图书基本信息
书名:<<树型软件工程方法>>
13位ISBN编号:9787302239512 10位ISBN编号:7302239517 出版时间:2010-12
出版时间:清华大学出版社 作者:万南洋
页数:331
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前言
本书是关于软件工程方面的专著,在计算机科学领域中首次提出了树型软件的设计方法。
本书的主要成果是构造出了三类表示软件结构的数学树:表示系统结构的事件树,表示事件结构的任 务树和表示任务结构的作业树。
对于任何计算机软件系统,都可以用这三类逐级嵌套的数学树来建立其结构模型,继而生成分层嵌套 的计算机程序。
通常将计算机软件的设计方法分为两类:面向对象的和面向过程的。
我们常用的方法称为ER方法(实体联系方法),实际就是面向对象的设计方法,或者说面向对象的方 法本质上就是ER方法。
树型软件工程方法实际是面向过程的方法,三类树中的任一个节点(事件,任务,作业)都是一个软 件模块(过程)。
人们在长期的软件工程实践中,总结出结构化系统和结构化程序的概念,认为这是最优的软件结构。
所谓结构化的软件结构,应该是分层嵌套的软件结构,总可以用一棵树来表示。
因此,无论是系统结构还是程序结构,能够以树来表示的就是最佳结构。
就结构化设计要求而言,树型软件工程方法是与之吻合的。
人们虽然提出了结构化系统设计概念,但始终没有形成独立、有效、完备的工程方法。
这主要有以下两方面的原因,其一是模块的划分没有确定的方法,模块的范畴大小没有严格的定义;
其二是不能确定模块间的连接关系,模块间的联系无法形成分层嵌套。
这两点正是构造软件系统结构和程序结构的关键所在。
在树型软件工程方法中,上述两方面的问题都得到了圆满的解决。
模块划分方法既有严格的规定又是自然形成的,模块间的联系既符合算法逻辑又能形成树型结构。
树型软件工程方法从现实世界的需求入手,逐级嵌套划分,最终得到了从大到小范畴不同的所有“过 程”,形成了如图0-1所示的集中代表本书成果的“系统结构模型”。
15.7 节详细说明了如图0-1所示的系统结构模型,该模型分为三大部分:现实世界、思维世界和信息世 界。
思维世界在这里所指的就是“算法”,以及抽象成“等效处理”、“协作调用”、“同宗控制”、“
顺序执行”、“运算”、“标识”等系统分析和设计方法,它是从现实世界进入信息世界的桥梁。
现实世界部分的“过程”既是现实世界中事物问的“作用过程”,也是信息世界中计算机软件的“过 程模块”。
信息世界中的各级数学树,都表示现实世界中处于相同级别的过程的结构,它们既是信息世界的过程 结构,也是现实世界的过程结构。
也可以说系统结构模型由四部分组成,这第四部分就是“数据”。
可以想象立体的“系统结构模型”就像一座宝塔,每一个同心圆对应着宝塔的一层,各层中空部分直 至宝塔顶尖都是“数据”。
一方面,无论是现实世界的事物,还是思维世界的算法,进入计算机首先都要被“信息化”,都要被 表示成“数据”。
就是信息世界自身的过程,树和程序,也都需要标识成相应的“符号”数据。
数据可以表示任何事物,任何事物只有表示成数据才能进入计算机,计算机就只认识数据。
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内容概要
本书所述树型软件工程方法,是作者独创的全新的软件工程方法。
该方法定义了系统、事件、任务、作业等结构化的过程模块,构造了表示系统结构的事件树,表示事 件结构的任务树和表示任务结构的作业树,并将这些元素有机地结合成“系统结构模型”。
按照该系统结构模型设计开发出来的软件系统是分层嵌套的,具有结构严谨、控制清晰、测试严密、
可靠性高的特点。
树型软件工程方法直观易懂,工程实用性强,已设计开发出基于c语言的计算机软件辅助设计系统初 级版MTC 2008(Mother Tree Cu 2008)供试用(见:http://www.wtreesoft.com)。
用户需求分析,系统结构设计,程序结构设计,程序代码编写、调试和测试等所有步骤均可在辅助系 统的引导与帮助下进行。
上述三类数学树的设计构造都是可视的,就像机械设计制图那样,而且辅助设计系统会自动地将这三 类树编制成程序代码。
本书可供软件工程技术人员、软件专业研究人员、大专院校师生用于软件项目开发或科研教学参考
。
作者简介
万南洋,高级工程师。
1970年毕业于上海交通大学电机工程系,1979-1981年考入哈尔滨工业大学自动控制与计算机系进修,
从事计算机软件开发工作近30年。
树型软件工程方法创始人,深圳市树型软件有限公司董事长。
1970-1993年在航天部061基地工作,曾任技术员、工程师、高级工程师、民品处副处长,在我国最早 引进的、20世纪80年代最先进的大型计算机“西门子7760”上工作了13年。
1984年在“计算机工程与应用”杂志上发表论文《一个对半查找的新算法》,此后于1986年形成航天 科技报告《子树分割法对半查找的理论、硬件与应用探讨》(编号:HT-861139)。
1993-2009年在深圳证券交易所系统工作,曾任深圳证券登记公司副总经理、总工程师、深圳证券交易 所总经理助理、深圳证券通信公司董事长。
分管计算机软件系统的开发与维护,主持了自主开发的“证券交易系统”、“证券结算系统”和“证 券监察系统”。
2005年出版了专著《面向事件的数据库系统设计》(暨南大学出版社)。
2006-2009年,对“面向事件的数据库系统设计”方法进行了更为深入全面的研究,最终形成了本书。
2007-2009年,作为课题专家组组长,负责深圳证券交易所博士后工作站的博士后研究课题“树型软件 工程方法辅助设计系统开发”,与其他专家及李云种博士和华成博士一起,成功开发出该辅助设计系 统的初级版MTC-2008。
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书籍目录
第一篇初始概念 第1章软件与计算机 1.1软件 1.2算法 1.3程序 1.4计算机 1.5软件工程 1
.6小结 第2章事物 2.1事物的定义 2.2事物的虚实 2.3事物的标识 2.4小结 第3章 情况 3.1 case的物理定义 3.2 case的形式定义 3.3 case与过程 3.4基本事物集 3.5 case 的性质 3.6语法成分的信息化 3.7相关概念 3.8小结第二篇 过程及其结构树 第4章作业 树 4.1控制语句 ……第三篇 系统分析与设计第四篇 树型软件及其工程方法第五篇 统计系统 设计第六篇 辅助设计系统及其他参考文献后记:树型软件工程方法的哲理
章节摘录
插图:不过,我们并不打算去定义这个概念,主要是从宏观上了解它。
本节所述软件不仅仅是指计算机软件,而是普遍意义上的“软件”,这样做有利于更通俗地去理解计 算机软件。
(1)软件没有质量现实世界的事物有“硬件”和“软件”之分。
物理学上定义了物体的质量埘,并且有与物体质量相关的一系列力学定理。
具有质量的物体应该是硬件,软件是没有质量的。
诗歌是软件,人们绝不会认为诗歌作“自由落体”运动,因为诗歌没有质量。
有质量的物体随处可见,比如桌子、板凳、高山、河流、机械、电器、医药、食品等。
没有质量的事物也是随处可见,比如文学艺术、灵感创意、名誉地位等。
这里要区分“软件”和“软件载体”,诗歌是软件,但写有诗歌的纸张,刻有诗歌的光盘都不是软件
,而是硬件。
计算机软件则是可在计算机上运行的程序及其文档。
“程序及其文档”是计算机软件已是业界公认的说法,简单地说“程序就是计算机软件”。
“文档”并非计算机软件特有的,任何软件或硬件产品也都有相应的文档。
(2)软件记录于载体因为软件没有质量,也就没有形体和重量。
要让人们感知软件必须借助于硬件载体,否则既看不见也摸不着。
而计算机软件又增加了一层神秘的面纱,即便看得见也不容易懂,需要借助于计算机才能使用它,才 能知道它的详细功能。
尽管如此,软件也还是极普通的事物。
计算机程序不易看懂,那是因为形式语言的可读性不好,人们通常只是习惯于自然语言。
增强程序可读性的努力一直在持续,这使我们能直观而容易地解读程序,而这也是本书的任务之一。
(3)软件只能单件研发计算机软件是人们制造出来的,软件制造也是一个行业,就像“机械”、“
电子”、“化工”、“纺织”等行业一样。
硬件行业的人员在生产本行业产品时均“心中有数”,因为其产品都经过“研发”、“定型”,然后 再“批生产”。
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后记
我们曾多次提及“哲学”这两个字,也一直在回避这两个字。
一方面这两个字的含义实在太深奥了,另一方面笔者也的确不懂哲学。
书已经写完了,但总觉得缺点什么,“树软工程方法到底是否符合哲理?
”作为生产开发管理现实世界的计算机软件的方法,称得上是方法论,应该对这个问题有所探讨。
于是去书店买了几本哲学方面的书,下工夫认真地学习,觉得还是有些体会。
故而以“实用主义”的手法摘录了几位哲学家和科学家的语录于扉页,并写下了这篇后记,作为对树 型软件工程方法哲理的探讨。
下面叙述中,多引用到复旦大学陈其荣先生的著作《自然哲学》(复旦大学出版社,2004.6 )。
树软工程方法是用来设计开发计算机软件系统产品的,方法本身也是从“系统概念”导出的,系统结 构模型集中体现了这两方面,我们就从“系统”的角度来考察树软法的哲理。
1.系统的定义美籍奥地利生物学家贝塔朗菲在《普通系统论的历史和现状》中写道:系统是“处于一 定的相互关系中并与环境发生关系的各组成部分(要素)的总体(集)”。
中国著名科学家钱学森在《论系统工程》中提到,系统是“由相互作用和相互依赖的若干组成部分结 合的具有特定功能的有机体”。
上面是两位世界著名的科学家给系统下的定义。
他们的定义中都强调了两点:系统是由“组成部分(要素)”组成的;要素之间是“相互作用”“相 互依赖”的。
陈其荣先生更为具体细化地描述了系统,他说,科学地把握系统概念应注意以下四个要点:其一,系 统是由若干要素组成的,要素是构成系统的组成部分或单元,单一要素不成其为系统;任何系统必须 由两个以上的要素构成,即承认系统内部应具有可分析的结构;其二,“系统”在于“系”,即系统 内诸要素之间、系统要素与系统整体之间的相互联系、相互作用,形成了特定的结构;其三,“系统
”还在于“统”,即要素彼此之间联系成为一个统一的有机体;其四,系统作为一个整体对环境表现 出特定的功能,功能之所以为整体所具有,是由于功能以结构为载体,并在系统各要素的功能耦合中 突现出来。
综上所述,陈其荣先生把系统定义为:系统是由两个以上相互联系与相互作用的要素组成的具有特定 结构和功能的有机整体。
很显然,哲学上定义的系统涉及递归的概念,要素的有机组合构成系统,系统自身也可以作为要素。
从这个意义上讲,我们定义的过程(操作、作业、任务、事件、系统)都是哲学概念上的“系统”,
也都是组成系统的“要素”。
换句话说,本书所定义的“过程”是符合哲学定义的。
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《树型软件工程方法》是由清华大学出版社出版的。
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