软件工程中的模型概念与开发方法详解

在软件工程自学考试的全程学习版中，"何谓模型"这一章节深入探讨了模型在软件开发中的核心地位。模型被定义为一种抽象，它提炼出了所要模拟或描述的事物的所有关键特性、功能或方面，而忽略了不必要的细节。模型的设计原则源于 Firesmith 和 Henderson-Sellers 的观点，强调了在特定目标和抽象层次上提供系统视角的重要性。 具体来说，模型是对物理系统的结构化表示，它通常会明确界定系统的边界，包括系统内的各个元素（如模块、类或对象）以及它们之间的关系和语义。在软件工程中，模型不仅仅是描述，更是理解和设计的工具，它涵盖了软件生存周期的不同阶段，如软件生命周期过程的导出、软件开发方法学的选择，以及CMM模型（能力成熟度模型）的应用，这些都是确保软件质量和过程能力的关键要素。 软件开发的本质在于将问题域（客观事物的系统）映射到不同的抽象层次，比如从问题空间的概念到解空间的模型化概念，或者从问题空间的处理逻辑到解空间处理逻辑。例如，数据抽象通过对象的概念来表示问题，如将学生对象定义为“对象=F（张山）”，这是需求分析过程中运用面向对象方法的一个实例。同样，过程抽象通过结构化方法将处理逻辑简化为可构造的形式，如计算学生成绩的算法。 在整个软件工程过程中，模型起到了至关重要的作用，它支撑着软件过程的建立，提供了清晰的路径来进行开发，并且是衡量和确认软件需求的重要依据。软件开发方法学，如结构化方法、面向对象方法、面向数据结构方法以及VDM（维也纳开发方法），都是为了实现这一抽象和映射过程的不同途径。 理解软件开发的本质和基本手段，如问题域的理解、软件过程的组织、需求规格的制定，是进行有效软件工程实践的基础。通过学习和应用这些理论，软件工程师能够构建出高质量的软件产品，确保软件生存周期中的各个阶段都有良好的支持与管理。因此，掌握模型的概念和使用方法对于提升软件工程能力至关重要。