目的 ]
初步了解结构化分析、设计方法的原理、步骤以及各阶段的文档,练习撰写简要的需求文档、项目计划表、设计文档。本程序实现的主要技巧在二维数组的应用上。目的是通过游戏程序增加编程的兴趣,提高编程水平。
[ 实验内容 ]
根据编写贪吃蛇程序,掌握软件工程思想及要领,进一步巩固编程思想和掌握画图函数底层,依据项目可行性研究的结果,进行需求分析和设计,编写简要的需求规格说明书,绘制程序流程图。
[ 实验原理和步骤]
当前的建模方法主要有传统的结构化分析、设计方法(SA/D)和面向对象分析、设计方法(OOA/D)两种,以下只对SA/D进行说明。
分析阶段:
结构化分析(SA)是一种建模技术,它通过一定方法帮助开发人员定义系统需要什么功能,系统需要存储和使用哪些数据,以及为完成这些功能,系统需要什么样的输入和输出以及如何把这些功能结合在一起来完成任务。结构化分析方法的实质是采用一组分层数据流图及相应的数据字典作为系统的模型,从总体来看是一种强烈依赖数据流图的自顶向下的建模方法。由事件列表、数据流图、实体关系图、数据流定义、数据字典、结构化英语、状态转换图等最终构成系统的分析模型。分析阶段的重要文档有《可行性研究报告》、《项目计划》和《需求规格说明》。
设计阶段:
分总体设计和详细设计两阶段。总体设计阶段的任务主要是确定系统由哪些模块
组成,以及这些模块之间的相互关系;详细设计阶段的任务主要是设计每个模块的处理过程。
总体设计又称为概要设计或初步设计,它的基本目的就是回答“概括地说,系统应该如何实现?”这个问题。总体设计通常由系统设计和结构设计两个阶段组成。系统设计阶段确定一个合理的、具体的实现方案;结构设计阶段确定软件的结构,即确定系统由哪些模块组成,以及这些模块之间的相互关系。
常用的结构化设计(SD)方法有面向数据流分析(DFA)的设计方法和面向数据的设计方法【如Jackson方法(JSD)和逻辑构造程序方法(LCP)(一般用于详细设计)】。
DFA方法以数据流图为基础,它定义了把DFD(变换型数据流,事务型数据流及混合型)变换成软件结构图(SC)的不同映射方法。DFA设计技术实施的通用步骤:(1)复查并精化DFD;(2)确定DFD类型;(3)把DFD映射到系统模块结构,设计出模块结构的上层;(4)基于DFD逐步分解高层模块,设计出下层模块〈初步结构〉;(5)根据模块独立性原理,精化模块结构,得到更为合理的软件结构;(6)模块接口描述;(7)修改和补充数据词典;(8)制定测试计划。
详细设计阶段的任务主要是确定每个模块的处理过程,包括(1)确定每个模块的算法。(2)确定每一个模块的数据组织。(3)为每个模块设计一组测试用例。(4)编写详细设计说明书。详细设计阶段采用的方法是结构化程序设计(SP),与SA,SD 方法衔接。目标是给出可以直接用以编码的程序逻辑结构,强调清晰第一。
具体步骤是:准备项目计划表、代码复查检查表、时间记录日志、缺陷记录日志等表格;程序功能陈述,完成需求文档;填写项目计划表;完成设计文档,填写时间记录日志。
[ 实验报告要求]
一、需求规格说明书
1、引言
1.1编写目的
为明确软件需求、安排项目规划与进度、组织软件开发与测试,进一步定制软件开发的细节问题撰写此文档,以使本软件开发更为具体,明确,使开发人员更为方便,也便于以后软件的维护。本文档面向的读者主要是委托单位的管理人员、项目经理以及开发人员和维护人员。
1.2背景
待开发的系统软件是一款名叫贪吃蛇的小游戏,这款游戏是你叫简单、大家比较喜爱的小游戏,该软件的实现对运行的环境较为宽松,该游戏的提出者与实现者为李东,面向对象为广大玩家。
1.3定义
SA/D:结构化分析设计方法
OOA/D:面向对象分析设计方法
SA:结构化分析
SD:结构化设计
DFA:面向数据流分析
DFD:变换型数据流,事务型数据流及混合型
SC:软件结构图
SP:结构化程序设计
贪吃蛇程序:贪吃蛇游戏是一个深受人们喜爱的游戏,一条蛇在密闭的围墙内,在围墙内随机出现一个食物,通过按键盘上的四个光标键控制蛇向上下左右四个方向移动,蛇头撞到食物则表示食物被蛇吃掉,这时蛇的身体长一节,同时计10分,接着又出现食物,等待被蛇吃掉,如果蛇在移动过程中,撞到墙壁或身体交叉蛇头撞到自己的身体,游戏结束。
1.4参考资料
《个体软件过程》、《软件设计文档国家标准》
2任务概述
2.1目标
本程序实现的主要技巧在二维数组的应用上。目的是通过游戏程序增加编程的兴趣,提高编程水平。通过对游戏的编写以及对游戏的实际操作,提高大家对编程的兴趣与欲望,让大家在玩的过程中领悟编程思想。
2.2用户特点
该小游戏适合各年龄阶层,可以说是老少皆宜,但要求有一定的C语言基础,一边在玩的时候,领悟其中的编程思想。
2.3假定和约束
本程序开发期限为2010/6/5,开发经费基本为零。
IPO图
二、详细设计说明书
1、引言
1.1编写目的
为明确软件需求、安排项目规划与进度、组织软件开发与测试,进一步定制软件开发的细节问题撰写此文档,以使本软件开发更为具体,明确,使开发人员更为方便,也便于以后软件的维护。本文档面向的读者主要是委托单位的管理人员、项目经理以及开发人员和维护人员。
1.2背景
待开发的系统软件是一款名叫贪吃蛇的小游戏,这款游戏是你叫简单、大家比较喜爱的小游戏,该软件的实现对运行的环境较为宽松,该游戏的提出者与实现者为李东,面向对象为广大玩家。
1.3定义
贪吃蛇程序:贪吃蛇游戏是一个深受人们喜爱的游戏,一条蛇在密闭的围墙内,在围墙内随机出现一个食物,通过按键盘上的四个光标键控制蛇向上下左右四个方向移动,蛇头撞到食物则表示食物被蛇吃掉,这时蛇的身体长一节,同时计10分,接着又出现食
物,等待被蛇吃掉,如果蛇在移动过程中,撞到墙壁或身体交叉蛇头撞到自己的身体,游戏结束。
1.4参考资料
《个体软件过程》、《软件设计文档国家标准》
2、设计思路
这个程序的关键点是表示蛇的图形以及蛇的移动。用一个小矩形块表示蛇的一节身体,身体每长一节,增加一个矩形块,蛇头用两节表示。移动时必须从蛇头开始,所以蛇不能向相反方向移动,也就是蛇尾不能改作蛇头。如果不按任何键,蛇自行在当前方向上前移,当游戏者按了有效的方向键后,蛇头朝着指定的方向移动,一步移动一节身体,所以当按了有效的方向键后,先确定蛇头的位置,然后蛇身体随着蛇头移动,图形的实现是从蛇头的新位置开始画出蛇,这时,由于没有清屏的原因,原来蛇的位置和新蛇的位置差一个单位,所以看起来蛇会多一节身体,所以将蛇的最后一节用背景色覆盖。食物的出现和消失也是画矩形块和覆盖矩形块。为了便于理解,定义了两个结构体:食物和蛇。
2.1.数据结构
表示食物和蛇的矩形块都设计为10×10个像素单位,食物的基本数据域为它所出现的位置,用x和y坐标表示,则矩形块用函数rectangle(x,y,x+10,y+10)或rectangle(x,y,x+l0,y-10)可以画出。由于每次只出现一个食物,而食物被吃掉后,才出现下一个食物,所以设定yes表示是否要出现食物的变量。蛇的一节身体为一个矩形块,这样表示每个矩形块只需起点坐标x和y。身体是不断增长的,所以用数组存放每一节的坐标,最大设定为N=200,node表示当前节数。另外还需要保存蛇移动方向的变量direction和表示生命的变量life,一旦life为1,则蛇死,游戏结束。所以程序功能的实现就是数组的操作。
#define N 200
struct Food
{
int x;/*食物的横坐标*/
int y;/*食物的纵坐标*/
int yes;/*判断是否要出现食物的变量*/ }food;/*食物的结构体*/
struct Snake
{ int x[N];/*蛇的横坐标*/
int y[N];/*蛇的纵坐标*/
int node;/*蛇的节数*/
int direction;/*蛇的移动方向*/
int life; /*蛇的生命,0活着,1死亡*/
}snake;
2.2.main()主函数
主函数是程序的主流程,首先定义使用到的常数、全局变量及函数原型说明,然后初始化图形系统,调用函数DrawK()画出开始画面,调用函数GamePlay(),即玩游戏的具体过程,游戏结束后调用Close()关闭图形系统,结束程序。
2.3.画界面函数DrawK()
主界面就是一个密封的围墙,用两个循环语句分别在水平方向和垂直方向输出连续的宽度和高度均为10个单位的矩形小方块,围成密闭图形,表示围墙,为了醒目,设置为淡青颜色,用函数
setlinestyle(SOLID_LINE,0,THICK_WIDTH)设置线型宽度为3个像素。设置3个像素的围墙线,蛇在贴墙走的时候,会擦掉部分围墙线,使线变细,图形变得不好看,如果不想这种情况出现,则将线型宽度设置为1个像素。
2.4.游戏具体过程函数GamePlay()
这个函数是游戏的主要部分,难点在表示蛇的新位置并消除前一次的图形。采用的方法是每次移动的时候从最后一节开始到倒数第二节(因蛇头为两节),将前一节的坐标赋值给后一节的坐标,移动后只要把最后一节用背景色去除即可,因为新位置0到n-l节还是要出现在画面上的。然后蛇头按照方向键来更改位置。
另外,食物的随机出现要确保它的位置在10的倍数位置上,因为蛇的坐标都是以10为模的,这样的话就可以让蛇吃到,蛇吃到食物的判断是蛇头的坐标和食物的坐标相等。
其算法过程为:
(1)设置初始值。为防止食物总出现在一个位置上,要设置随机数发生器,真正产生随机数。初始时,蛇只有蛇头,设定一个开始的方向。
2)循环执行,直到按Esc键退出。
1)没有按键的情况下,循环执行。
如果没有食物,随机出现食物;如果有食物,则显示食物,蛇移动身体,根据蛇的方向改变坐标值,并判断蛇是否撞到了墙或自己吃了自己,如果出现这两种情况之一,则蛇死,调用游戏结束函数GameOver(),结束本次游戏,重新开始。如果蛇吃到了食物,蛇身体长一节,数组元素增加一个,身体节数、分数都进行相应的改变。
在新位置画出蛇。.
2)如果有按键,则识别键值。如果按键为Esc键则结束游戏,程序运行结束;如果所按键为方向键,则根据该键改变代表蛇方向的变量direction的值,要考虑相反方向键无效。
2.5.游戏结束函数GameOver()
游戏结束,清除屏幕,输出分数,显示游戏结束信息。
2.6.PrScore()输出分数
在指定位置利用sprintf()将整数转换为字符串,用outtextxy()输出,bar()函数的应用是为了覆盖原来的值。
2.7.Close()图形结束
3、流程图
本系统分为:初始化即图形驱动函数init()模块、图形界面设计Drawk()模块、游戏GamePlay()模块、输出成绩PrScore()模块、退出游戏Close模块、
在游戏模块中通过3个控制语句判断游戏中的蛇是否死亡(3中死亡方式),不出现死亡
在游戏结束时候打出成绩,如果出现死亡则跳出循环并打出成绩并进行初始化设定,如果不玩游戏按ESC则退出游戏。
[实验总结]
本次试验让我加深了对程序设计的理解,对程序结构化设计有了进一步的
认识,同时也是对自己编程思想的优化和编程能力的提高,认识到了如何将程序设计工程化,即软件工程的思想去设计程序。
同时也发现了自己诸多问题,对软件工程思想没有很好的理解,以及IPO 图和PDL(伪代码)的绘制与编写出现了问题,此次试验让我及时发现问题,以便我及时的改进,让我学到了不少东西和宝贵的思想。对于试验中出现的问题我可下回认真总结,为以后打好基础。
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●参考资料 软件需求规格说明的书写原则 ①任务概述:软硬件环境、条件和限制(软件的使用条件和限制)。 ②数据描述:输入数据、输出数据、数据库设计和建立数据词典。 ③功能需求:功能划分和功能描述 ④性能需求:数据精度、时间特性、适应性(操作方式、与其他软件的接口、开 发计划变化时,软件应具有的适应能力。)。 ⑤运行要求:用户界面、硬件接口(如:连接打印机)、软件接口(如:是否为 其他项目的子项目)、故障处理。 ⑥其他需求:可使用性、安全保密性、可维护性、可移植性等。 ●模板参考 第一页: 软件名称:教务管理软件文档编号 xxxxxx 版本号 Ver xx.xx 文档名称:需求规格说明书 项目名称:课表编排系统 项目负责人:屈艳 编写: 组 第二页之后的内容: 编写目的:编写该文档是为了分析人工状态下课表编排的工作流程,把人工模式抽象为可在计算机上处理的自动模式。便于开发小组成员对系统整体功能的认识。 项目背景:高校的课表编排一直是一个烦琐的工作,为了解决这个问题,某某高校教务处委托我们开发该软件。该软件是高校教务软件的一个子系统。该子系统与专业规划子系统和教师管理软件有一定的关系。 参 实用软件工程(第二版)北京:清华大学出版社,xxxxxx7 任务概述: 硬件环境:CPU的型号为PentiumIII以上,内存25xxM ,及其兼容机
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优化设计实验指导书 潍坊学院机电工程学院 2008年10月 目录
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设计模式实验指导 一、实验目的 使用合理的UML建模工具(ROSE或者Visio)和任意一种面向对象编程语言实现几种常用的设计模式,加深对这些模式的理解,包括简单工厂模式、工厂方法模 式、抽象工厂模式、单例模式、适配器模式、组合模式、装饰模式、外观模式、、命令模式、迭代器模式、观察者模式、策略模式等12种模式。 二、实验内容 根据以下的文档描述要求,使用合理的UML建模工具(ROSE或者Visio)和任意一种面向对象编程语言实现以下设计模式,包括根据实例绘制相应的模式结构图、编写模式实现代码,运行并测试模式实例代码。 (1)、简单工厂模式 使用简单工厂模式模拟女娲(Nvwa)造人(Person),如果传入参数M,则返回一个Man对象,如果传入参数W,则返回一个Woman对象,请实现该场景。现需要增加一个新的Robot类,如果传入参数R,则返回一个Robot对象,对代码进 行修改并注意女娲的变化。 (2)、工厂方法模式 海尔工厂(Haier)生产海尔空调(HaierAirCondition),美的工厂(Midea)生产美的空调(MideaAirCondition) 。使用工厂方法模式描述该场景,绘制类图并编程实现。 (3)、抽象工程模式 电脑配件生产工厂生产内存、CPU等硬件设备,这些内存、CPU的品牌、型号并不一定相同,根据下面的“产品等级结构-产品族”示意图,使用抽象工厂模式实现电脑配件生产过程并绘制相应的类图,绘制类图并编程实现。
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软件项目管理课程设计报告 学院: 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 时间:2013年 1月 目录 1、项目概述 (1) 2、工作任务 (Statement Of Work,SOW书 (1) (一整体要求 (1) (二系统逻辑模型 (2) (三系统功能描述 (3) (四应达到的技术指标和参数 .................................... 3 3、项目进度计划 .. (4) (一分解项目工作 (4) (二项目工作关系表 (5) (三项目甘特图 (6) (四网络进度计划图 (7) (五里程碑计划 ................................................ 9 4、项目规模成本估算 . (9)
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无机非金属材料专业 《无机材料工艺课程设计》 指导书 无机非金属材料研究所编 2010年5月
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课程设计要求与说明 一、课程设计目的 课程设计是课堂教学的实践延伸,目的是对学生学习《陶瓷工艺学》课程的最后总结,是教学重要的一环。要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识,并学会如何将理论与实践结合,研究解决实际中的工程技术问题。 主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能,掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。学生根据老师给定的设计任务,在规定的时间里,应围绕自己的题目内容,结合所学知识,认真查阅资料,体验工程设计的过程,同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。 二、课程设计要求 通过本课程设计,要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构;掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法,同时要求学生融会贯通所学的理论知识,与实践结合,理解窑炉设备的设计思想和设计方法。学生对课程设计题目应视作真正的任务,要求学生认真负责地进行设计,每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合,课程设计应作为学生的创造性成果,不能抄袭历届学生的设计,也不允许简单照搬现成的资料,要求学生能表达自己的设计思想。 三、课程设计题目、内容 1、设计题目:隧道窑设计 辊道窑设计 2、设计内容 (1)图纸:主体结构图及主要断面图。要求尺寸标注齐全,线条、文字、图例规范; (2)说明书:确定主要尺寸和工作系统,进行燃烧计算和热平衡计算,要求计算正确,编写完整,格式规范。
《网站设计与开发》实验指导书 辽宁工程技术大学营销管理学院 电子商务系
目录 实验 1 HTML网页制作 (1) 实验 2 C#.NET基本程序设计 (4) 实验 3 HTML控件和Web服务器控件的使用 (7) 实验 4 验证控件的使用 (8) 实验 5 访客计数器 (9) 实验 6 数据库基本操作 (11) 实验7 使用DataSet对象访问数据 (14) 实验8 用户控件、自定义控件和Web服务的使用 (21)
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节次 | 星期一 | 星期二 | 星期三 | 星期四 | 星期五 |
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1、2 | 专业英语 | 操作系统 | 网络基础 | 专业英语 | 数据库 |
3、4 | Java | 数据库 | 实验 | Java | 操作系统 |
课号 | 课程名 | 学分 |
1002201 | 《网络原理》 | 6 |