軟件開發(fā)過程中的方法研究的論文

1、軟件開發(fā)過程中的方法研究的論文軟件開發(fā)過程中的方法研究的論文摘要先進的生產(chǎn)模式要求信息集成和功能集成貫穿于生產(chǎn)周期的每一階段，功能的集成需要軟件系統(tǒng)的支持，從而推動先進生產(chǎn)模式的實現(xiàn)。軟件開發(fā)過程是建造軟件解決方案的關(guān)鍵要素。本文詳細討論了兩類主要的過程開發(fā)方法，即面向?qū)ο蠓椒ê徒Y(jié)構(gòu)化方法。 關(guān)鍵詞軟件開發(fā)；面向?qū)ο蠓椒?；結(jié)構(gòu)化方法 中圖分類號:tp311.52 文獻標識碼:a 文章編號:1009-914x(2013)07-0065-01 一、軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程 軟件可劃分為智能軟件、系統(tǒng)軟件和應用軟件三個領(lǐng)域。由于不同的軟件采用的開發(fā)知識不同，從而構(gòu)成各自相應的方法。盡管，智能軟件和應用軟件

2、分屬不同的領(lǐng)域，但智能軟件和應用軟件都是計算機軟件。建造軟件系統(tǒng)的解決方案由三個關(guān)鍵的相互關(guān)聯(lián)的基本要素組成：1.軟件工程過程（sep）。2.軟件工程過程支持環(huán)境（sepse，如開發(fā)工具和建模語言等）。3.培訓、指導和咨詢服務(wù)。 二、當前主流的軟件開發(fā)方法 （一）結(jié)構(gòu)化方法 1.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法 20世紀60年代，圍繞是否應取消goto語句，人們展開了一場激烈的爭論。最終人們認識到，軟件開發(fā)中的問題的解決不僅僅是簡單的取消goto語句，而是應該改變傳統(tǒng)軟件開發(fā)思維觀念，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建新的程序設(shè)計方法。 圍繞goto語句爭論的結(jié)果使人們形成了新的思維觀念：編寫程序時，在正確地實現(xiàn)了軟件功能的前

3、提下，必須考慮到程序的可維護性，重視程序的可讀性、清晰性和可理解性，而不能隨心所欲地去過分追求程序編寫技巧。 由于使用三種基本程序結(jié)構(gòu)（順序、選擇、循環(huán)）組成的程序具有良好的可讀性、清晰性和可理解性，容易維護，所以逐漸成為主流的程序結(jié)構(gòu)標準。按照這樣的新思維觀念，形成了一個新的程序設(shè)計方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計是根據(jù)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計原理，將每個模塊的功能用相應的標準控制結(jié)構(gòu)表示出來，從而實現(xiàn)詳細設(shè)計。 2.結(jié)構(gòu)化分析方法和結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法的巨大成功推動了結(jié)構(gòu)化分析方法和結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法的發(fā)展。結(jié)構(gòu)化分析方法根據(jù)分解與抽象的原則，按照系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的流程，用數(shù)據(jù)流圖來建立

4、系統(tǒng)的功能模塊，從而完成需求分析工作。 結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法使用模塊化和自頂向下逐步細化技術(shù)，將數(shù)據(jù)流圖等結(jié)構(gòu)化分析的結(jié)果轉(zhuǎn)化為軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，用軟件結(jié)構(gòu)圖來建立系統(tǒng)的物理模型，實現(xiàn)系統(tǒng)的概要設(shè)計。 結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)有效地遏制了軟件危機的蔓延，直到現(xiàn)在仍在發(fā)揮作用。結(jié)構(gòu)化方法簡單實用，技術(shù)成熟，應用廣泛，但難以承擔大規(guī)模的項目或特別復雜的項目，難以解決軟件重用（復用）問題，難于適應需求變化，且軟件維護依然比較復雜。 （二）面向?qū)ο蠓椒?面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法包括面向?qū)ο蠓治龇椒ǎ╫bject-orientedanalysis，簡稱ooa）、面向?qū)ο笤O(shè)計方法（object-orienteddesign，

5、簡稱ood）和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（object-orientedprogramming，簡稱oop），其核心是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法。 一般認為軟件由程序和文檔組成，而程序又由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法組成，在傳統(tǒng)的程序設(shè)計方法中，數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）和施加在數(shù)據(jù)上的操作（算法）被分離成兩個獨立的部分，而程序被看作是工作在數(shù)據(jù)上的一系列過程或函數(shù)的集合，然而客觀世界的實體既有靜態(tài)的屬性（即數(shù)據(jù)），又有動態(tài)的行為（即對數(shù)據(jù)的操作），因此這兩方面內(nèi)容密切相關(guān)，由于傳統(tǒng)的程序設(shè)計方法將這兩方面內(nèi)容分離，無形中加深了問題空間與解空間之間的裂痕，增加了軟件開發(fā)的難度。 相反，面向?qū)ο蠓椒ㄓ邢铝幸c：客觀世界是由各種對象（o

6、bject）組成的，復雜對象可以由簡單對象組成。有共同屬性和方法的一組對象抽象為一個類（class）。一個類（子類）可以繼承另外一個類（父類）的方法和屬性，這一特性稱為繼承。對象之間通過傳遞消息進行通信。 以上特點可以歸結(jié)為如下的公式：object-oriented=object+classification +inheritance+communicationwithmessages。在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法中，數(shù)據(jù)和施加在數(shù)據(jù)上的操作被封裝在一起，形成類和對象的概念，用對象分解取代了傳統(tǒng)方法的功能分解。這一思維觀念創(chuàng)新使得問題空間與解空間的結(jié)構(gòu)基本一致，有利于軟件復用，也與人們通常認識世界的

7、思維方式相符， 更利于加強代碼的易懂性。 在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法基礎(chǔ)上，許多面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計（ooaood）方法被提出，比較著名的如wirfs-brock方法、booch方法、coad/yourdon方法、對象建模技術(shù)omt（objectmodelingtechnique）、面向?qū)ο筌浖こ蘯ose（object-orientedsoftwareengineering）等。這些面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計方法各有各的特點，為了吸收它們各自的優(yōu)點，形成統(tǒng)一的面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計方法，booch、jacobson和rambaugh三人合作，于20世紀90年代后期提出了統(tǒng)一建模語言uml（unifiedmod

8、elinglanguage）。在uml基礎(chǔ)上形成的面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法開始得到廣泛的應用，成為20世紀90年代直到目前占主導地位的軟件開發(fā)方法，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法這一思維觀念創(chuàng)新可以被稱為程序設(shè)計方法的第二次飛躍。 然而，在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，軟件開發(fā)階段的劃分是比較模糊的，通常要在分析、設(shè)計與實現(xiàn)等階段間進行多次迭代。 （三）形式化方法 隨著科技的發(fā)展，計算機軟件越來越多地被用來執(zhí)行那些可能會導致嚴重后果甚至危及生命的任務(wù)，例如宇宙飛船發(fā)射、鐵路安全監(jiān)控和核反應堆監(jiān)控等任務(wù)，這些系統(tǒng)的軟件復雜性遠遠超過一般軟件，如何在軟件復雜性增加的情況下仍能確保軟件執(zhí)行結(jié)果安全可靠至關(guān)重要，達到這一目標的一

9、種途徑就是使用形式化方法。 軟件工程中的形式化方法就是依靠數(shù)學模型和計算來描述和驗證一個目標軟件系統(tǒng)的行為和特性，包括需求規(guī)格、設(shè)計和實現(xiàn)等，形式化方法最根本的特征就是建立在嚴格的數(shù)學基礎(chǔ)上，如果一個方法有良好的數(shù)學基礎(chǔ)（這個基礎(chǔ)提供一系列精確定義的概念，如：一致性和完整性，以及定義規(guī)范的實現(xiàn)和正確性），那么它就是形式化的，典型的以形式化規(guī)約語言給出。 形式化方法能很好地解決在軟件開發(fā)中經(jīng)常出現(xiàn)的二義性問題，因為形式化方法主要是符號系統(tǒng)，這種符號系統(tǒng)具有一定的數(shù)學性質(zhì)。 形式化方法也有其缺點，首先是規(guī)范所使用的數(shù)學工具與模型并不能保證規(guī)范的絕對正確和安全性；其次是對于任何一種數(shù)學規(guī)范，在其基本的數(shù)學意義下，針對不同的工程背景，并不是只有一種解釋。當然，這些不是二義性問題，而是不同領(lǐng)域?qū)σ?guī)范的解釋和相容性問題。 三、結(jié)論 計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及其在企業(yè)中的應用，產(chǎn)生許多新的生產(chǎn)模式。這些新的模式對產(chǎn)品進行生命周期的設(shè)計和管理提出了進一步的要求。結(jié)構(gòu)化方法和面向?qū)ο蠓椒ㄊ乾F(xiàn)今主要的軟件開發(fā)過程方法。結(jié)構(gòu)化方法貫徹自頂向下逐步細化的“功能分解”思想，其基于功能分解的特點，使之不足明顯。面向?qū)ο蠓椒▌t是從問題域中客觀存在的事物出發(fā)來構(gòu)造系統(tǒng)，用對象