设计模式1.1软件危机及方法学形成

设计模惟：综合楼 软 及软件方法学的形面向对象方软件生存周软件开发过程模 WhatisDesignChristopherAlexander,afamousprofessorof“Eachpatterndescribesaproblemwhichoccursoverandoveragaininourenvironment,andthendescribesthecoreofthesolutiontothatproblem,insuchawaythatyoucanusethissolutionamilliontimesover,withoutever ngitthesamewaytwice.”AdesignIsacommonsolutiontoarecurringproblemin Whywouldwhatanarchitectsaysberelevanttosoftware?替了墙壁和门窗。两类模式的都在于提供了GoF（GangofFour）:ErichGamma,RichardHelm,RalphJohnson&JohnVli 23种经典的软件设计模 WhyshouldwelearnDesign

HowtomaintainHowto 何谓软件 软件的特 软件的发程序设计阶段 程序系统阶段 程序+文档→“软件”→“软 ”→软件工1968 软件的规类参加人员研制期产品规模（源程序行数微11～4小11～6中1～2大2～3甚大4～5极大5～10 软 所带来的严StandishGroup对 成功完推迟完成、超出预算和/或功能缺失有78% 组织卷入纠纷并最终以法律程序解其中67%因交付的软件产品的性能或功能无法达其中56%承诺的交付日期几次推其中45%所交付的软件存在严重错误以至于无法使 经典案例 花了大约5000人一年的工作量，最多时，有 都是从1000个程序错误而修正的结 经典案例1963年，用于控制火星探测器的计算机软件中探测器发生，造成高达数亿的损失。 无可挽回的恶性事故。如，银行的存款可能被化 软件成本在系统中的比年代 年年1985 与软件本身特点有缺乏“可预见性”，管理和控制软件开发的过程规模庞大，在技术和管理上异常复杂与开发 的方法不正确有忽视需求分

轻视软 运用的是数学方法，注重算法与逻辑方法的研研究对象则侧重于一些较小的具体程序模注重“微观正确性”，研究的内容是程序的“正确性证明应用的是工程方法，注重工程方法与工具研研究对象一般指“大型程序”，是一个系 软件工程方法（结构化方法 1.2.1结构化程序设计方法概结构程序设计Atechniquefororganizingandcodingcomputerprogramsinwhichahierarchyofmodulesisused,eachhavingasingleentryandasingleexitpoint,andinwhichcontrolispasseddownwardthroughthestructurewithoutunconditionalbranchestohigherlevelsofthestructure.Threetypesofcontrolflowareused:sequential,selection,anditeration 结构化程序设计方法概 数据流分析技术-数据流图(DataFlowDiagram,间的沟

只考虑系统基本逻辑功能，而不考虑具体的物理实 ！DFD的！起点/终点或源/宿处理/M:M，但至少数 数据(data 数据流图的层次结 分层的数据流XX2131113322 示 示示顶层数据流 示

图2.6（第一层数据流图示图2.7 的类型决定了映射的方法。信息流有下述两种类型 变换

信息

变换流结构图示 事务流结构图示 变换分 设计步

变换分 示例：汽车数通过模数转换实现传感器和处理机的接指示加速超速响铃警

第二级分解的结 射中心”(事务中心) 70年代初由英国的M.Jackson提出,在西欧率先流 1. 对应伪码AA图6.8A由B、C、D 2. 图6.9根据条件A是B或C或

AselectBAorcond2Aorcond3A 3. 对应伪码Aiteruntil（或BA图6.10A由B出现N次 Jackson图的优缺优缺 Step.1-2从数据结构图导出Jackson(a)输入数据结构；(b 第二图6.13描绘统计空格程序结构的Jackson

第六 第二图6.13描绘统计空格程序结构的Jackson

第六 第二图6.13描绘统计空格程序结构的Jackson

第六 第二第五图6.13描绘统计空格程序结构的Jackson

第六 Step4出所有操作和条件，并把它们分配 ５）sum:=0６）pointer:=1７） 统计空格totalsum0程序体iter until文件结束印出字符...统计空格 Jacksonvs.SD方Jackson方(Jackson图

(Jackson图

(Jackson伪代码

(DFD图

SD(SC图

(PDL等工具

面向对象方结构化方法的缺,面向对象方法的效率,并且大大减少软件 细节,不影响整个系统 面向对象方 面向对象方法的要把所有对象都划分成类(Class)。每个类都定义了一组数据和一组操作——继承对象彼此之间仅能通过发送消息互相联对象的所有”私有信息”都被封装在该对象内，不能从外界直——封装( 面向对象方法的优 软件生命周

软件生命周 概要设计（总体设计 详细设计（模块设计详细设计每个模确定实现模块功能所需的算法和数据结 综合测 软件生命周8.软 ：通过各种必要 活动使系统持久地满足用户的需改正

完善

预防来的活动 软件开发过程模生命周期模型（过程模型规定了把软件生命周期划分成哪些阶各个阶段的执行瀑布模型(Waterfall增量模型(Incremental快速原型模型(RapidPrototype螺旋模型(Spiral喷泉模型(FountainRUP(RationalUnified敏捷过程与极限编程（AgileSoftwareProcess&微软过程 瀑布模型(Waterfall在软件工得以广泛应用 瀑布模型(Waterfall阶段间具有顺序性和依赖推迟实现的观 瀑布模型(Waterfall 瀑布模型(Waterfall00实际的瀑布模瀑布模型(Waterfall护工作可以在该规范的指导下展开，避免了软件开发、过的随意状态不适应需求经常发生变更的环境（“沙滩上盖楼房只有到项目的开发晚期才能够得到程序的可运行版 PrototypeModel)快速建立起可以在计算往是最终产品功能的子

PrototypeModel) 尽可能使用快速开发工具

PrototypeModel)优缺

供最的功能

螺旋模型(Spiral

螺旋模型(Spiral

螺旋模型(Spiral螺旋模型(Spiral

喷泉模型(Fountain体现了面向对象软件开发过程迭代和无的特 向下箭头：阶段内的迭代（求精

新兴的软件过RUP(RationalUnified敏捷过程与极限编程（AgileSoftwareProcess&eXtremeProgramming） SolutionsFramework,

Rational统一过程RationalUnifiedProcessRUP)，Rational软件面向对象为在开发组织中分配任务和职责有一套过程框架(ProcessFramework)，各个组织可根

1.5.6Rational统一过程BestBestProcessMadeDevelopIterativelyModelVisually(UML)ContinuouslyVerifyQualityManage

1.5.6Rational统一过程迭代式开发（develop管理需求（manage用例分析可视化软件建模（modelsoftware可视化的 模语言不断地验证软件质量（continuouslyverify控制软件变更（control

RUP建模元角色完成工作的角色,定义他们应履行的行为和职活动定义了工作人员如何执行工制品工作流描述生成制品的活动序列，用以描述工作人员之间的交6 过程工作流和3 支持工作

业务建模(Business需求分析和设计 ysis&

实现Change过程工作 ysis&Design)：研究实现环境和系统构件

支持工作(7)配置和变更管理(Configuration&Change

RUP开发过程阶RUP把软件生命周期划分为四个连续的阶

初始阶段(Initial主要目

初始阶段(Inception

精化阶段(Elaboration主要目

精化阶段(Elaboration主要成

构建阶段(Construction集成于适当操作系统平台上的软件产用户手当前版本的描

移交阶段(Transition

RUP软件开发生命敏捷软件开年月-13日，17位软件开发方法专 Utah州东北部Wasatchmountains里的一个叫Snowbird虽然这些方法过去 法”(LightweightMethods)，但该名字并不足以代表这些捷开发方法(AgileDevelopmentMethodology)，同时组建了敏捷(AgileAlliance)

IndividualsandprocessesIndividualsandprocessesandWorking CustomercontractRespondingtofollowinga

12条原Ourhighestpriorityistosatisfythecustomerthroughearlyandcontinuousdeliveryofvaluablesoftware echangingrequirements,evenlateindevelopment.Agileprocessesharnesschangeforthecustomer'scompetitiveadvantageDeliverworkingsoftwarefrequently,fromacoupleofweekstoacoupleofmonths,withapreferencetotheshortertimescaleBusinesspeopleanddevelopersmustworktogetherdailythroughouttheprojectBuildprojectsaroundmotivatedindividuals.Givethemtheenvironmentandsupporttheyneed,andtrustthemtogetthejobThemostefficientandeffectivemethodofconveyinginformationtoandwithinadevelopmentteamisface-to-faceconversation

12条原WorkingsoftwareistheprimarymeasureofAgileprocessespromotesustainabledevelopment.Thesponsors,developers,andusersshouldbeabletomaintainaconstantpaceindefini ContinuousattentiontotechnicalexcellenceandgooddesignenhancesagilitySimplicity--theartof izingtheamountofworknotdone--isThebestarchitectures,requirements,anddesignsemergefromself-organizingteamsAtregularintervals,theteamreflectsonhowto effective,thentunesandadjustsitsbehaviouraccordingly

敏捷开发的特短周期、小版本渐进交业务人员和开发人员长期紧密地在一起工作和交方法本身易即使在最后时刻也能够处理需求变

敏捷开发的优时时3个6个8个12个效率提减少百分功能缺陷投时第一第一第二第三总敏捷的成其他方法的成使用敏捷的成本

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