（软考笔记）—— 系统架构设计师 - 系统开发基础知识笔记

系统开发基础知识笔记

软件开发方法

软件开发生命周期

     传统的软件生命期（software life cycle）是指软件产品从形成概念（构思）开始，经过定义、开发、使用和维护，直到最后被废弃（不能再使用）为止的全过程。按照传统的软件生命周期方法学，可以把软件生命期划分为软件定义、软件开发、软件运行与维护三个阶段。

软件定义时期

1. 问题定义： 按照软件系统工程需求来确定问题空间的性质。
2. 可行性研究： 确定问题是否有解，解决办法是否可行。
3. 需求分析：需求分析的任务是确定软件系统的功能需求、性能需求和运行环境的约束，写出软件播求规格说明书、软件系统测试大纲、用户手册概要。

     需求分析该过程是非常重要的，应该由系统分析员、软件开发人员与用户共同完成，反复讨论和协商，并且逐步细化、一致化、完全化等，直至建立一个完整的分析模型。需求分析工作完成后要提交软件需求规格说明（Sofware Requirements Specification，SRS）。

软件开发时期

     软件开发时期就是软件的设计与实现，可分成：

1. 概要（总体）设计： 是在软件需求规格说明的基础上，建立系统的总体结构（含子系统的划分）和模块间的关系，定义功能模块及各功能模块之间的关系。
2. 详细设计： 对概要设计产生的功能模块逐步细化，把模块内部细节转化为可编程的程序过程性描述。详细设计包括算法与数据结构、数据分布、数据组织、模块间接口信息和用户界面等的设计，并写出详细设计报告。
3. 编码： 又称编程，编码的任务是把详细设计转化为能在计算机上运行的程序。
4. 测试： 分成单元测试、集成测试、确认测试和系统测试等。通常把编码和测试称为系统的实现，

软件运行和维护

     软件运行就是把软件产品移交给用户使用。软件投入运行后的主要任务是使软件持久满足用户的要求。
     软件维护是对软件产品进行修改或对软件需求变化做出响应的过程，也就是尽可能地延长软件的寿命。

软件开发模型

     软件生存周期模型又称软件开发模型（software develop model）或软件过程模型（software process mndel），它是从某一个特定角度提出的软件过程的简化描述。软件过程模型的基本概念;软件过程是制作款件产品的一组活动以及结果，这些活动主要由软件人员来完成，软件活动主要如下一些：

1. 软件描述： 必须定义软件的功能以及使用的限制。
2. 软件开发： 软件的设计与实现，软件工程人员制作出满足描述的软件。
3. 软件有效性验证： 软件的有效性必须经过严格的验证，以保证能够满足客户的需求。
4. 软件进化： 软件随着客户的需求变化而不断地改进。

瀑布模型

     瀑布模型（waterfall model）可以说是最早使用的软件生存周期模型之一。由于这个模型描述了软件生命的一些基本过程活动，所以它称为软件生命周期模型。

     瀑布模型的特点是因果关系紧密相连，前一个阶段工作的结果是后一个阶段工作的输入。或者说，每一个阶段都是建筑在前一个阶段正确结果之上，前一个阶段的错漏会隐鼓地带到后一个阶段。

     主要缺点：

1. 软件需求分析的准确性很难确定，甚至是不可能和不现实的。
2. 用户和软件项目负责人要相当长的时间才能得到初始版本，这时如果改变需求，将会带来巨大的损失（例如人力、财力、时间等）。该模型的应用有一定的局限性。

原型模型

     原型模型又称为快速模型。主要有以下两个阶段：

1. 原型开发阶段： 软件开发人员根据用户提出的软件系统的定义，快速璃开发一个原型。该原型应该包含目标系统的关键问题和反映目标系统的大致面貌，展示目标系统的全部或部分功能、性能等。
2. 目标软件开发阶段：在征求用户对原型的意见后对原型进行修改完普，确认软件系统的需求并达到一致的理解，进一步开发实际系统。

     原型模型的开发流程如图所示：

螺旋模型

     螺旋模型（Spiral Model）是在快速原型的基础上扩展而成。也有人把螺旋模型归到快速原型。实际上，它是生命周期模型与原型模率的一个结合，这种模型将软件开发流程分为多个阶段，每一个阶段由4部分组成：

1. 目标设定；
2. 风险分析；
3. 开发和有效性验证；
4. 评审；

     开发过程就是上面4个部分的迭代，每迭代一次，软件系统生成一个新的版本，这个版本实际上是对目标系统的的一个逼近。具体的过程如图：

     该模型支持大型软件开发，适用于面向规格说明、面向过程和面向对象的软件开发方法，也适用于集中开发方法的组合。

基于可重用构建的模型

     近几年来，出现了以组件为基础的软件工程方法，基于构件组装的软件过程模型也随之产生并被广泛使用。

     显然，一个系统将依赖构件的健壮性。但是毫无疑问，构件组装模型使软件可以重用，而重用给软件工程师提供了大量的好处。构件组装模型具有极其广阔的实用性和深远的意义。

基于面向对象的模型

     面向对象技术自从问世后，很快被人们所接受，并得到广泛的应用。面向对象技术确实有很多的优点，其中构件重用是非常重要的技术之一。对象技术强调了类的创肆与封装，一旦一个类创建与封装成功，就可以在不同的应用系统中被重用。在这个模型中，一个系统可以由重用构件组装而成，甚至通过组装可重用的子系统而创建更大的系统，模型结构如图所示：

基于四代技术的模型