4，考虑下述的自动化图书馆流通系统：每本书都有一个条形码，每个人都有一个带条形码的卡片。但一个借阅人想借一本书时，图书管理员扫描书上的条形码和借阅人卡片的条形码，然后在计算机终端上输入C；当归还一本书时，图书管理员将再次扫描，并输入R。图书管理员可以把一些书加到（+）图书集合中，也可以删除（—）它们。借阅人可以再终端上查找到某个作者所有的书（输入“A=”和作者名字），或具有指定标题的所有书籍（输入“T=”和标题），或属于特定主题范围内的所有图书（输入“S=”加主题范围）。最后，如果借阅人想借的书已被别人借走，图书管理员将给这本书设置一个预约，以便书归还时把书留给预约的借阅人（输入“H=”加书号）。 试用有穷状态机说明上述的图书流通系统

答：图书馆流通系统的有穷状态机描述如下：

（一）图书状态的有穷状态机描述

状态机J：{书在图书馆S1，书被借出S2，书被预约S3}

输入集K：{书上条形码，借阅卡条形码，终端输入各种命令}

转换函数T：如图4.4.1所示

初始态S：{书在图书馆S1，书被借出S2}

终态集F：{书被借出S2，书被预约S3}

扫描两个条形码，在终端输入C 书在图书馆S1 扫描两个条形码，在终端输入R 图4.1.1 书被借出S2 在终端输入“H=”加书号 书归还，扫描两个条形码，在终端输入R 书被预约S3 二)图书馆终端管理员模式的有穷状态机描述

状态机J：{管理员设置状态，书入库，书出库（删除），预约}

输入集K：{终端输入管理员命令，书的各种状态（S1，S2，S3}

转换函数T：如图4.4.2所示

初始态S：{管理员设置状态}

终态集F：{书入库，书出库（删除），预约，} 预约 书状态为S2&终端输入“H=”加书名 管理员设置状态 管理员删除 管理员添加 书出库（删除） 书入库 图4.4.2 二)图书馆终端用户模式的有穷状态机描述

状态机J：{读者查询状态，查询结果}

输入集K：{终端输入用户查询命令，书的各种状态（S1，S2，S3）}

转换函数T：如图4.4.3所示

初始态S：{读者查询状态} 终态集F：{查询结果} 终端输入各种查询命令 查询结果 读者查询状态

5，试用Petri网说明第四题所述图书馆中一本书的循环过程，在规格说明中应该包括操作H、C及R。

答：其中P1表示书在图书馆P2表示书在读者手上，P3书被预约

P1 P2 . . P3

6，试用Z语言对第四题所描述图书馆图书流通系统做一个完整的规格说明。 答：(这题真的不会！) BOOK_STATE

Book_in,Book_out,Book_reserve Book_in∩Book_out∩Book_reserve=Φ Book_in∪Book_out∪Book_reserve=BOOK_STATE

第五章

5.1为每种类型的模块耦合举一个具体的例子。

答：耦合式对一个软件结构内不同模块之间互联程度的度量。耦合强弱取决于接口的复杂度，进入或访问某一模块的点，以及通过接口的数据。一般模块之间的可能的连接方式有七种，构成耦合的七种类型，它们的关系为：

低 耦合性 高 非直接耦合

强 独立性 弱 下面举例说明以上耦合：

A． 非直接耦合：两个模块没有直接的关系（模块1和模块2），独立性最强 B.数据耦合：即一个模块访问另一个模块的时候，彼此之间是通过数据参数来交换输入、输出信息的，这种耦合为数据耦合。这种耦合较为松散，模块间独立性较强。 数据耦合 特征耦合 控制耦合 外部耦合 公共耦合 内容耦合 模块1 模块2 模块3 模块4 开发票 金额 单价 数量 交房费 C.特征耦合：即一组模块通过参数传递记录信息，用户情况是个数据结构，图中模块都与此有关，“计算水费”和“计算电费”本没有关系，由于引用了此数据结构产生了依赖关系 水费 电费 用户情况 计算水电费 用户情况 计算水费费 计算电费 D.控制耦合：即如果一个模块通过传送开关、标志、名字等控制信息，明显地控制选择另一模块的功能，就是控制耦合 E.外部耦合：一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。 F.公共耦合: 若一组模块都访问同一个公共数据环境，则它们之间的耦合就称为公共耦合。

G.内容耦合：如果出现以下情况之一，两个模块就发生了内容耦合 ① 一个模块访问另一个模块的内部数据。

② 一个模块不通过正常入口儿转到另一个模块的内部

③ 两个模块有一部分程序代码重叠（只可能发生在汇编程序中） ④ 一个模块有多个入口（这意味着一个模块有几种功能）

A模块Flag B F1 F2 … Fn A模块 B模块 使用 打印机 使用 A模块 B模块 C模块 全局数组 Sub AA(….) … … Goto L … End sub Sub BB(..) … … L: … … End sub

5.2为每种类型的模块内聚举一个例子

答：内聚标志着一个模块内各个元素之间彼此结合的紧密程度，它是信息隐藏和局部化概念的自然扩展。 低内聚：

A． 偶然内聚：如果一个模块完成一组任务，这些任务彼此间即使有关系，关系也是很松散的。这就叫做

偶然内聚

偶然内聚的例子：在模块T 中有A,B,C三条语句，至少从表面上看来这三条语句没什么联系，只是因为D,E,F,G中都有这三条语句，为了节省空间才把这三条语句作为一个模板放在一起。

B． 逻辑内聚：如果一个模块完成的任务在逻辑上属于相同或相似的一类(例如一个模块产生各种类型的全

部输出)，称为逻辑内聚

逻辑内聚的例子：某一个模块将打印，年，月，日，具体打印什么，将由传入的控制标志所决定。 C． 时间内聚：一个模块包含的任务必须在同一段时间内执行（例如，模块完成各种初始化工作），称为时

间内聚

时间内聚的例子：将多个变量的初始化放在同一个模块中实现。 中内聚：

A． 过程内聚：如果一个模块内的处理元素是相关的，而且必须以特定次序执行，称为过程内聚 过程内聚的例子：一个子程序，将开始读取学生的学号，然后是姓名，最后将读取分数，是由于特定的顺序而将这些操作组合在一起的

B． 通讯内聚：如果模块中所有的元素都使用同一个输入数据和（或）产生同一个输出数据，则称为通讯

内聚

通讯内聚的例子：有一个子程序，它将打印实验报告，并且在完成后重新初始化传进来的实验数据。这个程序具有通讯内聚性。因为这两个操作由于使用同一个数据源联系在了一起。 高内聚：

A． 顺序内聚：如果一个模块内的处理元素和同一个功能密切相关，而且这些处理必须顺序执行（通常一

个处理元素的输出数据作为下一个处理元素的输入数据），则称为顺序内聚。

顺序内聚的例子：有一个子程序，通过给出的生日，先计算出年龄。再根据年龄算出退休的时间，则这个程序具有顺序内聚性。

B． 功能内聚：如果模块内所有的元素属于一个整体完成一个单一的功能，则成为功能内聚。 功能内聚的例子：一个程序中所有的操作都是为了算出一个人的年龄

5.3用面向数据流的方法设计下列系统的软件结构 ①储蓄系统