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软件开发方法基础大剖析

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数据结构设计基础

常用的软件开发方法主要分为结构化方法、面向对象方法、原型化方法、面向服务的方法等，下面我们来介绍下这几种开发方法。

结构化方法

结构化方法也称为生命周期法，是一种传统的软件开发方法，它是由结构化分析(Structured Analysis，简称SA)、结构化设计(Structured Design，简称SD)和结构化程序设计(Structured Program Design，简称SP)三部分组合而成的。结构化方法的基本单位是“模块”，它是一个面向数据流而展开自顶向下、逐层分解和模块化的过程，主要以软件需求规格说明书（SRS）和结构化分析（SA）阶段所产生的数据流程图（DFD）和数据字典等文档为基础。数据流程图的基本组成包括了数据流、加工、数据存储和外部实体。

结构化方法是瀑布模型适用的开发方法，一般是先把系统功能视为一个大的模块，再跟进系统分析与设计的要求对其进行进一步的模块分解或组合。结构化分析（SA）采用功能分解的方式来描述系统功能，在这种表达方式中，系统功能被分解到各个功能模块中，通过描述细分的系统模块的功能来达到描述整个系统功能的目的。结构化设计（SD）主要完成概要设计阶段的任务，确定软件的体系结构、给出各模块的功能和模块间的接口。在结构化设计（SD）中遵循高内聚、低耦合原则，内聚表示模块内部各成分之间的联系程度，耦合表示模块之间联系的程度。结构化程序设计（SP）在结构化设计（SD）方法结果的基础上完成详细设计阶段的主要任务。

结构化方法的主要特点：开发目标清晰、开发工作阶段化、开发文档规范化、设计方法结构化。结构化方法的不足和局限性：开发周期长、难以适应需求变化、很少考虑数据结构。

面向对象方法

面向对象方法把面向对象的思想应用于软件开发中，建立在“对象”概念上来指导软件开发的方法（简称OO），认为客观世界由各种对象组成，任何事物都是对象。面向对象方法（OO）包括面向对象分析(Object-Oriented Analysis，简称OOA)、面向对象设计(Object—Oriented Design，简称OOD)和面向对象程序语言(Object-Oriented Program Design，简称OOP)，与结构化方法类似，可划分为典型的分析、设计和实现三个阶段，但是阶段的界限变得不明确。

面向对象分析（OOA）的核心工作是建立系统的用例模型与分析模型，独立于具体实现，即不考虑与系统实现有关的因素。面向对象设计（OOD）是面向对象分析（OOA）的延续，主要确定实现用户需求的方法，定义子系统接口参数。也就是说面向对象分析（OOA）的任务是“做什么”，面向对象设计（OOD）的任务是“怎么做”。而面向对象程序语言(OOP)主要工作为编写代码、改进系统的性能。

为了将面向对象的分析模型转化为设计模型，设计人员必须完成设计用例实现方案、设计技术支撑方案、设计用户界面、精化设计模型

面向对象的基本概念主要有对象、类、抽象、封装、继承、多态、接口、消息、组件、模式、复用。面向对象设计（OOD）的基本思想包括抽象、封装和可扩展性，其中可扩展性主要通过继承和多态实现的。

原型化方法

原型化方法不同与结构化方法和面向对象方法那样，在系统开发初期必须明确系统的功能要求，确定系统边界，它是一种根据用户初步需求，利用系统开发工具，快速建立一个系统模型展示给用户，在此基础上与用户交流，最终实现用户需求的信息系统的快速开发方法。

从原型是否实现功能可分为水平原型和垂直原型两种。水平原型也称为行为原型，用来探索预期系统的一些特定行为，并达到细化需求的目的。水平原型通常只是功能的导航，但并未真实实现功能。水平原型主要用于界面上，垂直原型也称为结构化原型，实现了一部分功能，垂直原型主要用在复杂的算法实现上。
从原型最终结果可分为抛弃式原型和演化式原型。抛弃式原型为称为探索式原型，指达到预期目的后原型本身被抛弃，主要用在解决需求不确定性、二义性、不完整性、含糊性等。演化式原型为开发增量式产品提供基础，逐步将原型演化成最终系统，主要用在必须易于升级和优化的场合，特别适用于Web项目。

原型法的特点：可以使系统开发的周期缩短、成本和风险降低、速度加快，获得较高的综合开发效益；以用户为中心来开发系统，用户参与的程度大大提高，开发的系统符合用户的需求，因而增加了用户的满意度，提高了系统开发的成功率；由于用户参与了系统开发的全过程，对系统的功能和结构容易理解和接受，有利于系统的移交，有利于系统的运行与维护。

原型法的优点主要在于能够更有效地确认用户需求，从直观上来看，原型法适用于那些需求不明确的系统开发。事实上，对于分析层面难度大、技术层面难度不大的系统，适合于原型法开发，而对于技术层面困难远大于其分析层面的系统，则不宜用原型法。