軟件開(kāi)發方法有哪些(xiē)（一）八種方法
【提綱】在軟件開(kāi)發時(shí)期中，設計(jì)階段是最富有活力、最需要發揮創造精神的階段。本文(wén)通過對(duì)常用(yòng)幾種軟件設計(jì)方法的研究，對(duì)軟件的開(kāi)發有進一步的認識。同時(shí)，也(yě)能(néng)通過對(duì)比得出哪些(xiē)設計(jì)方法對(duì)某一軟件的開(kāi)發有更大(dà)的優勢，可以更好(hǎo)的指導我們實踐。
【關鍵字】軟件開(kāi)發方法、常用(yòng)軟件設計(jì)方法
一、引言
在軟件開(kāi)發時(shí)期中，設計(jì)階段是最富有活力、最需要發揮創造精神的階段，軟件設計(jì)方法對(duì)軟件的開(kāi)發以及投放(fàng)市場有着重要的作(zuò)用(yòng)。在日常生活中，常用(yòng)的軟件工(gōng)程設計(jì)方法有Parnas方法、Jackson (JSP/JSD) 方法、問題分析方法（PAM）、面向對(duì)象的軟件開(kāi)發方法（OO）、形式化方法、可視(shì)化方法、軟件重用(yòng)。下(xià)面對(duì)這(zhè)幾種方法進行分析研究。
（In software development, the design phase is the most dynamic and most need to play a creative stage, the software design method of software development and the market plays an important role. In daily life, the commonly used software engineering design method with Parnas, Jackson (JSP/JSD) method, the problem analysis method (PAM), object oriented (OO) software development methods, formal methods, visualization methods and software reuse. In the face of this paper studied the several methods.）
軟件開(kāi)發方法有哪些(xiē)之-Parnas方法
最早軟件開(kāi)發方法是由D.Parnas在1972年提出。由于當時(shí)軟件在可維護性和(hé)可靠性方面存在着嚴重問題，因此Parnas提出的方法是針對(duì)這(zhè)兩個問題的。首先，Parnas提出了(le)信息隐蔽原則：在概要設計(jì)時(shí)列出将來(lái)可能(néng)發生變化的因素，并在模塊劃分時(shí)将這(zhè)些(xiē)因素放(fàng)到(dào)個别模塊的内部。這(zhè)樣，在将來(lái)由于這(zhè)些(xiē)因素變化而需修改軟件時(shí)，隻需修改個别的模塊，其它模塊不受影響。信息隐蔽技術不僅提高(gāo)了(le)軟件的可維護性，而且也(yě)避免了(le)錯誤的蔓延，改善了(le)軟件的可靠性。現(xiàn)在信息隐蔽原則已成爲軟件工(gōng)程學中的一條重要原則。Parnas提出第二條原則是在軟件設計(jì)時(shí)應對(duì)可能(néng)發生的種種意外(wài)故障采取措施。軟件是很(hěn)脆弱的，很(hěn)可能(néng)因爲一個微小(xiǎo)的錯誤而引發嚴重的事(shì)故，所以必須加強防範。如在分配使用(yòng)設備前，應該取設備狀态字，檢查設備是否正常。此外(wài)，模塊之間也(yě)要加強檢查，防止錯誤蔓延。Parnas對(duì)軟件開(kāi)發提出了(le)深刻的見解。遺憾的是，他(tā)沒有給出明(míng)确的工(gōng)作(zuò)流程。所以這(zhè)一方法不能(néng)獨立使用(yòng)，隻能(néng)作(zuò)爲其它方法的補充。
軟件開(kāi)發方法有哪些(xiē)之-Jackson (JSP/JSD) 方法
1975年，M．A．Jackson提出了(le)一類至今仍廣泛使用(yòng)的軟件開(kāi)發方法。這(zhè)一方法從(cóng)目标系統的輸入、輸出數據結構入手，導出程序框架結構，再補充其它細節，就可得到(dào)完整的程序結構圖。這(zhè)一方法對(duì)輸入、輸出數據結構明(míng)确的中小(xiǎo)型系統特别有效，如商業應用(yòng)中的文(wén)件表格處理(lǐ)。該方法也(yě)可與其它方法結合，用(yòng)于模塊的詳細設計(jì)。Jackson方法有時(shí)也(yě)稱爲面向數據結構的軟件設計(jì)方法。一般通過以下(xià)五個步驟來(lái)完成設計(jì)：1分析并确定輸入數據和(hé)輸出數據的邏輯結構，并用(yòng)Jackson結構圖來(lái)表示這(zhè)些(xiē)數據結構。2找出輸入數據結構和(hé)輸出數據結構中有對(duì)應關系的數據單元。3按以下(xià)的規則由輸入、輸出的數據結構導出程序結構。1)爲每一對(duì)在輸入數據結構和(hé)輸出數據結構中有對(duì)應關系的單元畫(huà)一個處理(lǐ)框。2)爲輸入和(hé)輸出數據結構中剩餘的數據單元畫(huà)一個處理(lǐ)框。3)所有處理(lǐ)框在程序結構圖上(shàng)的位置，應與由它處理(lǐ)的數據單元在數據結構Jackson圖上(shàng)的位置一緻。4)必要時(shí)，可以對(duì)映射導出的程序結構圖進行進一步的細化。4列出基本操作(zuò)與條件，并把它們分配到(dào)程序結構圖的适當位置。5用(yòng)僞碼寫出程序。
3.1 JSP方法
JSP方法是傑克遜結構程序設計(jì)方法,是一種典型的面向數據結構的分析和(hé)設計(jì)的方法。其主要設計(jì)思想是按輸入、輸出和(hé)内部信息的數據結構進行軟件設計(jì)的,把數據結構的描述變換成程序結構的描述,設計(jì)出反映數據結構的程序結構。JSP 方法将問題分解爲順序、選擇和(hé)重複三種基本結構形式表示的層次結構如圖1 所示。這(zhè)樣對(duì)一個要解決的問題,總是要把解的結構設計(jì)成同問題的結構一樣,使程序既容易理(lǐ)解,又容易修改以滿足将來(lái)問題的變化。
JSP方法首先考察問題的環境,分析所要處理(lǐ)的數據,作(zuò)出數據結構圖及圖示邏輯;再以數據結構爲基本點形成程序結構;最後列出進行處理(lǐ)所需要的基本操作(zuò),并把這(zhè)些(xiē)操作(zuò)分配給程序結構中的适當部分。
JSP 方法的優點是客觀,不依賴于設計(jì)者自(zì)己的創造和(hé)經驗,不同的設計(jì)者可以設計(jì)出同樣的解。簡單易學,用(yòng)JSP 圖示邏輯可以很(hěn)容易地導出Cobol程序,目前已研制出從(cóng)JSP方法設計(jì)的結構自(zì)動導出Cobol 程序的工(gōng)具。雖然JSP方法簡單易學,步驟規範,但(dàn)也(yě)存在着一些(xiē)局限性,最大(dà)的不足是當軟件系統的規模龐大(dà)時(shí),輸入和(hé)輸出之間就會(huì)出現(xiàn)大(dà)量複雜(zá)的信息,JSP 方法難于對(duì)付的結構沖突問題。可以利用(yòng)中間文(wén)件解決沖突,但(dàn)它明(míng)顯降低(dī)了(le)功效,而且從(cóng)概念上(shàng)說中間文(wén)件也(yě)是不必要的;随着軟件系統規模的增大(dà),且結構沖突的可能(néng)性及解決沖突的算(suàn)法複雜(zá)性亦随之增大(dà)。因此JSP 方法隻适用(yòng)于小(xiǎo)型程序的開(kāi)發,隻是一種程序設計(jì)方法,并不适用(yòng)于解決大(dà)型軟件的開(kāi)發問題。
（JSP method has the advantage of objective, is not dependent on the designer's own creation and experience, different designers can design the same solution. Easy to learn, use JSP graphic logic can be easily exported Cobol program, has now developed the Cobol program is derived automatically from the JSP method to design the structure of the tool. Although JSP method is easy to learn, step standard, but there are also some limitations and the shortage of the biggest is that when large software system, between the input and output will appear a large number of complex information, JSP method is difficult to deal with the structure of the conflict. Can take advantage of the intermediate file conflict resolution, but it significantly reduces the effect, and conceptually intermediate file is unnecessary; With the increasing scale of software system, and the structure of the possibility of conflict and conflict resolution algorithm complexity also increase. So the JSP method applies only to the development of small procedures, is a kind of programming method, does not apply to solve the problem of large-scale software development.）
3.2 JSD方法
JSD方法是傑克遜系統開(kāi)發方法,它以活動(即事(shì)件)爲中心,一連串活動的順序組合構成進程,系統模型抽象爲一組以通信方式互相聯系的進程。JSD方法的基本思想是仿真并描述客觀世界,然後添加輸出功能(néng),最後實現(xiàn)系統的轉換。它的基本步驟可分爲六步,一是實體動作(zuò)分析,從(cóng)問題的描述中,提取軟件系統要産生和(hé)運用(yòng)的實體(人、物或組織) ,以及現(xiàn)實世界作(zuò)用(yòng)于實體上(shàng)的動作(zuò)(事(shì)件);二是實體結構分析,把作(zuò)用(yòng)于實體的動作(zuò)或由實體執行的動作(zuò),按時(shí)間發生的先後次序排序,構成進程,并用(yòng)一個層次的Jackson結構圖表示;三是定義初始模型步,把實體和(hé)動作(zuò)表示成一個進程模型,定義模型與現(xiàn)實世界的聯系。模型系統的規格說明(míng)可用(yòng)系統規格說明(míng)圖來(lái)表示;四是功能(néng)描述,說明(míng)與已定義的動作(zuò)相對(duì)應的功能(néng),爲已定義的動作(zuò)加入功能(néng)函數;五是決定系統時(shí)間特性,對(duì)進程加入時(shí)間因素,對(duì)進程調度特性進行評價和(hé)說明(míng);六是實現(xiàn),設計(jì)組成系統的硬件和(hé)軟件,實現(xiàn)系統的原型。前三步屬于需求分析階段,後三步屬于設計(jì)階段。
JSD方法開(kāi)創性地進行了(le)客觀世界及其同軟件間關系的研究;明(míng)确了(le)軟件系統說明(míng)決策同軟件系統實現(xiàn)決策的界限;做出容易的決策應該先于困難的決策;應當盡可能(néng)推遲最容易導緻錯誤的決策;含蓄的決策應當避免,不應有隐含的約定存在;如果一個決策易于出錯,應當盡早證實它的正确性;應當盡可能(néng)使決策之間沒有依賴關系,使它們互不相關。其局限性是客觀世界及其同軟件間關系的認識不完整;軟件系統實現(xiàn)結構過于複雜(zá);軟件說明(míng)結構的描述技術不恰當;JSD 中并不包含諸如選題,計(jì)劃管理(lǐ),代價P收益分析等内容,也(yě)不包含實施環境問題的研究内容,這(zhè)在一定程度上(shàng)影響了(le)它的推廣應用(yòng);JSD 在實現(xiàn)階段所做的變換十分費勁,以緻利用(yòng)人的智力進行變換難以保證其有效性和(hé)可靠性,且變換的選擇又過于複雜(zá),目前仍無法用(yòng)計(jì)算(suàn)機自(zì)動實現(xiàn)。
以上(shàng)就是給大(dà)家介紹的二種軟件開(kāi)發方法，Parnas方法，Jackson (JSP/JSD) 方法。在下(xià)面的文(wén)章中将介紹其餘的六個軟件開(kāi)發方法。