软件工程与子状态机：王立福教授2012研修班讲义

"北大王立福教授的软件工程2012研修班课件，主要探讨了软件工程的基础知识，包括软件开发的本质、软件过程、需求分析、开发方法学以及CMM等核心概念，特别强调了子状态机在状态机设计中的应用，分为顺序子状态机和并发子状态机两种类型。" 在软件工程中，子状态机是一个重要的概念，它被用于描述复杂的状态转换系统。当一个状态机中包含另一个状态机时，内部的那个状态机就被称为子状态机。子状态是被嵌套在另一个状态内部的状态，相对应地，不包含子状态的状态称为简单状态，而包含子状态的状态则称为组合状态。 子状态机有两种主要类型：顺序子状态机和并发子状态机。顺序子状态机是非正交的，意味着在同一个时间点，只有一个子状态处于活动状态。这种类型的子状态机通常有一个子初态和一个子终态，其状态转换是线性的，遵循特定的顺序路径。 另一方面，并发子状态机是正交的，它可以允许在同一个时间点有多个子状态同时活动。这种状态机设计允许并行处理，提高了系统的灵活性和效率。在并发子状态机中，每个子状态可以独立地进行状态转换，且它们之间的交互通常需要协调机制来确保一致性。 软件工程不仅仅关注技术实现，更涉及到软件开发的整个生命周期，包括从需求获取到软件维护的各个阶段。在这个过程中，需求分析是起点，它确定了软件开发的初衷和目标，而软件开发方法学则提供了实现这些需求的路径，如结构化方法、面向对象方法等。 软件开发的本质在于将问题域的概念和处理逻辑映射到不同的抽象层，通过一系列的模型转换，最终形成可执行的软件产品。这个过程中，选用合适的开发风范、应用适当的开发方法、提供必要的工程支持和实施有效的工程管理是至关重要的。 CMM（Capability Maturity Model for software）是软件开发过程成熟度模型，它提供了评估和改进软件开发过程能力的标准框架，以确保能够按照预算和进度交付满足用户需求的高质量软件。 总结起来，软件工程是一个综合性的学科，涵盖了从需求分析到软件产品交付的全过程，并且利用各种方法学和工具来确保软件的质量、可用性和经济性。子状态机作为状态机设计的一个工具，是理解复杂系统行为的关键，它的应用有助于构建更灵活、可扩展的软件架构。