計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的探討論文(2)
計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的探討論文
計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的探討論文篇二
《計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)方法的探討》
【摘要】：隨著信息化時(shí)代的到來(lái), 計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于社會(huì)各領(lǐng)域, 發(fā)揮著無(wú)與倫比的作用，而計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)與完善極大地提高了計(jì)算機(jī)的使用效益,又促進(jìn)了計(jì)算機(jī)硬件的更新?lián)Q代, 因此計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)方法的發(fā)展已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外在軟件工程方面的最新理論及成果, 以及在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中實(shí)行軟件工程化探索的經(jīng)驗(yàn)，探討了計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的幾種常用方法，以期會(huì)給軟件開(kāi)發(fā)者提供有益的啟迪。
【關(guān)鍵詞】：軟件 設(shè)計(jì) 方法
開(kāi)發(fā)一個(gè)軟件首先要給出功能說(shuō)明,然后確定解題方案或算法,設(shè)計(jì)流程圖,最后編寫(xiě)代碼。為此，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求，分別針對(duì)具體情況選擇采用不同的軟件設(shè)計(jì)方法，可以充分發(fā)揮軟件設(shè)計(jì)各種方法的優(yōu)勢(shì)。
1.問(wèn)題的提出
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，軟件開(kāi)發(fā)供不應(yīng)求的局面日益加速，應(yīng)用滯后已達(dá)數(shù)年，軟件設(shè)計(jì)人員已成為一種貧乏資源，形成新的 軟件危機(jī)”。(軟件危機(jī)是指在計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。)主要包括三個(gè)方面的問(wèn)題：一是如何開(kāi)發(fā)軟件，怎樣滿足對(duì)軟件增長(zhǎng)的需求;二是如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件;三是如何大幅度提高軟件生產(chǎn)率已成為軟件界的眾矢之的和當(dāng)務(wù)之急，為此，探索計(jì)算機(jī)的軟件設(shè)計(jì)方法有助予人們更好地開(kāi)發(fā)軟件。
2.幾種典型的軟件設(shè)計(jì)方法
2.1模塊化設(shè)計(jì)法
模塊化設(shè)計(jì)的基本概念是：
(1)每個(gè)模塊完成一個(gè)單一和相對(duì)獨(dú)立的功能;
(2)每個(gè)模塊應(yīng)只有一個(gè)入口和一個(gè)出口, 每個(gè)模塊應(yīng)盡可能小;
(3)上層模塊只調(diào)用下層模塊;
(4)整個(gè)系統(tǒng)由模塊構(gòu)成。
為降低軟件系統(tǒng)的復(fù)雜性, 模塊化沒(méi)計(jì)采用分而治之的思想, 將問(wèn)題分解為若干子問(wèn)題, 對(duì)子問(wèn)題再作進(jìn)一步分解。直至能用模塊實(shí)現(xiàn)為止, 這樣自頂向下逐級(jí)分解, 形成一個(gè)層次的模塊結(jié)構(gòu)。模塊可見(jiàn)部分是它的接口, 而其內(nèi)部的數(shù)據(jù)和操作細(xì)節(jié)則對(duì)外部是隱藏的。模塊可以由多人同時(shí)編程、單獨(dú)測(cè)試和最后集成。模塊化設(shè)計(jì)提高了程序的可讀性和可修改性。
在模塊化設(shè)計(jì)中，按什么思想準(zhǔn)則和方法來(lái)分解系統(tǒng)和劃分模塊，就產(chǎn)生不同的設(shè)計(jì)方法。
2.2結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)方法(SA/SD)
結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)方法的基本思想是自頂向下按功能的不同劃分不同的子系統(tǒng)，然后對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)按照逐步求精的方法求得問(wèn)題解，將軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程看作是軟件生命周期，建立的是瀑布模型。
其基本步驟為：分析一設(shè)計(jì)一編碼一測(cè)試一運(yùn)行/維護(hù)。
這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、簡(jiǎn)單、直觀、易于接受，并且已有了一定的應(yīng)用基礎(chǔ)并開(kāi)辟了應(yīng)用市場(chǎng)。局限性主要在于功能經(jīng)常變化，難于適應(yīng)變化要求;后期發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤維護(hù)代價(jià)太高;不支持功能復(fù)用，造成大量的代碼冗余。
2.3數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)法
數(shù)據(jù)流沒(méi)計(jì)法在設(shè)計(jì)過(guò)程中是面向數(shù)據(jù)流信息的。它以分析階段使用結(jié)構(gòu)化分析產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流圖(DFD)為基礎(chǔ)，檢查DFD中信息流的特征，確定信息流是變換型還是事物型，然后采用變換分析或事物分析來(lái)導(dǎo)出相應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)法提出了兩個(gè)定性準(zhǔn)則來(lái)評(píng)價(jià)軟件結(jié)構(gòu)中模塊的獨(dú)立性，即內(nèi)聚和藕合，發(fā)展了模塊的概念。模塊的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是高內(nèi)聚和低偶合，實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)的軟件設(shè)計(jì)就是成功的設(shè)計(jì)。
2.4原型法
原型法分為兩種，漸增型和示例型。漸增型是設(shè)計(jì)的每一步都是最終產(chǎn)品的一部分。而示例型則是快速開(kāi)發(fā)出的運(yùn)行系統(tǒng)只是一個(gè)示例而已。原型法的基本思想是借助程序自動(dòng)生成環(huán)境或軟件工程支持環(huán)境，構(gòu)造一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)簡(jiǎn)化的模型，供開(kāi)發(fā)人員和用戶交流，使設(shè)計(jì)具有靈活性，其要點(diǎn)是，第一要快，否則便失去意義;第二原型要能運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，用戶可以觀察到效果，提供修改意見(jiàn)。開(kāi)發(fā)的基本步驟是首先簡(jiǎn)化系統(tǒng)，其次實(shí)現(xiàn)原型，然后經(jīng)過(guò)反復(fù)修改，最終真正實(shí)現(xiàn)。
2.5面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)法
面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)法是基于對(duì)象的概念將系統(tǒng)進(jìn)行分解的。面向?qū)ο蟮臎](méi)計(jì)法從定義問(wèn)題開(kāi)始, 用自然語(yǔ)言對(duì)問(wèn)題進(jìn)行非形式化的陳述，利用一些簡(jiǎn)單規(guī)則，可以識(shí)別和確定出我們感興趣的那些對(duì)象、對(duì)象的屬性及其上的操作，得到一個(gè)用對(duì)象表示的現(xiàn)實(shí)世界模型。然后, 對(duì)這個(gè)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單映射，即一個(gè)模塊對(duì)應(yīng)于模型中的一個(gè)對(duì)象或?qū)ο箢?，這樣就得到了問(wèn)題的軟件設(shè)計(jì)解。
3、軟件設(shè)計(jì)方法應(yīng)遵循的原則
(1)選取適宜開(kāi)發(fā)范型。該原則與軟件設(shè)計(jì)有關(guān)，在軟件設(shè)計(jì)中，軟件需求、硬件需求以及其他因素之間是相互制約、相互影響的，經(jīng)常需要權(quán)衡。因此，必須認(rèn)識(shí)需求定義的易變性，采用適宜的開(kāi)發(fā)范型予以控制，以保證軟件產(chǎn)品滿足用戶的要求。
(2)采用合適的軟件設(shè)計(jì)方法。在軟件設(shè)計(jì)中，通常要考慮軟件的模塊化、抽象與信息隱蔽、局部化、一致性以及適應(yīng)性等特征，合適的設(shè)計(jì)方法有助于這些特征的實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到軟件工程的目標(biāo)。
(3)提供高質(zhì)量的軟件設(shè)計(jì)方法支持。“工欲善其事，必先利其器”。在軟件設(shè)計(jì)方法中，軟件工具與環(huán)境對(duì)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程的支持頗為重要，軟件設(shè)計(jì)方法的質(zhì)量與開(kāi)銷直接取決于對(duì)軟件設(shè)計(jì)所提供的支撐質(zhì)量和效用。
(4)重視軟件設(shè)計(jì)過(guò)程的管理。軟件設(shè)計(jì)的管理，直接影響可用資源的有效利用，生產(chǎn)滿足目標(biāo)的軟件產(chǎn)品，提高軟件組織的生產(chǎn)能力等問(wèn)題，因此，當(dāng)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程得以有效管理時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)有效的軟件設(shè)計(jì)方法。
4、方法是軟件設(shè)計(jì)的思路，不是一層不變的定律
(1)方法是使后人分享前人的成功，避開(kāi)前人的失敗，把注意力集中在尚未開(kāi)拓領(lǐng)域的創(chuàng)造性勞動(dòng)上，所以方法和軟件設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性是沒(méi)有沖突的。
(2)沒(méi)有放之四海而皆準(zhǔn)的方法，任何方法都有其局限性，所以軟件設(shè)計(jì)人員大不必拘泥于某種特定的方法。
5、結(jié)束語(yǔ)
軟件工程的目標(biāo)是以最小的代價(jià)開(kāi)發(fā)出滿足用戶需求的軟件，軟件設(shè)計(jì)方法是開(kāi)發(fā)軟件所使用的技術(shù)和手段，它既推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用, 又能開(kāi)發(fā)出大量功能完善、界面友好、操作便利的系統(tǒng)與應(yīng)用軟件。
參考文獻(xiàn)：
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