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（3）形式化方法

形式化方法是一种基于形式化数学变换的软件开发方法，它可将系统的规格说明转换为可执行的程序。

在计算机科学和软件工程领域，形式化方法是基于数学的特种技术，适合于软件和硬件系统的描述、开发和验证。将形式化方法用于软件和硬件设计，是期望能够像其他工程学科一样，使用适当的数学分析以提高设计的可靠性和鲁棒性。但是，由于采用形式化方法的成本高，意味着它们通常只用于开发注重安全性的高度整合的系统。

形式化方法在古代就运用了，在现代逻辑中又有了进一步的发展和完善。这种方法特别在数学、计算机科学、人工智能等领域得到广泛运用。它能jingque地揭示各种逻辑规律，制定相应的逻辑规则，使各种理论体系更加严密。同时也能正确地训练思维、提高思维的抽象能力。

软件形式化方法西门子早可追溯到20世纪50年代后期对于程序设计语言编译技术的研究，即

从20世纪80年代起，人们基于以往已提出的有关信息隐蔽和抽象数据类型等概念，以及由Modula2、Ada和Smalltalk等语言所奠定的基础，再加上客观需求的推动，进行了大量的理论研究和实践探索，不同类型的面向对象语言（如Object-

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c、Eiffel、C++、Java、Object-Pascal等）逐步发展和建立起来。

面向对象源出于Simula，真正的OOP由Smalltalk奠基。Smalltalk现在被认为是西门子纯的OOPL。正是通过Smalltalk80的研制与推广应用，使人们注意到OO方法所具有的模块化、信息封装与隐蔽、抽象性、继承性、多样性等独特之处，这些优异特性为研制大型软件、提高软件可靠性、可重用性、可扩充性和可维护性提供了有效的手段和途径。

20世纪80年代以来，将面向对象的基本概念和运行机制运用到其他领域，获得了一系列相应领域的面向对象的技术。面向对象方法已被广泛应用于程序设计语言、形式定义、设计方法学、操作系统、分布式系统、人工智能、实时系统、数据库、人机接口、计算机体系结构以及并发工程、综合集成工程等，在许多领域的应用都得到了很大的发展。1986年在美国举行了首届“面向对象编程、系统、语言和应用（OOPSLA'86）”国际会议，使面向对象受到世人瞩目，其后每年都举行一次，这进一步标志OO方法的研究已普及到全世界。

面向对象方法学：OO方法遵循一般的认知方法学的基本概念（即“有关演绎—从一般到

④建立人机接口，提出可供选择的目标系统物理模型的数据流图。

⑤确定各种方案的成本和风险等级，据此对各种方案进行分析。

⑥选择一种方案。

⑦建立完整的需求规约。

结构化设计方法给出一组帮助设计人员在模块层次上区分设计质量的原理与技术。它通常与结构化分析方法衔接起来使用，以数据流图为基础得到软件的模块结构。结构化设计方法尤其适用于变换型结构和事务型结构的目标系统。在设计过程中，它从整个程序的结构出发，利用模块结构图表述程序模块之间的关系。结构化设计的步骤如下：

①评审和细化数据流图。计。CASE（Computer AidedSoftware Engineering）是指用来支持管理信息系统开发的、由各种计算机辅助软件和工具组成的大型综合性软件开发环