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软件设计包括4个既独立又相互联系的活动，即数据设计、软件结构设计、人机界面设计和过程设计。这4个活动完成以后就得到了全面的软件设计模型。设计方法也是以后实现设计模型的蓝图和软件工程活动的基础。
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数据设计是实施软件工程中的4个设计活动中的第一个。由于数据结构对程序结构和过程复杂性都有影响，因此数据结构对软件质量的影响是很深远的。好的数据设计将改善程序结构和模块划分，降低过程复杂性。数据设计将分析时创建的信息域模型变换成实现软件所需的数据结构。在E-R图中定义的数据对象和关系，以及数据字典中描述的详细数据内容为数据设计活动奠定了基础。
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软件结构设计的主要目标是开发一个模块化的程序结构，并表示出模块间的控制关系。此外，软件结构设计将程序结构和数据结构相结合，为数据在程序中的流动定义了接口。
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人机界面设计（接口设计）描述了软件内部、软件和协作系统之间，以及软件与人（用户）之间如何通信。一个接口意味着一个信息流（如数据和／或控制流），因此，数据和控制流图提供了人机界面设计所需的信息。人机界面设计要实现的内容包括一般交互、信息显示和数据输入。人机界面设计主要包括以下3个方面。
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（2）设计模块和其他非人的信息生产者和消费者（比如外部实体）之间的接口。
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（3）设计人（用户）和计算机间的接口（通常简称为“人机接口”或“人机界面”）。
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过程设计应该在数据设计、架构设计和接口设计完成之后进行。所有的程序都可以建立在一组已有的逻辑构成元素上，这一组逻辑构成元素强调了“对功能域的维护”，其中每一个逻辑构成元素有可预测的逻辑结构，即从顶端进入，从底端退出，读者可以很容易地理解过程流。
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为了消除软件危机，通过认真研究解决软件危机的方法，人们认识到软件工程是使计算机软件走向科学的途径，逐渐形成了软件工程的概念，并开辟工程学的新兴领域，即软件工程学。
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（3）过程。将方法和工具综合起来以达到合理、及时地进行计算机软件开发的目的。
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软件生命周期是指软件产品从考虑其概念开始到该软件产品交付使用，直至最终退役为止的整个过程，包括计划阶段、分析阶段、设计阶段、实现阶段、测试阶段和运行维护阶段。
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比较经典的软件开发模型有瀑布模型、快速原型模型、演化模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型等。
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（1）结构化软件开发（SASD）方法：采用结构化技术来完成软件开发的各项任务。它把软件生命周期划分成若干个阶段，依次完成每个阶段的任务。它与瀑布模型有很好的结合度，是与其最相适应的软件开发方法。
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（2）面向数据结构的软件开发方法：从目标系统的输入、输出数据结构入手，导出程序框架结构，再补充其他细节，从而可得到完整的程序结构图。有Jackson方法和Warnier方法。
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（3）面向对象的软件开发方法：随着OOP（面向对象编程）向OOD（面向对象设计）和OOA（面向对象分析）的发展，最终形成面向对象的软件开发方法OMT（Object Modelling Technique）。这是一种自底向上和自顶向下相结合的方法，而且它以对象建模为基础，从而不仅考虑了输入、输出数据结构，实际上也包含了所有对象的数据结构。
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（4）基于构件化的开发方法：用预先建立的构件和模板，像"搭积木"一样进行建造。
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软件工具的种类繁多，按照软件过程的活动可以划分为支持软件开发过程的工具、支持软件维护过程的工具、支持软件管理过程和支持过程的工具等。
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对应于软件开发过程的各种活动，软件开发工具通常有需求分析工具、设计工具、编码与排错工具、测试工具等。
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辅助软件维护过程的软件称为软件维护工具，它辅助维护人员对软件代码及其文档进行各种维护活动。软件维护工具主要有版本控制工具、文档分析工具、开发信息库工具、逆向工程工具和再工程工具。
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软件管理和软件支持工具用来辅助管理人员和软件支持人员的管理活动和支持活动，以确保高质量地完成软件开发。辅助软件管理和软件支持的工具中常用的有项目管理工具、配置管理工具和软件评价工具。
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可以根据以下标准来衡量软件开发工具的优劣：功能、易用性、稳健性、硬件要求和性能、服务和支持。
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