2011年軟件水平考試軟件設計師輔導資料(3)
第三節 軟件生存周期模型，方法和工具
生存周期模型：描述軟件開發過程中各種活動如何執行的模型。對軟件開發提供強有力的支持，為開發過程中的活動提供統一的政策保證，為參與開發的人員提供幫助和指導，是軟件生存周期模型化技術的基礎，也是建立軟件開發環境的核心。
生存周期模型作用：確立了軟件開發中各階段的次序限制，活動準則，所要遵守的規定和限制，便于各種活動的協調，人員之間的有效通信，有利于活動重用和活動管理。
生存周期模型準則：模型能表示各種活動的實際工作方式，能隨情況變化而演化能表示各種活動間同步和制約關系，能表示活動的動態特性。容易為開發人員理解，能適應不同軟件項目，具有較強靈活性，能支持軟件開發環境的建立。
目前有：
1 瀑布模型：將軟件生存周期中各活動規定為依線性順序連接的若干階段。包括可行性分析，項目開發計劃，需求分析，概要設計，詳細設計，編碼，測試和維護。它是一種理想的線性開發模式，缺乏靈活，特別是無法解決軟件需求不明確的問題。適合于需求不明確，設計方案有一定風險的軟件項目。
2 增量模型：軟件在模型中是"逐漸"開發出來的，開發一部分，展示一部分，能及早發現問題。或者先開發一"原型"軟件，完成主要功能，然后逐步完善，最終獲得滿意的軟件產品。
3 螺旋模型：將瀑布模型與增量模型結合起來，加入風險分析，彌補了這兩種模型的不足。開發分四步：制定計劃，風險分析，開發實施，用戶評估。
4 噴泉模型：以用戶需求為動力，以對象為驅運動模型，適合于面向對象開發方法，使開發過程具有迭代性和無間隙性。
迭代性：系統有些部分常常重復工作多次，相關功能在每次迭代中隨之加入演化的系統。
無間隙：在分析，設計，實現等開發活動之間不存在明顯邊界。
5 基于知識的模型：瀑布模型與專家模型的結合。開發各階段都有利用相應專家系統來輔助設計，使維護在系統需求一級進行。
6 變換模型：適合于形式化開發方法的模型。
軟件開發方法：使用早已定義好的技術集及符號表示習慣來組織軟件生產的過程。
軟件開發開發的目標：通過使用成功的軟件開發方法，在規定的投資和時間內，開發出符合用戶需求的高質量的軟件。
軟件開發方法是克服軟件危機的重要方面之一，對軟件工程及軟件包產業的發展起了不可估量的作用。
已使用的成功方法有：
1、結構化方法：一種面向數據流的開發方法，適合數據處理領域。指導指導思想是自頂向下，逐步求精。用數據流圖建立系統功能模型，完成需求分析工作。用軟件結構圖建立系統物理模型，實現概要設計。最后將每個模塊的功能用相應標準控制結構表示出來，從而實現詳細設計。
2、JACKSON方法：一種面向數據結構的開發方法，適合小規模項目。首先描述問題的輸入，輸出數據結構，分析其對應性，然后推出相應程序結構，從而給出問題的軟件過程描述。當輸入與輸出數據結構無對應關系時，難于應用此方法，JSD(一完整的系統開發方法)對JSP進行了擴充
3、維也納開發方法(VDM)：一種形式化開發方法，軟件的需求用嚴格的形式語言描述，然后把模型逐步變換成目標系統。
4、面向對象的開發方法：基本出發點是盡可能按人類認識世界的方法和思維方式來分析和解決問題。以對象作為最基本的元素，客觀世界中具體的事物，事件，概念和規則都有可看成對象，它也是分析問題，解決問題的核心。開發方法包括面向對象分析，面向對象設計，面向對象實現。主要有BOOCH方法，Coad方法和OMT方法。為統一這些方法的術語，概念和模型，(1997年)推出統一建模型語言UML。
結構化方法可用：瀑布模型，增量模型，螺旋模型進行開發。
JACKSON方法可用：瀑布模型，增量模型進行開發。
面向對象的開發方法可用：噴泉模型，瀑布模型，增量模型進行開發。
形式化的維也納方法只能用變換模型進行開發 。
軟件工具：為支持軟件人員開發和維護活動而使用的軟件。使用軟件工具后，可提高軟件生產率。目前軟件工具發生了很大變化，目的是生成軟件周期各個環節的自動化。主要用于軟件的分析和設計，使用這些工具軟件開發人員就能在微機或工作站上以對話方式建立各種軟件系統。
工具箱：最初的軟件工具是以工具箱形式出現的。但界面不統一，工具內部無聯系，工具切換由人工操作。它們對大型軟件的開發和維護的支持能力有限。
軟件開發環境：目的是使軟件工具支持整個生存周期。而且做到不僅支持各階段的技術工作，還要支持管理和操作工作，保持項目開發的高度可見性，可控制性和可追蹤性。
計算機輔助軟件工程：可簡單定義為軟件開發的自動化，簡稱為CASE。實質是為軟件開發提供一組優化集成的，大量節省人力的軟件開發工具。是軟件工具和軟件開發方法的結合。目的是實現軟件生存周期各環節的自動化，并使之成為一個整體。
CASE工具與以往軟件工具不同體現在：
1 支持專用的個人計算環境;
2 使用圖形功能對軟件系統進行說明并建立文檔;
3 將生存周期各階段的工作連接在一起;
4 收集和連接軟件系統從最初的軟件需求到軟件維護各個環節的所有信息;
5 用人工智能實現軟件開發和維護工作的自動化。
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