ase-ch11现代软件工程发展

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1、Outline¾现代软件工程发展高级软件工程ß软件形式化技术ß软件重用技术ß基于构件的开发技术ß软件智能化技术张继zjss@bit.edu.cn北京理工大学软件学院SchoolofSoftware,BeijingInstituteofTechnology2012年4月-2-软件形式化技术软件形式化技术(续)¾形式方法的引入¾形式方法的分类ß20世纪80年代中期以来，一种综合性的专用需ß形式方法是应用严格的形式符号和数学方法，求规格说明的形式规格描述语言应运而生。定义或描述目标软件系统需求规格说明的一种ß这种形式化规格语言克服了自然语言和程序设方法。计语言的不足，应用形式化、规范化的数学理ß形式

2、方法按照需求规格说明的定义可分为以下论，严格定义软件系统“做什么”的形式语义模两大类：型，并支持自动程序转换系统将需求规格说明¢面向模型的形式方法的语义模型转换为可执行代码。¢代数构造形式方法ß由此产生的软件形式开发方法正日益受到各国软件业界的重视。2012年4月-3-2012年4月-4-软件形式化技术(续)软件形式化技术(续)¾形式方法的分类(续)¾形式方法的优点：ß面向模型的形式方法：又称为基于状态描述的形式方法。ß对系统的需求规格说明描述精确、定义完整。其基本思想是利用域、元组、集合、序列、映射、包等ß形式化的需求规格说明有利于系统的设计与实这些已知特性的数学抽象概念来为目标软件系统的状

3、态特征和行为特征构造形式语义模型。语义模型就作为目现。标软件系统需求规格的形式说明。面向模型的形式方法ß软件实现的正确性可以形式验证，确保软件质的主要代表有：VDM方法（维也纳开发方法）、软件量。工程Z方法等。ß代数构造形式方法：代数形式方法为目标软件系统的需求规格说明提供一些特殊的构造机制，并以代数构造方式描述目标系统的结构、功能。2012年4月-5-2012年4月-6-1软件形式化技术(续)软件形式化技术(续)¾形式方法的缺点：¾软件形式开发方法ß形式化的需求规格说明可读性较差。ß如果在软件开发过程中应用形式方法则称为软件形式开发方法。ß形式化方法对软件设计人员提出较高要求，需进行更专业化

4、的培训。ß形式方法只适用于能够静态定义的软件系统，它无法定义动态系统行为。ß形式化的规格说明即形式语义模型，其正确性验证费时费力，目前还不能简化或自动化。ß形式方法目前还缺乏软件工程环境的支持。2012年4月-7-2012年4月-8-软件形式化技术(续)软件形式化技术(续)¾软件形式开发方法(续)¾软件形式开发方法(续)ß首先，在需求分析阶段的信息收集和信息分析ß然后，以形式需求规格说明为起点，借助相应工作中，采用形式化的规格说明语言（如：Z、的形式开发支持工具辅助实现目标软件系统。VDM、LoTosOBJ、Larch等）构造目标软件目前，除了在软件设计、编码阶段采用形式方系统严格的形式需求规

5、格说明（形式语义）。法外，还在开展软件系统形式化测试的研究工其中信息收集工作要求形式规格说明语言简明、清晰、可维护。信息分析要求形式规格说明语作。软件形式开发方法还有许多问题有待研究言精确、无二义性并能够实施完整性、一致性、发展。正确性的检查和验证工作。不同的形式规格说明语言在表达能力、术语、准确性以及支持形式处理的能力方面均有所不同，应根据软件系统的功能特征和行为特征选择。2012年4月-9-2012年4月-10-软件重用技术软件重用技术(续)¾软件重用就是重复利用已经存在的软件制品，包¾软件重用的概念括代码、设计结构、模块实现、变换过程、规格ß从软件工程的角度看，软件重用的主要内容是说明、

6、文档，用于构造新的软件系统。对软件生命期中各主要开发阶段的软件制品实现重复使用。ß重用软件制品的目标是提高软件开发的生产率和系统的可靠性。从工程的角度看，只有通过系统化、工程化的广泛重用才能实现这个目标。2012年4月-11-2012年4月-12-2软件重用技术(续)软件重用技术(续)¾软件重用的概念(续)¾软件重用的基本方法ß软件重用可按抽象的层次划分为以下4层：ß重用实体的抽象定义方法¢代码重用¢抽象是任何重用技术的本质特征，抽象是对¢设计结果的重用重用实体的概括提炼。每一个抽象可以描述相关的可重用的对象集合，而每一个可重用¢分析结果的重用的对象集又决定着一个抽象。¢测试信息的重用¢软件抽

7、象分为规格说明和抽象实现两个层次。一种重用技术能否在软件工程中成功应用，取决于该重用技术的抽象层次，抽象层次越高，重用的可能性就越大。2012年4月-13-2012年4月-14-软件重用技术(续)软件重用技术(续)¾软件重用的基本方法(续)¾软件重用的基本方法(续)ß重用实体的选择及评价方法ß实体的特殊化方法¢多数重用技术都提供快速检索功能，使软件¢功能、结构类似的重用实体可被抽象地描述人员快速定