论述软件设计方法及其应用

1．简要描述所参与设计的软件系统，并明确指出在系统设计过程种承担的主要工作。

2．分析系统设计的主要方法，并详细阐述每种设计方法。

1) 净室方法

净室软件工程(净室方法)是软件开发的一种形式化方法,它可以生成高质量的软件。它使用盒结构规约进行分析和设计建模,并且强调将正确性验证(而不是测试)作为发现和消除错误的主要机制,使用统计的测试来获取认证被交付的软件的可靠性所必需的出错率信息。

净室方法从使用盒结构表示的分析和设计模型入手,一个“盒”在某特定的抽象层次上封装系统(或系统的某些方面)。通过逐步求精的过程,盒被精化为层次,其中每个盒具有引用透明性:每个盒规约的信息内容对定义其精华是足够的,不需要信赖于任何其他盒的实现。这使得分析人员能够层次地划分一个系统,从在顶层的本质表示转移向在底层的实现特定的细节。净室方法主要使用三种盒类型：黑盒、状态盒和清晰盒。

净室方法是一种严格的软件工程方法,它是一种强调正确性的数学验证和软件可靠性认证的软件过程模型,其目标和结果是非常低的出错率,这是使用非形式化方法难于或不可能达到的。

2) 结构化设计

结构化方法由结构化分析、结构化设计、结构化程序设计构成，它是一种面向数据流的开发方法。结构化分析是根据分解与抽象的原则，按照系统中数据处理的流程，用数据流图来建立系统的功能模型，从而完成需求分析工作。

① 结构化设计原则

② 结构化设计步骤

③ 结构化缺点

在结构化设计中，模块和模块之间的关系局限于信息流，限制了对模块之间众多关系的表达，也无法体现模块和模块之间其他的众多关系，包含各种各样的结构、行为、依赖、包含（在结构化设计中这种关系隐含在分层中）、继承、关联关系等等。结构化设计仅解决了模块在封装和信息隐藏方面的问题。

④ 结构化设计适合场景

3) 面向对象设计

面向对象的设计模型包含以包图表示的软件体系结构图、以交互图表示的用例实现图、完整精确的类图、针对复杂对象的状态图和用以描述流程化处理过程的活动图等。

① UML与4+1视图

② 设计原则

③ 设计模式

④ 面向对象设计适合场景

4) 原型法

结构化方法和面向对象方法有一个共同点：在系统开发初期必须明确系统的功能要求，确定系统边界。从工程学角度来看，这是十分自然的：解决问题之前必须明确要解决的问题是什么，然而对于信息系统建设而言，明确问题本身不是一件轻松的事情。

① 原型分类

水平原型和垂直原型，抛弃原型、演进原型和递增原型

② 原型类型的选择

③ 原型法适合场景

3．结合项目实践。针对实际参与的软件设计过程，说明所采用的设计方法，并描述其具体实施过程和效果。

本题要求围绕"论软件设计方法及其应用"进行论述，包括三个方面：参与的软件项目、不同的软件设计方法及其在项目中的应用。

在回答第一个问题时，需要简要描述所参与设计的软件系统及承担的主要工作，突出个人的贡献和角色。

在回答第二个问题时，需要详细阐述不同的软件设计方法，包括净室方法、结构化设计、面向对象设计和原型法，并说明每种方法的适用场景。这部分需要准确阐述每种方法的特点和适用场景，以显示对软件设计方法的了解。

在回答第三个问题时，需要结合实际参与的软件开发项目，说明所采用的设计方法、具体实施过程和效果。这部分需要突出在项目实践中如何应用软件设计方法，以及取得的具体效果。可以通过描述项目的背景、采用的设计方法、实施过程以及取得的成果来展示个人的实践经验和能力。