软件开发方法及计算思维

面向对象方法与结构化方法都是软件开发过程中的方法。在传统的软件开发过程中多采用结构化技术完成软件开发的一系列工作，但这种方法并不适应发型软件产品的开发，而随着硬件发展，对于大型软件产品的需求又逐步提高，于是面向对象方法就应运而生。面向对象方法在20世纪80年代中期开始被人们所关注的，而到了90年代，面向对象方法学已经成为开发大型软件的首选范型。面向对象方法学的极大推广在目前并没有完全取代传统方法学说明了面向对象方法学目前也有缺陷需要进一步提高。那么面向对象方法学和结构化方法学之间的异同点有哪些呢，二者不同点主要有以下几个方面。

1.开发思想方面

结构化方法开发的背景是在20世纪60年代末提出软件危机之后，为了应对软件危机，软件开发的先辈们模仿当时比较成熟的工程化生产而提出一种方法。而这种方法也确实减轻或者说缓解了软件危机。结构化方法学的思想是面向过程，自上而下、逐步地分解问题，把一个大问题分解成多个小问题，小问题再分解成多个更小的问题，直到保证底层的问题足够简单，容易解决。

面向对象方法学在开始，是编程语言而被引入的。而把对象作为编程的实体最早是20世纪60年代由Simula 67语言引入思维。在结构化方法学提出几年之后，20世纪80年代面向对象方法学逐渐走上历史的舞台，并在之后乃至现在大放异彩。面向对象方法学的思想是面向对象，以对象为中心，把数据封装在对象内部成为对象的属性，把面向过程的函数转为对象的行为方法，把对象抽象成为类，用以描述和设计、开发软件系统。

2.基本概念方面

结构化方法学又被称生命周期方法学或传统方法学。软件从设计者诞生开发想法起始，到没有人用、被废弃结束，称为软件的生命周期。传统的软件开发方法中，软件的生存周期分为三个大的阶段，即软件定义阶段，开发阶段，维护阶段。详细又可以分为问题定义、可行性分析、需求分析、系统设计、系统实现、后期维护等阶段。

面向对象方法学是一种把面向对象程序设计语言的思想应用于软件开发过程，指导开发过程的方法。面向对象方法学由以下三部分面向对象分析、面向对象设计、面向对象程序设计组成。面向对象开发是按照人的逻辑概念，思维方式去解决问题，使软件开发时的代码重用性和可靠性大大提高。也使软件更容易被人理解，从而提高软件后期运行易维护性。

3.结构化开发分过程

（1）系统规划阶段

系统规划阶段的内容主要为明确软件的发展规划，确定用户对软件需求，并制定软件开发的计划。

（2）系统分析阶段

系统分析阶段的内容有解析软件所对应的工作任务，工作任务中的数据和数据流图，软件的功能所需要的技术支持和选择。

结构化分析方法使用数据流图DFD与数据字典DD来描述，面向数据流问题的需求分析适合于数据处理类型软件的需求描述。其核心思想是自顶向下、逐层分解。

数据字典，是系统描述工具中的数据的工具，是对数据定义信息的集合，其所定义的对象都包含于数据流图。

数据流图【DFD】，数据流图是SA方法中用于表示系统逻辑模型的一种工具，以图形的方式描绘数据在系统中流动和处理的过程，反映系统必须完成的逻辑功能，是一种功能模型。

数据字典+数据流图=系统的逻辑模型

（3）系统设计阶段

结构化设计要解决的任务，就是在需求分析的基础上，将DFD图映射为软件系统的结构。换句话说，这类设计方法允许把用DFD图表示的系统逻辑模型方便地转换成对于软件结构的初始设计描述。

结构化设计的主要特点

·采用自顶向下，逐步求精的程序设计方法。

·使用三种基本控制结构构造程序，分别是顺序，选择和循环

·采用主程序员制的组织形式。

·采用单入口单出口的模块形式。

结构化设计一般分为两个阶段，总体设计（概要设计）和详细设计，如表8-2。

表8-2　概要设计和详细设计

（4）系统实施阶段

系统实施阶段的内容为按照上衣阶段的成果，协调技术人员开始编程同时对软件编程开发人员展开培训，测试等相关任务。

（5）系统运行阶段

系统运行阶段的工作包括以下三个部分即对软件的运行管理，用户评价反馈，后台数据监省察。在软件运行时，一定会出现一些问题，这是也一定需要对软件进行修改，维护和调整，又时甚至会出现影响比较大的问题，如用户需求发生重大改变，相关技术革新，例如网络系统的更新换代，平台的升级更新，虽然这些问题可能出现的时间会比较晚，但也要即使监管并进行相关软件功能或者模块的升级。(www.xing528.com)

4.面相对象开发过程

（1）面向对象分析阶段（OOA）

这一阶段的工作主要有需求分析以及建立相关需求模型。具体来说就是建立软件中需要的相关的完整的对象，包括这些对象应具有的属性和相关行为。

（2）面向对象设计阶段（OOD）

这个阶段的主要任务就是将上一阶段得到的需求转化为有技术能力实现的，成本符合预算的并且能够达到用户需求的软件实现方案。具体呢就是确定软件的高层架构，确定需要的类以及对外接口和实现算法等。

（3）面向对象编程阶段（OOP）

此阶段的工作内容就是实现上一阶段的设计结果，并在编程的过程中修正出现的设计不到位的部分，实现预计的各项功能。

（4）面向对象测试阶段（OOT）

面向对象测试阶段的主要工作任务就是测试软件各项功能是否存在问题，各项性能如容错性，稳定性，安全性等各项性能，以让软件不断完善。

5.结构化方法开发优缺点

（1）优点

·传统方法学把软件的大生命周期分成了许多小的阶段，每一个小阶段又可以分为其他多个不同的阶段，知道每个阶段的任务足够简单，实现相对独立，这样在开发时的分工合作就会比较简单，这样面对一些相同软件便可以流水线式快速高效开发。

·在传统方法学软件生命周期每一个阶段都会细细划分，这样也便于科学的管理开发进度使开发工作可以科学条理的开展，而且由于传统方法学中有着非常严格的审查制度，只有审查合格之后才可以进行下一阶段的开发工作。这可以在一定程度上保证软件的质量及其可维护性。而且值得肯定的是这种开发方法由于使用时间较长使其管理层面和技术层面都比较成熟，所以在一些简单的软件开发中，它的效率很高，甚至在当代一些软件开发仍然或多或少地使用传统方法学进行开发。

（2）缺点

·由于传统方法学的开发只能串行开发，前面的工作如果没有做好，就会给后面的工作带来非常大的麻烦，所以它的生产效率总体来说会比较低。

·由于其面向过程的局限性，软件的重用性非常差，程序冗余比较严重

·因为软件代码冗余比较多，这就会给后期的开发带来许多困难，这就使得软件的可维护性很低，由此带来的软件容错性、稳定性也比较低。

·开发出的软件无法很好地满足用户需求。由于用户一般是非专业人员，其所使用的语言逻辑，描述都可能有误差，这就导致软件在满足用户需求上效果不佳。

6.面向对象方法开发优缺点

（1）优点

·面向对象方法学的开发逻辑和人的逻辑思维方法相近。开发大型软件难度相对降低，易被人所理解，同时也可以更好的满足客户需求。

·可以灵活的修改软件，软件稳定性高，这就使的后期可维护性有了很大的提高。而后期的软件升级也相对更加容易，更加稳定。

·面向对象的程序可重用性有了很大的提高，减少了程序冗余，代码重复，这在一定程度上也降低了开发难度，同时便于维护。

（2）缺点

·面向对象开发也存在着许多弊端，由于面向对象对环境的依赖，虽然大部分拥有了不错的跨平台性能，但需要依赖环境的支持，而相关的开发软件并不全面充分。

·面向对象开发不大适合比较大型的信息管理系统开发，而如果从整体设计划分不合理的情况下，会导致系统结构有较大缺陷，关系无法正常分配。

·由于其开发逻辑思维与人相似，所以无法从科学的角度管理和优化开发。