软件工程：设计与分析模型对比详解

在2011版王立福自学考试的软件工程课件中，章节讨论了设计模型和分析模型的简要比较。软件工程是一个系统性的工作，它涵盖了软件开发的全生命周期，从需求分析到系统实现。分析模型和设计模型是这个过程中两个关键的抽象层次。 分析模型主要侧重于对系统的高层次理解，它是一个概念模型，关注的是系统的整体架构和功能，而不涉及具体的实现细节。这种模型可以应用于不同的设计阶段，并且几乎不是形式化的，使得它的开发成本相对较低，通常与分析阶段的成本比例大约是1:5。然而，分析模型的局限在于缺乏明确的结构层次，层次较少。 相比之下，设计模型更加具体和细化，是针对特定实现的模型，它利用多个衍生类（如控制类、实体类和边界类），并依赖于实现语言，因此具有更强的形式化特性。设计模型的开发费用较高，相对于设计阶段的费用可能是5:1的比例，因为更注重细节和实现层面。设计模型的特点是层次较多，这有助于明确各个组件之间的关系和责任。 软件工程基础课程中，王立福教授强调了理解软件开发的本质和基本手段的重要性。软件开发的本质是将问题域中的概念映射到不同抽象层的计算逻辑，如数据抽象和过程抽象。例如，通过需求分析阶段，可以使用面向对象方法（如对象模型化）进行数据抽象，将问题空间的概念转化为解空间模型；同时，也可以使用结构化方法进行过程抽象，将问题空间的处理逻辑转化为可构造的计算逻辑。 CMM（能力成熟度模型）是评估软件开发过程能力的一种框架，它提供了一种路径来支持软件工程活动，包括软件生存周期模型的建立，以及结构化、面向对象、面向数据结构等不同的开发方法。这些方法论都是为了给出实现开发过程的有效途径，确保软件产品的质量和生产效率。 设计模型和分析模型作为软件开发过程中的工具，帮助工程师在不同抽象层次上理解和构建系统，而软件工程的理论和方法则提供了指导这些工作的原则和框架。理解这些模型和方法对于有效地进行软件开发和测试至关重要。