軟件工程（B）教案

田萱2008-8-30

目錄

課程說明..........................................................................1

一軟件工程概述（理論3學(xué)時(shí)）....................................................1

1軟件工程的起源和作用.......................................................1

附錄（一）常用CASE工具介紹.....................................................4

附錄（二）CASE工具的種類及應(yīng)用特點(diǎn).............................................10

附件（三）軟件、軟件危機(jī)、軟件工程............................................16

附錄（四）軟件工程的七條基本原理...............................................20

課程說明

學(xué)時(shí)救：總學(xué)時(shí)40（理論30實(shí)驗(yàn)10習(xí)題。講座0時(shí)論0實(shí)習(xí)0周）

-軟件工程概述（理論3學(xué)時(shí)）

1軟件工程的起源和作用

1）軟件開發(fā)的發(fā)展歷史

分為三個(gè)階段：

程序設(shè)計(jì)階段20世紀(jì)的50—60年代），手工作坊

軟件設(shè)計(jì)階段（20世紀(jì)的60—70年代），小組合作生產(chǎn)

軟件工程階段（20世紀(jì)的70年代一至今），工程化的生產(chǎn)

2）軟件危機(jī)

軟件危機(jī)的突出代表--IBM360操作系統(tǒng)的開發(fā)。

軟件危機(jī)（softwarecrisis）指的是在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問

題。

1968年北大西洋公約組織的計(jì)算機(jī)科學(xué)家在聯(lián)邦德國召開的國際學(xué)術(shù)會(huì)議上第一次提出了

“軟件危機(jī)”（softwarecrisis）這個(gè)名詞。

概括來說，軟件危機(jī)包含兩方面問題：一、如何開發(fā)軟件，以滿足不斷增長，口趨復(fù)雜的需

求；二、如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的軟件產(chǎn)品。

具體來說，軟件危機(jī)主要有以下表現(xiàn)：

（1）對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常不準(zhǔn)確。開發(fā)成本超出預(yù)算，實(shí)際進(jìn)度比預(yù)定

計(jì)劃一再拖延的現(xiàn)象并不罕見。

（2）用戶對“已完成”系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。

（3）軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住。Bug一大堆，Patch一個(gè)接一個(gè)。

（4）軟件的可維護(hù)程度非常之低。

（5）軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。

（6）軟件的成本不斷提高。

（7）軟件開發(fā)生產(chǎn)率的提高趕不上硬件的發(fā)展和人們需求的增長。

軟件危機(jī)的原因，一方面是與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)；另一方面是由軟件開發(fā)和維擰的方

法不正確有關(guān)。

軟件開發(fā)和維護(hù)的不正確方法主要表現(xiàn)為忽視軟件開發(fā)前期的需求分析；開發(fā)過程沒有

統(tǒng)一的、規(guī)范的方法論的指導(dǎo)，文檔資料不齊全，忽視人與人的交流；忽視測試階段的工作,

提交用戶的軟件質(zhì)量差；轎視軟件的維護(hù)。這些大多數(shù)都足軟件開發(fā)過程管理上的原因。

3）軟件工程的作用

1968年秋季，NATO（北約）的科技委員會(huì)召集了近50名一流的編程人員、計(jì)算機(jī)科

學(xué)家和工業(yè)界巨頭，討論和制定擺脫“軟件危機(jī)”的對策。在那次會(huì)議上第一次提出了軟件

工程（softwareengineering）這個(gè)概念。到今年（2008）,軟件工程整整走過了40年的歷程。

軟件工程用來解決在開發(fā)大型的復(fù)雜軟件系統(tǒng)過程中遇到的問題。之所以稱為軟件工

程，是因?yàn)檐浖_發(fā)是一個(gè)_L程化的過程。軟件工程的E標(biāo)就是找到一種能指導(dǎo)大型復(fù)雜

的軟件系統(tǒng)的開發(fā)原則，能指導(dǎo)軟件開發(fā)過程，從而生產(chǎn)出高效可靠的軟件產(chǎn)品。

在開發(fā)大型系統(tǒng)時(shí)，涉及到使用大量人工、時(shí)間，涉及到項(xiàng)目管理、人員管理等，因

而有許多內(nèi)容與業(yè)務(wù)管理相關(guān)，而不只是和計(jì)算機(jī)科學(xué)有關(guān)。

為了理解軟件工程中涉及的問題，可以先想象其它的大型復(fù)雜設(shè)施的構(gòu)建（機(jī)械行業(yè)

和建筑行業(yè)等例如，汽車，辦公大樓，水立方等。宜然會(huì)想到以下幾個(gè)問題，這個(gè)項(xiàng)

目需要的人力、時(shí)間、資源、技術(shù)等；如何把項(xiàng)目分割成幾個(gè)便于管理的模塊？如何保證

模塊間的協(xié)調(diào)？如何便于同一模塊內(nèi)外人員的溝通？如何檢查進(jìn)度？如何處理廣泛存在

的細(xì)節(jié)？

軟件工程是一門研究如何用系統(tǒng)化、規(guī)范化、數(shù)量化等工程原則和方法去進(jìn)行軟件的

開發(fā)和維護(hù)的學(xué)科。

是不是軟件工程完全可以借鑒這些已經(jīng)成熟的工程項(xiàng)目中工程技術(shù)呢？

4）軟件工程和傳統(tǒng)工程項(xiàng)目的區(qū)別

兩個(gè)主要區(qū)別：難以復(fù)用現(xiàn)有的軟件構(gòu)件，因?yàn)檐浖莻€(gè)性化的；難以對軟件質(zhì)量

進(jìn)行評價(jià)和度量。

5）計(jì)算機(jī)輔助軟件工程（CASE）

CASE（computer-aidedsoftwareengineering）幫助人們盡量使軟件開發(fā)變得流程化,

幫助簡化軟件開發(fā)過程。

CASE工具涉及到軟件開發(fā)過程中的各個(gè)方面，包括：

項(xiàng)目設(shè)計(jì)系統(tǒng)（輔助經(jīng)費(fèi)預(yù)算、項(xiàng)目調(diào)配以及人員分配等）

項(xiàng)目管理系統(tǒng)（輔助健康項(xiàng)目的開發(fā)進(jìn)度）

文檔工具（輔助編寫和組織文檔）

原型與仿真系統(tǒng)（輔助開發(fā)原型系統(tǒng)）

界面設(shè)計(jì)系統(tǒng)（輔助圖形用戶界面的開發(fā)）

編程系統(tǒng)（輔助編寫程序和調(diào)試程序）

Bug系統(tǒng)（輔助測試）

（1）軟件工程和軟件生命周期，

（2）軟件開發(fā)方法概述，結(jié)構(gòu)化方法，面向?qū)ο蠓椒ā?/p>

（3）軟件工程過程和開發(fā)模型。

（4）軟件開發(fā)工具和環(huán)境。

（5）軟件工程的作用。

附錄（1）常用CASE工具介紹

轉(zhuǎn)載自：/powerlc/archive/2C0^01/12/515959.html

一，概述

今天，代碼變得日益簡單，在Model的指導(dǎo)下，思想，設(shè)計(jì)，分析都變得異常重要。企業(yè)業(yè)務(wù)

建模工具，產(chǎn)品非常多，特別是在MDA日益流行的今天.WorkFlow是典型的業(yè)務(wù)及流程建

模。

二，軟件開發(fā)CASE工具簡介

（一）圖稿繪制：

1,visi。:這是目前國內(nèi)用得最多的case工具。它提供了日常使用中的絕大多數(shù)框圖的

繪畫功能（包括信息領(lǐng)域的各種原理圖，設(shè)計(jì)圖），同時(shí)提供了部分信息領(lǐng)域的實(shí)物圖。visi。

的精華在于其使用方便，安裝后的visio2UUU既可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以在word中作為對象

插入，與word集成良好，其圖生成后在沒有安裝visio的word仍然能夠杳看。使用過其他

繪圖工具的朋友肯定會(huì)感受到visi。在處理框和文字上的流暢，同時(shí)在文件管理上，visio提

供了分頁、分組的管理方式。visi。支持UML的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)建模，對UML的建模提供了單

獨(dú)的組織管理。從2000版本后visio被Microsoft收購，正式成為Office大家庭的一員，目前

最新版是2002。納入名門的visio2002被微軟的風(fēng)格所同化，樣子出現(xiàn)了一些華而不實(shí)的東

西，但是功能上visio不減從前，各種器件模版有了許多增進(jìn)。

它是最通用（MS的東西，意味著許多附帶的通用的東西）的硬件、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等圖表設(shè)計(jì)軟件。

好處是易用性高，特別是對不善于自己構(gòu)造圖的人。但是正因?yàn)楹苋阅硞€(gè)方面上會(huì)造

成專業(yè)程度較低。

有關(guān)工程管理類的顯然不如PROJECT2000好用；

畫IDEFO圖顯然不如BPWN好用；

畫IDEF1X圖顯然無法與ERWIN相比；

畫組織機(jī)構(gòu)圖WORD足夠用了，且普遍適用；

畫網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖只要有相應(yīng)的圖素，用什么畫都行；

畫有關(guān)圖表類的顯然不如EXCEL好用；

關(guān)鍵的是，VISIO的圖只能以對象的方式插入你的主文檔，只有在它本身環(huán)境下才能修改。

2,smartdraw:校園里比較流行的繪圖軟件。用慣了visio,感覺smartdraw有許多不一樣的

地方。一開始就是提供你大堆模版，以目錄樹的形式放在左邊。你的設(shè)計(jì)都可以納入模版,

并且在某個(gè)目錄組織。smartdraw也是大手筆，有許多visio沒有的方便功能。比如插入表格。

smartdraw本身是獨(dú)立提供圖稿繪制的工具，因而工具齊全。而visio更多是與word集成在

一起,能夠充分利用word的編排功能。有心者不妨一試，有了感覺我們再交流。

（二）原碼瀏覽的工具：

1,Sourcelnsigt:不能不說這個(gè)東西是個(gè)好東東。以工程的方式管理原碼,提供非常適合

再工程的瀏覽手段.整個(gè)面板分成三個(gè)部分.左邊樹提供工程內(nèi)的所有變量，函數(shù)，宏定義右邊

提供程序閱讀和編輯，下邊顯示你鼠標(biāo)在原碼觸及的函數(shù)或者變量定義.最讓人佩服的是

Sourcelnsigt不僅高亮你的關(guān)鍵字，而且以近乎完美的板面編排讓你看程序如果看報(bào)紙，好

極了。Sourcelnsigt提供函數(shù)交叉調(diào)用的分析，并以樹狀的形式顯示調(diào)用關(guān)系。不過，速度

有些問題，我一般不用。我用的版本是3.02000產(chǎn)品。

2,SourceNavigator:這個(gè)是從RedhatLinux版本移植到Win32下的,與Sourcelnsigt相比，

樣子土多了，處處透著Linux的鄉(xiāng)土氣息，不過是干實(shí)事的家伙。提供原碼高亮顯示和編輯，

提供頭文件的包含關(guān)系分析，提供類的層次關(guān)系，這個(gè)東西最大的特點(diǎn)是把原碼始終和文件

聯(lián)系在一起，提供到文件的導(dǎo)航。當(dāng)然不能說它使用很方便，我一般不用它，但是它的分

析速度有優(yōu)勢，這是Sourcelnsigt必須低頭的。

3,Dia：（http:〃/projects/dia/）完全免費(fèi)的東西，目前有Win32Port6MB

左右，畫圖足夠用了.可惜不能生成代碼.我在win2000ads上安裝卻有問題。

（三）配置管理工具

配置管理的重要意義在于維護(hù)文檔的統(tǒng)一和可追溯性。盡管宏觀的配置管理包括很多內(nèi)

容，但是我們最常用到的是對程序代碼的版本控制，至于變更的控制、管理和通知這里不多

介紹。下面將簡要介紹國內(nèi)幾種常用的工具。

1,VirsualSourceSafe:

微軟的studio企業(yè)版包含的版本管理工具。該工具包括?服務(wù)器和?通過網(wǎng)絡(luò)可以連接服

務(wù)器的客戶端。VSS提供了基本的認(rèn)證安全和版本控制機(jī)制，包括Checkin（入庫）、

Checkout（出庫）、Branch（分支）、Label（標(biāo)定）等功能：能夠?qū)ξ谋荆M(jìn)制，圖形圖象幾乎任

何類型的文件進(jìn)行控制；提供歷史版本對比；可以集成在studio中。

VSS的客戶端既可以連接服務(wù)器運(yùn)行，也可以在本機(jī)運(yùn)行，非常適合于個(gè)人程序開發(fā)的版本

管理。

（VSS的詳情我以后還會(huì)貼出）

2,PVCS:

PVCS是世界領(lǐng)先的軟件開發(fā)管理工具，市場占有率達(dá)70%以上，是公認(rèn)的事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)

ffiolDC在1996年9月的報(bào)告中評述:“PVCS是軟件開發(fā)管理工業(yè)領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先的領(lǐng)導(dǎo)者”。

全球的著名企業(yè)、軟件機(jī)構(gòu)、銀行等諸多行業(yè)及政府機(jī)構(gòu)幾乎無一例外地應(yīng)用了PVCS.

PVCS包含多種工具。PVCSVersionManager會(huì)完整、詳細(xì)地記錄開發(fā)過程中出現(xiàn)的變更和修

改，并使修訂版本自動(dòng)升級(jí)，而PVCSTracker、PVCSNotify會(huì)自動(dòng)地對上述變更和修改進(jìn)行

追蹤。另外，PVCSRequisitePro提供了一個(gè)獨(dú)特的Micro$oftWord界面和需求數(shù)據(jù)庫，從而

可以使開發(fā)機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)、直觀地對來自于最終用戶的項(xiàng)目需求及需求變更進(jìn)行追蹤和管理，可

有效地避免重復(fù)開發(fā)，保證開發(fā)項(xiàng)目按期、按質(zhì)、按原有的資金預(yù)算交付用戶。

我比較喜歡的是PVCS基于WEB的應(yīng)用比較方便，只要設(shè)定用戶和權(quán)限，規(guī)劃好目錄結(jié)構(gòu)，

項(xiàng)目組成員通過瀏覽器完成操作。

3,ClearCase:

ClearCase是rational公司的主要配置管理工具，可能大家對Rose熟悉一點(diǎn)，不過就我所知，

現(xiàn)在絕大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)從PVCS過渡到ClearCase來/,其原因在于ClearCase是整個(gè)rational

產(chǎn)品系列中的中樞（repository）.

ClearCase提供了VOB的概念來進(jìn)行配置管理，功能極其強(qiáng)大。同時(shí)ClearCase使用起來也

非常復(fù)雜，沒有經(jīng)過專門培訓(xùn)，自學(xué)還是有?定難度的。ClearCase目前國內(nèi)流行版本是for

NT的4.1需要在NT主域控制器上安裝。ClearCase的解密和安裝比較復(fù)雜。

ClearCase是世界上目前最強(qiáng)大的配置管理工具之一，由于它采用許多新的配置管理思想，

使得相對于傳統(tǒng)的CVS,VSS,PVCS等版本管理工具，ClearCase具有許多閃光點(diǎn)，目前正在為

世界上各大軟件企業(yè)所使用（國內(nèi)目前華為，先驅(qū)使用該系統(tǒng)）。ClearCase中有大量的新的

術(shù)語。其中比較重要的術(shù)語有：UCM（統(tǒng)一配置管理）VOB（版本對?象基礎(chǔ)）View（版本觀圖）

Activity（更新活動(dòng)）。ClearCase實(shí)現(xiàn)版本管理的基礎(chǔ)是VOB,成員要更改受控資料，需要先設(shè)

置一個(gè)自己的View,這個(gè)View是你感興趣的受控資料范圍，然后可以CheckOut資料到本

地資料區(qū)，進(jìn)行修改后再CheckIn提交。ClearCase極為有力的支持多版本、并行開發(fā)。

ClearCase不僅可以提供基于文件的版本歷史，甚至可以對整個(gè)目錄系統(tǒng)的演化進(jìn)行跟蹤記

錄。

ClearCase目前支持的執(zhí)行平臺(tái)有UNIX"LINUX,WINNT。WINNT最新版木是Clea<ase

2002,Solaris上我使用的版本是4.3.需要指出的一點(diǎn)是ClearCase十分昂貴，普通企業(yè)難以購

買，另外由于其功能十分強(qiáng)大，對系統(tǒng)管理員和使用者要求較高，培訓(xùn)費(fèi)用不匪。

4,CVS:

在linux和unix下系統(tǒng)自帶的版本控制工具，是版本控制中工具的鼻祖，功能十分強(qiáng)大，但

是都得通過命令行的形式來操作，不便使用。目前，Internet上提供了基于Windows的客戶

端，名字叫WinCVS,而且提供了原碼。

（四）數(shù)據(jù)庫建模

1,ERWin:CA公司出品的拳頭產(chǎn)品，強(qiáng)大的老牌數(shù)據(jù)庫建模工具。它有一個(gè)兄弟足

BPWin,這個(gè)是CASE工具的?個(gè)里程碑似的產(chǎn)品。目前的我使用的版本是4.0。ERWin界面

相當(dāng)簡潔漂亮，也是采用ER模型，如果你是開發(fā)中小型數(shù)據(jù)庫，極力推薦ERWin,它的

Diagram給人的感覺十分清晰。在一個(gè)實(shí)體中，不同的屬性類型采用可定制的圖標(biāo)顯示，

實(shí)體與實(shí)體的關(guān)系也一目了然。當(dāng)然ERWin不僅是花花公子，它提供的功能如PowerDesian

一樣強(qiáng)大（不支持UML）。從我個(gè)人使用的感覺，ERWin不適合非常大的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，因

為它對Diagram欠缺更多層次的組織，而且不知什么原因，我感覺它對內(nèi)存要求較高，使用

到后期容易出現(xiàn)圖標(biāo)不能顯示的情況，一如windows內(nèi)存緊缺的表現(xiàn)。

erwin支持ideflx即信息建模，就是我們常說的er圖、實(shí)體關(guān)系圖，也就是數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)圖。

bpwin支持idefO/idefVdfd,是功能與流程建模，主要用來描述企業(yè)的業(yè)務(wù)流程，比uml的

usecase/sequence更適合描述復(fù)雜邏輯。如果要全過程支持，請選擇bpwin+

PowerDesigner7.5y^orerwin4+rationalrose2001（建議用廣50~200個(gè)table的信息系統(tǒng)）

ERWin的不足：對中文支持不好。和Er/Studio比較：

<1>在權(quán)限/版本管理方面ERStudio和RationalRose有些

相似，允許分模塊進(jìn)行checkin/checkout,并發(fā)開發(fā)程度

高，ERWin這一點(diǎn)就不行了！！

<2>另外一個(gè)就是ERWin的逆向工程雖然和ERStudio一樣提供一堆過濾條件，但卻不能

指定的對象（如：指定的數(shù)據(jù)表/視圖/觸發(fā)器）進(jìn)行逆向工程，但ERStudio卻提供了這些

功能。

<3>此外ERStudio還提供了宏功能，把VB的一些功能以插件方式提供了用戶，但ERWin中

卻沒有提供！！雖然這個(gè)功能一般的用戶根本很少使用！

看到ERStudio的宏功能，很容易讓人想到Winmap的一堆插件，兩者的公司都向用戶提供

了插件（宏）讓用戶下載使用！這種做法很值得很多軟件公司參考！！

當(dāng)然CA公司也不是個(gè)廢物，提供了幾個(gè)重要的功能：提供了自家開發(fā)的BPWin的接口，

以及Oracle這個(gè)數(shù)據(jù)庫巨人的Designer的接口。另外同樣提供了插件功能，只不過這個(gè)插

件的接口需要使用他的標(biāo)桂，這一點(diǎn)有點(diǎn)象RationalRose的Addinmanager一樣（例如：

delphilink）!!

ERStudio提供了針對XML的接口，但ERWin卻沒有！！

2,MSVisio：

3,CaseStudio：性價(jià)比最高

4,ER/Studio:很不錯(cuò)的數(shù)據(jù)庫建模工具新勢力，非常不錯(cuò).結(jié)合Repository,可進(jìn)行VSS式

的版本控制。erwin能做到的它都能做到..？

5,modelmake

6,DeZignforDatabases：如果你是軟件工程師或是軟件產(chǎn)品經(jīng)理等常常需要規(guī)劃系統(tǒng)的話，

勢必會(huì)需要規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的TableSchema。這套軟件能夠輔助你的規(guī)劃，將各個(gè)Table之間Key

的關(guān)連性表達(dá)出來，也提供有資料庫欄位異動(dòng)時(shí)的版木控制紀(jì)錄與統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。

7,PowerDesign：Sybase推出的主打數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工具。PowerDesign致力于采用基于

Entiry-Relation的數(shù)據(jù)模型，分別從概念數(shù)據(jù)模型(ConceptualDataModel)和物理數(shù)據(jù)模型

(PhysicalDataModel)兩個(gè)層次對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)。概念數(shù)據(jù)模型描述的是獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫管理

系統(tǒng)(DBMS)的實(shí)體定義和實(shí)體關(guān)系定義。物理數(shù)據(jù)模型是在概念數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上針對目

標(biāo)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的具體化。Sybase數(shù)據(jù)庫在國內(nèi)知名度可能不及Oracle,但是Sybase的數(shù)

據(jù)庫前端開發(fā)工具PowerBuilder卻是無可匹敵，再力口上PowerDesign的確有過人之處，因而

它在國內(nèi)得到相當(dāng)廣泛的使用。我手里使用的是2001的PowerDesign8。這個(gè)版本我感覺

上比早期的PowerDesign6.0-7.5都有了很大的改變。PowerDesign功能強(qiáng)大，使用非常方便。

首先它提供了概念模型和物理模型的分組，旱.現(xiàn)在使使用M左邊的足樹狀的概念模型和物理

模型導(dǎo)航，你可以建立多個(gè)概念模型和物理模型，并且以Package的形式任意組織；它幾

乎能夠產(chǎn)生到所有常用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的SQL腳本，當(dāng)然你完全可以不經(jīng)過SQL腳本直接

在DBMS中生成數(shù)據(jù)庫；它提供增量的數(shù)據(jù)庫開發(fā)功發(fā)功能，支持局部更新，你可以在概

念模型，物理模型，實(shí)際數(shù)據(jù)庫三者間完成設(shè)計(jì)的同步。還有逆向工程，再工程支持，目前

還支持UML建模.總體感覺PowerDesing發(fā)展到8。已經(jīng)非常成熟，許多使用上細(xì)微的感覺

只有你用過它才好評價(jià)，我不多說了。

8,RationalRose

(五)UML建模

UML不算是個(gè)新名詞，但是實(shí)際中還是用得很少(可能是因?yàn)槎际亲鲂№?xiàng)目的原因吧,

大項(xiàng)目就用得多了).

UML是個(gè)好東西，但是過分的依賴于UML也不是一件好事，因?yàn)橛袝r(shí)候它會(huì)把簡單的東

西亞雜化.即使是代碼的優(yōu)良結(jié)構(gòu)和可重用性也不能作為強(qiáng)制使用UML借U,良好的算法

完全可以替代部分不必要的設(shè)計(jì)模塊，或者說，其實(shí)有更好的UML設(shè)計(jì)你沒有發(fā)現(xiàn).

1,RationalRose：大恐龍，小項(xiàng)目中難以使用，雖然是UML設(shè)計(jì)者做的。雖然這是一個(gè)推

薦使用的高端工具，它使改進(jìn)和維護(hù)設(shè)計(jì)、從模型生成報(bào)表、在平行協(xié)作環(huán)境中與他人共同

進(jìn)行建模工作變得很方便，

盡管Rose這個(gè)名稱跟英文中玫瑰單詞一摸一樣，但是這里他代表Rational公司的面向?qū)ο?/p>

分析和設(shè)計(jì)工具的一款力作。Rose目前在國內(nèi)正被越來越多的公司所使用，其原因一方面

是隨著軟件規(guī)模的擴(kuò)大，面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)的優(yōu)勢突現(xiàn)出來，軟件企業(yè)正在從面向過程向

面向?qū)ο筮^渡。另一方面，Rose集中體現(xiàn)了統(tǒng)一軟件建模(UML)的先進(jìn)設(shè)計(jì)思想，能夠通過

一套統(tǒng)?的圖形符號(hào)簡潔有效地表達(dá)各種設(shè)計(jì)思想。當(dāng)然，Rose本身在設(shè)計(jì)上的完善和與

RationalCASE家族的完美集成也是作為一款最成功的CASE產(chǎn)品的基礎(chǔ)。

Rose2002功能上可以完成UML的9種標(biāo)準(zhǔn)建模，即靜態(tài)建模(用例圖類圖對象圖組件

圖配置圖)和動(dòng)態(tài)建模(合作圖序列圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖活動(dòng)圖)，為了使靜態(tài)建模可以直接

作用于代碼，Rose提供「類設(shè)計(jì)到多種程序語言代碼自動(dòng)產(chǎn)生的插件。

同時(shí)，作為一款優(yōu)秀的分析和設(shè)計(jì)工具，Rose具有強(qiáng)大的正向和逆向工程能力。正向工程

這里指的是由設(shè)計(jì)產(chǎn)生代碼，逆向工程指由代碼歸納山設(shè)計(jì)。通過逆向工程Rose可以對歷

史系統(tǒng)作出分析，然后進(jìn)行改進(jìn)，再通過正向工程產(chǎn)生新系統(tǒng)的代碼，這樣的設(shè)計(jì)方式我們

稱之為再工程。

下載地址:Rose2000和破解:http:〃/

Rose2003：/2004/down_view.asp?action=download&id=14

Rose2003破解：/ASP/cdf_pic/20040S/reply_l_529068.rar

2,XDE,分別有4和4wsda的，很不錯(cuò)，值得使用.

3,BorlandTogether：有彳艮多版木,其中4VS.Net不推薦使用,用Jbuilder推薦使用,只是實(shí)

在不喜歡它的界面。(Java開發(fā)的大，慢恐龍，但是各項(xiàng)功能很爽，這也不能怪它，java做

的東西慢是正常的)。但它的功能還是很強(qiáng)大的。尤其是逆向工程用起來很方便，只不過當(dāng)

時(shí)我們的EJB項(xiàng)目中EJB都非常大，動(dòng)輒幾千行，用它生成的sequence圖實(shí)在太詳細(xì)了，

只有不停地刪掠細(xì)節(jié)，留下框架。建議非不得已不要使用這個(gè)龐然大物，對你的機(jī)器和你

的耐心都是個(gè)考驗(yàn)。它有foreclipse,等等插件，感覺也不錯(cuò)。

4,MSVisio2003forVisualStudio：VisioProfessional2000開始提供內(nèi)建的UML支持。

Enterprise版更加完整。這是一個(gè)功能廣泛強(qiáng)大的工具。和vs.net結(jié)合不錯(cuò)，只是僅限于

VS.NET的代碼生成，沒意思，各方面都不舒服。

5,PowerDesigner：足簡練實(shí)用的建模工具、G.0支持?jǐn)?shù)據(jù)流圖，8.0支持UML的

UseCase/sequence/class視圖；

6,VisualParadigm：(/vpuml.php)目前最合適也是最火的軟

件/(從這一年來網(wǎng)站的設(shè)計(jì)變化就可以看出來好賣)，強(qiáng)大，非Java.CommunityEditicn可

以免費(fèi)使用，當(dāng)然有功能限制.是一種UML建模和分析工具，出色的建模功能和代碼同步。

7,WithClass2000：(http:〃/)界面不是很好看，而且也沒有免費(fèi)版本，不

過功能還不錯(cuò)，特別是代碼生成的能力.

8,Poseidon(海神…)：也是Java的,很漂亮,就是太慢。

9,Jude：一個(gè)號(hào)稱中日xp合作開發(fā)出來的小uml工具，只有幾m的大小，功能也還不錯(cuò)。

也是java做的，速度還是很快的。如果不需要使用逆向工程之類的高級(jí)功能的話，強(qiáng)烈推

薦這個(gè)uml工具，并且它是免費(fèi)的。

10,MagicDraw：一個(gè)基于Java的廉價(jià)UML建模工具。

11,ObjecteeringUML：一個(gè)免費(fèi)的個(gè)人UML產(chǎn)品。

12,SystemArchitect：一個(gè)很受歡迎的高端UML建模工具，支持雙向工程(Round-trip

Engineering)o

RationalRose98教程

http://www.zsbs.eom/h/sdm/se_tool/rational/rose/rose98.ntm

偶用過的UML工具

/post-253978.html

又是UML

/sic/blog/blogview.asp?loglD=27

幾類常用Case工具介紹⑴

/cndevforum/subject_view.asp?subject_id=2918&forum_id=61

MarkoBoger：：XP、、UIVL和和Poseiidon

www.gentleware.corn/press/200V20030806_Chat_Umlchina_CHIN.pdf

Together應(yīng)用之路(1)-我沒有前世

/uestc9^archive/2004t)^09Z27118.aspx

附錄（2）CASE工具的種類及應(yīng)用特點(diǎn)

L引言

1.1CASE工具是什么

CASE即ComputerAidedSo代wareEngineering,中文意思是計(jì)算機(jī)輔助軟件工程。CASE是一

套方法和工具，可使系統(tǒng)開發(fā)商規(guī)定的應(yīng)用規(guī)則，并由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成合適的計(jì)算機(jī)程序。

1.2我們?yōu)槭裁匆褂肅ASE工具

今天，系統(tǒng)的構(gòu)建變得越來越復(fù)雜，UML建模CASE工具為項(xiàng)目相關(guān)人員（如：項(xiàng)目經(jīng)理，分

析員，設(shè)計(jì)者，構(gòu)架師，開發(fā)者等）提供了許多的好處。UML建模CASE工具允許我們應(yīng)用規(guī)

范的面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)的方法與理論，遠(yuǎn)離糾纏不清的源代碼，達(dá)到構(gòu)建和設(shè)計(jì)變得更直

觀，更容易地理解與修改的層次。在大型項(xiàng)H中，通過使用CASE工具可以獲得以下方便：

1）通過用例模型，業(yè)務(wù)/系統(tǒng)分析可以捕獲到業(yè)務(wù)/系統(tǒng)需求。

2）設(shè)計(jì)者/構(gòu)架師所作的設(shè)計(jì)模型能在不同層次的同一層內(nèi)清晰表達(dá)對象或子系統(tǒng)之間

的交互（典型的UML圖如類圖和交互圖）.

3）開發(fā)者能快速地將模型轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)可運(yùn)行的應(yīng)用程序，尋找類和方法的子集，以及理解

它們?nèi)绾谓换ァ?/p>

出于這些動(dòng)機(jī)，UMLCASE工具以及對應(yīng)的方法論為我們提供了一種因系統(tǒng)太復(fù)雜而不能理

解F層源代碼的描述系統(tǒng)的方法，同時(shí)允許我們更快更便宜地開發(fā)正確的軟件解決方案。

當(dāng)然，要考慮CASE工具在UML建模能力，項(xiàng)目生命周期支持，雙向工程，數(shù)據(jù)建模，性能,

價(jià)格.可支持性,易使用性等方面的不同。

2.CASE工具的種類及各自特點(diǎn)

2.1.RationalRose

目前市面上最流行的UMLCase工具,繪制的圖形簡潔美觀它支持Java,J2EE,C++,MCF等語言和

框架的建模.在加上他的Rational系列,RUP的方法論,是當(dāng)之無愧的巨無衡.IBMRationalRose

是一個(gè)完整的可視建模方案，開發(fā)人員、項(xiàng)目經(jīng)理、工程師和分析人員可以在提交編碼之前

對需求和構(gòu)架進(jìn)行可視化、理解和改進(jìn)。利用模型驅(qū)動(dòng)的方法進(jìn)行軟件開發(fā)，可以保證系統(tǒng)

的可擴(kuò)展性、靈活性和可靠性，使您更快更好地創(chuàng)建軟件。

借助Rose,您可以創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)大可靠的、基于構(gòu)件的構(gòu)架，它可以幫助您將發(fā)生變更的地

方隔離開來。在您進(jìn)行變更的時(shí)候，這個(gè)構(gòu)架將軟件的其它部分隔離，避免這些部分受到負(fù)

面影響。RationalRose幫助您以一種可預(yù)測的、受到良好控制的方式來實(shí)施變更，使您可以

迅速地開發(fā)可靠的代碼。

UML模型為軟件提供了可視化的表示方法，Rose正是利用UML模型來統(tǒng)一您的開發(fā)團(tuán)隊(duì)。

模型驅(qū)動(dòng)的開發(fā)有助于整合您的設(shè)計(jì)和實(shí)施環(huán)境，使所有員工協(xié)同工作。

借助RationalRose,開發(fā)人員可以用一個(gè)建模工具開發(fā)所有項(xiàng)目。Rose提供了與所有主導(dǎo)的

IDE、編程語言、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和配套技術(shù)的無縫集成。一旦熟悉了RationalRose,員工們就

可以輕松自如地在項(xiàng)目間轉(zhuǎn)換，工作更加有效，高效迅速地完成所有的開發(fā)任務(wù)。

如ROSEDataModeler軟件它通過一個(gè)公共的工具和UML（統(tǒng)一建模語言）將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人

員與開發(fā)團(tuán)隊(duì)的其他人員我系起來，幫助加速開發(fā)過程。使用RationalRose軟件，數(shù)據(jù)庫設(shè)

計(jì)人員可以直觀地了解應(yīng)用程序訪問數(shù)據(jù)庫的方式，從而可以在部署之前發(fā)現(xiàn)并解決問題。

其功能包括：

1）支持對象模型、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型的創(chuàng)建。

2）映射邏輯和物理模型，從而靈活地將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)演變?yōu)閼?yīng)用程序邏輯。

3）支持?jǐn)?shù)據(jù)模型、對象模型和已定義數(shù)據(jù)語言（DDL）文件/數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）之

間的雙向工程。

4）變換同步選項(xiàng)（在變換期間對數(shù)據(jù)模型和對象模型進(jìn)行同步）。

5）數(shù)據(jù)模型-對象模型比較向?qū)А?/p>

6）支持一次性對整個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行正向工程。

7）集成了其他IBMRationalSoftwareDevelopment生命周期工具。

8）能集成任何兼容SCC的版本控制系統(tǒng)，包括IBMRationalClearCase軟件。

9）能夠以Web頁面的方式發(fā)布模型和報(bào)告，以此來提高整個(gè)團(tuán)隊(duì)的溝通效率。

其最突出特點(diǎn)就是通過使所有的團(tuán)隊(duì)成員獨(dú)立開發(fā)、協(xié)作溝通和交付更好的軟件來統(tǒng)一開發(fā)

團(tuán)隊(duì)，建立穩(wěn)定、有彈性、基于構(gòu)件的系統(tǒng)構(gòu)架，以可控、可管理、可確認(rèn)的方式進(jìn)行開發(fā)，

從而降低成本，加快面市的速度。一個(gè)無縫集成所有領(lǐng)先的IDE與最新技術(shù)的工具可滿足

您的所有技術(shù)需要，最大化開發(fā)工作的速度和簡便性。

使用RationalRose對VC工程進(jìn)行反向圖，及其對JAVA反向工程創(chuàng)建使用界面如下圖所示：

圖2.1.1VC反向圖

圖2.1.2JAVA反向圖

2.2ModelMaker

一個(gè)非常強(qiáng)大的軟件工具，其功能與所有強(qiáng)大且具有多面性的產(chǎn)品一樣。但ModelMaker的

復(fù)雜性卻會(huì)讓一個(gè)新手望而卻步。

ModelMaker常被認(rèn)為是一個(gè)UML圖形工具或是DelphiCase工具燃而，它比一般的圖形工

具和Case工具要快得多，有時(shí)，它可為你寫一些人工智能式的代碼。它是可擴(kuò)展的，支持

UML圖，設(shè)計(jì)模式，逆向生成與分解的雙向代碼管理工具等。

它的核心則為，它支持本地代碼模型，你所有的類及其關(guān)聯(lián)元素（單元，圖，文檔及事件類

型等等）都是模型內(nèi)部的對象。ModelMaker為活動(dòng)模型提供了多種視圖，允許你在類列表,

元素列表或圖集中進(jìn)行操作，如果你已有準(zhǔn)備，你即可從模型中生成源代碼單元，并可由

Delphi來進(jìn)行編譯，以后生成的單元每次也可重新生成。你可對各種不同的設(shè)置進(jìn)行修改（例

如代碼注釋選項(xiàng)，代碼次序，方法使用等等），并且可為多種需求重新生成單元（調(diào)試代碼，

自動(dòng)生成的大量注釋代碼等）。

ModelMaker還是一個(gè)兩路的面向類樹的高效的、重構(gòu)的以及UML方式的CASE工具。它有

兩個(gè)版本：一個(gè)Pascal版本，一個(gè)C#版。兩個(gè)版本都包含了ModelMaker認(rèn)證。

1）Pascal版專門用于生成本地的Delphi代碼。完全支持Delphi的ObjectPascal語

言，且包括了大部分的Delphi組件.ModelMakerPascalEdition具有完全反轉(zhuǎn)工程的能

力，并且可以導(dǎo)入現(xiàn)存的Delphi代碼。DelphiIDEIntegrationexperts考慮了同步

ModelMaker以及DelphiIDE編輯器。

2）C#版用于專門生成本地的C#代碼。對于.NET框架語法，它完全支持2.0和

3.0三個(gè)版本.ModelMakerC#Edition具有完全反轉(zhuǎn)工程的能力，并且可以導(dǎo)入現(xiàn)存的

C#代碼。VisualStudioIDEIntegrationexperts和Delphi一樣也考慮了同步ModelMaker。

Delphi以及VisualStudioIDE編輯器都包含ModelMaker的許可。

對于軟件開發(fā)的整個(gè)過程，用戶都可以使用ModelMaker實(shí)時(shí)、技術(shù)的開發(fā)包括數(shù)據(jù)庫

類型在內(nèi)的應(yīng)用程序。并把它們導(dǎo)入到源代碼中。可以使用自帶的HelpFileGenerator■生成

HelpFiles.通過ModelMakerToolsAPI生成自己的報(bào)告。包括了XMLreporter范例。

其使用效果圖如下所示：

圖2.2界面圖

2.3PowerDesigner

由Sybase公司開發(fā)的一套商業(yè)建模工具，它與ROSE、ERWin類似，主要是為數(shù)據(jù)庫的建模

設(shè)計(jì)的，但與它們相比，具有更加突出的功能。

PD可以方便地對管理信息系統(tǒng)（MIS）進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，幾乎包括了數(shù)據(jù)庫模型模型設(shè)計(jì)

的全過程。利用PD可以制作數(shù)據(jù)流程圖、概念數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型，，可以生成多種

客戶端開發(fā)工具的應(yīng)用程序，還可為數(shù)據(jù)倉庫制作結(jié)構(gòu)模型，也能對團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行控制。

它可與許多流行的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)軟件，例如：PowerBuilder,Delphi,VB等相配合使用來縮短

開發(fā)時(shí)間和使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更優(yōu)化。

PowerDesigner包括以下六個(gè)模塊：

1）ProcessAnalyst是數(shù)據(jù)流程圖（DFD）邏輯設(shè)計(jì)工具

2）DataArchitect是概念數(shù)據(jù)模型與物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)工具

3）WarehouseArchitect是數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計(jì)工具

4)AppModeler是客戶端應(yīng)用程序生成工具

5)MetaWorks是團(tuán)隊(duì)開發(fā)控制工具

6)Viewer是模型觀察工具

PD同時(shí)還提供完整的UML建模支持，以及面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)和代碼的生成工具，可以滿足復(fù)

雜的技術(shù)環(huán)境需求。所以可以說PD在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)建模方面是做的最好的了。

當(dāng)然，除此之外其在企業(yè)級(jí)建模上它的功能也很強(qiáng)大。很多公司現(xiàn)在在用三個(gè)不同的產(chǎn)品，

一個(gè)是做需求分析，企業(yè)流程：另外一個(gè)是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)：另外一個(gè)是UML數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，三個(gè)

部分可能連不到一起。造成問題是比如需求改了，數(shù)據(jù)改了，對哪個(gè)類有關(guān)系，跟哪個(gè)流程

有關(guān)系看不出來，最后還得手工改。powerDesigner工具確可以把這些所有的建模工具連一

起，需求改了，數(shù)據(jù)模型改了都沒關(guān)系。另外PowerDesigner對新的技術(shù)支持的也比較好。

它支持了所有的最新的數(shù)據(jù)庫，不光支持Sybase本身的數(shù)據(jù)庫，也支持IBM、微軟、ORACLE

的數(shù)據(jù)庫。其軟件界面及UML建模圖如下所示：

圖2.3.1UML編輯器

圖2.3.2UML圖

2.4EnterpriseArchitect

以目標(biāo)為導(dǎo)向的軟件系統(tǒng)，它覆蓋了系統(tǒng)開發(fā)的整個(gè)周期，除了開發(fā)類模型之外，還包括事

務(wù)進(jìn)程分析，使用案例需求，動(dòng)態(tài)模型，組件和布局，系統(tǒng)管理，非功能需求，用戶界面設(shè)

計(jì)，測試和維護(hù)等。

其土要特點(diǎn)包恬：

1)為整個(gè)團(tuán)隊(duì)提供高級(jí)的UML2.0建模工具

EA為用戶提供一個(gè)高性能、直觀的工作界面，聯(lián)合UML2.0最新規(guī)范，為桌面電腦工作人

員、開發(fā)和應(yīng)用團(tuán)隊(duì)打造先進(jìn)的軟件建模方案。該產(chǎn)品不僅特性豐富，而且性價(jià)比極高，可

以用來配備您的整個(gè)工作出隊(duì)，包括分析人員、測試人員、項(xiàng)目經(jīng)理、品質(zhì)控制和部署人員

等。

2)特性豐富系統(tǒng)設(shè)計(jì)

EnterpriseArchitect是一個(gè)完全的UML分析和設(shè)計(jì)工具，它能完成從需求收集經(jīng)步驟分析、

模型設(shè)計(jì)到測試和維護(hù)的整個(gè)軟件開發(fā)過程。它基于多用戶Windows平臺(tái)的圖形工具可以

幫助您設(shè)計(jì)健全可維護(hù)的軟件。除此，它還包含特性靈活的高品質(zhì)文檔輸出。用戶指南可以

在線獲取。

3)端到端跟蹤

EnterpriseArchitect提供了從需求分析、軟件設(shè)計(jì)一直到執(zhí)行和部署整個(gè)過程的全面可跟蹤

性。結(jié)合內(nèi)置的任務(wù)和資源分配，項(xiàng)目管理人員和QA團(tuán)隊(duì)能夠及時(shí)獲取他們需要的信息，

以便使項(xiàng)目按計(jì)劃進(jìn)行。

4）EA提供使用工具，能夠跟蹤依賴關(guān)系、支持大型模型，幫助您管理大型復(fù)雜的工程：含

有CVS或SCC提供工具，以時(shí)間快照為基線，通過比較來跟蹤模型變動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)版本控

制；含有類似explorer的項(xiàng)目視窗，為您提供直觀高性能的工作界面。EA還含有一個(gè)所見

即所得形式的模板編輯器，提供強(qiáng)大的文檔生成和報(bào)告工具，能夠生成復(fù)雜詳細(xì)的報(bào)告，報(bào)

告可以按照公司或客戶要求的格式提供所需信息…

5）EA具備源代碼的前向和反向工程能力，支持多種通用語言，包括C++,C#,Java,Delphi,

VB.Net,VisualBasicPHP,除此，還可以獲取免費(fèi)的CORBA和Python附加組件。EA提供

一個(gè)內(nèi)置的源代碼編輯器，含語法突出功能，確保能夠在一致的工作環(huán)境中快速導(dǎo)航和杳找

您的模型源代碼。對于Eclipse或VisualStudio.Net工作人員，SparxSystems還提供到這些IDE

的輕量鏈接工具，您可以在EA中進(jìn)行建模，而后直接跳轉(zhuǎn)到自己偏愛的編輯器中進(jìn)行源代

碼的進(jìn)一步開發(fā)。代碼生成模板還允許您對生成的源代碼進(jìn)行定制，使之同公司規(guī)范相符。

EA還提供對大多數(shù)軟件開發(fā)語言和數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的逆向工程支持，令您的應(yīng)用程序可視化，

從源代碼、Java.jar文件甚至是.Net二進(jìn)制匯編語言中獲取完整框架。通過導(dǎo)入框架和庫代

碼，實(shí)現(xiàn)對您已有投資重且利用的最大化。

6）EA還提供變換模板，編輯和開發(fā)均非常簡單，支持先進(jìn)的模型驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體系（MDA）。

通過內(nèi)置的DDL,C#,Java,EJB和XSD變換，您可以從簡單的“平臺(tái)獨(dú)立模型”開始來構(gòu)建復(fù)

雜的解決方案，并定位于“平臺(tái)專門模型"（PSM）。一個(gè)PIM可以用來生成并同步多個(gè)PSM,

使工作效率得到顯著提高,

利用該工具進(jìn)行建模的界面如卜所示

圖2.4工作界面

2.5MicrosoftVisualVisio

目前國內(nèi)用得最多的case工具之一。它提供了日常使用中的絕大多數(shù)框圖的繪畫功能（包

括信息領(lǐng)域的各種原理圖，設(shè)計(jì)圖），同時(shí)提供了部分信息領(lǐng)域的實(shí)物圖。它是最通用的硬

件、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等圖表設(shè)計(jì)軟件。好處是易用性高，特別是對不善于自己構(gòu)造圖的人。但是正

因?yàn)楹苋阅硞€(gè)方面上會(huì)造成專業(yè)程度較低。

visio的精華在于其使用方便，安裝后的visio2000既可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以在word中作為對

象插入，與word集成良好,其圖生成后在沒有安裝visio的word上仍可查看。使用過其他繪

圖工具的朋友肯定會(huì)感受到visi。在處理框和文字上的流暢，同時(shí)在文件管理上，visi。提供

了分頁、分組的管理方式。visi。支持UML的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)建模，對UML的建模提供了單獨(dú)的

組織管理。從2000版本后visi。被Microsoft收購，正式成為Office大家庭的一員，目前最新版

是2002。納入名門的visio2002被微軟的風(fēng)格所同化，樣子出現(xiàn)了一些華而不實(shí)的東西，但

是功能上visi。不減從前，各種器件模版有了許多增進(jìn)。而且還實(shí)現(xiàn)了與其他CASE工具的集

成如下圖所示：

圖2.5VISIO圖形轉(zhuǎn)換為VP圖

2.6VisualParadigm

是由一家香港公司開發(fā)的UML工具。功能的強(qiáng)大不次于rose等case工具。可以和其他工具

整合，包括Edipse/IBMWebSphere等并且支持多平臺(tái)，所以在linux工作的朋友,要以選用

它來取代rose等在windows下的設(shè)計(jì)工具。VisualParadigm的開發(fā)公司不限制此軟件的非

商業(yè)用途,在網(wǎng)站上提供了各組件企業(yè)和專業(yè)版木的KeyFile,

附件(3)軟件、軟件危機(jī)、軟件工程

1、軟件及其特性

第一個(gè)寫軟件的人是Ada(AugustaAdaLovelace),在1860年代他嘗試為BabbageCCharles

Babbage)的機(jī)械式計(jì)算機(jī)寫軟件。盡管他們的努力失敗了，但他們的名字永遠(yuǎn)載入了計(jì)算

機(jī)發(fā)展的史冊。

在1950年代，軟件作隨著第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的問世誕生了。以寫軟件為職業(yè)的人也開

始出現(xiàn)，他們多是經(jīng)過訓(xùn)練的數(shù)學(xué)家和電子工程師。1960年代美國大學(xué)里開始出現(xiàn)授予計(jì)

算機(jī)專業(yè)的學(xué)位，教人們寫軟件。

本世紀(jì)中葉軟件產(chǎn)業(yè)從零開始起步，在短短的50年的時(shí)間里迅速發(fā)展成為推動(dòng)人類社

會(huì)發(fā)展的龍頭產(chǎn)業(yè)，并造就了一批百萬、億萬富翁。隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，軟件對人類社會(huì)

性越來越重要。

那么，如何給軟件定義哪？軟件是什么？

首先要說明的是，軟件對于人類而言是一個(gè)全新的東西，其發(fā)展歷史不過四、五十年。

人們對軟件的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)由淺到深的過程。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的初期，硬件通常用來執(zhí)行一個(gè)單一的程序，而這個(gè)程序又是為一個(gè)

特定的目的而編制的。早期當(dāng)通用硬件成為平常事情的時(shí)候，軟件的通用性卻是很有限的。

大多數(shù)軟件是由使用該軟件的個(gè)人或機(jī)構(gòu)研制的，軟件往往帶有強(qiáng)烈的個(gè)人色彩。早期的軟

件開發(fā)也沒有什么系統(tǒng)的方法可以遵循，軟件設(shè)計(jì)是在某個(gè)人的頭腦中完成的一個(gè)隱藏的過

程。而且，除了源代碼往往沒有軟件說明書等文檔。

從60年代中期到70年代中期是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的第二個(gè)時(shí)期，在這一時(shí)期軟件開始作

為一種產(chǎn)品被廣泛使用，出現(xiàn)了“軟件作坊”專職應(yīng)別人的需求寫軟件。這一軟件開發(fā)的方

法基本上仍然沿用早期的個(gè)體化軟件開發(fā)方式，但軟件的數(shù)量急劇膨脹,軟件需求日趨復(fù)雜，

維護(hù)的難度越來越大，開發(fā)成本令人吃驚地高，而失敗的軟件開發(fā)項(xiàng)目卻屢見不鮮。“軟件

危機(jī)”就這樣開始了！

“軟件危機(jī)”使得人們開始對軟件及其特性進(jìn)行更深一步的研究，人們改變了早期對軟

件的不正確看法。早期那些被認(rèn)為是優(yōu)秀的程序常常很難被別人看懂，通篇充滿了程序技巧。

現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為優(yōu)秀的程序除了功能正確，性能優(yōu)良之外，還應(yīng)該容易看懂、容易使用、

容易修改和擴(kuò)充。

現(xiàn)在，被普遍接受的軟件的定義是：

軟件(software)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件(hardware)相互依存的另一部分，它包括程序

(program)＞相關(guān)數(shù)據(jù)(data)及其說明文檔(document)。

其中程序是按照事先設(shè)計(jì)的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)是是程序能正常操縱

信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文檔是與程序開發(fā)維護(hù)和使用有關(guān)的各種圖文資料。

軟件同傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品相比，有其獨(dú)特的特性：

1）軟件是i種邏輯實(shí)體，具有抽象性。這個(gè)特點(diǎn)使它與其它工程對象有著明顯的差異。

人們可以把它記錄在紙上、內(nèi)存、和磁盤、光盤上，但卻無法看到軟件本身的形態(tài)，必須通

過觀察、分析、思考、判斷，才能了解它的功能、性能等特性。

2）軟件沒有明顯的制造過程。一旦研制開發(fā)成功，就可以大量拷貝同一內(nèi)容的副本。

所以對軟件的質(zhì)量控制，必須著重在軟件開發(fā)方面下工夫。

3）軟件在使用過程中，沒有磨損、老化的問題。軟件在生存周期后期不會(huì)因?yàn)槟p而

老化，但會(huì)為了適應(yīng)硬件、環(huán)境以及需求的變化而進(jìn)行修改，而這些修改有不可避免的引入

錯(cuò)誤，導(dǎo)致軟件失效率升高，從而似的軟件退化。當(dāng)修改的成本變得難以接受時(shí)，軟件就被

拋棄。

4）軟件對硬件和環(huán)境有著不同程度的依賴性。這導(dǎo)致了軟件移植的問題。

5）軟件的開發(fā)至今尚未完全擺脫手工作坊式的開發(fā)方式，生產(chǎn)效率低。

6）軟件是復(fù)雜的，而且以后會(huì)更加復(fù)雜。軟件是人類有史以來生產(chǎn)的復(fù)雜度最高的工

業(yè)產(chǎn)品。軟件涉及人類社會(huì)的各行各業(yè)、方方面面，軟件開發(fā)常常涉及其它領(lǐng)域的專門知識(shí),

這對軟件工程師提出了很高的要求。

7）軟件的成本相當(dāng)昂貴。軟件開發(fā)需要投入大量、高強(qiáng)度的腦力勞動(dòng)，成本非常高，

風(fēng)險(xiǎn)也大。現(xiàn)在軟件的開銷已大大超過了硬件的開銷。

8）軟件工作牽涉到很多社會(huì)因素。許多軟件的開發(fā)和運(yùn)行涉及機(jī)構(gòu)、體制和管理方式

等問題，還會(huì)設(shè)計(jì)到人們的觀念和心理。這些人的因素，常常成為軟件開發(fā)的困難所在，直

接影響到項(xiàng)目的成敗。

2、軟件危機(jī)及其原因

軟件危機(jī)指的是在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題。

1968年北大西洋公約組織的計(jì)算機(jī)科學(xué)家在聯(lián)邦德國召開的國際學(xué)術(shù)會(huì)議上第一次提

出了"軟件危機(jī)"（softwarecrisis）這個(gè)名詞。

概括來說，軟件危機(jī)包含兩方面問題：一、如何開發(fā)軟件，以滿足不斷增長，日趨復(fù)雜

的需求；二、如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的軟件產(chǎn)品。

具體地說，軟件危機(jī)主要有以下表現(xiàn)：

（1）對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常不準(zhǔn)確。開發(fā)成本超出預(yù)算，實(shí)際進(jìn)度比預(yù)定

計(jì)劃一再拖延的現(xiàn)象并不罕見。

（2）用戶對“已完成”系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。

（3）軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住。Bug一大堆，Patch一個(gè)接一個(gè)。

（4）軟件的可維護(hù)程度非常之低。

（5）軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。

（6）軟件的成本不斷提高。

（7）軟件開發(fā)生產(chǎn)率的提高趕不上硬件的發(fā)展和人們需求的增長。

軟件危機(jī)的原因，一方面是與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)：另一方面是由軟件開發(fā)和維護(hù)的方

法不正確有關(guān)。

軟件的特點(diǎn)前面已經(jīng)有一個(gè)簡單介紹。軟件開發(fā)和維護(hù)的不正確方法主要表現(xiàn)為忽視軟

件開發(fā)前期的需求分折；開發(fā)過程沒有統(tǒng)一的、規(guī)范的方法論的指導(dǎo)，文檔資料不齊全，忽

視人與人的交流：忽視測試階段的工作，提交用戶的軟件質(zhì)量差；輕視軟件的維護(hù)。這些大

多數(shù)都是軟件開發(fā)過程管理上的原因。

3、軟件工程

1968年秋季，NATO（北約）的科技委員會(huì)召集了近50名一流的編程人員、計(jì)算機(jī)科

學(xué)家和工業(yè)界巨頭，討論和制定擺脫“軟件危機(jī)”的對策。在那次會(huì)議上第一次提出了軟件

工程（softwareengineering）這個(gè)概念。到今年（1998）,軟件工程整整走過了30年的歷程。

在這30年的發(fā)展中，人們針對軟件危機(jī)的表現(xiàn)和原因，經(jīng)過不斷的實(shí)踐和總結(jié)，越來

越認(rèn)識(shí)到：按照工程化的原則和方法組織軟件開發(fā)工作，是擺脫軟件危機(jī)的一個(gè)主要出路。

今天，盡管“軟件危機(jī)”并未被徹底解決，但軟件工程30年的發(fā)展仍可以說是碩果累

累。

下面我們給出一個(gè)軟件工程的定義，然后簡單討論一下軟件工程所包括的內(nèi)容：

軟件工程是一門研究如何用系統(tǒng)化、規(guī)范化、數(shù)量化等工程原則和方法去進(jìn)行軟件的開

發(fā)和維護(hù)的學(xué)科。

軟件工程包括兩方面內(nèi)容：軟件開發(fā)技術(shù)和軟件項(xiàng)目管理。

軟件開發(fā)技術(shù)包括軟件開發(fā)方法學(xué)、軟件工具和軟件工程環(huán)境。

軟件項(xiàng)目管理包括軟件度量、項(xiàng)目估算、進(jìn)度控制、人員組織、配置管理、項(xiàng)目計(jì)劃等。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，大多數(shù)軟件開發(fā)項(xiàng)H的失敗，并不是由于軟件開發(fā)技術(shù)方面的原因。它

們的失敗是由于不適當(dāng)?shù)墓芾碓斐傻摹＿z憾的是，盡管人們對軟件項(xiàng)目管理重要性的認(rèn)識(shí)有

所提高，但在軟件管理方面的進(jìn)步遠(yuǎn)比在設(shè)計(jì)方法學(xué)和實(shí)現(xiàn)方法學(xué)上的進(jìn)步小，至今還提不

出一套管理軟件開發(fā)的通用指導(dǎo)原則。

附錄（4）軟件工程的七條基本原理

自從1968年提出“軟件工程”這一術(shù)語以來，研究軟件工程的專家學(xué)者們陸續(xù)提

出了100多條關(guān)于軟件工程的準(zhǔn)則或信條。美國著名的軟件工程專家Boehm綜合這些專

家的意見，并總結(jié)了TRW公司多年的開發(fā)軟件的經(jīng)驗(yàn)，于1983年提出了軟件工程的七條基

本原理。

Boehm認(rèn)為，這七條原理是確保軟件產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)效率的原理的最小集合。它

們是相互獨(dú)立的，是缺一不可的最小集合；同時(shí)，它們又是相當(dāng)完備的。

人們當(dāng)然不能用數(shù)學(xué)方法嚴(yán)格證明它們是一個(gè)完備的集合，但是可以證明，在此之

前已經(jīng)提出的100多條軟件工程準(zhǔn)則都可以有這七條原理的任意組合蘊(yùn)含或派生。

卜.面簡要介紹軟件工程的七條原理：

1用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理

這一條是吸取前人的教訓(xùn)而提出來的。統(tǒng)計(jì)表明，50%以上的失敗項(xiàng)目是由于計(jì)劃

不周而造成的。在軟件開發(fā)與維護(hù)的漫長生命周期中，需要完成許多性質(zhì)各異的工作。這條

原理意味著，應(yīng)該把軟件牛.命周期分成若干階段，并相應(yīng)制定出切實(shí)可行的計(jì)劃，然后嚴(yán)格

按照計(jì)劃對軟件的開發(fā)和維護(hù)進(jìn)行管理。Boehm認(rèn)為，在整個(gè)軟件生命周期中應(yīng)指定并嚴(yán)

格執(zhí)行6類計(jì)劃：項(xiàng)目概要計(jì)劃、里程碑計(jì)劃、項(xiàng)目控制計(jì)戈k產(chǎn)品控制計(jì)戈I、驗(yàn)證計(jì)劃、

運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃。

2堅(jiān)持進(jìn)行階段評審

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：大部分錯(cuò)誤是在編碼之前造成的，大約占63%;<2>錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)的越

晚，改正它要付出的代價(jià)就越大，要差2到3個(gè)數(shù)最級(jí)。因此，軟件的質(zhì)量保證工作不能

等到編碼結(jié)束之后再進(jìn)行，應(yīng)堅(jiān)持進(jìn)行嚴(yán)格的階段評審，以便盡早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。

3實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制

開發(fā)人員最痛恨的事情之一就是改動(dòng)需求。但是實(shí)踐告訴我們，需求的改動(dòng)往往是

不可避免的。這就要求我們要采用科學(xué)的產(chǎn)品控制技術(shù)來順應(yīng)這種要求。也就是要采用變動(dòng)

控制，又叫基準(zhǔn)配置管理。當(dāng)需求變動(dòng)時(shí)，其它各個(gè)階段的文檔或代碼隨之相應(yīng)變動(dòng)，以保

證軟件的一致性。

4采納現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)

從六、七時(shí)年代的結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)技術(shù)，到最近的面向?qū)ο蠹夹g(shù)，從第一、第二代

語言，到第四代語言，人們已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到：方法大似氣力。采用先進(jìn)的技術(shù)即可以提高軟

件開發(fā)的效率，又可以減少軟件維護(hù)的成本。

5結(jié)果應(yīng)能清楚地審查

軟件是一種看不見、摸不著的邏輯產(chǎn)品。軟件開發(fā)小組的工作進(jìn)展情況可見性差，

難于評價(jià)和管理。為更好地進(jìn)行管理，應(yīng)根據(jù)軟件開發(fā)的總目標(biāo)及完成期限，盡量明確地規(guī)

定開發(fā)小組的責(zé)任和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，從而使所得到的標(biāo)準(zhǔn)能清楚地審查。

6開發(fā)小組的人員應(yīng)少而精

開發(fā)人員的素質(zhì)和數(shù)量是影響軟件質(zhì)量和開發(fā)效率的重要因素，應(yīng)該少而粘。這一

條基于兩點(diǎn)原因：高素質(zhì)開發(fā)人員的效率比低素質(zhì)開發(fā)人員的效率要高幾倍到幾十倍，開發(fā)

工作中犯的錯(cuò)誤也要少的多；當(dāng)開發(fā)小組為N人時(shí)，可能的通訊信道為N(N-1)2可見隨

著人數(shù)N的增大，通訊開銷將急劇增大。

7承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性

遵從上述六條基本原理，就能夠較好地實(shí)現(xiàn)軟件的工程化生產(chǎn)。但是，它們只是對

現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和歸納，并不能保證趕上技術(shù)不斷前進(jìn)發(fā)展的步伐。因此，Boehm提出

應(yīng)把承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性作為軟件工程的第七條原理。根據(jù)這條原理，不僅

要積極采納新的軟件開發(fā)技術(shù)，還要注意不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，收集進(jìn)度和消耗等數(shù)據(jù)，進(jìn)行出錯(cuò)

類型和問題報(bào)告統(tǒng)計(jì)。這些數(shù)據(jù)既可以用來評估新的軟件技術(shù)的效果，也可以用來指明必須

著重注意的問題和應(yīng)該優(yōu)先進(jìn)行研究的工具和技術(shù)。

附錄（5）軟件模型設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）

一.UML簡史

面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)（OOA&D）方法的發(fā)展在80年代末至90年代中出現(xiàn)了一個(gè)高

潮,UML是這個(gè)高潮的產(chǎn)物。它不僅統(tǒng)一了Booch、Rumbaugh和Jacobson（UML之父：三人）

的表示方法,而且對其作了進(jìn)一步的發(fā)展，并最終統(tǒng)一為業(yè)界所接受的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。

統(tǒng)一建模語言（UML）的出現(xiàn)公認(rèn)的面向?qū)ο蠼ＵZ言出現(xiàn)于70年代中期。從1989

年到1994年，其數(shù)量從不到十種增加到了五十多種，哎，百家爭鳴。在眾多的建模語言中，語

言的創(chuàng)造者努力推崇自己的產(chǎn)品，并在實(shí)踐中不斷完善。但是，面向?qū)ο螅?0）方法的用戶并

不了解不同建模語言的優(yōu)缺點(diǎn)及其差異，因而很難根據(jù)自身應(yīng)用特點(diǎn)選擇合適的建模語言。

90年代中，一批新方法出現(xiàn)了,其中最引人注H的是Booch1993、OOSE和0MT-2等（看下圖）。

Booch是面向?qū)ο蠓椒ㄗ钤绲某珜?dǎo)者之一，他提出了面向?qū)ο筌浖こ痰母拍睢?991

年,他將以前面向Ada的工作擴(kuò)展到整個(gè)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)領(lǐng)域。Booch1993比較適合于系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)和構(gòu)造。Rumbaugh等人提出了面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)（0MT）方法，采用了面向?qū)ο蟮母拍?

并引入各種獨(dú)立于語言的表示符。這種方法用對象模型、動(dòng)態(tài)模型、功能模型和用例模型,

共同完成對整個(gè)系統(tǒng)的建模，所定義的概念和符號(hào)可用于軟件開發(fā)的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的全

過程，軟件開發(fā)人員不必在開發(fā)過程的不同階段進(jìn)行概念和符號(hào)的轉(zhuǎn)換。0MT-2特別適用于

分析和描述以數(shù)據(jù)為中心的信息系統(tǒng)。

Jacobson于1994年提出了OOSE方法淇最大特點(diǎn)是面向用例（Use-Case）,并在用例的

描述中引入了外部角色的概念