论文导读:：软件工程课程中有两种常用的方法学。即传统方法学和面向对象方法学。通过对停车场管理系统的结构化分析和设计。工作流程较为典型的停车场管理系统作为案例。
论文关键词：软件工程，传统方法学，结构化分析和设计，停车场管理系统
0前言
软件工程课程中有两种常用的方法学，即传统方法学和面向对象方法学，传统方法学采用结构化的思想进行分析、设计和实现；面向对象方法学采用对象、类、继承、通信这几个主要概念对目标系统进行分析设计和实现。目前面向对象方法学在软件开发中占有更重要的地位，市面上有多种UML语言开发的工具软件，这些工具软件也体现了企业本身的软件开发工程特征，如IBMRational Suite（包含有Rational Rose UML建模工具），Sparx Systems的Enterprise Architect(EA)、Sybase的PowerDesigner、楚凡科技的Trufun Plato等等。
传统方法学现在虽然没有得到完全的大量的应用，但是结构化分析设计的思想却无处不在，面向对象方法学中的行为构造仍然需要结构化的思想，某些更接近硬件的底层开发需要C语言甚至汇编语言，也更适合采用传统方法学。所以结构化的分析设计仍然是软件工程课程教学的一个主要内容。
为了更形象地表达结构化的分析设计的方法，在此选择了常见的软件工程，工作流程较为典型的停车场管理系统作为案例。
1停车场管理系统的系统流程
停车场管理的入口和出口如图1所示。
1.1 系统运行流程的描述
图1的上边为出口，下边为入口。车辆在入口处设在车道下的地感检测到车辆，入口处主机集成的发卡机提示司机按键取卡，司机取临时卡，同时完成读卡过程，系统自动记录该卡信息。如果司机是预付费卡用户，则直接在入口主机读卡。同时启动入口摄像机的截图功能，截取一幅该车辆图像，并依据相应卡号，存入收费管理处的计算机中。用户取卡/读卡后，道闸机起栏放行车辆，当道闸机下面的地感感应到车辆通过后道闸机自动放下栏杆。
图1停车场一进一出示意图
当临时卡用户出停车场时，在出口主机的读卡器上读卡，摄像机对该用户车辆截图，同时软件系统弹出临时卡收费窗口，上面显示出该用户进出该车场时间、收费金额、出入车场时的操作员以及进出车场的照片对比。操作员应依据以上信息对该用户进行收费，记录将自动存入收费管理处的计算机中。收费员收费后，按确认键，出口道闸机栏杆升起放该车辆通行。当道闸机下面的地感感应到车辆通过后道闸机自动放下栏杆。
当预付费卡车辆出停车场时，用户把预付费卡在出口处的读卡器上读卡，读卡器将读出的信息送到计算机进行数据处理。并将处理结果告诉操作员，由操作员判断该卡是否有效，有效则点击确定，由出口道闸机升起栏杆放行；无效则点击取消不允许放行。放行后记录自动保存到计算机中。
1.2系统流程图的表达
图2是入口处的系统流程图表达。
图2 停车场系统流程图（入口）
图3是出口处的系统流程图表达。
图3 停车场系统流程图（出口）
2 停车场管理系统的功能模型
在结构化需求分析中软件工程，功能模型的主要内容是数据流图，数据流图不仅表达了数据处理的流程，而且表达了系统要完成的功能需求中国期刊全文数据库。数据流图的依据是上面工作的结果，也就是系统流程图。
图4是顶层数据流图。
图4 顶层数据流图
图5是停车场入口的数据流图。
图5 停车场入口的数据流图
图6是停车场出口的数据流图。
图6 停车场出口的数据流图
在数据流图中的单箭头实线或者双箭头实线代表数据流，中空三角的线代表控制信号，圆形代表系统中需要完成的功能（加工/处理），在图5和图6中，主要包括的功能有：入口主机/出口主机接收线圈感应信号；读取IC卡并传输卡信息到计算机；弹出IC卡并传输卡信息到计算机；启动拍照和保存照片；记录车辆信息；查询车辆信息；对比入场和出场的时间和照片；查询收费标准；修改收费记录；传输备份记录数据；生成收费单；打印收费票据；计算机驱动开启道闸；感应线圈驱动道闸关闭。
其他系统功能，如操作人员的帐户管理和权限管理，因为教学中不是作为主要业务流程，因此忽略。数据流、数据存储需要用数据字典做单独定义，图中的处理需要用IPO图做单独定义，实体之间的关系需要用实体关系图表达，以方便进一步细化数据存储的结构并评估数据库的规模。但为了不干扰整体分析的思路，本案例省略。
3 结构化概要设计
对上述数据流图确定变换中心或者事务中心，并划分边界，系统中的入口主机和出口主机是重要的事务中心，计算机的处理是另一个重要的变换中心，从而导出系统的模块结构图。
图7是顶层和一层的管理控制模块结构。
图7 顶层模块结构图
图8是入口处理部分模块结构。
图8 入口处理模块结构图
图9是出口处理部分模块结构。
图9 出口处理模块结构图
在数据流图中划分边界并转换模块结构图的方式见仁见智，没有绝对的标准，看哪种方式更优化，控制结构更清晰。一般的方法是按输入、处理、输出分为三大控制结构，再进行细化。本案例按入口处理和出口处理分为二大控制结构，并进行细化。在此的模块结构图中含有控制流和数据流的表达软件工程，但是数据存储的操作并没有表达出来，这应该是计算机处理下级的模块功能，应该在模块IPO定义中表达。
4总结
通过对停车场管理系统的工作流程的逐步分析，就可以得到系统的数据流图，这是系统主要的逻辑模型，也是系统的功能模型。在数据流图中进行变换分析和事务分析，把数据流图映射成系统结构，就得到了系统的模块结构。系统结构在这里既包括软件的构成也包括硬件构成。按照常用的软件生命周期，概要设计完成后，就可以划分模块的实现任务并进行详细设计；然后是编码和单元测试、集成测试、确认测试、使用和维护等各阶段的任务。
结构化分析和设计的软件工程方法仍然是教学中的重要内容，但是理论性强，抽象并难以运用。停车场管理系统是常见的、具有典型的操作流程的软硬件管理系统，通过对停车场管理系统的结构化分析和设计，身临其境地展现了结构化分析和设计的主要方法、特征、思路和流程，可以进一步提升软件工程分析和设计的能力和素质。
参考文献
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