計算機軟件設計的探討論文(2)
計算機軟件設計的探討論文
計算機軟件設計的探討論文篇二
《計算機軟件設計方法的探討》
【摘要】：隨著信息化時代的到來, 計算機已廣泛應用于社會各領域, 發(fā)揮著無與倫比的作用，而計算機軟件的開發(fā)與完善極大地提高了計算機的使用效益,又促進了計算機硬件的更新?lián)Q代, 因此計算機軟件設計方法的發(fā)展已成為人們關注的焦點之一。本文結合國內外在軟件工程方面的最新理論及成果, 以及在項目開發(fā)中實行軟件工程化探索的經驗，探討了計算機軟件設計的幾種常用方法，以期會給軟件開發(fā)者提供有益的啟迪。
【關鍵詞】：軟件 設計 方法
開發(fā)一個軟件首先要給出功能說明,然后確定解題方案或算法,設計流程圖,最后編寫代碼。為此，根據系統(tǒng)的實際需求，分別針對具體情況選擇采用不同的軟件設計方法，可以充分發(fā)揮軟件設計各種方法的優(yōu)勢。
1.問題的提出
隨著計算機技術的迅速發(fā)展，軟件開發(fā)供不應求的局面日益加速，應用滯后已達數(shù)年，軟件設計人員已成為一種貧乏資源，形成新的 軟件危機”。(軟件危機是指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇到的一系列嚴重問題。)主要包括三個方面的問題：一是如何開發(fā)軟件，怎樣滿足對軟件增長的需求;二是如何維護數(shù)量不斷膨脹的已有軟件;三是如何大幅度提高軟件生產率已成為軟件界的眾矢之的和當務之急，為此，探索計算機的軟件設計方法有助予人們更好地開發(fā)軟件。
2.幾種典型的軟件設計方法
2.1模塊化設計法
模塊化設計的基本概念是：
(1)每個模塊完成一個單一和相對獨立的功能;
(2)每個模塊應只有一個入口和一個出口, 每個模塊應盡可能小;
(3)上層模塊只調用下層模塊;
(4)整個系統(tǒng)由模塊構成。
為降低軟件系統(tǒng)的復雜性, 模塊化沒計采用分而治之的思想, 將問題分解為若干子問題, 對子問題再作進一步分解。直至能用模塊實現(xiàn)為止, 這樣自頂向下逐級分解, 形成一個層次的模塊結構。模塊可見部分是它的接口, 而其內部的數(shù)據和操作細節(jié)則對外部是隱藏的。模塊可以由多人同時編程、單獨測試和最后集成。模塊化設計提高了程序的可讀性和可修改性。
在模塊化設計中，按什么思想準則和方法來分解系統(tǒng)和劃分模塊，就產生不同的設計方法。
2.2結構化分析與設計方法(SA/SD)
結構化分析與設計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)，然后對每個子系統(tǒng)按照逐步求精的方法求得問題解，將軟件開發(fā)過程看作是軟件生命周期，建立的是瀑布模型。
其基本步驟為：分析一設計一編碼一測試一運行/維護。
這種方法的主要優(yōu)點是應用時間長、簡單、直觀、易于接受，并且已有了一定的應用基礎并開辟了應用市場。局限性主要在于功能經常變化，難于適應變化要求;后期發(fā)現(xiàn)的錯誤維護代價太高;不支持功能復用，造成大量的代碼冗余。
2.3數(shù)據流設計法
數(shù)據流沒計法在設計過程中是面向數(shù)據流信息的。它以分析階段使用結構化分析產生的數(shù)據流圖(DFD)為基礎，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導出相應的軟件結構。
數(shù)據流設計法提出了兩個定性準則來評價軟件結構中模塊的獨立性，即內聚和藕合，發(fā)展了模塊的概念。模塊的實現(xiàn)目標是高內聚和低偶合，實現(xiàn)了這個目標的軟件設計就是成功的設計。
2.4原型法
原型法分為兩種，漸增型和示例型。漸增型是設計的每一步都是最終產品的一部分。而示例型則是快速開發(fā)出的運行系統(tǒng)只是一個示例而已。原型法的基本思想是借助程序自動生成環(huán)境或軟件工程支持環(huán)境，構造一個實際系統(tǒng)簡化的模型，供開發(fā)人員和用戶交流，使設計具有靈活性，其要點是，第一要快，否則便失去意義;第二原型要能運轉起來，用戶可以觀察到效果，提供修改意見。開發(fā)的基本步驟是首先簡化系統(tǒng)，其次實現(xiàn)原型，然后經過反復修改，最終真正實現(xiàn)。
2.5面向對象的設計法
面向對象的設計法是基于對象的概念將系統(tǒng)進行分解的。面向對象的沒計法從定義問題開始, 用自然語言對問題進行非形式化的陳述，利用一些簡單規(guī)則，可以識別和確定出我們感興趣的那些對象、對象的屬性及其上的操作，得到一個用對象表示的現(xiàn)實世界模型。然后, 對這個模型進行簡單映射，即一個模塊對應于模型中的一個對象或對象類，這樣就得到了問題的軟件設計解。
3、軟件設計方法應遵循的原則
(1)選取適宜開發(fā)范型。該原則與軟件設計有關，在軟件設計中，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，經常需要權衡。因此，必須認識需求定義的易變性，采用適宜的開發(fā)范型予以控制，以保證軟件產品滿足用戶的要求。
(2)采用合適的軟件設計方法。在軟件設計中，通常要考慮軟件的模塊化、抽象與信息隱蔽、局部化、一致性以及適應性等特征，合適的設計方法有助于這些特征的實現(xiàn)，以達到軟件工程的目標。
(3)提供高質量的軟件設計方法支持。“工欲善其事，必先利其器”。在軟件設計方法中，軟件工具與環(huán)境對軟件設計過程的支持頗為重要，軟件設計方法的質量與開銷直接取決于對軟件設計所提供的支撐質量和效用。
(4)重視軟件設計過程的管理。軟件設計的管理，直接影響可用資源的有效利用，生產滿足目標的軟件產品，提高軟件組織的生產能力等問題，因此，當軟件設計過程得以有效管理時，才能實現(xiàn)有效的軟件設計方法。
4、方法是軟件設計的思路，不是一層不變的定律
(1)方法是使后人分享前人的成功，避開前人的失敗，把注意力集中在尚未開拓領域的創(chuàng)造性勞動上，所以方法和軟件設計人員的創(chuàng)造性是沒有沖突的。
(2)沒有放之四海而皆準的方法，任何方法都有其局限性，所以軟件設計人員大不必拘泥于某種特定的方法。
5、結束語
軟件工程的目標是以最小的代價開發(fā)出滿足用戶需求的軟件，軟件設計方法是開發(fā)軟件所使用的技術和手段，它既推動了計算機的廣泛應用, 又能開發(fā)出大量功能完善、界面友好、操作便利的系統(tǒng)與應用軟件。
參考文獻：
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