软件开发过程与方法

VC+程 序 设 计 项 目 实 践贾 振 华 第 1章 软 件 开 发 过 程 与 方 法学 习 目 标 ：了 解 软 件 的 开 发 过 程了 解 软 件 的 开 发 方 法理 解 编 码 实 现 的 规 则熟 悉 测 试 方 法 1.1软 件 开 发 过 程软 件 开 发 过 程 是 按 照 软 件 工 业 化 的 标 准 定 义 的 在软 件 开 发 中 必 须 具 有 的 一 系 列 过 程 规 范 。软 件 开 发 过 程 是 定 义 软 件 中 的 软 件 需 求 、 软 件 设计 ， 软 件 编 码 、 软 件 测 试 、 软 件 部 署 的 实 现 目 标和 规 范 化 的 管 理 方 法 论 。软 件 开 发 过 程 是 保 证 软 件 高 质 量 完 成 的 一 系 列 任务 的 框 架 ， 它 规 定 了 完 成 各 项 任 务 的 工 作 步 骤 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.1需 求 分 析需 求 分 析 阶 段 研 究 的 对 象 是 软 件 项 目 的 用 户 要 求 。一 方 面 ， 必 须 全 面 理 解 用 户 的 各 项 要 求 ， 但 又 不能 全 盘 接 受 所 有 的 要 求 ， 因 为 并 非 所 有 的 用 户 要求 都 是 合 理 的 ， 对 其 中 模 糊 的 要 求 还 需 要 澄 清 ，然 后 才 能 决 定 是 否 可 以 采 纳 。 对 于 那 些 无 法 实 现的 要 求 ， 应 向 用 户 做 充 分 的 解 释 ， 以 求 得 谅 解 。另 一 方 面 ， 要 准 确 地 表 达 已 经 接 受 的 用 户 要 求 。只 有 经 过 确 切 描 述 的 软 件 需 求 才 能 成 为 软 件 设 计的 基 础 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.1需 求 分 析软 件 需 求 分 析 的 目 标 是 准 确 理 解 用 户 的 要 求 ， 进行 细 致 的 调 查 分 析 ， 将 用 户 的 非 形 式 的 要 求 转 化为 完 整 的 需 求 定 义 ， 再 将 需 求 定 义 转 换 为 相 应 的形 式 的 规 格 说 明 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.1需 求 分 析制 定 软 件 的 需 求 规 格 说 明 不 仅 仅 是 软 件 开 发 人 员的 事 ， 用 户 也 起 着 至 关 重 要 的 作 用 。 用 户 必 须 对软 件 功 能 和 性 能 提 出 初 步 要 求 ， 并 澄 清 一 些 模 糊概 念 。 而 软 件 分 析 人 员 则 要 认 真 了 解 用 户 的 要 求 ，细 致 地 进 行 调 查 分 析 ， 把 用 户 “做 什 么 ”的 要 求 最终 转 换 成 一 个 完 全 的 、 精 细 的 软 件 逻 辑 模 型 并 写出 软 件 的 需 求 规 格 说 明 ， 准 确 地 表 达 用 户 的 要 求 。包 括 的 内 容 有 ： 1.1软 件 开 发 过 程1.1.1需 求 分 析1） 功 能 需 求 2） 性 能 需 求 3） 可 靠 性 和 可 用 性 需 求4） 出 错 性 处 理 需 求5） 接 口 需 求6） 界 面 需 求7） 其 他 需 求 1.1软 件 开 发 过 程1.1.2系 统 分 析 与 设 计系 统 分 析 与 设 计 可 以 分 为 总 体 设 计 和 详 细 设 计 。总 体 设 计 的 基 本 目 的 是 ： 从 整 体 角 度 上 来 说 ， 系统 该 如 何 实 现 ； 总 体 设 计 称 为 概 要 设 计 或 初 步 设计 。 这 个 阶 段 工 作 将 划 分 出 系 统 的 组 成 ： 程 序 、文 件 、 数 据 库 、 人 工 过 程 和 文 档 等 ， 另 外 就 是 设计 软 件 的 结 构 ， 即 确 定 系 统 由 哪 些 功 能 模 块 组 成 ，以 及 相 互 之 间 的 关 系 。详 细 设 计 的 根 本 目 标 是 确 定 怎 样 具 体 实 现 所 要 求的 系 统 ， 即 能 够 对 系 统 进 行 精 确 描 述 ， 为 编 码 打下 基 础 。 详 细 设 计 还 没 有 编 写 具 体 代 码 ， 只 是 设计 出 “程 序 蓝 图 ”， 程 序 员 根 据 这 个 蓝 图 编 写 出 实际 的 程 序 代 码 。 详 细 设 计 的 结 果 决 定 了 程 序 代 码的 质 量 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现编 码 实 现 是 把 系 统 分 析 与 设 计 结 果 转 换 成 某 种 程序 设 计 语 言 代 码 的 过 程 。 程 序 的 质 量 主 要 取 决 于软 件 的 设 计 质 量 。 但 是 ， 所 选 用 的 程 序 设 计 语 言的 特 点 及 编 程 风 格 也 对 程 序 的 可 靠 性 、 可 读 性 、可 测 试 性 和 可 维 护 性 产 生 深 远 的 影 响 。在 编 写 代 码 过 程 中 ， 注 意 编 码 风 格 ， 要 求 源 代 码的 逻 辑 简 明 清 晰 、 易 读 易 懂 ， 为 达 到 这 个 目 的 ，应 该 遵 循 下 述 规 则 ： 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现1） 程 序 内 部 文 档程 序 内 部 文 档 包 括 恰 当 的 标 识 符 、 适 当 的 注 释 和程 序 的 组 织 风 格 等 。选 取 含 义 鲜 明 的 标 识 符 ， 能 够 正 确 提 示 程 序 对 象所 代 表 的 实 体 ， 有 助 于 对 程 序 的 理 解 。 如 果 使 用缩 写 ， 缩 写 规 则 应 该 一 致 ， 并 给 每 个 标 志 符 加 上注 释 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现1） 程 序 内 部 文 档 （ 续 ）注 释 是 阅 读 和 理 解 程 序 的 重 要 手 段 ， 通 常 在 每 个模 块 的 开 始 有 一 段 序 言 性 注 释 ， 简 要 说 明 模 块 的功 能 、 主 要 算 法 、 接 口 情 况 、 重 要 数 据 说 明 以 及开 发 人 员 、 时 间 、 版 本 等 内 容 。 注 释 的 内 容 一 定要 正 确 ， 错 误 的 注 释 不 仅 不 对 理 解 程 序 起 帮 助 ，反 而 错 误 的 引 导 对 程 序 的 理 解 。程 序 源 代 码 的 组 织 对 于 程 序 的 可 读 性 影 响 很 大 ，利 用 适 当 的 空 白 改 善 程 序 的 视 觉 反 应 ， 使 程 序 的层 次 结 构 清 晰 明 显 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现2） 数 据 说 明数 据 说 明 的 次 序 标 准 化 ， 可 按 照 数 据 结 构 或 数 据类 型 确 定 的 次 序 。 当 多 个 变 量 名 在 一 个 说 明 语 句中 ， 应 按 照 字 母 顺 序 排 列 这 些 变 量 。 在 说 明 一 个复 杂 的 数 据 结 构 时 ， 应 加 注 释 说 明 方 法 和 特 点 。不 同 数 据 类 型 应 按 存 储 空 间 的 大 小 顺 序 说 明 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现3） 语 句 构 造在 构 造 语 句 时 ， 应 遵 循 的 原 则 是 简 单 而 直 接 ， 不能 为 了 提 高 效 率 而 使 程 序 变 得 过 分 复 杂 。 具 体 规则 如 下 ：在 一 行 内 只 写 一 条 语 句 ， 并 采 取 适 当 的 缩 进 格 式 ，使 程 序 的 逻 辑 和 功 能 变 得 更 加 明 确 ； 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现3） 语 句 构 造 （ 续 ）尽 量 避 免 复 杂 的 条 件 ；尽 量 减 少 非 操 作 的 条 件 语 句 ；避 免 大 量 使 用 循 环 嵌 套 或 条 件 嵌 套 ；使 用 括 号 来 表 达 逻 辑 表 达 式 或 算 术 表 达 式 的 运 算顺 序 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现4） 输 入 输 出在 设 计 和 编 写 程 序 时 应 考 虑 如 下 规 则 ：对 所 有 输 入 的 数 据 都 进 行 验 证 ， 从 而 识 别 错 误 的输 入 ， 以 保 证 每 个 数 据 的 有 效 性 ；对 所 有 输 入 数 据 进 行 输 入 提 示 ， 详 细 说 明 可 用 的选 择 或 边 界 值 ； 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现4） 输 入 输 出 （ 续 ）检 查 输 入 项 重 要 组 合 的 合 法 性 ， 必 要 时 报 告 输 入状 态 信 息 ；使 得 输 入 的 步 骤 和 操 作 尽 可 能 简 单 ， 并 保 持 简 单的 输 入 格 式 ；输 入 一 批 数 据 时 ， 最 好 使 用 数 据 结 束 标 志 ， 而 不要 由 用 户 指 定 输 入 数 据 数 目 ；输 入 数 据 时 ， 应 允 许 使 用 自 由 格 式 输 入 ， 应 允 许有 缺 省 值 ； 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现4） 输 入 输 出 （ 续 ）在 以 交 互 式 输 入 /输 出 方 式 进 行 输 入 时 ， 要 在 屏 幕上 使 用 提 示 符 明 确 提 示 交 互 输 入 的 请 求 ， 指 明 可使 用 选 择 项 的 种 类 和 取 值 范 围 。 同 时 ， 在 数 据 输入 的 过 程 中 和 输 入 结 束 时 ， 也 要 在 屏 幕 上 给 出 状态 信 息 ；当 程 序 语 言 对 输 入 格 式 有 严 格 要 求 时 ， 应 保 持 输入 格 式 与 输 入 语 句 要 求 的 一 致 性 ；给 所 有 的 输 出 加 注 解 ， 并 设 计 输 出 报 表 格 式 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现5） 效 率（ 1） 有 关 程 序 效 率 的 几 条 准 则效 率 是 一 个 性 能 要 求 ， 目 标 值 应 当 在 需 求 分 析 阶段 给 出 。 软 件 效 率 以 需 求 为 准 ， 不 应 以 人 力 所 及为 准 。好 的 设 计 可 以 提 高 效 率 。程 序 的 效 率 与 程 序 的 简 单 性 相 关 ， 不 要 牺 牲 程 序的 清 晰 性 和 可 读 性 来 不 必 要 地 提 高 效 率 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现5） 效 率 （ 续 ）（ 2） 算 法 对 效 率 的 影 响在 编 程 序 前 ， 尽 可 能 化 简 有 关 的 算 术 表 达 式 和 逻辑 表 达 式 ；仔 细 检 查 算 法 中 的 嵌 套 的 循 环 ， 尽 可 能 将 某 些 语句 或 表 达 式 移 到 循 环 外 面 ；尽 量 避 免 使 用 多 维 数 组 ；尽 量 避 免 使 用 指 针 和 复 杂 的 表 达 式 ；采 用 快 速 的 算 术 运 算 ；不 要 混 淆 数 据 类 型 ， 避 免 在 表 达 式 中 出 现 类 型 混杂 ；尽 量 采 用 整 数 算 术 表 达 式 和 布 尔 表 达 式 ；选 用 等 效 的 高 效 率 算 法 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现5） 效 率 （ 续 ）（ 3） 影 响 存 储 器 效 率 的 因 素在 大 型 计 算 机 中 必 须 考 虑 操 作 系 统 页 式 调 度 的 特点 ， 一 般 来 说 ， 使 用 能 保 持 功 能 的 结 构 化 控 制 结构 ， 是 提 高 效 率 的 有 效 方 法 。在 微 处 理 器 中 如 果 要 求 使 用 最 少 的 存 储 单 元 ， 则应 选 用 紧 缩 存 储 器 特 性 的 编 译 程 序 ， 在 非 常 必 要时 可 以 使 用 汇 编 语 言 。提 高 执 行 效 率 的 技 术 通 常 也 能 提 高 存 储 器 效 率 。提 高 存 储 器 的 关 键 是 简 单 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.3编 码 实 现5） 效 率 （ 续 ）（ 4） 影 响 输 入 /输 出 的 因 素对 所 有 的 输 入 /输 出 操 作 ， 安 排 适 当 的 缓 冲 区 ， 以减 少 频 繁 的 信 息 交 换 。对 辅 助 存 储 （ 例 如 磁 盘 ） ， 选 择 尽 可 能 简 单 的 ，可 接 受 的 存 取 方 法 ；对 辅 助 存 储 的 输 入 /输 出 ， 应 当 成 块 传 送 ；对 终 端 或 打 印 机 的 输 入 /输 出 ， 应 考 虑 设 备 特 性 ，改 善 输 入 /输 出 的 质 量 和 速 度 ；任 何 不 易 理 解 的 ， 对 改 善 输 入 /输 出 效 果 关 系 不 大的 措 施 都 是 不 可 取 的 ；不 应 该 为 追 求 所 谓 超 高 效 的 输 入 /输 出 ， 进 而 损 害程 序 的 可 理 解 性 ；良 好 的 输 入 /输 出 程 序 设 计 风 格 对 提 高 输 入 /输 出效 率 会 有 明 显 的 效 果 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.4测 试软 件 测 试 按 阶 段 划 分 为 两 种 ， 一 种 是 在 编 写 出 每个 模 块 之 后 就 进 行 的 测 试 ， 称 为 单 元 测 试 。 一 种是 编 码 阶 段 结 束 后 的 系 统 测 试 。1） 首 先 了 解 软 件 测 试 的 目 的 ， G.J.MYERS对 软 件 测试 的 目 的 提 出 的 观 点 ：软 件 测 试 是 为 了 发 现 错 误 而 执 行 程 序 的 过 程 。一 个 好 的 测 试 用 例 能 够 发 现 至 今 尚 未 发 现 的 错 误 。一 个 成 功 的 测 试 是 发 现 了 至 今 尚 未 发 现 的 错 误 的测 试 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.4测 试2） 软 件 测 试 的 一 些 指 导 原 则 ：测 试 用 例 应 由 输 入 数 据 和 预 期 的 输 出 数 据 两 部 分组 成 。测 试 用 例 不 仅 选 用 合 理 的 输 入 数 据 ， 还 要 选 择 不合 理 的 输 入 数 据 。除 了 检 查 程 序 是 否 做 了 它 应 该 做 的 事 ， 还 应 该 检查 程 序 是 否 做 了 它 不 应 该 做 的 事 。应 制 定 测 试 计 划 并 严 格 执 行 ， 排 除 随 意 性 。长 期 保 留 测 试 用 例 。对 发 现 错 误 较 多 的 程 序 段 ， 应 进 行 更 深 入 的 测 试 。程 序 员 避 免 测 试 自 己 的 程 序 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.4测 试3） 测 试 方 法 一 般 分 为 两 大 类 ： 动 态 测 试 方 法 和 静 态测 试 方 法 ， 而 动 态 测 试 方 法 又 分 为 : 黑 盒 测 试 白 盒 测 试 1.1软 件 开 发 过 程1.1.4测 试（ 1） 黑 盒 测 试黑 盒 测 试 又 称 为 功 能 测 试 或 数 据 驱 动 测 试 。 该 方法 把 被 测 试 对 象 看 成 一 个 黑 盒 子 ， 测 试 人 员 完 全不 考 虑 程 序 的 内 部 结 构 和 处 理 过 程 ， 只 在 软 件 的接 口 处 进 行 测 试 ， 检 查 程 序 是 否 满 足 功 能 要 求 。黑 盒 测 试 主 要 发 现 以 下 错 误 ：是 否 有 不 正 确 或 遗 漏 了 的 功 能 。在 接 口 上 ， 能 否 正 确 地 接 受 输 入 数 据 ， 能 否 产 生正 确 的 输 出 信 息 。访 问 外 部 信 息 是 否 有 错 。性 能 上 是 否 满 足 要 求 等 。注 意 ： 穷 举 地 输 入 测 试 数 据 进 行 黑 盒 测 试 是 不 可能 的 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.4测 试（ 2） 白 盒 测 试此 方 法 把 测 试 对 象 看 作 一 个 打 开 的 盒 子 ， 测 试 人 员 须 了 解程 序 的 内 部 结 构 和 处 理 过 程 ， 以 检 查 处 理 过 程 的 细 节 为 基础 ， 对 程 序 中 尽 可 能 多 的 逻 辑 路 径 进 行 测 试 ， 检 验 内 部 控制 结 构 和 数 据 结 构 是 否 有 错 ， 实 际 的 运 行 状 态 与 预 期 的 状态 是 否 一 致 。一 般 情 况 下 ， 系 统 测 试 应 测 试 以 下 几 个 部 分 ：系 统 是 否 实 现 了 需 求 分 析 阶 段 要 求 实 现 的 所 有 功 能 ；在 正 常 条 件 下 ， 系 统 运 行 是 否 正 常 ；在 非 正 常 条 件 下 ， 系 统 运 行 是 否 正 常 ； 1.1软 件 开 发 过 程1.1.5部 署简 单 地 讲 ， 部 署 就 是 安 装 ， 就 是 把 软 件 放 置 到 相应 的 地 方 ， 并 且 进 行 相 应 的 配 置 （ 一 般 称 作 部 署描 述 ） ， 让 软 件 能 够 正 常 运 行 起 来 。部 署 阶 段 中 的 任 务 和 活 动 包 括 通 知 用 户 部 署 情 况 、执 行 培 训 计 划 、 执 行 数 据 输 入 或 转 换 、 安 装 系 统 、运 行 部 署 后 评 审 、 修 订 先 前 的 文 档 。 1.1软 件 开 发 过 程1.1.6维 护软 件 维 护 是 在 软 件 已 经 交 付 使 用 之 后 ， 为 了 改 正错 误 或 满 足 新 的 要 求 而 对 软 件 进 行 修 改 的 过 程 。软 件 维 护 通 常 包 括 4类 活 动 ： 为 纠 正 错 误 而 进 行 的改 正 性 维 护 ； 为 适 应 外 部 环 境 变 化 而 进 行 的 适 应性 维 护 ； 为 改 进 原 有 软 件 而 进 行 的 完 善 性 维 护 ；为 改 进 将 来 的 可 维 护 性 和 可 靠 性 而 进 行 的 预 防 性维 护 。决 定 软 件 的 可 维 护 性 的 因 素 有 ： 软 件 的 可 理 解 性 、可 测 试 性 、 可 修 改 性 、 可 移 植 性 和 可 重 用 性 。 软件 重 用 技 术 是 从 根 本 上 提 高 软 件 可 维 护 性 的 重 要技 术 。 1.2软 件 开 发 方 法在 20世 纪 60年 代 中 期 ， 计 算 机 软 件 的 开 发 和 维 护遇 到 了 一 系 列 严 重 的 问 题 ， 即 软 件 危 机 ， 这 些 严重 的 问 题 不 仅 与 软 件 本 身 的 特 点 有 关 ， 还 和 软 件开 发 与 维 护 的 方 法 不 正 确 有 关 。 为 解 决 软 件 危 机 ，1968年 在 第 一 届 NATO会 议 上 提 出 了 软 件 工 程 的 思想 ， 并 不 断 地 得 到 发 展 和 完 善 。 同 时 ， 也 在 不 断地 探 索 新 的 软 件 开 发 设 计 方 法 ， 提 出 许 多 开 发 方法 ， 包 括 面 向 数 据 流 的 开 发 设 计 方 法 、 结 构 化 软件 开 发 方 法 、 面 向 数 据 结 构 的 软 件 开 发 方 法 、 面向 问 题 的 分 析 方 法 、 面 向 对 象 的 软 件 开 发 方 法 、原 型 化 方 法 等 。下 面 对 这 些 软 件 开 发 方 法 做 以 简 单 介 绍 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.1面 向 数 据 流 的 开 发 设 计 方 法面 向 数 据 流 的 设 计 方 法 的 目 标 是 给 出 设 计 软 件 结 构 的 一 个系 统 化 途 径 。 在 软 件 开 发 的 需 求 分 析 阶 段 ， 重 点 考 虑 信 息流 ， 通 常 用 数 据 流 图 描 述 信 息 在 系 统 中 的 加 工 和 流 动 情 况 。面 向 数 据 流 的 设 计 方 法 定 义 了 一 些 不 同 的 “映 射 ”， 利 用 这些 映 射 可 以 把 数 据 流 变 换 成 软 件 结 构 。 数 据 流 有 两 种 类 型 ：一 是 交 换 流 ， 一 些 数 据 信 息 沿 输 入 路 径 进 入 系 统 ， 通 过 变换 中 心 ， 加 工 处 理 后 沿 输 出 路 径 输 出 ， 离 开 系 统 。 另 一 种是 事 务 流 ， 这 种 数 据 流 以 事 务 为 中 心 ， 数 据 沿 输 入 路 径 到达 一 个 处 理 ， 这 个 处 理 根 据 数 据 的 类 型 在 若 干 个 动 作 序 列中 选 出 一 个 来 执 行 。变 换 分 析 是 一 系 列 设 计 步 骤 的 总 称 ， 经 过 这 些 步 骤 把 具 有变 换 流 特 点 的 数 据 流 图 按 预 先 确 定 的 模 式 映 射 成 软 件 结 构 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.1面 向 数 据 流 的 开 发 设 计 方 法这 种 方 法 的 设 计 步 骤 有 ：第 一 步 ： 复 查 基 本 系 统 模 型 ， 确 保 系 统 的 输 入 数据 和 输 出 数 据 符 合 实 际 需 要 。第 二 步 ： 复 查 和 精 化 数 据 流 图 ， 确 保 数 据 流 图 给出 的 目 标 系 统 是 正 确 的 逻 辑 模 型 ， 而 且 应 该 使 数据 流 图 中 每 个 处 理 都 代 表 一 个 规 模 适 中 相 对 独 立的 子 功 能 。第 三 步 ： 确 定 数 据 流 图 具 有 变 换 特 性 还 是 事 务 特性 。第 四 步 ： 确 定 输 入 和 输 出 流 的 边 界 ， 从 而 孤 立 出变 换 中 心 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.1面 向 数 据 流 的 开 发 设 计 方 法第 五 步 ： 完 成 “第 一 级 分 解 ”， 所 谓 分 解 就 是 分 配控 制 的 过 程 ， 软 件 结 构 代 表 对 控 制 的 自 顶 向 下 的分 配 。第 六 步 ： 完 成 “第 二 级 分 解 ”， 所 谓 第 二 级 分 解 就是 把 数 据 流 图 中 的 每 个 处 理 映 射 成 软 件 结 构 中 一个 适 当 的 模 块 。 应 根 据 实 际 情 况 和 标 准 规 则 ， 进行 第 二 级 分 解 。第 七 步 ： 使 用 设 计 度 量 和 启 发 式 规 则 对 第 一 次 分割 得 到 的 软 件 结 构 进 行 精 化 。经 过 上 述 的 步 骤 ， 开 发 出 软 件 的 整 体 表 示 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.2结 构 化 软 件 开 发 方 法结 构 化 开 发 方 法 是 由 E.Yourdon 和 L.L.Constantine 共同 提 出 的 ， 即 所 谓 的 SASD 方 法 ， 也 可 称 为 面 向 功 能 的软 件 开 发 方 法 或 面 向 数 据 流 的 软 件 开 发 方 法 。Yourdon方 法 是 80年 代 使 用 最 广 泛 的 软 件 开 发 方 法 。 它 首先 用 结 构 化 分 析 （ SA） 对 软 件 进 行 需 求 分 析 ， 然 后 用 结 构化 设 计 （ SD） 方 法 进 行 总 体 设 计 ， 最 后 是 结 构 化 编 程（ SP） 。 它 给 出 了 两 类 典 型 的 软 件 结 构 （ 变 换 型 和 事 务 型 ）使 软 件 开 发 的 成 功 率 大 大 提 高 。结 构 化 分 析 方 法 (Structured Method， 结 构 化 方 法 )是 强调 开 发 方 法 的 结 构 合 理 性 以 及 所 开 发 软 件 的 结 构 合 理 性 的软 件 开 发 方 法 。 结 构 是 指 系 统 内 各 个 组 成 要 素 之 间 的 相 互联 系 、 相 互 作 用 的 框 架 。 结 构 化 开 发 方 法 提 出 了 一 组 提 高软 件 结 构 合 理 性 的 准 则 ， 如 分 解 与 抽 象 、 模 块 独 立 性 、 信息 隐 蔽 等 。 针 对 软 件 生 存 周 期 各 个 不 同 的 阶 段 ， 它 有 结 构化 分 析 (SA)、 结 构 化 设 计 (SD)和 结 构 化 程 序 设 计 (SP)等 方 法 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.3面 向 数 据 结 构 的 软 件 开 发 方 法 Jackson方 法 是 最 典 型 的 面 向 数 据 结 构 的 软 件 开 发 方 法（ 简 称 JSD方 法 ） ， Jackson方 法 把 问 题 分 解 为 可 由 三 种 基本 结 构 形 式 表 示 的 各 部 分 的 层 次 结 构 。 三 种 基 本 结 构 就 是顺 序 、 选 择 和 重 复 。 三 种 基 本 结 构 可 以 进 行 组 合 ， 形 成 复杂 的 结 构 体 系 。 这 一 方 法 从 目 标 系 统 的 输 入 、 输 出 数 据 结构 入 手 ， 导 出 程 序 框 架 结 构 ， 再 补 充 其 它 细 节 ， 就 可 得 到完 整 的 程 序 结 构 图 。 这 一 方 法 对 输 入 、 输 出 数 据 结 构 明 确的 中 小 型 系 统 非 常 有 效 ， 如 商 业 应 用 中 的 文 件 表 格 处 理 。该 方 法 也 可 与 其 它 方 法 结 合 ， 用 于 模 块 的 具 体 设 计 。Jackson系 统 开 发 方 法 把 分 析 的 重 点 放 在 构 造 与 系 统 相 关联 的 现 实 世 界 ， 并 建 立 现 实 世 界 的 信 息 域 的 模 型 上 。 它 实际 上 是 支 持 软 件 分 析 与 设 计 的 一 组 连 续 的 技 术 步 骤 。 而 且 ，JSD方 法 的 最 终 目 标 是 生 成 软 件 的 过 程 性 描 述 ， 没 有 特 别考 虑 程 序 模 块 化 结 构 ， 模 块 只 是 作 为 过 程 的 副 产 品 而 出 现 ， 没 有 特 别 强 调 模 块 独 立 性 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.3面 向 数 据 结 构 的 软 件 开 发 方 法 使 用 JSD方 法 的 步 骤 如 下 ：（ 1） 实 体 动 作 分 析（ 2） 实 体 结 构 分 析（ 3） 定 义 初 始 模 型（ 4） 功 能 描 述（ 5） 决 定 系 统 时 间 特 性（ 6） 实 现 1.2软 件 开 发 方 法1.2.4面 向 问 题 的 分 析 方 法 面 向 问 题 的 分 析 方 法 PAM（ Problem Analysis Method） ，是 80年 代 末 由 日 立 公 司 提 出 的 一 种 软 件 开 发 方 法 。 它 的 基 本 思 想 是 考 虑 输 入 、 输 出 数 据 结 构 ， 指 导 系 统 的分 解 ， 在 系 统 分 析 指 导 下 逐 步 综 合 。 这 一 方 法 的 具 体 步 骤是 ： 从 输 入 、 输 出 数 据 结 构 导 出 基 本 处 理 框 ； 分 析 这 些 处理 框 之 间 的 先 后 关 系 ； 按 先 后 关 系 逐 步 综 合 处 理 框 ， 直 到画 出 整 个 系 统 的 PAD图 （ 问 题 分 析 图 ） 。这 一 方 法 本 质 上 是 综 合 的 自 底 向 上 的 方 法 ， 但 在 逐 步 综 合之 前 已 进 行 了 有 目 的 的 分 解 ， 这 个 目 的 就 是 充 分 考 虑 系 统的 输 入 、 输 出 数 据 结 构 。 PAM方 法 的 另 一 个 优 点 是 使 用 PAD图 。 这 是 一 种 二 维 树 形 结 构 图 ， 是 到 目 前 为 止 最 好 的 具 体设 计 表 示 方 法 之 一 。 当 然 由 于 在 输 入 、 输 出 数 据 结 构 与 整个 系 统 之 间 同 样 存 在 着 鸿 沟 ， 这 一 方 法 仍 只 适 用 于 解 决 中小 型 问 题 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.5面 向 对 象 的 软 件 开 发 方 法随 着 OOP（ 面 向 对 象 编 程 ） 向 OOD（ 面 向 对 象 设 计 ） 和 OOA（ 面 向 对 象 分 析 ） 的 发 展 ， 最 终 形 成 面 向 对 象 的 软 件 开 发方 法 OMT (Object Modeling Technique） 。 这 是 一 种 自 底向 上 和 自 顶 向 下 相 结 合 的 方 法 ， 而 且 它 以 对 象 建 模 为 基 础 ，从 而 不 仅 考 虑 了 输 入 、 输 出 数 据 结 构 ， 实 际 上 也 包 含 了 所有 对 象 的 数 据 结 构 。 所 以 OMT彻 底 实 现 了 PAM没 有 完 全 实 现的 目 标 。 不 仅 如 此 ， OO技 术 在 需 求 分 析 、 可 维 护 性 和 可 靠性 这 三 个 软 件 开 发 的 要 害 环 节 和 质 量 指 标 上 有 了 实 质 性 的突 破 ， 基 本 地 解 决 了 在 这 些 方 面 存 在 的 严 重 问 题 。综 上 所 述 ， 面 向 对 象 系 统 采 用 了 自 底 向 上 的 归 纳 、 自 顶 向下 的 分 解 的 方 法 ， 它 通 过 对 对 象 模 型 的 建 立 ， 能 够 真 正 建立 基 于 用 户 的 需 求 ， 而 且 系 统 的 可 维 护 性 大 大 改 善 。 当 前业 界 关 于 面 向 对 象 建 模 的 标 准 是 UML（ Unified Modeling Language） 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.6原 型 化 方 法产 生 原 型 化 方 法 的 原 因 很 多 ， 主 要 随 着 我 们 系 统开 发 经 验 的 增 多 ， 我 们 也 发 现 并 非 所 有 的 需 求 都能 够 预 先 定 义 ， 而 且 反 复 修 改 是 不 可 避 免 的 。当 然 能 够 采 用 原 型 化 方 法 是 因 为 开 发 工 具 的 快 速发 展 ， 比 如 用 VB， Delphi等 工 具 ， 人 们 可 以 迅 速的 开 发 出 一 个 可 以 让 用 户 看 的 见 、 摸 的 着 的 系 统框 架 ， 这 样 ， 对 于 计 算 机 不 是 很 熟 悉 的 用 户 就 可以 根 据 这 个 样 板 提 出 自 己 的 需 求 。 1.2软 件 开 发 方 法1.2.6原 型 化 方 法开 发 原 型 化 系 统 一 般 由 以 下 几 个 阶 段 ： （ 1） 确 定 用 户 需 求 （ 2） 开 发 原 始 模 型 （ 3） 征 求 用 户 对 初 始 原 型 的 改 进 意 见 （ 4） 修 改 原 型 。原 型 化 开 发 比 较 适 合 于 用 户 需 求 不 清 、 业 务 理 论不 确 定 、 需 求 经 常 变 化 的 情 况 。 当 系 统 规 模 不 是很 大 也 不 太 复 杂 时 采 用 该 方 法 是 比 较 好 的 。 1.3本 章 小 结本 章 按 照 软 件 生 命 周 期 过 程 中 应 完 成 的 任 务 和 性质 ， 在 概 念 上 把 软 件 的 开 发 过 程 划 分 为 软 件 需 求分 析 、 软 件 设 计 、 软 件 编 码 、 软 件 测 试 、 软 件 部署 和 维 护 过 程 。 从 整 体 上 解 决 了 软 件 的 开 发 过 程问 题 。针 对 复 杂 的 用 户 需 求 以 及 需 求 多 变 的 情 况 ， 概 述了 软 件 分 析 与 设 计 的 方 法 ， 包 括 面 向 数 据 流 的 开发 设 计 方 法 、 结 构 化 软 件 开 发 方 法 、 面 向 数 据 结构 的 软 件 开 发 方 法 、 面 向 问 题 的 分 析 方 法 、 面 向对 象 的 软 件 开 发 方 法 、 原 型 化 方 法 等 。