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丢弃(研究)式原型法与结构化开发方法的结合
结构化开发方 法 可行性研究
原型法
系统分析 总体设计 详细设计
实施 维护与评价
确定基本要求 构造原型
评审
满意否？ Y
修改 N
2、演化（试验）式
按照基本需求开发出一个系统，
让用户先使用起来,有问题随时修改。 (用户的要求及系统的功能在变化)。
过程：设计、实施、演化
3、多态性（polymorphism）：同样的消息为不同的对象接受后，会 因不同对象所含操作的不同，而导致完全不同的行动，使软件开发 设计更便利，编码更灵活。
4、易维护性：由于面向对象的抽象封装使对象信息隐藏在局部，当对 象进行修改，或对象自身产生错误的时候，由此带来的影响仅仅在 对象内部而不会波及其他对象乃至整个系统环境，极大方便了软件 设计、构造和运行过程中的检错、修改。
3、消息（message）
在面向对象方法中，完成一件事情的方法就是向有关对象发 送消息。对象间可通过消息实现交互，模拟现实世界。由发 送消息的对象（sender）将消息传送至接受消息的对象 （receiver），引发接受消息的对象的一系列操作。
例如，对象汽车具有“行驶” 这项操作，为了让汽车以时速 50公里行驶的话，需要向汽车对象发送“行驶”和“时速50 公里”的消息，以触发这个对象。
系统总体设计
能较清楚，但没有具体实现。
在以后的开发过程中一个一
个的完善这些模块。
前提：系统的组织结构 不发生变化，模块的外 部功能不发生变化。
递增式（进化）原型法
Y
功能子单元
全部实现？
N 实现一个功能子单元
的开发过程如右图：
最终系统
四、原型法的优点和缺点
优点：
增进用户与开发人员之间的沟通 用户在系统开发过程中起主导作用 辨认动态的用户需求 启迪衍生式的用户需求 缩短开发周期，降低开发风险
消息连接：一个对象需要另一个对象的服务。
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3.5 计算机辅助系统开发方法
1．计算机辅助软件工程
为支持软件开发、维护、管理而研制的计算机程 序系统称为软件工具。例如,操作系统、正文编辑器 、编译程序系统等等。
在软件开发活动中,软件工程师和管理员按照软件 工程的方法和原则,借助于计算机及其软件工具的帮 助,开发、维护、管理软件产品的过程称为计算机辅 助 软 件 工 程 ( Computer -Aided Software Engineering,CASE )。
搜寻对象 判别对象 检验对象
对ATM系统的对象经过搜寻、判别与检验，表示如下 图所示，包括以下对象：
对象名称 属性 服务
提款卡
事务
ATM
帐户
柜员 银行
ATM系统的实体对象
三、确定对象的属性 定义属性是分析与选择的
过程
四、确定对象的服务 即确定对象的行为
提款卡
属性: 卡号 余额 密码 账户信息…
（1）集成原则
明确用户 基本需求
建立初始原型
（2）最小系统原则 3、评价原型
运行原型
4、修改和完善原型 （循环、不断完善原型）
可用原型
是 满意否
原型作为 原型作为 开发依据 应用系统
否 放弃否
是
否 修改原型
图6-1 原型法的开发过程
停止
三、原型的种类
丢弃型 从本质上分
进化型
1、丢弃式（研究） 丢弃型
第三篇 开发篇
第3章 信息系统开发方法 第4章 信息系统开发基础 第5章 总体规划 第6章 系统分析 第7章 系统设计 第8章 系统实施
第3章 常用信息系统开发方法
3.1 开发方法的发展 3.2 结构化生命周期法 3.3 原型法 3.4 面向对象方法 3.5 计算机辅助系统开发方法
1、封装性（encapsulation）：将自由数据与操作(方法)封闭在一起 (即放于同个对象中)使自身的状态、行为局部化(对数据的操作只通 过该对象本身的方法来进行)。
2、继承性（inheritance）：通过对类继承可以弥补由封装对象而带 来的诸如数据或操作冗余的问题。通过继承支持重用，实现软件资 源共享、演化以及增强扩充。
消息回送消息
接 口
操作集合
状态集合
2、类（class）
类是有相似属性和行为的多个对象的集合。例 如：对象“客车”、“货车”、“轿车”等，它们 同属于一个共同的类“车辆”。
类具有明显的层次性，一个类可以派生出多个 子类，子类可继承父类的属性方法，也可扩展自身 的属性方法。对象是类的一个具体实例 （instance）。
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三、面向对象系统分析
面向对象开发一般经历三个阶段： 面向对象分析（OOA） 面向对象设计（OOD） 面向对象实现（OOP）
面向对象系统分析
OOA的基本任务是识别对象，并依据这些对象 及其关系建立系统的分析模型，具体包含以下 五个步骤： 一、问题陈述 二、识别对象/类 三、确定对象的属性 四、确定对象的服务 五、确定对象/类的关系
对开发环境、软件 工具的要求
对开发过程的管理和控制
好 较好
早 高
较困难
差 差
迟 低
较容易
总之： 一般将原型法与结构化开发方法结合起来使
用，用原型法进行需求分析，将经过修改、确 认的原型系统作为系统开发的依据，在此基础 上用结构化开发方法完善系统分析、设计报告。
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3.4 面向对象方法
面向对象方法产生背景 面向对象方法的基本概念及特征 面向对象系统分析
实体对象：指在问题域中直接认识到的对象，它代表了要为 之存储数据的现实或抽象的东西。
接口对象：是一种技术性对象，用于连接应用和外界系统或 用户，如屏幕。尤其重要的是实体对象的数据通常都是经由 接口对象进出应用的。
控制对象：主要用来协调实体对象和接口对象的活动。
在分析阶段识别的主要是实体对象。识别对象包括：
开发方法的发展
软件工程理论基本思想 软件工程学最基本的特征：
使用生命周期法和原型法等来开发软件； 按照模块化、结构化的原则开发软件； 逻辑设计和物理设计分开，先进行逻辑设计，
再进行物理设计； 采用自顶向下、逐步求精的方法进行设计，
先进行总体设计，再进行每个模块的详细设 计。
sender
消息 <操作名，参数>
receiver
4、继承（inheritance）
继承是指一个类（子类）因承袭
而具有另一个类（父类）的能力
和特征的机制或关系。父类更具
有通用性，而子类则具有特殊性。
人
多边形
教师
学生
三角形 矩形 五边形 六边形
赵一 钱乙 孙甲 李四
继承的层次关系
面向对象方法的特征
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一、面向对象方法产生背景
20世纪80年代中期和后期，出现了应用软件 危机。
面向对象（object oriented，简称OO）思想 与方法在这种情况下应运而生，并引起了国内外的 广泛关注和越来越普遍的应用。
目前OO方法已被扩展到软硬件的各个领域： OO的程序设计、OO的数据库管理系统、OO的操 作系统、OO的系统分析方法等。
2．CASE工具及集成化环境
事 务 系 统 规 划 工 具 ( business systems planning tools)
项目管理工具(project management tools) 支撑工具(support tools) 分析和设计工具(analysis and design tools) 程序设计工具(programming tools) 测试工具 (testing tools) 原型建造工具(prototyping tools) 维护工具(maintenance tools) 框架工具(framework tools)。 ICASE
特点：开发完成的系统可立 即使用，但修改、增加原系
统的功能极为频繁。
注意：在实际实施中，要加
Y
强管理和控制，围绕系统的
基本需求进行开发。
演化(试验)式原型法的开发过 程如右图：
最终 系统
系统设计
系统实施
满意否？ N
演化(重新设计、实施)
3、递增（进化）式
开始时系统有一个总体框
架，各功能单元的结构和功
对组织管理环境要求高，要求系统在技术、 人员、资金等方面具有雄厚的实力
用户介入系统开发的深度不够，系统需求难 以确定；
开发周期长，文档过多； 系统的灵活性和适应性比较差。组织的管理
体制随环境而变化，要求系统开发有高度的 可变性，这正是生命周期法难以支持的. 返回
3.3 原型法
▪ prototyping approach，产生于20世纪 80年代中期。
▪ 其基本思想是：在投入大量的人力、物力 之前，在限定的时间内，用最经济的方法 构造一个原型，使用户尽早看到未来系统 的概貌，在系统原型的实际运行中与用户 一起发现问题，提出修改意见，不断完善 原型，使它逐步满足用户的要求。
原型法的开发步骤
1、明确用户基本的信息需求 2、建立初始原型，构造原型的两个原则
3.1 开发方法的发展
20世纪40年代第一台计算机出现，随后出现程序的 概念。
20世纪60年代前，个体化软件环境，仅有程序清单； 20世纪60年代到70年代中期，计算机系统发展的第
二代时期，批量的程序开发。 “软件危机”出现。 1968年，北大西洋公约组织的计算机专家在联邦德
国召开国际会议讨论软件危机问题，正式提出“软 件工程”名词，成为一门新的学科。
服务
实体对象的属性
提款卡
属性 服务： 查帐( ) 取款( ) 取收据( )
实体对象的服务
五、确定对象/类的关系
对象之间的关系分为三种：
概括（继承）：是类与其衍生体之间的关系。 如：“学生”与“本科生”和“研究生”
聚集（包含）：是对象间存在的一种整体与 部分的关系。如“系”与“办公室”和“实 验室”
缺点：
开发过程管理困难 用户较早看到原型，错认为就是新系统，使用户缺乏耐心 对于大系统，复杂系统，不适于直接使用
原型法与结构化开发方法比较
内容 开发路径
方法
原型法
结构化开发方法
循环、迭代型 严格、顺序型
文文档档数数量量 用户参与程度
较少
多
高
低
开发过程的可见度
对功能需求或环境 变化的适应性 用户的信息反馈
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二、 面向对象的基本概念及特征
OO方法的基本概念 ▪ 对象 ▪类 ▪ 消息 ▪ 继承
1、对象object
对象本质就是数据与操作的封装，它保证每个对象具 有较强的独立性和自治性，具有很好的模块性，为软件 重用奠定了坚实的基础。
封装在一起的数据和操作之间亦是相互影响、相互作 用的。对象的数据刻画了对象的属性，反映对象静止的 一面，表明对象的状态；对象的操作刻画了对象的功能， 表明对象的行为。对象的属性决定了对象可能的行为， 而对象的行为又能改变对象自身的属性。
一、问题陈述
开发人员对问题域 的陈述是系统分析的基 础。
例：下面陈述ATM系统 ATM
的需求：
某银行拟开发一个自 ATM
动取款机系统，它是一
ATM
个由自动取款机、中央
计算机、分行计算机和
柜员终端组成的网络系
统。
柜员终端
中央计算机
分行 计算机
帐户 帐户
分行 计算机
帐户 帐户
二、识别对象/类
构建分析模型的基础是对象/类。把对象分为三类：
将系统的生命周期划分为:系统规划、系 统分析、系统设计、系统实施、系统运 行和维护等阶段。
应用系统工程的方法,按照规定的步骤和 任务要求,使用一定的图表工具完成规定 的文档,在结构化和模块化的基础上进行 MIS的开发工作。
结构化生命周期法的特点
生命周期法开发出的系统具有结构合理，紧凑，各 模块之间联系密切，功能完整等优点，适合用于开 发相对稳定的较大型的系统。
面向对象方法与传统方法的比较
优势：利用特定的软件工具直接完成从对象客 体的描述到软件结构之间的转换。可解决目 前在MIS开发中迫切需要解决的：维护复杂 性、提高生产率的问题；在适应多变需求时 表现出灵活性和降低开发风险性。
缺点：面向对象方法需要一定的软件基础支持才 可以应用，面向对象方法是一种自底向上开发系 统方法，对大型的信息系统开发会造成系统结构 不合理、各部分关系失调等等问题。
从应用场合分 2、演化式（试验）
3、递增式（进化）
1、丢弃（研究）式：
把原型作为用户与开发人员之间通信的媒介,不 打算将它作为实际系统运行。
目的：为对最终系统进行研究，用户和开发 者借助此系统进行交流，共同明确新系统的 需求。可将这一过程作为结构化开发方法的 一个阶段，即需求定义阶段。
特点：开发费用低、速度快，一般要利用软 件工具即环境进行支持。
开发方法的发展
结构化系统开发方法（生命周期法） 原型法 面向对象方法
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3.2 结构化生命周期法
又称为瀑布模型，规定了各项软件工程的活动， 包括：指定开发计划、进行需求分析和说明、软件 设计、程序编码、测试及维护等。 并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序。 每项活动结束之前，都要对本活动进行评审，若其 活动得到确认，则继续下一活动。否则就返回前项 进行返工。