第11章軟件生產(chǎn)的方法與工具

11.2軟件開發(fā)工具的新發(fā)展第11章軟件生產(chǎn)的方法與工具11.1傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化方法與工具

上頁下頁末頁首頁11.1.1結(jié)構(gòu)化分析11.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計

結(jié)束11.1傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化方法與工具

第11章軟件生產(chǎn)的方法與工具11.1.3結(jié)構(gòu)化編程11.1.4其他圖示工具11.1.5結(jié)構(gòu)化方法的局限性上頁下頁末頁首頁結(jié)束11.1.1結(jié)構(gòu)化分析☆數(shù)據(jù)流圖用四種符號來描述數(shù)據(jù)流入、流出一個系統(tǒng)和在系統(tǒng)內(nèi)被轉(zhuǎn)換的過程。(1)外部實體：用方框表示的數(shù)據(jù)來源和終點。(2)數(shù)據(jù)存儲：用開口的矩形表示數(shù)據(jù)要被保存在那兒。(3)處理過程：用圓角的矩形表示對輸入數(shù)據(jù)的加工處理。(4)數(shù)據(jù)流：用帶箭頭的線條表示數(shù)據(jù)在處理過程、數(shù)據(jù)存儲和外部實體之間的移動。☆數(shù)據(jù)字典定義了數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲的內(nèi)容，使系統(tǒng)開發(fā)者能準確地知道每個數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲中具體包含了哪些數(shù)據(jù)?！钐幚磉^程說明描述最底層的數(shù)據(jù)流圖的每個處理過程中的處理邏輯，描述了如何將輸入的數(shù)據(jù)流加工成輸出的數(shù)據(jù)流。

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DFD示例——學生選課系統(tǒng)上頁下頁末頁首頁結(jié)束11.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)化設(shè)計是一種自上而下逐層展開的設(shè)計方法。它包括一整套規(guī)則和技巧，通過增加程序的清晰性和簡明性來達到減少編程、調(diào)試和維護工作量的目的。設(shè)計時首先考慮主要的功能，然后將主要功能分解成下層的子功能，再對子功能進行分解直至最底層。如果做過結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)分析，分析的結(jié)果——結(jié)構(gòu)化說明書——就可以成為結(jié)構(gòu)化設(shè)計的依據(jù)。

結(jié)構(gòu)圖示例——學生管理系統(tǒng)前兩層上頁下頁末頁首頁結(jié)束11.1.3結(jié)構(gòu)化編程☆結(jié)構(gòu)化編程是結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法在編程中的延伸，同結(jié)構(gòu)化設(shè)計一樣，也遵循模塊化和自頂向下的原則。結(jié)構(gòu)化編程還通過讓控制盡量簡明的方式來組織和編寫程序，減少甚至消除程序中向前和向后的跳轉(zhuǎn)，達到使程序更加容易理解和更加容易修改的目的?！罱Y(jié)構(gòu)化設(shè)計產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)圖中，每個方框代表了一個復合程序模塊，它可以分解成多個模塊，每個模塊只完成一個或很少幾個功能。最好每個模塊都能相互獨立?；ハ噙B接時，盡量使每個模塊只有一個入口和出口。共享數(shù)據(jù)的模塊也應該盡量地減少?！钅K之間不應該有隱含的關(guān)聯(lián)，那樣會引起“波紋效應”——一個模塊的修改會影響到其他模塊產(chǎn)生意外的結(jié)果。

上頁下頁末頁首頁結(jié)束11.1.4其他圖示工具☆業(yè)務流程圖用共同約定的簡單符號直觀地記述業(yè)務活動的過程，不僅可以描述“數(shù)據(jù)”的流程，也可以同時描述“物流”和人的活動，與專業(yè)性很強的“DFD”圖相比，更容易為用戶所理解，所以在系統(tǒng)分析中常作為同用戶交流的工具。

業(yè)務流程圖示例上頁下頁末頁首頁結(jié)束☆系統(tǒng)流程圖描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的流動。它用不同的符號和流線，重點描述數(shù)據(jù)輸入、輸出和處理的關(guān)系，還能表示出數(shù)據(jù)的存儲載體，常常用于系統(tǒng)的物理設(shè)計。

系統(tǒng)流程圖示例——學生選課系統(tǒng)上頁下頁末頁首頁結(jié)束11.1.5結(jié)構(gòu)化方法的局限性☆結(jié)構(gòu)化方法是一種線性化的方法。分析、設(shè)計與編程每一階段都要在上一階段完成之后才能開始。在長達數(shù)年的開發(fā)過程中，組織中不可避免的變化要求系統(tǒng)不斷做出修改，這些修改都必須依次通過分析、設(shè)計與編程各個階段。進入20世紀90年代后，組織中業(yè)務變化越來越頻繁，引起修改量越來越大，開發(fā)成本迅速上升。這常常導致嚴格的結(jié)構(gòu)化方法在整個開發(fā)過程中不能貫徹始終?！罱Y(jié)構(gòu)化方法本身也有一些弱點：它是面向過程的方法。它的側(cè)重點在于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程，而不是數(shù)據(jù)本身。人們現(xiàn)在已經(jīng)認識到，數(shù)據(jù)的處理過程是不穩(wěn)定的、變化的，而數(shù)據(jù)本身卻相對地比較穩(wěn)定，也更有價值。一個部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以供給許多部門共享，只是它們各自對數(shù)據(jù)的處理方式不同而已

上頁下頁末頁首頁11.2.1面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)11.2.2計算機輔助軟件工程結(jié)束11.2軟件開發(fā)工具的新發(fā)展第11章軟件生產(chǎn)的方法與工具11.2.3軟件再造工程

上頁下頁末頁首頁結(jié)束11.2.1面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)1.面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)勢☆由于對象可以重復用，面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法就能直接引用可重用的構(gòu)件，以節(jié)省編寫軟件的時間和費用。當然，如果沒有建立起可利用的對象類庫，人們是不會見到什么效果的?！蠲嫦?qū)ο蟮能浖_發(fā)還導致了其他方法上的變革。一旦對象庫建立起來，設(shè)計及程序編寫工作通常在系統(tǒng)分析文檔未完成時便可進行。從理論上講，只要系統(tǒng)的規(guī)格要求制定出來，設(shè)計與編程工作就可以同時著手進行。開發(fā)者（用戶和信息系統(tǒng)專業(yè)人員）使用快速原型法設(shè)計系統(tǒng)。設(shè)計完成后的原型將包括大量的完整系統(tǒng)所需的程序。☆面向?qū)ο蟮姆椒☉摷訌娪脩粼诰幊坦ぷ髦械膮⑴c。用戶會感到對象較以前的結(jié)構(gòu)化工具（例如,設(shè)計圖表）更加容易理解，在運用時更加自然。除此之外，原型的迭代修改主要是依靠用戶，這也使用戶在設(shè)計甚至編程工作中處于核心地位。

上頁下頁末頁首頁結(jié)束2.運用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的障礙☆雖然對面向?qū)ο蠹夹g(shù)及編程工具的培訓需求越來越大，但面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)仍處于不成熟階段，要讓大多數(shù)公司采用，還需要做大量的驗證。盡管人們曾提出過幾種面向?qū)ο蠓椒?，但目前還沒有公認的標準。許多公司在試用這種方法時猶豫不決，還因為這需要人員的廣泛培訓并拋棄原有的傳統(tǒng)方法。管理部門已意識到，完全轉(zhuǎn)變到面向?qū)ο箝_發(fā)方法需要一個很長的階段。多數(shù)公司在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)中投資巨大，這些系統(tǒng)必須繼續(xù)維持，直到它們到了該淘汰的時候為止?！钸\用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟ€需要開發(fā)許多新的技術(shù)。原先用以存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)定義及程序代碼的數(shù)據(jù)字典已不適用于面向?qū)ο蟮木幊?，應設(shè)計出新的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)字典。

上頁下頁末頁首頁結(jié)束11.2.2計算機輔助軟件工程1.CASE工具☆計算機輔助軟件工程CASE，有時也被稱為計算機輔助系統(tǒng)工程，是一種使系統(tǒng)開發(fā)得以自動化的工具，目的是減少重復工作量?！頒ASE工具提供了自動繪圖功能，用以產(chǎn)生圖表、流程圖，并支持屏幕及報表生成器、數(shù)據(jù)字典、高效報表工具、分析校驗工具及代碼和文檔生成器?！頒ASE工具一般是通過以下幾種途徑來提高生產(chǎn)率和質(zhì)量的?！裰С忠环N標準的開發(fā)方法和設(shè)計原則,使設(shè)計和整個開發(fā)過程更具有整體性?！窀倪M用戶和技術(shù)專家之間的交流，以使大型開發(fā)團體和軟件工程能更有效地協(xié)調(diào)?！裢ㄟ^設(shè)計庫將系統(tǒng)設(shè)計的各個部分組織并聯(lián)系在一起，對其進行快速處理。●自動消除分析與設(shè)計中的冗余及錯誤。

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CASE工具的組成上頁下頁末頁首頁結(jié)束2.CASE工具實例☆CASE工具是根據(jù)其在系統(tǒng)開發(fā)過程中是支持前期工作還是后期工作來進行分類的。前期CASE工具側(cè)重于獲取系統(tǒng)開發(fā)初期的分析及設(shè)計信息，能自動生成數(shù)據(jù)流圖、結(jié)構(gòu)圖、實體-關(guān)系圖以及系統(tǒng)的其他規(guī)格說明，以便在編碼前可以方便地對它們進行修改?！詈笃贑ASE工具用于代碼的編寫、檢測及維護工作，包括文本編輯器、語法測試器、編譯器、交叉引用生成器、聯(lián)接器、符號調(diào)試器、可執(zhí)行文件生成器、代碼生成器和應用程序生成器?！钤S多CASE工具自動將數(shù)據(jù)與要用到它們的過程相連。☆CASE工具包的一個核心部分是信息儲存庫，它存儲了系統(tǒng)分析員在項目開發(fā)中定義的所有信息。上頁下頁末頁首頁結(jié)束3.應用CASE面臨的挑戰(zhàn)☆現(xiàn)在還很難明確說出應用CASE方法能使生產(chǎn)效率提高多少。一些研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CASE工具能夠提高生產(chǎn)效率，而另一些研究卻指出，CASE工具不但對生產(chǎn)效率的提高沒多大影響，相反對系統(tǒng)的質(zhì)量還會產(chǎn)生負作用。這一問題仍然處于混然不清的狀態(tài)，因為軟件開發(fā)過程中效率的提高一直難以衡量和量化?！畋M管CASE工具在系統(tǒng)開發(fā)的一些方面提供了便利，它能夠加快分析和設(shè)計的速度，利于重新設(shè)計，但它并不能做到系統(tǒng)設(shè)計的自動化，并且無法使業(yè)務上的需要自然而然地得到滿足。☆CASE工具提供了一系列的節(jié)省勞動力的開發(fā)工具，使軟件開發(fā)達到了自動化。但實際上，實行自動化的軟件開發(fā)過程是由一種特定的開發(fā)方法決定的。

上頁下頁末頁首頁結(jié)束11.2.3軟件再造工程☆軟件再造工程是一種更新早期軟件的技術(shù)?！钴浖僭旃こ贪?個步驟：逆向工程、對設(shè)計及軟件規(guī)格進行修改和正向工程。逆向工程需要從現(xiàn)有的系統(tǒng)中提取其中隱含的業(yè)務運作規(guī)程。早期的、非結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)沒有結(jié)構(gòu)化的技術(shù)文檔對系統(tǒng)所支持的業(yè)務功能做清楚的說明，它們也缺少系統(tǒng)設(shè)計以及程序編制方面的文檔。逆向工程工具能讀取并分析現(xiàn)有系