物件導向建模分析（一）

物件導向分析方法

軟體的錯誤是怎樣產生的？軟體工程的挑戰有哪些

1. 交付的軟體不是使用者需要的
2. 使用者需求的變化
3. 風險沒有管理
4. 無力的團隊管理

軟體

軟體是一種特別的產品，隨著規模和複雜性的進步以及應用領域的擴大逐漸形成了工程。
是計算機中與硬體相互依存的另一部分，包括程式、資料和說明文件。

程式是按照設計要求和效能指標設計的指令序列

資料是程式能夠正常操縱資訊的資料結構

說明文件是用於開發和維護軟體程式的各種圖文資料。

軟體工程

軟體工程是軟體的工程性方法，涵蓋了所有生命週期，並提供了一整套工程性方法來指導軟體開發。

軟體工程是一門研究如何用系統化、規範化、數量化等工程原則和方法去進行軟體的開發和維護的學科。

包含：1. 軟體開發技術 2. 軟體專案管理

軟體工程三要素：方法、工具、過程

軟體工程應包括的知識（10個）：軟體需求、軟體設計、軟體構建、軟體維護、軟體配置管理、軟體工程管理、軟體工程過程、軟體工程工具和方法、軟體質量

軟體的發展歷程經歷了哪幾個階段，每個階段的特點是什麼？

• 第一階段：程式設計階段
  • 個人英雄主義的開發、軟體開發就是程式設計、不考慮通用型
  • 文件不全
  • 只有程式的概念，沒有軟體的概念。
  • 採用組合語言、機器語言應對計算機效能問題
• 第二階段：軟體設計階段
  • 程式規模增大、需小組協作生產
  • 由小組執行、維護
  • 程式重要性提升，不再被視作硬體的附屬成分。
  • 在計算機系統的開發過程中與硬體工程師共同起主導作用。
• 第三階段：傳統軟體工程階段
  • 採用工程化生產方式
  • 軟體產業興起
  • 軟體開發成功率、質量大大提升。
  • 軟體工程併發環境及併發環境湧現，度量問題得到重視。
• 第四階段：現代軟體工程階段
  • OOP廣泛使用
  • 軟體開發技術逐漸成熟

軟體危機

指計算機軟體的開發和維護過程中所遇到了一系列嚴重問題。

軟體生命週期

包括分析、設計、實現、測試和維護等。

軟體工程的框架

軟體工程目標：正確性、可用性、費用合算

軟體工程活動：需求、設計、實現、確認、支援

軟體工程原則：適宜開發範型、合適設計方法、高質量工程支援

軟體過程

是為了獲得高質量軟體所需要完成的一系列步驟。

生命週期模型把生命週期劃分成那些階段以及執行順序，也稱為軟體過程模型。

常見模型：瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型

瀑布模型

應用場景：大型軟體專案；需求明確；需求變化少

特點：

• 階段間具有順序性和依賴性
• 推遲實現的觀點。
• 質量保證的觀點

優點：

• 嚴格規定了必須提交的文件
• 按活動劃分的檢查點
• 當前階段完成後，只需關注後續階段

缺點：

• 階段劃分固定、階段間大量文件增加工作量
• 開發模型線性，只有在過程結束才能看到成果，增加風險
• 早期的錯誤可能要等到末期測試才能發現，帶來嚴重後果

快速原型模型

應用領域：客戶不熟悉軟體、溝通理解困難

優點：

• 減少需求不明確帶來的開發風險
• 更好和客戶溝通
• 減少技術、應用風險，縮小成本，提高產品質量

缺點

• 儘可能快速建造原型、限制開發人員創新
• 所選技術工具不一定主流，效率低
• 可能導致產品設計差
• 客戶確定真正需求、原型可能被拋棄

增量模型（演化模型）

適用範圍：需求比較明確、架構穩定

優點：

• 及時反饋、適應變化好
• 客戶看到不斷變化的軟體，降低開發風險
• 團隊士氣的鼓舞

缺點：

• 需要開放式的體系結構，維護難度大
• 容易退化為邊做邊改模型、使軟體過程控制失去整體性

螺旋模型

適用範圍：大型複雜的系統

優點：

• 強調可選方案以及約束條件支援軟體重用
• 有助於提升軟體質量

缺點：

• 要求客戶接受相信風險分析
• 風險分析成本過大則無意義
• 需善於識別風險且準確

結構化方法（面向功能、資料流軟體開發方法，結構化生命週期法）

五個階段：規劃、分析、設計、實施、執行維護
Jackson方法的表示：順序、選擇、重複

物件導向軟體開發方法

自底向上的歸納、自頂向下的分解，儘可能運用人類自然思維方式

要點：

• 客觀世界由各種物件組成
• 所有物件劃分為類
• 類具有登記
• 物件之間通過訊息互動

三大重要特徵：封裝、繼承、多型

基本概念：物件、類、封裝...

核心概念：物件、類