現(xiàn)代設(shè)計方法是隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在涉及領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學(xué)科。它是以設(shè)計產(chǎn)品為目標(biāo)的一個總的知識群體的總稱。目前它的內(nèi)容主要包括:優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計、虛擬設(shè)計、疲勞設(shè)計、三次設(shè)計、相似性設(shè)計、模塊化設(shè)計、反求工程設(shè)計、動態(tài)設(shè)計、有限元法、人機(jī)工程、價值工程、并行工程、人工神經(jīng)元計算方法等。在運(yùn)用他們進(jìn)行工程設(shè)計時,一般都以計算機(jī)作為分析、計算、綜合、決策的工具。本節(jié)以計算機(jī)輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元法、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計、設(shè)計方法學(xué)、三次設(shè)計等為例來說明現(xiàn)代設(shè)計方法的基本內(nèi)容與特點。
?1、計算機(jī)輔助設(shè)計
計算機(jī)輔助設(shè)計(Computer Aided Design),簡稱CAD。他是把計算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計過程并用來完成計算、選型、繪圖及其他作業(yè)的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。計算機(jī)、繪圖積極其他外圍設(shè)備構(gòu)成CAD硬件系統(tǒng),而操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等構(gòu)成CAD的軟件系統(tǒng)。通常所說的CAD系統(tǒng)是只由系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件組成,兼有計算、圖形處理、數(shù)據(jù)庫等功能,并能綜合利用這些功能完成設(shè)計作業(yè)的系統(tǒng)。典型的CAD工作過程如圖1-3所示。
?2、優(yōu)化設(shè)計
優(yōu)化設(shè)計(Optimal Design)是把最優(yōu)化數(shù)學(xué)原理應(yīng)用于工程設(shè)計問題,在所有可行方案中尋求最佳設(shè)計方案的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。
在進(jìn)行工程優(yōu)化設(shè)計時,首先把工程問題按優(yōu)化設(shè)計所規(guī)定的格式建立數(shù)學(xué)模型,然后選用合適的優(yōu)化計算方法在計算機(jī)上對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行尋優(yōu)求解,得到工程設(shè)計問題的最優(yōu)設(shè)計方案。
在建立優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的過程中,把影響設(shè)計方案選取的那些參數(shù)稱為設(shè)計變量;設(shè)計變量應(yīng)當(dāng)滿足的條件稱為約束條件;而設(shè)計者選定來衡量設(shè)計方案優(yōu)劣并期望得到改進(jìn)的指標(biāo)表示為設(shè)計變量的函數(shù),稱為目標(biāo)函數(shù)。設(shè)計變量、約束函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)組成了優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)學(xué)模型。優(yōu)化設(shè)計需要把數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算發(fā)放到計算機(jī)程序中用計算機(jī)自動尋優(yōu)求解。常用的優(yōu)化算法有:0.618法、鮑威爾(Power)法、變尺度法、復(fù)合型法、懲罰函數(shù)法。
3、可靠性設(shè)計
可靠性設(shè)計(Reliability Design)是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計為理論基礎(chǔ),是以失效分析、失效預(yù)測及各種可靠性試驗為依據(jù),以保證產(chǎn)品的可靠性為目標(biāo)的現(xiàn)代設(shè)計方法。
可靠性設(shè)計的基本內(nèi)容是:選定產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)及量值,對可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理的分配,再把規(guī)定的可靠性指標(biāo)設(shè)計到產(chǎn)品中去。
?4、有限元法
有限元法(Finite Method)是以電子計算機(jī)為工具的一種數(shù)值計算方法。目前,該方法不僅能用于工程中復(fù)雜的非線性問題、非穩(wěn)態(tài)問題(如結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)、電磁場等方面的問題)的求解,而且還可以用于工程設(shè)計中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動力學(xué)分析,并能準(zhǔn)確地計算復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形,成為復(fù)雜零件強(qiáng)度和剛度計算的有利分析工具。
?5、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計
工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計時工程技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)相結(jié)合的一門新學(xué)科。他是旨在保證產(chǎn)品使用功能的前提下,用藝術(shù)手段按照美學(xué)法則對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行造型活動,包括結(jié)構(gòu)尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、線條、裝飾及人際關(guān)系等因素進(jìn)行有機(jī)的綜合處理,從而設(shè)計出優(yōu)質(zhì)美觀的產(chǎn)品造型。實用和美觀的最佳統(tǒng)一是工業(yè)藝術(shù)造型的基本原則。
這一學(xué)科的主要內(nèi)容包括:造型設(shè)計的基本要素、造型設(shè)計的基本原則、美學(xué)法則、色彩設(shè)計、人機(jī)工程學(xué)等。
?6、反求工程設(shè)計
反求工程設(shè)計(Reverse Engineering)是消化吸收并改進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的一系列工作方法和技術(shù)的總和。它是通過實物或技術(shù)資料對已有的先進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)行分析、解剖、試驗,了解其材料、組成、結(jié)構(gòu)、性能、功能,掌握其工藝原理和工作機(jī)理,已進(jìn)行消化仿制、改進(jìn)或發(fā)展、創(chuàng)造新產(chǎn)品的一種方法和技術(shù)。它是針對消化吸收先進(jìn)技術(shù)的系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合。
所謂反求工程,就是已經(jīng)有了一個產(chǎn)品樣品,要來設(shè)計并制造出這個產(chǎn)品。
所以首先是對產(chǎn)品樣品的檢測;
然后進(jìn)行設(shè)計。模具行業(yè)中反求工程(逆向工程)一般可分為四個階段: 第一步: 零件原形的數(shù)字化 通常采用三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)或激光掃描儀等測量裝置來獲取零件原形表面點的三維坐標(biāo)值。 第二部: 從測量數(shù)據(jù)中提取零件原形的幾何特征 按測量數(shù)據(jù)的幾何屬性對其進(jìn)行分割,采用幾何特征匹配與識別的方法來獲取零件原形所具有的設(shè)計與加工特征。 第三部: 零件原形CAD模型的重建 將分割后的三維數(shù)據(jù)在CAD系統(tǒng)中分別做表面模型的擬合,并通過各表面片的求交與拼接獲取零件原形表面的CAD模型。 第四部: 重建CAD模型的檢驗與修正 采用根據(jù)獲得的CAD模型重新測量和加工出樣品的方法來檢驗重建的CAD模型是否滿足精度或其他試驗性能指標(biāo)的要,對不滿足要求者重復(fù)以上過程,直至達(dá)到零件的逆向工程設(shè)計要求。
以下方法供你參考吧。關(guān)鍵還是要靠你自己平時多積累,積累多了,畫多了,思考多了,水到渠成。
一、沿用設(shè)計思維方法
1、模仿設(shè)計
2、移植設(shè)計
3、替代設(shè)計
4、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計
5、專利應(yīng)用設(shè)計
6、集約化設(shè)計
二、創(chuàng)造設(shè)計思維方法
1、頭腦風(fēng)暴法
2、綜攝法
3、聯(lián)想法
4、移植法
5、發(fā)散思維法
6、稽核問題表法
7、焦點發(fā)
8、缺點列舉法
9、希望點列舉法
10、特征列舉法
建筑工程設(shè)計包括三個方面:做方案設(shè)計,技術(shù)設(shè)計,和施工圖繪制。
1.方案設(shè)計:了解設(shè)計要求,獲得必要設(shè)計數(shù)據(jù),繪制出各層主要平面,剖面和立面,有必要時甚至要畫出效果圖來。要標(biāo)出房屋的主要尺寸,面積,高度,門窗位置和設(shè)備位置等,以充分表達(dá)出設(shè)計意圖,結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)造特點。這階段和業(yè)主,使用該房屋相關(guān)人員接觸比較多,如果方案確定,就可以進(jìn)入下步的技術(shù)設(shè)計階段。
2.技術(shù)設(shè)計:一般要是不太復(fù)雜的工程,這就省掉了。這一階段主要是和其他建筑工種互相提供資料,提出要求,協(xié)調(diào)與各工種(比如結(jié)構(gòu),水電,暖通,電氣等)之間的關(guān)系,為后續(xù)編制施工圖打好基礎(chǔ)。在建筑設(shè)計上,這一步驟就是要求建筑工種標(biāo)明與其他技術(shù)工種有關(guān)的詳細(xì)尺寸,并編制建筑部分的技術(shù)說明。
3.施工圖繪制:這是建筑設(shè)計中,勞動量最大,也是完成成果的最后一步,主要功能就是繪制出滿足施工要求的施工圖紙,確定全部工程尺寸,用料,造型。在建筑設(shè)計上就是要完成建筑施工圖的全套圖紙。
當(dāng)我們評價一個建筑內(nèi)部功能或是外立面設(shè)計優(yōu)劣的時候。
往往可以清楚地感覺到設(shè)計師具有強(qiáng)烈個人色彩的設(shè)計傾向。這種個人設(shè)計風(fēng)格在建筑上的使用為建筑帶來了各不相同的風(fēng)格和特點。
有的直白、有的夸張、有的含蓄、有的偏執(zhí)、有的粗枝大葉、有的精益求精……作為建筑師,你又如何確定自己的建筑設(shè)計方法和建筑風(fēng)格呢? 為什么在設(shè)計中建筑時總會感到靈感枯竭或是手法單調(diào)乏味?如何在高手云集的設(shè)計競標(biāo)中脫穎而出呢?怎樣的設(shè)計可以與環(huán)境相協(xié)調(diào)又讓人過目不忘?這些問題所有的建筑師都會遇到。 找到正確的方法,成為建筑設(shè)計中的重要問題。
1。 原則問題 作為建筑師,做設(shè)計的時候首先應(yīng)把握基本原則,保證設(shè)計的基本合理性。
這是保證設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ)。 原則問題可以分為兩類:職業(yè)規(guī)范及國家規(guī)范;以人為本的原則。
職業(yè)規(guī)范就是建筑學(xué)教育中所學(xué)到的空間組織劃分、色彩、功能、形式美的基本規(guī)律等基本原則。 雖然絕大多數(shù)建筑師具有較高的素養(yǎng),但是建筑師往往會在一些基本問題上欠考慮。
如色彩、空間關(guān)系等問題。 國家現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 建筑在一個國家安全和國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的作用。
從安全合理、經(jīng)濟(jì)適用、可控性、標(biāo)準(zhǔn)化等方面出發(fā),國家出臺并頒布了一系列的法規(guī)、法律。 建筑師在從業(yè)過程中,時時刻刻受規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的約束。
這些規(guī)范的制訂,保證了建筑設(shè)計的基本質(zhì)量,代表了國家保障絕大多數(shù)人民的合法權(quán)益。 以人為本的原則 以人為本的原則在建筑設(shè)計中應(yīng)考慮三種人的利益。
一,甲方,即建設(shè)單位的利益。建筑設(shè)計中應(yīng)充分考慮甲方對項目功能及經(jīng)濟(jì)性的要求。
二,使用者的利益。使用者有時候是甲方,絕大多數(shù)情況下不是。
使用者的職業(yè)各不相同,數(shù)量也不同。滿足每個使用者的生理及心理需求的建筑師不可推卸責(zé)任。
三,施工單位的利益。這里面也包含了對施工企業(yè)施工的經(jīng)濟(jì)性及便捷性、安全性的考量。
同時也要照顧到農(nóng)民工、設(shè)備安裝人員甚至包工頭的利益及安全。 2。
當(dāng)代建筑設(shè)計思潮及其哲學(xué)思想 談到建筑設(shè)計方法必然涉及現(xiàn)代建筑界較活躍的建筑設(shè)計思想和流派。 現(xiàn)代建筑的源泉來自于1900年代的現(xiàn)代建筑運(yùn)動,現(xiàn)今幾乎所有的流派都源自格羅皮烏斯、勒。
柯布西耶、密斯凡得羅和F。L。
賴特四位現(xiàn)代建筑大師。 此后無論是繼承他們衣缽的繼續(xù)發(fā)展還是與其絕然對立的反動,所有的建筑痕跡都保持著現(xiàn)代建筑運(yùn)動留下的痕跡。
1)對現(xiàn)代建筑運(yùn)動的繼承和發(fā)展: 美國白色派大師理查德。邁耶受勒。
柯布西耶影響頗深,他的建筑以現(xiàn)代建筑簡練的方盒子建筑出發(fā),謹(jǐn)慎地使用曲線和外廊作為活躍元素。 但他對材料的領(lǐng)悟和對細(xì)部及比例的精益求精使他的建筑成為經(jīng)典之作。
光線、市民空間、白色、變換空間關(guān)系成為大師所關(guān)心的主要問題。 與其流派近似的還有日本的安藤忠雄,他的建筑充滿禪意,用最簡潔的元素表達(dá)出日本人特有的寧靜、樸素的世界觀。
另一個要提到的建筑師是斯蒂文。 霍爾。
霍爾是現(xiàn)代建筑史上最善于利用自然光線的大師之一。在空間上他的建筑并不難懂,外觀上有著難能可貴的單純與內(nèi)斂。
霍爾對空間大局劈斧般大氣不拘、對局部獨特經(jīng)驗的微觀細(xì)致美感關(guān)注能力。他的建筑遠(yuǎn)觀時有著草書般揮灑不拘小節(jié)的大氣自信,但在細(xì)部上,則令人驚奇的展露出對手工精致、藝術(shù)原創(chuàng)性與真實感的敏銳詩意感性。
他的西雅圖圣。伊格那修教堂成為現(xiàn)代建筑的典范。
2)對現(xiàn)代建筑技術(shù)性的追求和癡迷: 英國建筑師羅杰斯和皮亞諾從巴黎蓬皮杜文化中心出發(fā)開始了一系列驚心動魄的歷險。羅杰斯將金屬制品和設(shè)備管道的組合變成了優(yōu)美的技術(shù)藝術(shù);而皮亞諾走的更遠(yuǎn),他將高技派的特色和印度洋海島土著的建筑風(fēng)格完美的統(tǒng)一起來,他設(shè)計的文化中心如同金色的風(fēng)帆,甚至達(dá)到了悉尼歌劇院的藝術(shù)高度。
這種從密斯繼承來的對材料,尤其是對鋼和玻璃的技術(shù)癡迷,使高技派風(fēng)格風(fēng)靡了整個世界。 高技派在日本的發(fā)展趨向了多元化,其中有代表性的建筑師是伊東豐雄。
伊東豐雄師從于老一輩建筑師菊竹青訓(xùn),菊竹是現(xiàn)代建筑風(fēng)格的大師, 伊東豐雄的風(fēng)格并非來自于已開始對材料的癡迷。 恰恰相反,伊東豐雄風(fēng)格的轉(zhuǎn)變源自于他獨特的建筑觀:機(jī)器與風(fēng),建筑的暫時性。
這種建筑哲學(xué)的確立,使伊東豐雄找到了白色的鋼管和無色的玻璃,以及各種可以用來表達(dá)風(fēng)和流動的各種片狀或是管狀結(jié)構(gòu)。他的風(fēng)之塔和仙臺媒體中心為其贏得了國際聲譽(yù)。
3)對直線和重力的完全顛覆 這類建筑師往往不太受包豪斯傳統(tǒng)建筑教育思想的影響。 其外部形態(tài)扭曲或是散亂,深受現(xiàn)代藝術(shù)影響而顯得喧鬧、雜亂或是神秘。
但在線條上卻有著自然界生物流暢的曲線。 美國建筑師弗蘭格。
蓋里是表現(xiàn)最突出的一個。他用詩意夢幻的涂鴉構(gòu)想來設(shè)計草圖,然后用設(shè)計幻影戰(zhàn)斗機(jī)的3D軟件來進(jìn)行三維設(shè)計。
最后用最原始的施工辦法:堆土堆的辦法堆出真實體量,再在上面澆灌鋼筋混凝土。 而這實施的過程,都需要杰出的結(jié)構(gòu)工程師精心的配合。
這種顛覆傳統(tǒng)的設(shè)計思想并未妨礙蓋里設(shè)計出搖滾樂博物館、拉維萊特家具博物館以及比爾巴鄂古根海姆美術(shù)館這樣的不朽杰作。 另一位杰出的。
1. 施工組織設(shè)計(2013.12.15)
2. 井點降水施工方案(2013.12.20)
3. 地下車庫土方施工方案(2013.12.20)
4. 基坑開挖施工方案(2013.12.20)
5. 臨時用水施工方案(2013.12.20)
6. 臨時用電施工方案(2013.12.20)
7. 文明環(huán)境施工方案(2013.12.20)
8. 臨時消防施工方案(2013.12.20)
9. 質(zhì)量通病防治方案和施工措施(2013.12.20)
10. 測量放線施工方案(2013.12.21)
11. 褥墊層施工方案(2014.2.28)
12. 基礎(chǔ)筏板混凝土施工方案(2014.3.20)
13. 鋼筋施工方案(2013.12.20)
14. 模板施工方案(2013.12.20)
15. 混凝土施工方案(2013.12.20)
16. 防水施工方案(2014.3.5)
(1)透視投影:透視投影是用中心投影法將形體投射到投影面上,從而獲得的一種較為接近視覺效果的單面投影圖。
它具消失感、距離感、相同大小的形體呈現(xiàn)出有規(guī)律的變化等一系列的透視特性,能逼真地反映形體的空間形象。透視投影也稱為透視圖,簡稱透視。
在建筑設(shè)計過程中,透視圖常用來表達(dá)設(shè)計對象的外貌,幫助設(shè)計構(gòu)思,研究和比較建筑物的空間造型和立面處理,是建筑設(shè)計中重要的輔助圖樣。 透視投影符合人們心理習(xí)慣,即離視點近的物體大,離視點遠(yuǎn)的物體小,遠(yuǎn)到極點即為消失,成為滅點。
它的視景體類似于一個頂部和底部都被切除掉的棱椎,也就是棱臺。這個投影通常用于動畫、視覺仿真以及其它許多具有真實性反映的方面。
(2)軸測投影:將物體連同其參考直角坐標(biāo)系,沿不平行于任一坐標(biāo)面的方向,用平行投影法將其投射在一個投影面上所得到的圖形。 軸測投影是平行投影的一種。
將物體放在三個坐標(biāo)面和投影線都不平行的位置,使它的三個坐標(biāo)面在一個投影上都能看到,從而具有立體感,稱為“軸測投影”。這樣繪出的圖形,稱為“軸測圖”。
軸測圖在工程技術(shù)及其他科學(xué)中常有應(yīng)用。 在軸側(cè)圖中,物體上與任一坐標(biāo)軸平行的長度均可按一定的比率來量度。
三軸向的比率都相同時稱為“等測投影”,其中兩軸向比率相同時稱為“二測投影”,三軸向比率均不相同時稱為“三測投影”。軸測投影中投射線與投影面垂直的稱為“正軸測投影”,傾斜的稱為“斜軸測投影”。
(3)標(biāo)高投影;在物體的水平投影上,加注其某些特征面、線以及控制點的高度數(shù)值的正投影。 (4)多面正投影:多面正投影圖是用多個投影圖來表達(dá)各個表面的投影圖,這種圖的特點是度量性好,可反映真實圖形、作圖簡便,適用于表達(dá)設(shè)計施工思想的技術(shù)文件,它是工程設(shè)計的主要表達(dá)方式.其缺點是直觀性不強(qiáng),需要掌握一定的投影知識才能看懂.。
1)信息論方法, 如信息分析法、技術(shù)預(yù)測法等。
它是現(xiàn)代設(shè)計方法的前提。 2)系統(tǒng)論方法, 如系統(tǒng)分析法、人機(jī)工程以及面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計。
3)控制論方法, 如動態(tài)分析法等。 4)優(yōu)化論方法, 它是現(xiàn)代設(shè)計方法的目標(biāo)。
5)對應(yīng)論方法, 如相似設(shè)計、反求工程設(shè)計等。 6)智能論方法, 如CAE 、并行工程、人工智能等是現(xiàn)代設(shè)計方法的核心。
7)壽命論方法, 如可靠性設(shè)計、價值工程和穩(wěn)健性設(shè)計等。 8)離散論方法, 如有限元和邊界元方法。
9)模糊論方法, 如模糊評價和決策等。 10)突變論方法, 如創(chuàng)造性設(shè)計等。
它是現(xiàn)代設(shè)計方法的基礎(chǔ)。 11)藝術(shù)論方法 , 如藝術(shù)造型等。
設(shè)計方法 設(shè)計通常被描述為一個多步的過程,其主要任務(wù)是從信息需求中綜合出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表示、程序結(jié)構(gòu)、接口特征和過程細(xì)節(jié)。
Freeman在[FRE80]中對設(shè)計有較為詳細(xì)的描述: 設(shè)計是一項主要考慮進(jìn)行重要決策的活動,這些決策通常都與結(jié)構(gòu)有關(guān)。 設(shè)計與編程都要考慮抽象信息表示,但其詳細(xì)程度與編程有很大的不同。
設(shè)計的結(jié)果是一個一致的、合理計劃的程序表示,主要描述高層各部分的相互關(guān)系和低層所需的邏輯操作… 在前一章我們已經(jīng)指出,設(shè)計是由信息驅(qū)動的。各種軟件設(shè)計方法主要考慮分析模型中的三個域,因此數(shù)據(jù)、功能和行為三個域是整個設(shè)計創(chuàng)建活動的指南。
本章將討論多種用于創(chuàng)建設(shè)計模型(見圖13-1)的各個層次的方法,本章的目標(biāo)是提供一個系統(tǒng)地完成設(shè)計的方法,設(shè)計的結(jié)果就是構(gòu)造軟件的藍(lán)圖。14。
1 數(shù)據(jù)設(shè)計 數(shù)據(jù)設(shè)計是實施軟件工程中的四個設(shè)計活動的第一個(有人也認(rèn)為是最重要的一個)。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對程序結(jié)構(gòu)和過程復(fù)雜性都有影響,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對軟件質(zhì)量的影響是很深遠(yuǎn)的。
信息隱蔽和抽象數(shù)據(jù)的概念為數(shù)據(jù)設(shè)計提供了基礎(chǔ)。 Wasserman在參考文獻(xiàn)[WAS80]中總結(jié)了數(shù)據(jù)設(shè)計的過程: 數(shù)據(jù)設(shè)計的主要活動是選擇對需求定義和規(guī)約過程中找出來的數(shù)據(jù)對象(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))的邏輯表示。
選擇過程可以包括對候選結(jié)構(gòu)進(jìn)行算法分析,以決定出效率最高的結(jié)構(gòu);選擇過程也可以只使用一組模塊(一個包),在對象的某種表示上提供需要的操作。 設(shè)計中的另一個相關(guān)的活動是標(biāo)識要直接作用于邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的程序模塊,這樣,各個數(shù)據(jù)設(shè)計決策的影響域就受到了約束。
無論采用哪種設(shè)計技術(shù),好的數(shù)據(jù)設(shè)計將改善程序結(jié)構(gòu)和模塊劃分,降低過程復(fù)雜性。 Wasserman[WAS80]提出了一組用于數(shù)據(jù)規(guī)約和設(shè)計的原則。
在實際應(yīng)用中,數(shù)據(jù)設(shè)計在創(chuàng)建分析模型(見第12章)就已經(jīng)開始了,考慮到需求分析和設(shè)計經(jīng)常要重疊,我們主要考慮以下一組數(shù)據(jù)規(guī)約原則[WAS80]: 1。用于功能和行為的系統(tǒng)分析原則也應(yīng)用于數(shù)據(jù)。
我們通常要在導(dǎo)出、復(fù)審和刻畫功能需求和初步設(shè)計上花很多時間和工作量;數(shù)據(jù)對象及其關(guān)系、數(shù)據(jù)流和內(nèi)容的表示也應(yīng)該按步驟進(jìn)行開發(fā)和復(fù)審,其他可選的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)也應(yīng)加以考慮,數(shù)據(jù)模型對于軟件設(shè)計的影響也應(yīng)得到正確的評估,例如,一個多環(huán)鏈表可能可以很好地滿足數(shù)據(jù)需求,但它也可能導(dǎo)致過于復(fù)雜的軟件設(shè)計,而其他替代的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)可能會得到更好的結(jié)果。 2。
應(yīng)該標(biāo)識所有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其上的操作。設(shè)計一個高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須考慮其上的操作(見參考文獻(xiàn)[AHO83]),例如,考慮一個由不同數(shù)據(jù)元素組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在許多重要的軟件功能中都要操作這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
通過評估該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作,可定義一個抽象數(shù)據(jù)類型,以便在以后的軟件設(shè)計中使用。 抽象數(shù)據(jù)類型的規(guī)約將大大簡化軟件設(shè)計。
3。應(yīng)當(dāng)建立數(shù)據(jù)字典,并用于數(shù)據(jù)設(shè)計和程序設(shè)計。
數(shù)據(jù)字典的概念在第12章中已經(jīng)介紹,數(shù)據(jù)字典明確表示了數(shù)據(jù)對象間的關(guān)系以及對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的元素的約束。如果有一個類似字典的數(shù)據(jù)規(guī)約存在,那些必須利用某些特定關(guān)系的優(yōu)秀算法的定義將得到簡化。
4。低層的設(shè)計決策應(yīng)該推遲到設(shè)計過程的后期。
數(shù)據(jù)設(shè)計可以采用逐步求精的過程,也就是說,總體的數(shù)據(jù)組織可以在需求分析階段定義,在概要設(shè)計中進(jìn)行精化,并在以后的設(shè)計迭代中進(jìn)行詳細(xì)描述。在數(shù)據(jù)設(shè)計中應(yīng)用自頂向下方法的優(yōu)點與在軟件設(shè)計中應(yīng)用自頂向下方法的優(yōu)點類似:主要的結(jié)構(gòu)屬性要首先進(jìn)行設(shè)計和評估,以便建立數(shù)據(jù)的體系結(jié)構(gòu)。
5。只有那些需要直接使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部數(shù)據(jù)的模塊才能看到該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表示。
信息隱蔽的概念以及相關(guān)的耦合概念為軟件設(shè)計質(zhì)量的評估提供了依據(jù)。本原則不但強(qiáng)調(diào)了這兩個概念的重要性,還強(qiáng)調(diào)了“將數(shù)據(jù)對象的邏輯視圖和物理視圖分開的重要性”[WAS80]。
6。應(yīng)該開發(fā)一個由有用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用于其上的操作組成的庫。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作都應(yīng)被看作可用于軟件設(shè)計的資源,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以考慮到復(fù)用。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模板(抽象數(shù)據(jù)類型)庫可以減少數(shù)據(jù)規(guī)約和設(shè)計的工作量。
7。軟件設(shè)計和程序設(shè)計語言應(yīng)該支持抽象數(shù)據(jù)類型的規(guī)約和實現(xiàn)。
如果沒有辦法對已有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行規(guī)約,復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)(以及對應(yīng)的設(shè)計)將變得非常困難。例如,如果目標(biāo)語言是Fortran的話,實現(xiàn)(或設(shè)計)一個鏈表或多層異構(gòu)數(shù)組將是非常困難的,因為Fortran不支持直接對這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)約。
以上這些原則為數(shù)據(jù)設(shè)計提供了基礎(chǔ),它們既可以應(yīng)用在軟件工程的定義階段,也可以應(yīng)用在開發(fā)階段。 在本書的其他部分我們已經(jīng)指出,清晰的信息定義是軟件開發(fā)成功的關(guān)鍵。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護(hù)知識產(chǎn)權(quán),根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》,如果我們轉(zhuǎn)載的作品侵犯了您的權(quán)利,請在一個月內(nèi)通知我們,我們會及時刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習(xí)鳥. 頁面生成時間:2.634秒