论文部分内容阅读
摘要：先进的制造模式要求信息集成和功能集成贯穿于产品生命周期的每一阶段，功能的集成需要软件系统的支持，从而推动先进制造模式的实现。软件开发过程是建造软件解决方案的关键要素。本文详细讨论了两类主要的过程开发方法，即面向对象方法和结构化方法。
关键词：软件开发过程；面向对象方法；结构化方法
中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01
Software Development Process Methodology Study
Wu Zhenwei
(Qianjiang College Hangzhou Normal University,Hangzhou 310012,China)
Abstract:Advanced manufacturing model requires information integration and functional integration throughout every stage of product life cycle,functional integration needs the support of software systems,thus promoting the implementation of advanced manufacturing mode.Software development process is to build software solutions for key elements.This paper discusses the process of developing two main methods,namely object-oriented methods and structured methods.
Keywords:Software development process;Object-oriented methods;Structured approach
一、软件系统的开发过程
软件这个词的范围比较广，它并不仅仅指应用软件。所谓软件开发学科是指研究各类软件创建、维护等一系列开发活动的学科，其主要内容包括理论、方法和技术三方面的开发知识。软件可划分为智能软件、系统软件和应用软件三个领域。由于不同的软件采用的开发知识不同，从而构成各自相应的方法。尽管，智能软件和应用软件分属不同的领域，但智能软件和应用软件都是计算机软件。
建造软件系统的解决方案由三个关键的相互关联的基本要素组成：（1）软件工程过程（SEP）。（2）软件工程过程支持环境（SEPSE，如开发工具和建模语言等）。（3）培训、指导和咨询服务。
结构化方法和面向对象方法是现今主要的软件开发过程方法。面向对象方法强调把问题域的要领直接影射到对象及对象之间的接口上，用符合人们通常的思维方式来处理客观世界中的问题，它是一种面向问题域的开发方法；结构化方法则是强调过程抽象化和模块化，是以过程为中心构造或处理客观世界中的问题，它是一种面向过程的开发方法。
二、结构化方法
结构化方法（Structured methodologies），其基本原理是跟踪数据流，即研究应用领域中数据如何流动及在各个组成部分如何进行处理。结构化方法的特点是始终贯彻自顶向下逐步细化的“功能分解”思想。由于系统的功能是系统与外部环境相互作用的表现，人作为特定外部环境的一部分，认识系统一般从其功能开始。这是基于功能分解的结构化方法容易为人们理解和掌握的主要原因。
结构方法基于功能分解的特点，使之逐渐显现以下不足：（1）系统的开发是通过在需求分析的基础上对系统功能逐步分解，精化实现的，当顶层的功能需求变化时，整个系统从上到下都需变动。（2）结构化方法在分析和设计阶段使用不同的描述工具，它们之间虽然可以转换，但不是同态的，分析和设计之间过渡不平滑。（3）功能分解方法本身不支持复用，很难进行系统的二次开发。
三、面向对象方法
面向对象方法的基本思想是，从现实世界中客观存在的事物出发来构造系统，并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。面向对象方法强调直接以问题域（现实世界）中的事物为中心来思考问题，认识问题，并根据这些事物的本质特征，把它们抽象地表示为系统中的对象，作为系统的基本构成单位。这可以使系统直接地映射客观世界，保持所研究领域中事物及其相互关系的本来面貌。
另外，系统分析和开发方法不应该是一种超脱人类日常的思维方式，而应当与人类在长期进化过程中形成的各种行之有效的思想方法相符合。具体地讲，面向对象方法有如下一些特点：（1）从问题域中客观存在的事物出发来构造系统，用对象作为对这些事物的抽象表示，并以此作为系统的基本构成单位。（2）事物的静态特征（即可以用一些数据来表达的特征）用对象的属性表示，事物的动态特征（即事物的行为）用对象的方法表示。（3）对象的属性和方法结合为一体，成为一个独立的实体，对外屏蔽其内部细节（称作封装）。（4）对象之间通过消息进行通信，以实现对象之间的动态联系。
面向对象方法和结构化方法的相比有了更大的进步，表现在：（1）稳定性。在一定的问题域范围内，基于系统构成部件的分析和设计所得的结果，对功能需求变化的适应，更强于基于功能模块的方法，这符合系统论中的系统之结构较其功能更为稳定的原理。（2）分析与设计的衔接。面向对象方法的分析和设计所面对的是同一组对象及其相互关系，从分析到设计的映射是同态的，可以实现平滑过渡。重用性。由于对象封装了数据和对数据的操作方法，因而是良好的可重用单元，而类的继承使得子类方便地使用父类的信息。这些使得面向对象被认为是目前最成功的重用技术。功能的集成需要借助知识的集成，通过实现制造系统的智能性来实现功能的集成，将面向对象方法和结构化方法相结合进行软件系统开发，是现今主要的软件开发过程方法。
四、结论
计算机和网络技术的发展及其在制造业中的应用，产生许多新的制造模式，如并行工程，敏捷制造和全球制造。这些新的模式对产品进行生命周期的设计和管理提出了进一步的要求。结构化方法和面向对象方法是现今主要的软件开发过程方法。构化方法贯彻自顶向下逐步细化的“功能分解”思想，其基于功能分解的特点，使之不足明显。面向对象方法则是从问题域中客观存在的事物出发来构造系统，用对象作为对这些事物的抽象表示，并以此作为系统的基本构成单位，面向对象方法和结构化方法的相比有了更大的进步。
参考文献：
[1]王健,程虎.系統软件开发过程中的软件工程技术[J].计算机研究与发展,1996,33(4):263-271
[2]Ivar Jacobson.The Road to the Unified Software Development Process[M].北京:机械工业出版社,2003
[3]程华农.面向智能体的化工过程运行系统分析,模型化和集成策略的研究[D].广州:华南理工大学,2002
[4]Fichman R.G..Object-Oriented and Convention Analysis and Design Methodologies[J].IEEE Computer,1992,10:22-39
关键词：软件开发过程；面向对象方法；结构化方法
中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01
Software Development Process Methodology Study
Wu Zhenwei
(Qianjiang College Hangzhou Normal University,Hangzhou 310012,China)
Abstract:Advanced manufacturing model requires information integration and functional integration throughout every stage of product life cycle,functional integration needs the support of software systems,thus promoting the implementation of advanced manufacturing mode.Software development process is to build software solutions for key elements.This paper discusses the process of developing two main methods,namely object-oriented methods and structured methods.
Keywords:Software development process;Object-oriented methods;Structured approach
一、软件系统的开发过程
软件这个词的范围比较广，它并不仅仅指应用软件。所谓软件开发学科是指研究各类软件创建、维护等一系列开发活动的学科，其主要内容包括理论、方法和技术三方面的开发知识。软件可划分为智能软件、系统软件和应用软件三个领域。由于不同的软件采用的开发知识不同，从而构成各自相应的方法。尽管，智能软件和应用软件分属不同的领域，但智能软件和应用软件都是计算机软件。
建造软件系统的解决方案由三个关键的相互关联的基本要素组成：（1）软件工程过程（SEP）。（2）软件工程过程支持环境（SEPSE，如开发工具和建模语言等）。（3）培训、指导和咨询服务。
结构化方法和面向对象方法是现今主要的软件开发过程方法。面向对象方法强调把问题域的要领直接影射到对象及对象之间的接口上，用符合人们通常的思维方式来处理客观世界中的问题，它是一种面向问题域的开发方法；结构化方法则是强调过程抽象化和模块化，是以过程为中心构造或处理客观世界中的问题，它是一种面向过程的开发方法。
二、结构化方法
结构化方法（Structured methodologies），其基本原理是跟踪数据流，即研究应用领域中数据如何流动及在各个组成部分如何进行处理。结构化方法的特点是始终贯彻自顶向下逐步细化的“功能分解”思想。由于系统的功能是系统与外部环境相互作用的表现，人作为特定外部环境的一部分，认识系统一般从其功能开始。这是基于功能分解的结构化方法容易为人们理解和掌握的主要原因。
结构方法基于功能分解的特点，使之逐渐显现以下不足：（1）系统的开发是通过在需求分析的基础上对系统功能逐步分解，精化实现的，当顶层的功能需求变化时，整个系统从上到下都需变动。（2）结构化方法在分析和设计阶段使用不同的描述工具，它们之间虽然可以转换，但不是同态的，分析和设计之间过渡不平滑。（3）功能分解方法本身不支持复用，很难进行系统的二次开发。
三、面向对象方法
面向对象方法的基本思想是，从现实世界中客观存在的事物出发来构造系统，并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。面向对象方法强调直接以问题域（现实世界）中的事物为中心来思考问题，认识问题，并根据这些事物的本质特征，把它们抽象地表示为系统中的对象，作为系统的基本构成单位。这可以使系统直接地映射客观世界，保持所研究领域中事物及其相互关系的本来面貌。
另外，系统分析和开发方法不应该是一种超脱人类日常的思维方式，而应当与人类在长期进化过程中形成的各种行之有效的思想方法相符合。具体地讲，面向对象方法有如下一些特点：（1）从问题域中客观存在的事物出发来构造系统，用对象作为对这些事物的抽象表示，并以此作为系统的基本构成单位。（2）事物的静态特征（即可以用一些数据来表达的特征）用对象的属性表示，事物的动态特征（即事物的行为）用对象的方法表示。（3）对象的属性和方法结合为一体，成为一个独立的实体，对外屏蔽其内部细节（称作封装）。（4）对象之间通过消息进行通信，以实现对象之间的动态联系。
面向对象方法和结构化方法的相比有了更大的进步，表现在：（1）稳定性。在一定的问题域范围内，基于系统构成部件的分析和设计所得的结果，对功能需求变化的适应，更强于基于功能模块的方法，这符合系统论中的系统之结构较其功能更为稳定的原理。（2）分析与设计的衔接。面向对象方法的分析和设计所面对的是同一组对象及其相互关系，从分析到设计的映射是同态的，可以实现平滑过渡。重用性。由于对象封装了数据和对数据的操作方法，因而是良好的可重用单元，而类的继承使得子类方便地使用父类的信息。这些使得面向对象被认为是目前最成功的重用技术。功能的集成需要借助知识的集成，通过实现制造系统的智能性来实现功能的集成，将面向对象方法和结构化方法相结合进行软件系统开发，是现今主要的软件开发过程方法。
四、结论
计算机和网络技术的发展及其在制造业中的应用，产生许多新的制造模式，如并行工程，敏捷制造和全球制造。这些新的模式对产品进行生命周期的设计和管理提出了进一步的要求。结构化方法和面向对象方法是现今主要的软件开发过程方法。构化方法贯彻自顶向下逐步细化的“功能分解”思想，其基于功能分解的特点，使之不足明显。面向对象方法则是从问题域中客观存在的事物出发来构造系统，用对象作为对这些事物的抽象表示，并以此作为系统的基本构成单位，面向对象方法和结构化方法的相比有了更大的进步。
参考文献：
[1]王健,程虎.系統软件开发过程中的软件工程技术[J].计算机研究与发展,1996,33(4):263-271
[2]Ivar Jacobson.The Road to the Unified Software Development Process[M].北京:机械工业出版社,2003
[3]程华农.面向智能体的化工过程运行系统分析,模型化和集成策略的研究[D].广州:华南理工大学,2002
[4]Fichman R.G..Object-Oriented and Convention Analysis and Design Methodologies[J].IEEE Computer,1992,10:22-39