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面向对象的实时软件开发方法研究

作　者: 肖亚利
导　师: 游志胜
学　校: 四川大学
专　业: 计算机应用
关键词: 实时软件面向对象分析与设计统一过程统一建模语言软件工程飞行计划处理子系统
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 363次
引　用: 5次
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内容摘要

本文通过对面向对象的方法研究，以及对实时软件工程过程的研究工作，提出了一个整体的实时软件的开发和实现方法，主要是针对空中交通管制中软实时系统的开发方法研究。文章建立了实时系统整个开发的过程模型，定义了在该模型过程中的各种活动，以及在开发的各个阶段应该建立的模型、需要的文档等。文章分析了软件工程的现状、软件工程中的一般活动，以及在现代软件的开发中使用的开发过程模型。并针对实时软件的特点，特别是软实时软件的特点，以及传统的实时软件的分析、设计方法，深入地探讨了在实时软件中实施软件工程方法的困难和特点，同时提出实时软件的工程化的要求。本文给出了一个实时软件的开发和实现方法。它的开发期模型采用对统一开发过程UP(Unified Software Development Process)开发模型的实例化，生成一个可用于实时软件开发的具体的开发方法。UP是一个工业标准的软件工程过程，它定义了软件开发的人员、开发活动、什么时候和怎么进行开发的过程，它是一个通用的软件开发过程，在具体的软件开发项目中必须进行实例化。在对UP进行实例化的实时软件的开发过程中，我们采用四个开发阶段：初始阶段、细化阶段、构造阶段、移交阶段；每个阶段使用五个核心活动：需求、分析、设计、实现、测试。整个开发过程采用增量迭代开发：四个阶段的一次迭代产生一个迭代产品；每个阶段内部各种核心活动迭代，产生阶段输出结果，作为下一阶段的需求输入。在本文的实时系统开发过程中，采用面向对象的方法进行实时软件的工程面向对象的实时软件开发方法研究化，对整个过程中如何实施面向对象方法从需求、分析、设计、测试等活动中进行了一一描述。在整个开发过程中使用面向对象的建模语言UML描述开发过程中的各种模型:需求模型、分析模型、设计模型、实施模型、部署模型等。，基于该面向对象的实现方法，文章对空中交通管制系统的飞行计划处理子系统的开发过程作了详细描述。我们给出了四个阶段的一次迭代过程，描述了在每个阶段如何进行需求、分析、设计、实施、测试活动，给出了在每个开发阶段的各种核心活动中具体的模型，以及这些模型随着迭代活动的进行他们的变化过程。使用这种面向对象的实现方法，在实时软件系统的开发过程中带来了面向对象开发技术的各种好处，增强复用、缩短开发周期、有利于提高软件质量、降低开发风险，降低开发成本等，使得实时软件的开发走上一个工程化的良性开发过程。

全文目录

中文摘要  2-4
英文摘要  4-6
目录  6-10
第1章概论  10-13
  1.1 背景描述  10-11
  1.2 问题陈述  11
  1.3 作者的主要工作  11-12
  1.4 文章组织  12-13
第2章现代软件工程的相关理论  13-26
  2.1 软件工程简介  13-14
  2.2 软件工程一般过程介绍  14-15
    2.2.1 一般工程阶段  14
    2.2.2 一般工程活动  14-15
  2.3 现代软件工程开发模型  15-18
    2.3.1 改进的瀑布开发模型  15-16
    2.3.2 原型开发模型／快速软件开发模型  16
    2.3.3 螺旋开发模型  16-17
    2.3.4 面向对象的生存期模型  17-18
  2.4 面向对象的软件开发方法  18-26
    2.4.1 面向对象开发方法的简介  18-20
    2.4.2 与传统开发方法的比较  20
    2.4.3 面向对象的软件软件工程  20-24
    2.4.4 面向对象建模语言-UML  24-26
    2.4.5 面向对象的实时建模语言-UML-RT  26
第3章实时软件工程  26-32
  3.1 实时软件的相关概念  26-29
    3.1.1 实时性  27
    3.1.2 实时系统分类  27-28
    3.1.3 软实时系统  28
    3.1.4 实时系统软件特点  28-29
  3.2 实时软件开发方法  29-30
    3.2.1 实时分析技术  29
    3.2.2 实时设计和实现技术  29-30
    3.2.3 传统实时软件开发方法存在的问题  30
  3.3 实时软件工程的特点  30-31
    3.3.1 需求捕获阶段  31
    3.3.2 分析阶段  31
    3.3.3 设计阶段  31
    3.3.4 测试阶段  31
  3.4 实时软件工程化的困难  31-32
第4章面向对象实时软件开发实现和工具选择  32-58
  4.1 面向对象技术在实时软件开发各个阶段的应用  32-34
    4.1.1 实时系统中时间问题的处理  33
    4.1.2 现代实时面向对象方法  33-34
  4.2 UP简介  34-35
  4.3 实时系统UP的实例化过程描述  35-45
    4.3.1 初始阶段  35-39
    4.3.2 细化阶段  39-42
    4.3.3 构造阶段  42-44
    4.3.4 移交阶段  44-45
  4.4 实时软件系统开发过程总结  45-46
  4.5 面向对象在实时软件开发五个核心活动中的使用  46
  4.6 面向对象的需求捕获  46-49
    4.6.1 相关输出  47
    4.6.2 需求捕获活动  47-49
  4.7 面向对象分析  49-51
    4.7.1 面向对象分析的输出  49
    4.7.2 分析的主要活动  49-51
  4.8 在设计中实施面向对象的技术  51-54
    4.8.1 设计的主要输出  52
    4.8.2 设计的主要活动  52-54
  4.9 实现中的面向对象技术  54-55
  4.10 软件测试中的面向对象技术  55-58
    4.10.1 测试相关文档  55
    4.10.2 测试中的主要活动  55-58
第5章实时软件开发的其他辅助过程的实现  58-59
  5.1 系统维护  58
  5.2 软件复用  58-59
  5.3 软件项目管理  59
  5.4 软件质量保证  59
第6章面向对象实时软件开发的一个实例  59-80
  6.1 系统描述  60
  6.2 工程过程描述  60-61
  6.3 初始阶段  61-67
    6.3.1 初始阶段的FDP用例模型  61-65
    6.3.2 初始阶段的场景描述  65
    6.3.3 初始阶段的系统构架  65-66
    6.3.4 本阶段总结  66-67
  6.4 细化阶段  67-76
    6.4.1 细化阶段FDP的用例模型  68-69
    6.4.2 细化阶段的分析模型  69-73
    6.4.3 细化阶段FDP的设计模型  73-76
    6.4.4 细化阶段总结  76
  6.5 构造阶段  76-80
    6.5.1 本阶段设计模型  77-79
    6.5.2 本阶段的进程视图  79-80
    6.5.3 构造阶段的部署图  80
  6.6 移交阶段  80
  6.7 总结  80
第7章结束语  80-82
参考文献  82-84
致谢  84-85
附录  85-90
  1 软件需求说明模板  85-87
  2 风险列表模板  87-86
  3 术语表模板  86
  4 需求管理计划模板  86-88
  5 项目计划模板  88-89
  6 软件构架文档模板  89-90
  7 迭代计划模板  90

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