軟件工程資料課件

軟件工程信息工程大學(xué)軟件工程信息工程大學(xué)學(xué)習(xí)“軟件工程”的目的和意義學(xué)會如何在現(xiàn)代IT企業(yè)的環(huán)境中做一個成功者；學(xué)會如何做世界級的、高質(zhì)量的研究；學(xué)會如何創(chuàng)建大規(guī)模的軟件產(chǎn)品。

——微軟全球資深副總裁原微軟亞洲研究院院長首席科學(xué)家張亞勤

學(xué)習(xí)“軟件工程”的目的和意義學(xué)會如何在現(xiàn)代IT企業(yè)的環(huán)境中做一、全球軟件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、趨勢與挑戰(zhàn)TheChallengesandOpportunitiesoftheGlobalSoftwareIndustry.軟件產(chǎn)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢軟件產(chǎn)業(yè)的服務(wù)化趨勢軟件產(chǎn)業(yè)的全球化趨勢智能網(wǎng)絡(luò)(IntelligentWeb)·從靜態(tài)網(wǎng)到動態(tài)網(wǎng)·從被動方式到主動方式·從呈現(xiàn)信息和瀏覽的窗口到智能生成的平臺·從HTML到XML一、全球軟件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、趨勢與挑戰(zhàn)TheCha一、全球軟件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、趨勢與挑戰(zhàn)TheChallengesandOpportunitiesoftheGlobalSoftwareIndustry.軟件產(chǎn)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢軟件產(chǎn)業(yè)的服務(wù)化趨勢軟件產(chǎn)業(yè)的全球化趨勢

相對目前“打包式”軟件，為用戶提供智能化的“服務(wù)式”軟件。一、全球軟件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、趨勢與挑戰(zhàn)TheCha一、全球軟件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、趨勢與挑戰(zhàn)TheChallengesandOpportunitiesoftheGlobalSoftwareIndustry.軟件產(chǎn)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢軟件產(chǎn)業(yè)的服務(wù)化趨勢軟件產(chǎn)業(yè)的全球化趨勢·強(qiáng)調(diào)開放性、交互性·支持主流的開放式標(biāo)準(zhǔn)·人才的全球化對中國軟件企業(yè)有什么啟示和挑戰(zhàn)？一、全球軟件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、趨勢與挑戰(zhàn)TheChaTalentBeyondTechnology_WhatKindofTalentWeNeedforModernSoftwareDevelopment扎實(shí)的基礎(chǔ)創(chuàng)新、獨(dú)立的工作能力主人翁精神和團(tuán)隊(duì)精神溝通與協(xié)調(diào)能力成就感強(qiáng)、有激情自覺地干好工作契而不舍，從錯誤中學(xué)習(xí)二、現(xiàn)代軟件開發(fā)對人才的要求TalentBeyondTechnology_在微軟流傳著這樣一個故事

有一次比爾.蓋茨和上帝談話，上帝對他說：“地球明天就要?dú)缌耍∮捎谀闶侨绱说某晒?，因此我特許你從地球上帶一樣?xùn)|西到天堂！你想帶什么？”比爾.蓋茨回答：“請?jiān)试S我從微軟選300個最優(yōu)秀的人，我要把他們帶到天堂！”

盡管微軟的windows,Exchang,SQL,Office等都非常重要，但如果沒有象你們這些人才，微軟也將一無所有。你們對微軟來說是處于第一位的。在微軟流傳著這樣一個故事有一次比爾.蓋茨和上帝我國復(fù)合型軟件人才匱乏,培養(yǎng)適應(yīng)迅速變化的市場需求的復(fù)合型軟件人才已是迫在眉睫。三、信息化建設(shè)中對復(fù)合型軟件人才的需求

復(fù)合型軟件人才—具備不同專業(yè)背景、有市場觀念的開發(fā)管理、工程管理和軟件經(jīng)營等復(fù)合型軟件人才；我國復(fù)合型軟件人才匱乏,培養(yǎng)適應(yīng)迅速變化的市場需求的四、軟件開發(fā)中的錯誤觀點(diǎn)2.軟件需求分析很困難，不管三七二十一先把軟件做了再說，反正軟件是靈活的，隨時可以修改。1.只要掌握了1-2門程序設(shè)計(jì)語言，進(jìn)行軟件開發(fā)就沒有問題?？傊?，錯誤認(rèn)為：軟件就是程序，開發(fā)軟件就是編寫程序。3.只要有最好的開發(fā)工具、最好的計(jì)算機(jī)，一定能做出優(yōu)秀的軟件。

四、軟件開發(fā)中的錯誤觀點(diǎn)2.軟件需求分析很困難，不管三七二十本課程學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容1.傳統(tǒng)的軟件工程方法2.面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)—UML統(tǒng)一建模語言3.軟件項(xiàng)目管理及CMM4.軟件復(fù)用及構(gòu)件工程

本課程以傳統(tǒng)的軟件工程技術(shù)為基礎(chǔ)，主要討論如何應(yīng)用軟件工程的最新技術(shù)—UML統(tǒng)一建模語言進(jìn)行軟件開發(fā)，提高軟件開發(fā)的水平和技術(shù)。本課程學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容1.傳統(tǒng)的軟件工程方法課程特點(diǎn)與安排1.課程特點(diǎn)：

實(shí)踐性強(qiáng)、發(fā)展迅速2.課程安排：課堂教學(xué)（32學(xué)時）—授課、案例分析、討論課程設(shè)計(jì)（需求分析、總體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)及評審

共8學(xué)時）3.關(guān)于考試：

筆試：60分，課程設(shè)計(jì)：30分，平時：10分課程特點(diǎn)與安排1.課程特點(diǎn)：作者：許家珆曾翎彭德中出版社：高等教育出版社出版日期：2009-10配套光盤1張1.軟件工程—理論與實(shí)踐

本書是教育部新世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)工程的子課題“軟件工程網(wǎng)絡(luò)課程”配套教材。其主要特色是理論與實(shí)踐密切結(jié)合，給出了“軟件工程課程設(shè)計(jì)”的相關(guān)指導(dǎo)。教材及主要參考書作者：許家珆曾翎彭德中1.軟件工程—理論與實(shí)踐本書是教材及主要參考書2.軟件工程SoftwareEngineering,6thEdition作者：（英）IanSommerville出版社：機(jī)械工業(yè)出版社（影印版）

本書是英國著名軟件工程學(xué)家IanSommerville系統(tǒng)介紹軟件工程理論的力作，以要求極高的一類系統(tǒng)為實(shí)例，精辟透徹地闡述了軟件工程的內(nèi)涵。教材及主要參考書2.軟件工程本書是英國著名軟參考網(wǎng)站http://

軟件工程網(wǎng)卡內(nèi)基梅大學(xué)軟件工程研究所/

對象技術(shù)和構(gòu)件技術(shù)鏈接Rational公司http://OMG(ObjectManagementGroup)http://

軟件工程網(wǎng)卡內(nèi)基梅大學(xué)軟件工程研究所/

對象技術(shù)和構(gòu)件技術(shù)鏈接Rational公司參考網(wǎng)站http://軟件工第一章1概述第一章1概述1.1軟件工程的產(chǎn)生和發(fā)展

軟件工程（SoftwareEngineering)是在克服60年代末所出現(xiàn)的“軟件危機(jī)”的過程中逐漸形成與發(fā)展的。

隨著互聯(lián)網(wǎng)平臺和環(huán)境的迅速發(fā)展，對軟件工程的發(fā)展產(chǎn)生了變革性的影響，網(wǎng)格計(jì)算、普適計(jì)算、中間件、網(wǎng)構(gòu)軟件、分布式計(jì)算、云計(jì)算等一批新技術(shù)和理念，從網(wǎng)絡(luò)資源共享與管理，人機(jī)交互及軟件服務(wù)等各方面提出了軟件技術(shù)的新課題。

1.1軟件工程的產(chǎn)生和發(fā)展軟件工程（Softwar軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：4.第四代軟件工程

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構(gòu)件工程3.第三代軟件工程

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過程工程2.第二代軟件工程

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對象工程1.第一代軟件工程

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傳統(tǒng)的軟件工程軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：4.第四代軟件工程—軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：1.第一代軟件工程

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傳統(tǒng)的軟件工程2.第二代軟件工程

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對象工程3.第三代軟件工程

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過程工程4.第四代軟件工程

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構(gòu)件工程

60年代末到70年代為了克服“軟件危機(jī)”

(Softwarecrisis)提出“軟件工程”的名詞,將軟件開發(fā)納入工程化的軌道，基本形成軟件工程的概念、框架、技術(shù)和方法。稱為傳統(tǒng)的軟件工程。軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：60年代末到70年軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：1、第一代軟件工程

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傳統(tǒng)的軟件工程2、第二代軟件工程

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對象工程3、第三代軟件工程

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過程工程4、第四代軟件工程

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構(gòu)件工程

80年代中到90年代，面向?qū)ο蟮姆椒ㄅc技術(shù)得到發(fā)展，研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)，演化為一種完整的軟件開發(fā)方法和系統(tǒng)的技術(shù)體系，稱為對象工程。軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：80年代中到90軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：1、第一代軟件工程

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傳統(tǒng)的軟件工程2、第二代軟件工程

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對象工程3、第三代軟件工程

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過程工程4、第四代軟件工程

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構(gòu)件工程

80年代中開始，人們在軟件開發(fā)的實(shí)踐過程中認(rèn)識到：提高軟件生產(chǎn)率，保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵是“軟件過程”，是軟件開發(fā)和維護(hù)中的管理和支持能力，逐步形成軟件過程工程。軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：80年代中開始，軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：1、第一代軟件工程

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傳統(tǒng)的軟件工程2、第二代軟件工程

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對象工程3、第三代軟件工程

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過程工程4、第四代軟件工程

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構(gòu)件工程

90起年代，基于構(gòu)件（Component）的開發(fā)方法取得重要進(jìn)展，軟件系統(tǒng)的開發(fā)可通過使用現(xiàn)成的可復(fù)用構(gòu)件組裝完成，而無需從頭開始構(gòu)造，以此達(dá)到提高效率和質(zhì)量，降低成本的目的。稱為構(gòu)件工程。軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了四個重要階段：90起年代，軟件工程的概念I(lǐng)EEE（1983）：軟件工程是開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)和修復(fù)軟件的系統(tǒng)方法。（1990）：對軟件開發(fā)、運(yùn)作、維護(hù)的系統(tǒng)化的、規(guī)范的、可定量的方法之應(yīng)用，即對軟件的工程化應(yīng)用。（2004）：以系統(tǒng)的、學(xué)科的、定量的途徑，把工程應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)營和維護(hù)；同時，開展對上述過程中的各種方法和途徑的研究。軟件工程是一門指導(dǎo)軟件系統(tǒng)開發(fā)的工程學(xué)科，以計(jì)算機(jī)理論及其他相關(guān)學(xué)科理論為指導(dǎo)，采用工程化的概念、原理、技術(shù)和方法進(jìn)行軟件的開發(fā)和維護(hù)，把經(jīng)過實(shí)踐證明的科學(xué)的管理措施與最先進(jìn)的技術(shù)方法結(jié)合起來。目標(biāo)：以較少的投資獲取高質(zhì)量的軟件。軟件工程的概念

軟件工程是一門新興的邊緣學(xué)科,涉及的學(xué)科多，研究的范圍廣，研究的主要內(nèi)容有以下幾方面：}

軟件開發(fā)技術(shù)軟件開發(fā)方法、技術(shù)軟件開發(fā)工具及環(huán)境軟件管理技術(shù)軟件規(guī)范（國際規(guī)范）}

軟件管理技術(shù)軟件工程知識體系（SWEBOK）軟件工程是一門新興的邊緣學(xué)科,涉及的學(xué)科多，研究的范圍軟件工程的基本原則：1、對軟件需求的可變動性的適應(yīng)2、穩(wěn)妥的設(shè)計(jì)方法的方便性，軟件工具與環(huán)境的重要性3、軟件項(xiàng)目的質(zhì)量和費(fèi)用取決于對它所提供支撐環(huán)境、工具、開發(fā)過程、技術(shù)的質(zhì)量和效用4、強(qiáng)調(diào)對軟件過程的有效管理。軟件工程的基本原則：１.２軟件與軟件過程軟件=程序（系統(tǒng)、應(yīng)用）+文檔（用戶、開發(fā)者）特點(diǎn)：1、邏輯實(shí)體，非物理實(shí)體2、生產(chǎn)過程為研制3、復(fù)雜性，受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)限制4、成本昂貴5、不存在磨損和老化問題，存在退化問題１.２軟件與軟件過程軟件=程序（系統(tǒng)、應(yīng)用）+文檔（用戶、開軟件失效率曲線軟件失效率曲線問題定義編碼需求分析軟件設(shè)計(jì)可行性研究運(yùn)行與維護(hù)測試開發(fā)時期運(yùn)行時期計(jì)劃時期(目標(biāo)與范圍說明書)(可行性論證論告)(維護(hù)報(bào)告)(測試報(bào)告)(程序)(設(shè)計(jì)文檔)(需求說明書)軟件生命周期（SDLD）瀑布模型問題定義編碼需求分析軟件設(shè)計(jì)可行性研究運(yùn)行與維護(hù)測是指在軟件工具的支持下，所進(jìn)行的一系列軟件開發(fā)和進(jìn)化的活動。通常包括以下四類基本過程：1、軟件規(guī)格說明：規(guī)定軟件的功能及其運(yùn)行環(huán)境。2、軟件開發(fā)：產(chǎn)生滿足規(guī)格說明的軟件。3、軟件確認(rèn)：確認(rèn)軟件能夠完成客戶提出的要求。4、軟件演進(jìn)：為滿足客戶的變更要求，軟件必須在使用的過程中演進(jìn)。軟件工程過程

（Softwareengineeringprocess）是指在軟件工具的支持下，所進(jìn)行的一系列軟件開發(fā)和進(jìn)化的活動。軟件工程過程

（Softwareengineeringprocess）規(guī)程與方法工具和設(shè)備有技能經(jīng)過培訓(xùn)的開發(fā)人員過程軟件工程過程

（Softwareengineeringp1.3軟件過程模型

軟件過程模型是描述軟件開發(fā)過程中各種活動如何執(zhí)行的模型。因此又稱為軟件開發(fā)模型。

軟件過程模型是對軟件開發(fā)實(shí)際過程的抽象和簡化。

目前典型的軟件開發(fā)模型有：

瀑布模型、增量模型、螺旋模型、噴泉模型、循環(huán)模型和基于知識的模型等。不同的開發(fā)方法有不同的軟件過程模型。1.3軟件過程模型軟件過程模型是描述軟件開發(fā)過程中各種瀑布模型問題定義編碼需求分析軟件設(shè)計(jì)可行性研究運(yùn)行與維護(hù)測試開發(fā)時期運(yùn)行時期計(jì)劃時期(目標(biāo)與范圍說明書)(可行性論證論告)(維護(hù)報(bào)告)(測試報(bào)告)(程序)(設(shè)計(jì)文檔)(需求說明書)瀑布模型瀑布模型問題定義編碼需求分析軟件設(shè)計(jì)可行性研究運(yùn)行與維增量模型(incrementalmodel)增量模型是一種非整體開發(fā)的模型。是一種進(jìn)化式的開發(fā)過程。根據(jù)增量的方式和形式的不同，分為：基于瀑布模型的漸增模型基于原型的快速原型模型該模型具有較大的靈活性，適合于軟件需求不明確、設(shè)計(jì)方案有一定風(fēng)險的軟件項(xiàng)目。增量模型和瀑布模型之間的本質(zhì)區(qū)別是什么？增量模型(incrementalmodel)增量模型是一種

對大型軟件,需要多個原型描述系統(tǒng)的生存期，螺旋模型將瀑布模型與原型化模型結(jié)合起來,并加入了風(fēng)險分析。螺旋模型螺旋模型

螺旋模型將開發(fā)過程分為幾個螺旋周期，每個螺旋周期可分為4個工作步驟：第一，確定目標(biāo)、方案和限制條件；第二，評估方案、標(biāo)識風(fēng)險和解決風(fēng)險；第三，開發(fā)確認(rèn)產(chǎn)品；第四，計(jì)劃下一周期工作。對大型軟件,需要多個原型描述系統(tǒng)的生存期，螺旋噴泉模型分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)噴泉模型

該模型是由B.H.Sollers和J.M.Edwards于1990年提出的一種新的開發(fā)模型。它克服了瀑布模型不支持軟件重用和多項(xiàng)開發(fā)活動集成的局限性，噴泉模型使開發(fā)過程具有迭代性和無間隙性。

其特點(diǎn)如下：

１.開發(fā)過程有分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)4個階段。２.各階段相互重疊，它反映了軟件過程并行性的特點(diǎn)。３.以分析為基礎(chǔ)，資源消耗成塔型。４.反映了軟件過程迭代性的自然特性，從高層返回低層無資源消耗。５.強(qiáng)調(diào)增量開發(fā)，整個過程是一個迭代的逐步提煉的過程。

噴泉模型分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)噴泉模型

為了描述軟件開發(fā)過程中可能的回溯，尤其是維護(hù)階段往往要經(jīng)歷上述各個階段。采用循環(huán)模型描述。需求分析設(shè)計(jì)編碼測試運(yùn)行評價計(jì)劃循環(huán)模型循環(huán)模型為了描述軟件開發(fā)過程中可能的回溯，尤其是維護(hù)階段往往

智能模型(intelligentmodel)獲取需求需求分析具體描述優(yōu)化程序調(diào)整驗(yàn)證維護(hù)知識庫專家系統(tǒng)程序

也稱為基于知識的軟件開發(fā)模型，是知識工程與軟件工程相結(jié)合的軟件開發(fā)模型。智能模型智能模型(intelligentmodel)獲取需求需求1.4軟件開發(fā)方法

軟件開發(fā)的目標(biāo)是要在規(guī)定的投資和時間內(nèi)，開發(fā)出符合用戶的需求，高質(zhì)量的軟件，為此需要有成功的開發(fā)方法。軟件開發(fā)方法可分為兩大類：面向過程的開發(fā)方法面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法1.4軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)的目標(biāo)是要在規(guī)定的投資和時結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法（StructuredDevelopingMethod）是現(xiàn)有的軟件開發(fā)方法中最成熟，應(yīng)用最廣泛的方法，主要特點(diǎn)是快速，自然和方便。結(jié)構(gòu)化方法總的指導(dǎo)思想自頂向下、逐步求精。它的基本原則是功能的分解與抽象。一、結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法的組成結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法SP法（StructuredProgram）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法SD法（StructuredDesign）結(jié)構(gòu)化分析方法SA法（StructuredAnalysis）

SA，SD，SP法相互銜接，形成了一整套開發(fā)方法。結(jié)構(gòu)化方法及瀑布模型結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法（StructuredDeveloping什么是原型化方法（PrototypingMethod）原型化方法及其工作模型

原型——是軟件的一個早期可運(yùn)行的版本，它反映了最終系統(tǒng)的部分重要特性。原型化方法的基本思想是花費(fèi)少量代價建立一個可運(yùn)行的系統(tǒng)，使用戶及早獲得學(xué)習(xí)的機(jī)會。原型化方法又稱速成原型法（RapidPrototyping）。什么是原型化方法（PrototypingMethod）原型原型化方法及其工作模型

1、廢棄（throwaway）型

RSP法（RapidSpecificPrototyping）快速建立需求規(guī)格原型。

2、追加（addon）型

RCP法（RapidCyclicPrototyping）快速建立漸進(jìn)原型法。采用循環(huán)漸進(jìn)的開發(fā)方式，對系統(tǒng)模型作連續(xù)精化。原型化方法及其工作模型1、廢棄（throwawa構(gòu)造原型運(yùn)行/評價原型原型完成否要細(xì)部說明否嚴(yán)格說明細(xì)部效果滿意否整理原型提供文檔修正改進(jìn)原型YYNN快速分析，確定初步規(guī)格說明YN細(xì)化的快速原型模型圖2細(xì)化的快速原型模型快速分析或修改評價構(gòu)造運(yùn)行構(gòu)造原型運(yùn)行/評價原型原型完成否要細(xì)部說明否嚴(yán)格說明細(xì)部效果

面向?qū)ο蠓椒∣OSD(Object-OrientedSoftwareDevelopment）是80年代推出的一種全新的軟件開發(fā)方法。非常實(shí)用而強(qiáng)有力，被譽(yù)為90年代軟件的核心技術(shù)之一。面向?qū)ο蠓椒捌涔ぷ髂Ｐ?/p>

其基本思想是：對問題領(lǐng)域進(jìn)行自然的分割，以更接近人類通常思維的方式建立問題領(lǐng)域的模型，以便對客觀的信息實(shí)體進(jìn)行結(jié)構(gòu)和行為的模擬，從而使設(shè)計(jì)的軟件更直接地表現(xiàn)問題的求解過程。面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法以對象作為最基本的元素，是分析和解決問題的核心。

面向?qū)ο蠓椒∣OSD(Object-Ori面向?qū)ο箝_發(fā)方法的組成

OOSD由三部分組成：

OOA(Object-OrientedAnalysis)面向?qū)ο蟮姆治?/p>

OOD(Object-OrientedDesign)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)

OOP(Object-OrientedProgram)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)OOAOOA強(qiáng)調(diào)的是對一個系統(tǒng)中的對象特征和行為的定義。建立系統(tǒng)的三類模型。OODOODOOD與OOA密切配合順序?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界的進(jìn)一步建模。OOPOOPOOP是面向?qū)ο蟮募夹g(shù)中發(fā)展最快的，使用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，進(jìn)行編碼。面向?qū)ο箝_發(fā)方法的組成OOSD由三部分組成：OOAOOA強(qiáng)面向?qū)ο蟮姆椒ǖ拇硇猿晒校?.B.Henderson-sellers和J.m.Edwards提出的面向?qū)ο筌浖嫫趪娙Ｐ图懊嫦驅(qū)ο蟮南到y(tǒng)開發(fā)方法。2.G.Booch提出的面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法。3.P.Coad和E.Yourd提出的OOA和OOD法。4.J.Rumbaugh等人提出的對象建模技術(shù)(O