解析现代软件开发中并行处理的流程图 (解析现代软件的方法)

一、引言

随着科技的飞速发展，软件开发的复杂性和规模日益增大。
为了提高开发效率，优化软件性能，现代软件开发过程中广泛应用了并行处理技术。
本文将深入探讨现代软件开发中的并行处理流程图，以及如何利用这一流程图解析现代软件的开发方法。

二、并行处理概述

并行处理是一种使多个处理过程在同一时间内进行的计算方法。
在软件开发中，通过并行处理可以显著提高代码的执行效率，优化软件性能。
特别是在处理大数据、实时计算和复杂算法等方面，并行处理发挥着重要作用。

三、现代软件开发中的并行处理流程图

1. 需求分析：在软件开发初期，首先进行需求分析，明确软件的功能和目标。这一阶段为后续的并行处理提供了基础。
2. 设计阶段：在设计阶段，根据需求分析结果，将软件划分为多个模块。每个模块具有一定的独立性，可以并行开发。
3. 划分任务：根据模块划分，将软件项目分解为多个子任务。这些子任务可以独立进行，也可以相互协作。并行处理的关键在于合理地划分任务，以便最大限度地提高开发效率。
4. 并行开发：在划分任务后，各个开发团队可以并行开展工作。这包括代码编写、测试、文档编写等。通过并行开发，可以缩短开发周期，提高软件质量。
5. 集成与测试：在并行开发过程中，各个模块或子任务需要定期集成。集成后进行测试，确保软件的功能和性能达到预期要求。
6. 部署与维护：完成集成和测试后，软件进入部署阶段。部署完成后，进行软件的维护和更新，以确保软件的稳定运行。

四、解析现代软件的开发方法

1. 敏捷开发方法：在现代软件开发中，敏捷开发方法得到广泛应用。敏捷开发强调迭代、增量开发和团队协作。通过并行处理流程图，可以更加高效地实现敏捷开发的迭代过程，提高开发效率。
2. 模块化设计：模块化设计是现代软件开发的重要特征。通过合理地划分模块，可以实现软件的并行开发。在并行处理流程图中，模块划分与任务划分紧密相关，有助于提高软件的模块化和可维护性。
3. 自动化测试：在并行处理流程图中，自动化测试是保证软件质量的关键环节。通过自动化测试，可以实现对软件各个模块的快速验证，提高开发效率。
4. 云计算与分布式系统：云计算和分布式系统为现代软件的并行处理提供了强大的技术支持。通过云计算和分布式系统，可以实现软件的大规模并行计算和数据处理，提高软件的性能和扩展性。
5. 跨部门协作与沟通：在并行处理流程图中，跨部门协作与沟通是提高软件开发效率的重要因素。通过建立良好的沟通机制，确保各个部门之间的信息共享和协作，从而提高软件的并行开发效果。

五、结论

现代软件开发中的并行处理流程图是提高软件开发效率、优化软件性能的关键。
通过需求分析、设计、任务划分、并行开发、集成与测试等阶段，结合敏捷开发方法、模块化设计、自动化测试、云计算与分布式系统以及跨部门协作与沟通等要素，可以有效地提高软件的并行开发效果，缩短开发周期，提高软件质量。
在未来，随着技术的不断发展，并行处理流程图将在现代软件开发中发挥更加重要的作用。

关于软件工程专业的介绍

软件工程(Software Engineering，简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。 它涉及到程序设计语言，数据库，软件开发工具，系统平台，标准，设计模式等方面。 在现代社会中，软件应用于多个方面。 典型的软件比如有电子邮件，嵌入式系统，人机界面，办公套件，操作系统，编译器，数据库，游戏等。 同时，各个行业几乎都有计算机软件的应用，比如工业，农业，银行，航空，政府部门等。 这些应用促进了经济和社会的发展，使得人们的工作更加高效，同时提高了生活质量。 软件工程师是对应用软件创造软件的人们的统称，软件工程师按照所处的领域不同可以分为系统分析员，软件设计师，系统架构师，程序员，测试员等等。 人们也常常用程序员来泛指各种软件工程师。 软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为：目标、过程和原则。 (1)软件工程目标：生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。 正确性指软件产品达到预期功能的程度。 可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。 开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。 这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题，它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。 (2)软件工程过程：生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。 软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。 它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。 需求活动包括问题分析和需求分析。 问题分析获取需求定义，又称软件需求规约。 需求分析生成功能规约。 设计活动一般包括概要设计和详细设计。 概要设计建立整个软件系统结构，包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。 详细设计产生程序员可用的模块说明，包括每一模块中数据结构说明及加工描述。 实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。 确认活动贯穿于整个开发过程，实现完成后的确认，保证最终产品满足用户的要求。 维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。 伴随以上过程，还有管理过程、支持过程、培训过程等。 (3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。 一、软件工程概述概念：应需而生软件工程是一类工程。 工程是将理论和知识应用于实践的科学。 就软件工程而言，它借鉴了传统工程的原则和方法，以求高效地开发高质量软件。 其中应用了计算机科学、数学和管理科学。 计算机科学和数学用于构造模型与算法，工程科学用于制定规范、设计范型、评估成本及确定权衡，管理科学用于计划、资源、质量和成本的管理。 软件工程这一概念，主要是针对20世纪60年代“软件危机”而提出的。 它首次出现在1968年NATO（北大西洋公约组织）会议上。 自这一概念提出以来，围绕软件项目，开展了有关开发模型、方法以及支持工具的研究。 其主要成果有：提出了瀑布模型，开发了一些结构化程序设计语言（例如PASCAL语言，Ada语言）、结构化方法等。 并且围绕项目管理提出了费用估算、文档复审等方法和工具。 综观60年代末至80年代初，其主要特征是，前期着重研究系统实现技术，后期开始强调开发管理和软件质量。 70年代初，自“软件工厂”这一概念提出以来，主要围绕软件过程以及软件复用，开展了有关软件生产技术和软件生产管理的研究与实践。 其主要成果有：提出了应用广泛的面向对象语言以及相关的面向对象方法，大力开展了计算机辅助软件工程的研究与实践。 尤其是近几年来，针对软件复用及软件生产，软件构件技术以及软件质量控制技术、质量保证技术得到了广泛的应用。 目前各个软件企业都十分重视资质认证，并想通过这些工作进行企业管理和技术的提升。 软件工程所涉及的要素可概括如下： 根据这一框架，可以看出：软件工程涉及了软件工程的目标、软件工程原则和软件工程活动。 目标：我的眼里只有“产品”软件工程的主要目标是：生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。 正确性意指软件产品达到预期功能的程度。 可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。 开销合宜性是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。 这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多问题有待解决，它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。 软件工程活动是“生产一个最终满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤”。 主要包括需求、设计、实现、确认以及支持等活动。 需求活动包括问题分析和需求分析。 问题分析获取需求定义，又称软件需求规约。 需求分析生成功能规约。 设计活动一般包括概要设计和详细设计。 概要设计建立整个软件体系结构，包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块接口定义。 详细设计产生程序员可用的模块说明，包括每一模块中数据结构说明及加工描述。 实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。 确认活动贯穿于整个开发过程，实现完成后的确认，保证最终产品满足用户的要求。 支持活动包括修改和完善。 伴随以上活动，还有管理过程、支持过程、培训过程等。 框架：四项基本原则是基石 软件工程围绕工程设计、工程支持以及工程管理，提出了以下四项基本原则：第一，选取适宜开发范型。 该原则与系统设计有关。 在系统设计中，软件需求、硬件需求以及其他因素之间是相互制约、相互影响的，经常需要权衡。 因此，必须认识需求定义的易变性，采用适宜的开发范型予以控制，以保证软件产品满足用户的要求。 第二，采用合适的设计方法。 在软件设计中，通常要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。 合适的设计方法有助于这些特征的实现，以达到软件工程的目标。 第三，提供高质量的工程支持。 “工欲善其事，必先利其器”。 在软件工程中，软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。 软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。 第四，重视开发过程的管理。 软件工程的管理，直接影响可用资源的有效利用，生产满足目标的软件产品，提高软件组织的生产能力等问题。 因此，仅当软件过程得以有效管理时，才能实现有效的软件工程。 这一软件工程框架告诉我们，软件工程的目标是可用性、正确性和合算性；实施一个软件工程要选取适宜的开发范型，要采用合适的设计方法，要提供高质量的工程支撑，要实行开发过程的有效管理；软件工程活动主要包括需求、设计、实现、确认和支持等活动，每一活动可根据特定的软件工程，采用合适的开发范型、设计方法、支持过程以及过程管理。 根据软件工程这一框架，软件工程学科的研究内容主要包括：软件开发范型、软件开发方法、软件过程、软件工具、软件开发环境、计算机辅助软件工程(CASE) 及软件经济学等。 作用：高效开发高质量软件 自从软件工程概念提出以来，经过30多年的研究与实践,虽然“软件危机”没得到彻底解决，但在软件开发方法和技术方面已经有了很大的进步。 尤其应该指出的是，自80年代中期，美国工业界和政府部门开始认识到，在软件开发中，最关键的问题是软件开发组织不能很好地定义和管理其软件过程，从而使一些好的开发方法和技术都起不到所期望的作用。 也就是说，在没有很好定义和管理软件过程的软件开发中，开发组织不可能在好的软件方法和工具中获益。 根据调查，中国的现状几乎和美国10多年前的情况一样，软件开发过程没有明确规定，文档不完整，也不规范，软件项目的成功往往归功于软件开发组的一些杰出个人或小组的努力。 这种依赖于个别人员上的成功并不能为全组织的软件生产率和质量的提高奠定有效的基础，只有通过建立全组织的过程改善，采用严格的软件工程方法和管理，并且坚持不懈地付诸实践，才能取得全组织的软件过程能力的不断提高。 这一事实告诉我们，只有坚持软件工程的四条基本原则，既重视软件技术的应用，又重视软件工程的支持和管理，并在实践中贯彻实施，才能高效地开发出高质量的软件。 二、软件工程的七条基本原理自从1968年提出“软件工程”这一术语以来，研究软件工程的专家学者们陆续 提出了100多条关于软件工程的准则或信条。 美国著名的软件工程专家 Boehm 综合这些专家的意见，并总结了TRW公司多年的开发软件的经验，于1983年提出了软件工程的七条基本原理。 Boehm 认为，着七条原理是确保软件产品质量和开发效率的原理的最小集合。 它们是相互独立的，是缺一不可的最小集合；同时，它们又是相当完备的。 人们当然不能用数学方法严格证明它们是一个完备的集合，但是可以证明，在此之前已经提出的100多条软件工程准则都可以有这七条原理的任意组合蕴含或派生。 下面简要介绍软件工程的七条原理： 1 用分阶段的生命周期计划严格管理 这一条是吸取前人的教训而提出来的。 统计表明，50%以上的失败项目是由于计划不周而造成的。 在软件开发与维护的漫长生命周期中，需要完成许多性质各异的工作。 这条原理意味着，应该把软件生命周期分成若干阶段，并相应制定出切实可行的计划，然后严格按照计划对软件的开发和维护进行管理。 Boehm 认为，在整个软件生命周期中应指定并严格执行6类计划：项目概要计划、里程碑计划、项目控制计划、产品控制计划、验证计划、运行维护计划。 2 坚持进行阶段评审 统计结果显示： 大部分错误是在编码之前造成的，大约占63%; <2> 错误发现的越晚，改正它要付出的代价就越大，要差2到3个数量级。 因此，软件的质量保证工作不能等到编码结束之后再进行，应坚持进行严格的阶段评审，以便尽早发现错误。 3 实行严格的产品控制 开发人员最痛恨的事情之一就是改动需求。 但是实践告诉我们，需求的改动往往是不可避免的。 这就要求我们要采用科学的产品控制技术来顺应这种要求。 也就是要采用变动控制，又叫基准配置管理。 当需求变动时，其它各个阶段的文档或代码随之相应变动，以保证软件的一致性。 4 采纳现代程序设计技术 从六、七时年代的结构化软件开发技术，到最近的面向对象技术，从第一、第二代语言，到第四代语言，人们已经充分认识到：方法大似气力。 采用先进的技术即可以提高软件开发的效率，又可以减少软件维护的成本。 5 结果应能清楚地审查 软件是一种看不见、摸不着的逻辑产品。 软件开发小组的工作进展情况可见性差，难于评价和管理。 为更好地进行管理，应根据软件开发的总目标及完成期限， 尽量明确地规定开发小组的责任和产品标准，从而使所得到的标准能清楚地审查。 6 开发小组的人员应少而精 开发人员的素质和数量是影响软件质量和开发效率的重要因素，应该少而精。 这一条基于两点原因：高素质开发人员的效率比低素质开发人员的效率要高几倍到几十倍，开发工作中犯的错误也要少的多； 当开发小组为N人时，可能的通讯信道为N(N-1)/2, 可见随着人数N的增大，通讯开销将急剧增大。 7 承认不断改进软件工程实践的必要性 遵从上述六条基本原理，就能够较好地实现软件的工程化生产。 但是，它们只是对现有的经验的总结和归纳，并不能保证赶上技术不断前进发展的步伐。 因此，Boehm提出应把承认不断改进软件工程实践的必要性作为软件工程的第七条原理。 根据这条原理，不仅要积极采纳新的软件开发技术，还要注意不断总结经验，收集进度和消耗等数据，进行出错类型和问题报告统计。 这些数据既可以用来评估新的 软件技术的效果，也可以用来指明必须着重注意的问题和应该优先进行研究的工具和技术。 面向方面的编程（Aspect Oriented Programming，简称AOP）被认为是近年来软件工程的另外一个重要发展。 这里的方面指的是完成一个功能的对象和函数的集合。 在这一方面相关的内容有泛型编程（Generic Programming）和模板。 参考胡昆山，《中国软件产业发展现状与人才需求》，2003年9月1日，三、软件工程的目标与常用模型 软件工程的目标是提高软件的质量与生产率，最终实现软件的工业化生产。 质量是软件需求方最关心的问题，用户即使不图物美价廉，也要求个货真价实。 生产率是软件供应方最关心的问题，老板和员工都想用更少的时间挣更多的钱。 质量与生产率之间有着内在的联系，高生产率必须以质量合格为前提。 如果质量不合格，对供需双方都是坏事情。 从短期效益看，追求高质量会延长软件开发时间并且增大费用，似乎降低了生产率。 从长期效益看，高质量将保证软件开发的全过程更加规范流畅，大大降低了软件的维护代价，实质上是提高了生产率，同时可获得很好的信誉。 质量与生产率之间不存在根本的对立，好的软件工程方法可以同时提高质量与生产率。 软件供需双方的代表能在餐桌上谈笑风生，归功于第一线开发人员的辛勤工作。 质量与生产率的提高就指望程序员与程序经理。 对开发人员而言，如果非得在质量与生产率之间分个主次不可，那么应该是质量第一，生产率第二。 这是因为：（1）质量直接体现在软件的每段程序中，高质量自然是开发人员的技术追求，也是职业道德的要求。 （2）高质量对所有的用户都有价值，而高生产率只对开发方有意义。 （3）如果一开始就追求高生产率，容易使人急功近利，留下隐患。 宁可进度慢些，也要保证每个环节的质量，以图长远利益。 软件的质量因素很多，如正确性，性能、可靠性、容错性、易用性、灵活性、可扩充性、可理解性、可维护性等等。 有些因素相互重叠，有些则相抵触，真要提高质量可不容易啊！ 软件工程的主要环节有：人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试、维护等，如图1.1所示。 软件工程模型建议用一定的流程将各个环节连接起来，并可用规范的方式操作全过程，如同工厂的生产线。 常见的软件工程模型有：线性模型（图1.2），渐增式模型（图1.3），螺旋模型，快速原型模型，形式化描述模型等等 [Pressmam 1999, Sommerville 1992]。 最早出现的软件工程模型是线性模型（又称瀑布模型）。 线性模型太理想化，太单纯，已不再适合现代的软件开发模式，几乎被业界抛弃。 偶而被人提起，都属于被贬对象，未被留一丝惋惜。 但我们应该认识到，“线性”是人们最容易掌握并能熟练应用的思想方法。 当人们碰到一个复杂的“非线性”问题时，总是千方百计地将其分解或转化为一系列简单的线性问题，然后逐个解决。 一个软件系统的整体可能是复杂的，而单个子程序总是简单的，可以用线性的方式来实现，否则干活就太累了。 线性是一种简洁，简洁就是美。 当我们领会了线性的精神，就不要再呆板地套用线性模型的外表，而应该用活它。 例如渐增式模型实质就是分段的线性模型，如图1.3所示。 螺旋模型则是接连的弯曲了的线性模型。 在其它模型中都能够找到线性模型的影子。 套用固定的模型不是程序员的聪明之举。 比如“程序设计”与“测试”之间的关系，习惯上总以为程序设计在先，测试在后，如图1.4（a）所示。 而对于一些复杂的程序，将测试分为同步测试与总测试更有效，如图1.4（b）所示。 不论是什么软件工程模型，总是少不了图1.1中的各个环节。 本书擗开具体的软件工程模型，顺序讲述人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试，以及维护与再生工程。 其中程序设计部分以C++/C语言为例。 四、软件体系结构和工具的选择软件体系结构表示了一个软件系统的高层结构，主要特点有：1）软件系统结构是一个高层次上的抽象，它并不涉及具体的系统结构（比如B/S还是C/S），也不关心具体的实现。 2）软件体系结构必须支持系统所要求的功能，在设计软件体系结构的时候，必须考虑系统的动态行为。 3）在设计软件体系结构的时候，必须考虑有现有系统的兼容性、安全性和可靠性。 同时还要考虑系统以后的扩展性和伸缩性。 所以有时候必须在多个不同方向的目标中进行决策。 当前已经有一些关于规范化软件体系结构，比如：ISO的开放系统互联模型、X Window系统等等。 软件系统的结构通常被定义为两个部分：一个是计算部件。 另一个就是部件之间的交互。 如果把软件系统看成一幅图的话，计算部件就是其中的节点，而部件之间的交互就是节点之间的弧线。 部件之间的连接可以被认为是一种连接器，比如过程调用、事件广播、数据库查询等等。 正确的体系结构设计是软件系统成功的关键。 我们理解了软件工程的重要性以后，我们没有相应的工具，我们也很难很好的完成一个系统。 在需求分析和设计阶段，我们需要什么样的工具呢？当然最好是基于UML的CASE工具。 当前比较流行的就是Rose，它是一个很好的分析和建立对象和对象关系的工具。 在具体编码的时候，我们需要版本控制工具，MS的SourceSafe就是一个很好的版本管理工具和项目管理工具。 具体的开发工具当然很多，但是如果你是一个对VC侵淫了多年的程序员，你一定会选择它，因为它会让你感到什么是真正的面向对象的编程，而你在用VB，PowerBuilder，Delphi时很少会有同样的感受。 至于数据库模式构建，我一向是采用Sybase的S-Design，更好的工具就不知道了。 另外需要注意的是，我们需要建立文档编写的若干模板，以便开发人员按照这个模板编写规范的技术和说明文档。 帮助文档可以用微软的HTML Help Workshop()制作，你也可以编译成格式，它打包了文本和图形，只有一个文件，使用和分发比较方便。 最后，如果开发人员不是集中在一个地方的话，最好建立一个邮件列表，开发人员可以通过邮件系统讨论开发中的各项事宜。 五、软件开发方法综述国外大的软件公司和机构一直在研究软件开发方法这个概念性的东西，而且也提出了很多实际的开发方法，比如：生命周期法、原型化方法、面向对象方法等等。 下面介绍几种流行的开发方法：1、结构化方法 结构化开发方法是由 和 提出的，即所谓的SASD 方 法， 也可称为面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法。 Yourdon方法是80年代 使用最广泛的软件开发方法。 它首先用结构化分析（SA）对软件进行需求分析，然后用结构化设计（SD）方法进行总体设计，最后是结构化编程（SP）。 它给出了两类典型的软件结构（变换型和事务型）使软件开发的成功率大大提高。 2、面向数据结构的软件开发方法 Jackson方法是最典型的面向数据结构的软件开发方法，Jackson方法把问题分解为可由三种基本结构形式表示的各部分的层次结构。 三种基本的结构形式就是顺序、选择和重复。 三种数据结构可以进行组合，形成复杂的结构体系。 这一方法从目标系统的输入、输出数据结构入手，导出程序框架结构，再补充其它，就可得到完整的程序结构图。 这一方法对输入、输出数据结构明确的中小型系统特别有效，如商业应用中的文件表格处理。 该方法也可与其它方法结合，用于模块的详细设计。 3、 面向问题的分析法 PAM（Problem Analysis Method）是80年代末由日立公司提出的一种软件开发方法。 它的基本思想是考虑到输入、输出数据结构，指导系统的分解，在系统分析指导下逐步综 合。 这一方法的具体步骤是：从输入、输出数据结构导出基本处理框；分析这些处理框之间的先后关系；按先后关系逐步综合处理框，直到画出整个系统的PAD图。 这一方法本质上是综合的自底向上的方法，但在逐步综合之前已进行了有目的的分解，这个目的就是充分考虑系统的输入、输出数据结构。 PAM方法的另一个优点是使用PAD图。 这是一种二维树形结构图，是到目前为止最好的详细设计表示方法之一。 当然由于在输入、输出数据结构与整个系统之间同样存在着鸿沟，这一方法仍只适用于中小型问题。 4、原型化方法产生原型化方法的原因很多，主要随着我们系统开发经验的增多，我们也发现并非所有的需求都能够预先定义而且反复修改是不可避免的。 当然能够采用原型化方法是因为开发工具的快速发展，比如用VB，DELPHI等工具我们可以迅速的开发出一个可以让用户看的见、摸的着的系统框架，这样，对于计算机不是很熟悉的用户就可以根据这个样板提出自己的需求。 开发原型化系统一般由以下几个阶段：（1） 确定用户需求（2） 开发原始模型（3） 征求用户对初始原型的改进意见（4） 修改原型。 原型化开发比较适合于用户需求不清、业务理论不确定、需求经常变化的情况。 当系统规模不是很大也不太复杂时采用该方法是比较好的。 5、面向对象的软件开发方法当前计算机业界最流行的几个单词就是分布式、并行和面向对象这几个术语。 由此可以看到面向对象这个概念在当前计算机业界的地位。 比如当前流行的两大面向对象技术DCOM和CORBA就是例子。 当然我们实际用到的还是面向对象的编程语言，比如C++。 不可否认，面向对象技术是软件技术的一次革命，在软件开发史上具有里程碑的意义。 随着OOP（面向对象编程）向OOD（面向对象设计）和OOA（面向对象分析）的发展，最终形成面向对象的软件开发方法OMT (Object Modeling Technique）。 这是一种自底向上和自顶向下相结合的方法，而且它以对象建模为基础，从而不仅考虑了输入、输出数据结构，实际上也包含了所有对象的数据结构。 所以OMT彻底实现了PAM没有完全实现的目标。 不仅如此，OO技术在需求分析、可维护性和可靠性这三个软件开发的关键环节和质量指标上有了实质性的突破，基本地解决了在这些方面存在的严重问题。 综上所述，面向对象系统采用了自底向上的归纳、自顶向下的分解的方法，它通过对对象模型的建立，能够真正建立基于用户的需求，而且系统的可维护性大大改善。 当前业界关于面向对象建模的标准是UML（Unified Modeling Language）。 这里我们需要谈一下微软的MSF（Microsoft Solutions Framework）的框架，它简单的把系统设计分成三个阶段：概念设计、逻辑设计和物理设计。 概念设计阶段就是从用户的角度出发可以得到多少个对象，并且以对象为主体，画出业务框架。 逻辑设计阶段就是对概念设计阶段的对象进行再分析、细分、整合、删除。 并建立各个对象的方法属性以及对象之间的关系。 而物理设计实际上就是要确定我们实际需要的组件、服务和采用的框架结构、具体的编程语言等。 MCF整个结构比较清楚是基于对象开发的一个比较好的可操作的框架系统。 6、可视化开发方法 其实可视化开发并不能单独的作为一种开发方法，更加贴切的说可以认为它是一种辅助工具，比如用过SYBASE的S-Design的人都知道，用这个工具可以进行显示的图形化的数据库模式的建立，并可以导入到不同的数据库中去。 当然用过S-Design的人不一定很多，但用过VB，DELPHI，C++ Builder等开发工具的人一定不少，实际上你就是在使用可视化开发工具。 当然，不可否认的是，你只是在编程这个环节上用了可视化，而不是在系统分析和系统设计这个高层次上用了可视化的方法。 实际上，建立系统分析和系统设计的可视化工具是一个很好的卖点，国外有很多工具都致力于这方面产品的设计。 比如Business Object就是一个非常好的数据库可视化分析工具。 可视化开发使我们把注意力集中在业务逻辑和业务流程上，用户界面可以用可视化工具方便的构成。 通过操作界面元素，诸如菜单、按钮、对话框、编辑框、单选框、复选框、 列表框和滚动条等，由可视开发工具自动生成应用软件。 六、怎样培养软件工程的思维与方法作为软件开发人员的一个通病是在项目初期的时候，就喜欢谈论实现的，并且乐此不疲。 我们更喜欢讨论如何用灵活而简短的代码来实现一个特定的功能，而忽略了对整个系统架构的考虑。 所以作为一个开发人员，尤其是一个有经验的开发人员，应该把自己从代码中解脱出来，更多的时候在我们的脑子里甚至暂时要放弃去考虑如何实现的问题，而从项目或产品的总体去考虑一个软件产品。 以下是我个人的一些经验：1．考虑整个项目或者产品的市场前景。 作为一个真正的系统分析人员，不仅要从技术的角度来考虑问题，而且还要从市场的角度去考虑问题。 也就是说我们同时需要考虑我们产品的用户群是谁，当我们产品投放到市场上的时候，是否具有生命力。 比如即使我们采用最好的技术实现了一个单进程的操作系统，其市场前景也一定是不容乐观的。 2．从用户的角度来考虑问题。 比如一些操作对于开发人员来讲是非常显而易见的问题。 但是对于一般的用户来说可能就非常难于掌握，也就是说，有时候，我们不得不在灵活性和易用性方面进行折中。 另外，在功能实现上，我们也需要进行综合考虑，尽管一些功能十分强大，但是如果用户几乎不怎么使用它的话，就不一定在产品的第一版的时候就推出。 从用户的角度考虑，也就是说用户认可的才是好的，并不是开发人员觉的好才好。 3．从技术的角度考

什么是软件开发

多了,开发可视化，实现高效率 软件已经渗透到我们身边的每个角落，汽车需要它来发动、飞机需要它来飞行、电话需要它来连接、医院的病人需要依靠它来帮助康复。 因此，软件正快速成为越来越多行业的竞争点。 特别是在电信、汽车、航天及军事领域。 加上许多市场的全球化和非正常化进程使得这种竞争异常激烈。 鉴于软件成为了现代社会的基础，在关键时刻不能失败成为绝对重要的头等大事。 更多、更快、更好的软件。 这就是我们面临的挑战。 同时，软件开发人员需要使用手工编程技术和有限的人力创造奇迹，结果就使软件开发周期拉的太长而且不灵活。 开发人员周旋于修改错误代码而不是集中精力在项目的体系结构和设计上，结果产品质量和最终交货时间都受到影响。 根据Standish Group International , Inc.2000 年的报告，23％的软件开发项目是失败的，49％是“被质疑的”—— 这些项目超时限、超预算或没有实现足够的功能。 在这种情况下，公司就会面临失去竞争优势和市场份额的巨大风险。 业界需要的是相对于以手工编码和以代码为中心的开发方法以外的另一种选择，否则他们就无法满足现今市场对开销、质量和产品周期的要求。 Telelogic TAU 第二代－ 让你迈出下一步 幸运的是，业界已经在多年前就认识到，这种情况正变得无法忍受，已经启动了很多尝试，目的是要形成一个全新的、有能力且可靠的技术标准，可以帮助公司在现代系统和软件开发中迎接这些挑战。 业界已经期待很久了，现在这些技术已经首次出现在市场上了。 这是一套面向实时及其他复杂系统与软件开发的集成的、灵活的工具，即Telelogic TAU 第二代。 TAU 第二代包含三个最新的、最强大的技术用来加速大规模软件开发和测试：统一建模语言 (UML) 及它的许多最新修订版本中的特性，UML2.0 ； 功能强大的测试语言TTCN-3 和新的构造系统的方法：Model Driven Architecture (模型驱动构架)。 这三个新的业界标准结合成TAU 的已经过认可的软件开发平台，形成了一个系统，一个一流的稳定可靠的工具解决方案。 TAU 第二代是系统与软件开发解决方案的一个突破，它把业界从使用了太长时间的手工、易出错、以代码为中心的方法中释放出来，自然而然地迈向下一步，一个更加可视化、自动化及可靠的开发方法。 结果是如何呢？它改进了项目的可预测性，提高了质量，大大地缩短了开发周期，显著地节约了成本。 Telelogic TAU 第二代－ 加速先进系统和软件开发 TAU 第二代是一套集成的工具集系列，能够简化、自动化及加速复杂系统和软件的开发。 使得TAU 鹤立鸡群的是它更着重于帮助用户解决大多数复杂实时系统和其他先进系统开发中的问题。 TAU 为项目经理、分析员、系统工程师、设计人员、开发人员及测试人员提供了一套集成的开发平台和许多独特性能。 一个共享的开发环境 现代开发项目的成功要依靠许多团队成员：系统分析员、软件设计师、编程人员、测试人员等。 TAU第二代可以让公司在整个开发组织中应用一个共享的工具环境，统一了团队并使项目延期、工作交接等风险降低到最小。 为不同用户群定制的工具 TAU 第二代提供一系列基于角色的工具，为不同项目成员的需求量身定制。 由于这一点，项目参与人员可以在合适的时间获得恰当的信息，这样就简化了开发环境并加速了日常工作。 而且，这一点可使公司不必为不需要的功能多付钱，同时又提供了全面的灵活性。 先进的UML 系统建模 TAU 第二代提供了一个先进的可视化建模环境，让工程师使用最新的业界标准可视化开发语言UML2.0 来无歧义地描述系统构架、设计和行为。 这一强大的新语言综合了传统编程的灵活性和建模语言的快速性。 为系统工程师和软件开发人员建立了一个“通用语言”，加强了沟通和协调能力。 基于模型的可视化验证和仿真 TAU 第二代支持模型驱动开发,用户只需专注于构架和设计而不是实现的。 不仅如此，使用TAU 第二代，开发人员还可以在开发的初期仿真系统。 系统的行为可以被跟踪和分析，让开发人员了解与纠正复杂的动态行为，并且这时发现与消除错误最容易，花费也最少。 最新的现代化用户界面 在TAU 第二代工具集中的所有工具都遵从最新的微软Visual Studio 用户界面模式，形成了一个熟悉的，容易学习并且高效的开发环境。 内置的即时语法和语义检查提高了质量，减少了错误并支持一种边学边用的方式。 自动生成应用程序 对于先进实时软件系统，TAU 第二代可以从可视化模型自动生成精简的产品级质量的应用程序。 这一功能包括生成完全C 代码的应用程序和扩展的C++应用程序，无论是通用系统，还是小的嵌入式系统，把工程师从烦躁的，容易出错的手工编程中解放出来，让他们专注于他们最擅长的工作：解决高层次的问题和增加新的有价值的功能。 强大的可扩展性和团队支持 今天的开发机构往往是分布式的，这对工具解决方案有很高要求。 TAU第二代包括对基于团队的开发的强大支持，如对基于组件开发方法的支持，灵活的文件存储结构，先进的图形比较和归并功能和与领先的配置管理系统的无缝集成。 还有，通过独到的方法，工具还允许用户通过简单的浏览、切换，同时访问到高层视图和视图，在每一层上都可以进行分析。 一个开放并且灵活的工具方案 Telelogic TAU 是一个开放的开发环境，基于标准如UML、SDL、TTCN 和XML。 TAU还是流程独立的并且可以和任何已有开发流程，无论是内部的还是公开的进行平滑集成。 为形成一个完整灵活的开发环境，TAU提供了和其他领先工具的紧密集成，包括需求管理系统，如市场上的Telelogic DOORS 和领先的变更和配置管理解决方案, 如TelelogicSYNERGY。 关于MDA MDA 帮助公司应付软件开发中层出不穷的新标准、新技术带来的快速变化。 MDA是OMG发起的，目的是通过把系统描述背后的逻辑与它的具体实现相分离，保证组织机构的信息系统能够适应新的硬件和软件平台。 MDA改进了应用程序的可移植性、互操作性和平台独立性，提高了开发人员的工作效率。 Telelogic TAU 第二代— 下一代的优势今天实现 使用TAU 第二代，使你的公司可以第一次在整个企业中应用一个集成的、多用户的可视化工具解决方案，支持和加速整个应用程序的开发生命周期。 益处如下： 风险最小化 进行一个开发项目不外乎控制风险：无法足够快地将产品推向市场的风险；开发出的产品不够好的风险，无法适应市场或技术更新的风险。 TAU 是一套经过验证的，可靠的工具解决方案，创建了快捷的、可预测的、并且是可重复的开发流程。 不仅如此，作为一个开放的工具环境，Telelogic TAU 可以和所有领先的需求和变更管理方案集成。 提高效率 所谓加速提高效率就是保证花在产品上的努力都实实在在的用到了对其功能和质量的改进。 使用TAU,工程师可以在一个高的层次上工作并且在迷失于之前集中精力解决大问题。 同时，贯穿于工具中的使人工行为自动化的技术让软件工程师得到解放，不用担心很多，从而最终大大缩短了开发周期。 增强质量 在开发流程早期出现的错误如果被遗留到下一个阶段，则改正起来所花的开销是相当可观的 —— 如果遗留到最终产品中则昂贵程度更为恐怖。 一个通常的解决方法是人工代码审核，但十分耗人力、物力及时间，并且是不完全的。 用TAU，模型可以被可视化地仿真，让开发人员可以在开发的初始阶段发现质量问题和设计缺陷。 工程师们可以在正在进行的开发上根据质量要求，测试他们自己的部分。 提高可预测性 拥有一个快速的开发流程是很好的，但是比这更重要的是建立一套可预测的流程：项目经理需要知道每个工程师在做什麽，目前他们完成了什么，下一步工作需要多长时间等。 TAU可使公司应用单一的集成工具平台，形成统一的先进系统开发。 能方便地将系统分割，设计和构架、对人工和易出错环节的自动化、及项目不同阶段数据的无缝切换等这些性能都有利于形成一个可预测的开发流程。 简化沟通 改善项目参与者和管理人员、客户之间的沟通能够显著地降低项目的风险。 因为TAU 是基于可视化语言的，这使沟通更容易、极大的减少了对文档的需求。 实际上，TAU 的可视化语言功能如此强大，以至于它已具有很长的用于描述国际标准的历史，如3G、802.11 和GSM。 不仅如此，TAU 的仿真功能可让项目人员在开发过程中展示系统的行为，从而尽早得到项目相关人员的反馈。 降低开销 在一个项目中实现降低开销的方法有很多种。 提高效率可以节省很多金钱，因为它可以让公司最有效的使用人力资源。 同样重要的，但往往被忽略的是降低维护的开销，而这一开销正是一个应用软件整个生命周期开销中的很大一部分。 产品发布后发现的错误越少，则开销越小。 维护也涉及到使系统适应变化的环境。 TAU 创建了图形化的、容易理解的设计，降低了这种适应性改变的开销。 保护投资 安装一个新的开发环境，并让人们开始熟悉使用是一个挑战，TAU 是基于一个开放的构架，它平滑地集成了你开发环境中的其他部分，如质量管理过程，需求管理系统和变更管理系统。 还有，TAU 是完全基于国际化的标准语言，可以保证市场上会稳定地提供熟练的工程师来使用这一工具，同时这个语言也将会和业界的发展一起进步。 关于UML2.0 UML (Unified modeling language)是一种用于描述、构造及书写软件系统的可视化语言。 UML2.0 在2003 年6 月被推荐采用，完成了这个工业标准建模语言的一次大的升级。 UML1.x 基本上是为分析和对小规模软件系统建模而设计的，而UML2.0 则被改进为更加适合系统工程师和软件开发人员面临的真实挑战，提供更好的扩展性，对基于组件的开发，构架建模和动态行为描述提供更强的支持。 UML 是Object Management Group (OMG) 组织的标准。 Telelogic TAU 第二代－一个覆盖你开发所有需要的工具集 TAU 家族 除TAU 第二代工具外，TAU 还包括如下产品： TAU UML Suite,一个基于UM1.4 ,对复杂应用软件进行分析,建模及面向对象设计的工具。 TAU SDL Suite, 基于SDL 和MSC 的通信软件开发工具 TAU TTCN Suite,一个通信系统的一致性测试工具环境 先进系统和软件的开发是一个复杂的过程，会涉及很多不同类型的专业，一个工具无法满足每个人的特定需要。 因此，TAU 第二代产品是基于角色的，为不同目标用户群提供不同层次的功能。 同时，这些工具又是建立在同一平台上，提供了统一的用户界面，从而缩短了学习曲线，加快了系统的实施。 TAU/Architect Telelogic TAU/Architect 是一个用于先进系统分析和描述的、现代的、基于模型的系统工程工具。 TAU/Architect 支持使用非专利的可视化语言UML，对大型和复杂系统完整建模，从而得到详细，易于理解并且是明确的描述。 特别是，使用TAU/Architect 后，系统工程师不仅能描述结构，还能在开发中描述系统的行为。 描述还可以被仿真来实现系统的验证，并可以在开发早期向最终用户和其他项目相关人员展示系统的行为。 对软件项目来说，在描述和开发中使用一种通用的语言－ UML的价值是提高了团队之间的沟通，增强了组织效率。 与Telelogic DOORS 的集成保证了系统描述可以容易地被跟踪到需求中，而与TelelogicDocExpress 的集成又保证了在开发过程中所有的文档可以及时更新。 与领先的变更和配置管理工具集成，包括Telelogic SYNERGY，可使工作能在大型及分布式团队中进行。 TAU/Architect适于系统工程师 TAU/Developer适于软件工程师 TAU/Tester适于测试工程师 关于TTCN TTCN (Testing and Test Control Notation) 是一个由ETSI (European Telecommunications Standards Institute)维护的全球适用的标准测试语言。 在它最近被批准的第三代标准中，TTCN-3 是一个现代的且灵活的语言，通过广泛的接口用于描述许多类型的系统测试。 典型的应用领域为系统测试、交互性测试、协议测试、业务测试、模块测试等。 TTCN 的平台独立性和其特殊的测试能力使得他被广泛应用于定义通迅系统的正式测试集，如：GSM,3G 和蓝牙协议。 TAU Developer Telelogic TAU/Developer 是一个有现代技术水平的，用于开发先进实时软件应用的UML工具。 TAU/Developer的模型驱动方法与传统编程方法相比显著地提高了开发效率，它可以使团队快速开发大型和复杂的实时软件系统。 TAU对于人工易出错行为的智能自动化改善了产品质量，减少了开发时间和对资源的要求，同时效率得到了提高，因为用户可以把精力着重花在软件的构架、分析和设计上。 这一工具独特的技术可以支持可视化仿真和验证实时行为，尽早地排除错误。 它还支持100％的应用软件自动生成。 与需求保持一致是通过与Telelogic DOORS的集成来实现的。 文档的更新则是基于与DocExpress的内部集成，TAU/Developer可以与市场上领先的变更与配置管理产品集成，包括Telelogic SYNERGY. TAU/Tester Telelogic TAU/Tester 是基于通用测试语言TTCN-3,用于自动化的系统和集成测试的强大工具。 TAU/Tester 以现代化的开发工具为基础，提供高层测试功能，支持整个测试生命周期，加速自动化测试。 TAU/Tester 可使用户特别关注于测试的开发，因为TTCN-3 语言是独立于开发语言或测试设备的，且是抽象和可移植的。 使用TAU/Tester，公司可以彻底简化测试环境，消除了对很多工具或昂贵内部专有工具的依赖。 TAU/Tester 基于全面自动化的过程，排除人工、不可重复性和特殊的过程，从而提高效率。 TAU/Tester 可使公司利用现有的测试集，让他们更快地集中于对他们业务重要的功能上。 TAU/Tester 与Telelogic SYNERGY 和其他领先的变更和配置管理方案集成可以简化团队的测试开发。 Telelogic——一个全面的先进系统和软件开发生命周期的解决方案 开发复杂系统和软件面临着日益增长的挑战，开发周期在缩短，但市场的期望却在增长。 竞争越来越激烈，在从未有过的加速度和没有犯错余地的前提下，公司面临着开发精益求精的产品的压力。 同时项目也更加庞大和复杂。 业界正处于十字路口，成功与否在于是否选择了正确的方向。 Telelogic 提供业界认可的工具和服务，在复杂系统和软件开发中帮助用户实现业务目标。 我们自动化的、开放的生命周期解决方案集成了用于需求管理、变更和配置管理、可视化系统和软件开发、测试及文档生成的一流的的软件和专业服务。 Telelogic 的独特特点 Telelogic 的工具是建立于一个开放的体系结构之上的，确保与其它领先的第三方解决方案的交互，并且平滑地与公司内部的工具和流程集成，所以保护了用户在现有开发环境上的投资。 与之相配的全面专业服务，更加增强了工具的能力。 我们的团队重点支持那些要求最苛刻的行业中复杂创新的开发，其中包括电信、国防、航天、汽车、金融服务和医疗设备厂商。 需求管理－ Telelogic DOORS Telelogic DOORS 是需求管理市场上的领先工具。 使用DOORS，用户可以编辑、跟踪和管理项目中建立起来的所有需求，以保证最终产品符合所有定义的客户需求。 变更和配置管理－ Telelogic SYNERGY Telelogic SYNERGY 在Yphise 2003 年报告中被称为市场上最先进的变更和配置管理系统，是用来在软件产品开发生命周期中跟踪变更，保证配置完整性的项目工具，它支持并行和分布式开发团队，从而提高效率和质量。 可视化软件开发－ Telelogic TAU Telelogic TAU 是一个基于UML 语言的可视化开发平台。 TAU 保证项目快速启动，是对未来可靠的投资。 并且通过自动化的仿真和完整的应用程序生成，显著地节省开销和开发时间。 测试－ Telelogic TAU TAU 同时是一个测试解决方案，利用了最新的标准测试语言TTCN-3。 这一功能使得大型分布组织机构中的系统和软件测试更加有效率，满足日益增长的对质量和可靠性的要求。 文档生成－ Telelogic DocExpress Telelogic DocExpress 是业界最被广泛集成的自动化文档处理工具，通过从多个工具中将数据组合在单一视图中，从而维护最新的项目文档，及产生标准化、格式化的报告。 伙伴与联盟 在这样一个快速变化的行业中，没有一个公司可以在所有时间，为所有人解决所有问题。 在整个项目生命周期中，用户总是在寻找多种多样的软件工具和服务来解决他们将来的需求。 Telelogic 的伙伴联盟计划（TAPP）就是更广泛地接触客户，和现今业界领先者的一流的补充产品和服务一道，加强我们的解决方案。 与超过50 个领先的伙伴一起，Telelogic 给了我们客户解决其开发挑战的全部支持和灵活的解决方案。 Telelogic －让你在开发中领先 通过提供一套自动化的、集成的、开放的工具集，Telelogic 帮助企业或个人改进工作效率，保证了先进系统和软件的开发能够： 更快 花销更合理 质量更高 使用可预测和可靠的流程

计算机软件与理论专业简介

计算机软件与理论是一门涵盖了计算机科学与技术发展理论基础的学科。 它的核心内容围绕软件的生命周期，包括从设计、开发到维护和使用的全过程中的理论、方法和相关技术。 这门学科的研究领域广泛且深入，首先，系统软件是其重要组成部分，研究如何构建和管理计算机系统的基础软件。 其次，软件自动化涉及通过自动化工具提高软件开发和维护的效率。

程序设计语言是计算机与人类沟通的桥梁，研究如何设计和理解不同类型的编程语言。 数据库系统则探讨数据的组织、存储和管理，是现代软件应用不可或缺的部分。 软件工程与软件复用技术则关注软件开发过程的规范化和效率提升，通过复用已有组件减少重复工作。

并行处理与高性能计算关注如何利用多处理器或分布式系统提高计算性能，是现代计算技术的关键。 智能软件则结合人工智能技术，使软件具备学习、推理和自我改进的能力。 理论计算机科学则从数学和逻辑的角度，探索计算机科学的理论基础和极限。 最后，人工智能作为计算机软件与理论的交叉领域，研究如何让机器模拟和超越人类智能。

总的来说，计算机软件与理论专业致力于理解、构建和优化复杂的软件系统，为现代社会的数字化转型提供关键支持。

计算机软件与理论：是计算机的一种学科分系，主要的研究对象是现代的计算机及其相关的现象。 现在也作为一种学校的学科进行授课学习。