計算機軟件設計方法的探討

　　軟件設計方法是開(kāi)發(fā)軟件所使用的技術(shù)和手段，下面是小編搜集整理的一篇探究計算機軟件設計方法的論文范文，歡迎閱讀查看。

　　【摘要】：隨著(zhù)信息化時(shí)代的到來(lái), 計算機已廣泛應用于社會(huì )各領(lǐng)域, 發(fā)揮著(zhù)無(wú)與倫比的作用，而計算機軟件的開(kāi)發(fā)與完善極大地提高了計算機的使用效益,又促進(jìn)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(guān)注的焦點(diǎn)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(kāi)發(fā)中實(shí)行軟件工程化探索的經(jīng)驗，探討了計算機軟件設計的幾種常用方法，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 設計 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,設計流程圖,最后編寫(xiě)代碼。為此，根據系統的實(shí)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(wèn)題的提出

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，軟件開(kāi)發(fā)供不應求的局面日益加速，應用滯后已達數年，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(kāi)發(fā)和維護過(guò)程中所遇到的一系列嚴重問(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(mǎn)足對軟件增長(cháng)的需求;二是如何維護數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務(wù)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(kāi)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(gè)模塊完成一個(gè)單一和相對獨立的功能;

　　(2)每個(gè)模塊應只有一個(gè)入口和一個(gè)出口, 每個(gè)模塊應盡可能小;

　　(3)上層模塊只調用下層模塊;

　　(4)整個(gè)系統由模塊構成。

　　為降低軟件系統的復雜性, 模塊化沒(méi)計采用分而治之的思想, 將問(wèn)題分解為若干子問(wèn)題, 對子問(wèn)題再作進(jìn)一步分解。直至能用模塊實(shí)現為止, 這樣自頂向下逐級分解, 形成一個(gè)層次的模塊結構。模塊可見(jiàn)部分是它的接口, 而其內部的數據和操作細節則對外部是隱藏的。模塊可以由多人同時(shí)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(lái)分解系統和劃分模塊，就產(chǎn)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，然后對每個(gè)子系統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：分析一設計一編碼一測試一運行/維護。

　　這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是應用時(shí)間長(cháng)、簡(jiǎn)單、直觀(guān)、易于接受，并且已有了一定的應用基礎并開(kāi)辟了應用市場(chǎng)。局限性主要在于功能經(jīng)常變化，難于適應變化要求;后期發(fā)現的錯誤維護代價(jià)太高;不支持功能復用，造成大量的代碼冗余。

　　2.3數據流設計法

　　數據流沒(méi)計法在設計過(guò)程中是面向數據流信息的。它以分析階段使用結構化分析產(chǎn)生的數據流圖(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(lái)導出相應的軟件結構。

　　數據流設計法提出了兩個(gè)定性準則來(lái)評價(jià)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(shí)現目標是高內聚和低偶合，實(shí)現了這個(gè)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(chǎn)品的一部分。而示例型則是快速開(kāi)發(fā)出的運行系統只是一個(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，構造一個(gè)實(shí)際系統簡(jiǎn)化的模型，供開(kāi)發(fā)人員和用戶(hù)交流，使設計具有靈活性，其要點(diǎn)是，第一要快，否則便失去意義;第二原型要能運轉起來(lái)，用戶(hù)可以觀(guān)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，其次實(shí)現原型，然后經(jīng)過(guò)反復修改，最終真正實(shí)現。

　　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進(jìn)行分解的。面向對象的沒(méi)計法從定義問(wèn)題開(kāi)始, 用自然語(yǔ)言對問(wèn)題進(jìn)行非形式化的陳述，利用一些簡(jiǎn)單規則，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(gè)用對象表示的現實(shí)世界模型。然后, 對這個(gè)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單映射，即一個(gè)模塊對應于模型中的一個(gè)對象或對象類(lèi)，這樣就得到了問(wèn)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(kāi)發(fā)范型。該原則與軟件設計有關(guān)，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(jīng)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(kāi)發(fā)范型予以控制，以保證軟件產(chǎn)品滿(mǎn)足用戶(hù)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(shí)現，以達到軟件工程的目標。

　　(3)提供高質(zhì)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(guò)程的支持頗為重要，軟件設計方法的質(zhì)量與開(kāi)銷(xiāo)直接取決于對軟件設計所提供的支撐質(zhì)量和效用。

　　(4)重視軟件設計過(guò)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(chǎn)滿(mǎn)足目標的軟件產(chǎn)品，提高軟件組織的生產(chǎn)能力等問(wèn)題，因此，當軟件設計過(guò)程得以有效管理時(shí)，才能實(shí)現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(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，所以方法和軟件設計人員的創(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(yǔ)

　　軟件工程的目標是以最小的代價(jià)開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足用戶(hù)需求的軟件，軟件設計方法是開(kāi)發(fā)軟件所使用的技術(shù)和手段，它既推動(dòng)了計算機的廣泛應用, 又能開(kāi)發(fā)出大量功能完善、界面友好、操作便利的系統與應用軟件。

　　參考文獻：

　　[1]《軟件工程》，鄭人杰，清華大學(xué)出版社，1999.

　　[2]《軟件工程引論》，孫桂茹，南開(kāi)大學(xué)出版社，1995.

　　[3]《軟件工程發(fā)展綜述》，吳迤，科技信息，2008.

　　[4]《軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)》，潘錦平，上�？萍汲霭嫔�，1985.

　　[5]《關(guān)于應用型軟件設計方法的探討》，錢(qián)旭，計算機應用研究，1996.

　　[6]《軟件危機現象與面向對象方法分析》，陳一明，湖北民族學(xué)院學(xué)報，2001.

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