全國計(jì)算機(jī)等級考試四級復(fù)習(xí)綱要五

　�。ǘ�） 按現(xiàn)有的軟件開發(fā)環(huán)境的演變趨向分類
　　
　　按現(xiàn)有軟件開發(fā)環(huán)境的演變趨向，軟件開發(fā)環(huán)境可分成四類，它們對軟件開發(fā)環(huán)境的發(fā)展（在工具、用戶接口和體系結(jié)構(gòu)方面）有著重要的影響。

　　1.以語言為中心的環(huán)境（language-centered environments）

　　它們是圍繞一種語言而構(gòu)成的，可以提供一套適合于這種語言的工具集。這類環(huán)境是高度交互式的，通常對系統(tǒng)合成的支持是有限的，也不支持項(xiàng)目管理。換句話說，它基本上屬于程序設(shè)計(jì)環(huán)境。在現(xiàn)有的環(huán)境中，60年代末期出現(xiàn)的Lisp環(huán)境、70年代中期的以Mesa/Cedar語言為中心的Cedar環(huán)境、以Smalltalk語言為中心的Smalltalk環(huán)境及80年代早期形成的以Ada語言為中心的Rational環(huán)境等屬于以語言為中心的環(huán)境。
　　
　　2.面向結(jié)構(gòu)的環(huán)境（structure-oriented environments）

　　這種環(huán)境所采用的技術(shù)允許用戶直接操作結(jié)構(gòu)。初始的動機(jī)是給用戶一個(gè)借于語言的結(jié)構(gòu)來輸入程序的交互式工具，即語法制導(dǎo)編輯器（syntax-directed editor）。這種能力后來擴(kuò)展到提供一個(gè)單用戶程序設(shè)計(jì)環(huán)境，它還支持交互式語義分析、程序執(zhí)行和調(diào)試。編輯器是這種環(huán)境的中心組成部分。最重要的是這種形式化地描述一種語言的語法和靜態(tài)語義的能力，由此可以生成一個(gè)結(jié)構(gòu)編輯器的實(shí)例（instance）。也就是說，這種與語言無關(guān)的技術(shù)引出了環(huán)境生成器的概念，在支持局部編程、全局編程、歷史記載和存取控制表方面繼續(xù)所作的努力，使術(shù)語“語法制導(dǎo)”逐漸被“面向結(jié)構(gòu)”所取代了。在現(xiàn)有的環(huán)境中，80年代初期出現(xiàn)的Aloe編輯器就屬于面向結(jié)構(gòu)的環(huán)境，它是著名的Gendalf項(xiàng)目中的一個(gè)組成部分，它只允許用戶在結(jié)構(gòu)化元素上進(jìn)行操作，也就是說，用戶只看到抽象語法樹，而看不到熟悉的源語言文本，不過它不會允許用戶構(gòu)造語法不正確的程序;稍后出現(xiàn)的Cornell程序合成器也屬于面向結(jié)構(gòu)的環(huán)境，它采用文本表示方式，以克服用戶在輸入和修改語言表示方面的困難。另外一些系統(tǒng)采用混合方式，用戶可自由選擇在哪種表示方式（文本或結(jié)構(gòu)）上進(jìn)行操作，系統(tǒng)內(nèi)部保留兩種形式，并始終使它們處于一致狀態(tài)。
　　
　　3.工具箱環(huán)境（toolkit environments）
　　
　　工具箱環(huán)境由一套工具組成，用于支持軟件開發(fā)和編碼階段。它從操作系統(tǒng)開始，加入一些諸如編輯程序、編譯程序、匯編程序、連接程序和調(diào)試程序等編碼工具。此外，也有一些支持大型軟件開發(fā)任務(wù)的工具，如版本控制和配置管理。它采用簡單的數(shù)據(jù)模型來提高工具的可擴(kuò)充性和可移植性。這樣的環(huán)境允許高度的剪裁，但對工具集的使用幾乎不提供任何環(huán)境定義、管理或控制的技術(shù)。當(dāng)代工具箱環(huán)境是使用相當(dāng)成熟的技術(shù)。商業(yè)化的環(huán)境設(shè)計(jì)者正在把高級接口放在普通操作系統(tǒng)的用戶命令接口之上，即擴(kuò)充操作系統(tǒng)。商業(yè)化工具箱系統(tǒng)的例子是:UNIX程序員工作臺UNIX/PWB和DEC VMS/VAX set等，它們都是在80年代中期推出的。對全局編程提供的工具分別是源代碼控制系統(tǒng)（Source Code Control System-SCCS）和代碼管理系統(tǒng)（Code Management System—CMS），它們都是起版本控制的作用，并用獨(dú)立于具體的程序設(shè)計(jì)語言的。稍后開發(fā)的著名的工具箱環(huán)境的例子是:可移植的公用工具環(huán)境（Portable Common Tool Environrment—PCTE）和公用APSE接口集（Comˉmon APSE Interface Set—CAIS）。其中APSE是Ada程序設(shè)計(jì)支持環(huán)境的英文縮寫。

　　4.基于方法的環(huán)境（method-based environments）

　　這種環(huán)境支持一種特定的軟件開發(fā)方法。這些方法可分為兩類:

　�。�1）支持軟件開發(fā)周期特定階段的;

　�。�2）管理開發(fā)過程的。前者包括規(guī)格說明、設(shè)計(jì)、確認(rèn)、驗(yàn)證和重用。方法不同，形式化的程序有很大不同，從非形式化到準(zhǔn)形式化到形式化。后者又可細(xì)分為兩個(gè)部分:支持產(chǎn)品管理與支持開發(fā)和維護(hù)產(chǎn)品的過程管理。產(chǎn)品管理包括版本、配置和投放管理。開發(fā)過程的管理包括項(xiàng)目計(jì)劃和控制、任務(wù)管理、通信管理及加工過程建模。這類環(huán)境的例子有:Anna———一種用于Ada的規(guī)格說明語言;VDM———用于軟件開發(fā)的形式化方法，也是一種規(guī)格說明語言;SREM———分布式計(jì)算的設(shè)計(jì)系統(tǒng);PSL/PSA———問題描述語言/問題描述分析程序，這是為信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化文檔編制和分析設(shè)計(jì)的。支持管理開發(fā)過程的典型環(huán)境有ISTAR———一個(gè)集成式項(xiàng)目管理系統(tǒng);PMA———一個(gè)知識型軟件環(huán)境中的項(xiàng)目管理部分。
　　
　�。ㄈ�） 按集成化程序分類
　　
　　環(huán)境的形成與發(fā)展主要體現(xiàn)在各工具的集成化的程度上，當(dāng)前國外軟件工程界把軟件開發(fā)環(huán)境分成三代，各代之間的主要區(qū)別及特征如下:
　　
　　1.第一代

　�。�1）建立在操作系統(tǒng)之上（如VMS和UNIX等）;

　�。�2）工具間通過一個(gè)公用框架集成;

　　（3）只有工具使用的文件修改即可加入，由調(diào)用過程來使用這些工具;

　�。�4）工具所使用的文件結(jié)構(gòu)不變，而且成為環(huán)境文件庫的一部分;

　�。�5）從人機(jī)界面來看，這類環(huán)境主要采用單色、低分辨率的文字終端，圖形能力較差，多數(shù)使用菜單技術(shù)。例如，70年代中期的UNIX環(huán)境以文件庫為集成核心，管道命令實(shí)施控制功能，SHELL語言表達(dá)的程序顯示用戶工作界面。

　　2.第二代

　　（1）具有真正的數(shù)據(jù)庫（如INGRES），而不是文件庫，有時(shí)稱為信息庫，多數(shù)采用E-R模式或E-R-A模式;

　�。�2）工具集成在更低的層次上，工具和文件都作為實(shí)體保存在數(shù)據(jù)庫中，而不是簡單地看作一種獨(dú)立的成分;
　　
　　（3）現(xiàn)有的工具不能隨意放入，要作適當(dāng)修改或定制;
　　
　�。�4）人機(jī)界面采用高分辨率、點(diǎn)陣式工作站，具有多窗口、圖形符等功能，采用鼠標(biāo)裝置。例如，Ada程序設(shè)計(jì)支持環(huán)境（APSE），以數(shù)據(jù)庫為集成核心，有可移植性的工作界面。

　　3.第三代

　　（1）建立在知識庫系統(tǒng)上;
　　
　�。�2）順序調(diào)用獨(dú)立工具的概念完全被集成化的工具集所替化，用戶不再需要在任務(wù)之間來回切換不同的工具;
　　
　�。�3）采用形式化方法，軟件重用等新技術(shù);

　�。�4）由多個(gè)工具控制的多窗口技術(shù)被單個(gè)工具操縱的多窗口技術(shù)所替代;顯然，第三代軟件開發(fā)環(huán)境中工具間的集成度最高，利用這些工具，人們逐漸從繁重的手工開發(fā)軟件的活動中解放出來，從而實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)和維護(hù)的自動化，提高軟件開發(fā)和維護(hù)的質(zhì)量和生產(chǎn)率，縮短軟件開發(fā)周期并降低成本。為集中研究并解決這樣一系列的問題，80年代提出了CASE思想，目前的研究重點(diǎn)集中于CASE的集成化方面。

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