文档介绍：第4章形式化说明技术有穷状态机、 Petri 网、 Z语言把软件工程使用的方法划分成非形式化、半形式化和形式化 3类。用自然语言描述需求规格说明,是典型的非形式化方法。用数据流图或实体-联系图建立模型,是典型的半形式化方法。所谓形式化方法,是描述系统性质的基于数学的技术,也就是说,如果一种方法有坚实的数学基础,那么它就是形式化的。用自然语言书写的系统规格说明书,可能存在矛盾、二义性、含糊性、不完整性及抽象层次混乱等问题。所谓矛盾是指一组相互冲突的陈述。二义性是指读者可以用不同方式理解的陈述。 1 概述非形式化方法的缺点系统规格说明书不可避免地会出现含糊性。不完整性可能是在系统规格说明中最常遇到的问题之一。抽象层次混乱是指在非常抽象的陈述中混进了一些关于细节的低层次陈述。这样的规格说明书使得读者很难了解系统的整体功能结构。人们把数学引入软件开发过程,创造了基于数学的形式化方法。在开发大型软件系统的过程中应用数学,能够带来下述的几个优点: 数学最有用的一个性质是,它能够简洁准确地描述物理现象、对象或动作的结果,因此是理想的建模工具。数学特别适合于表示状态,也就是表示“做什么”。形式化方法的优点可以在不同的软件工程活动之间平滑地过渡。不仅功能规格说明,而且系统设计也可以用数学表达,当然,程序代码也是一种数学符号(虽然是一种相当繁琐、冗长的数学符号)。它提供了高层确认的手段。可以使用数学方法证明,设计符合规格说明,程序代码正确地实现了设计结果。对形式化方法也应该“一分为二”,既不要过分夸大它的优点也不要一概排斥。为了更好地发挥这种方法的长处。应用形式化方法的准则(1) 应该选用适当的表示方法。(2) 应该形式化,但不要过分形式化。(3) 应该估算成本。使用形式化方法,需要进行大量的培训。估算所需的成本。(4) 应该有形式化方法顾问随时提供咨询。需要专家指导和培训。(5) 不应该放弃传统的开发方法。把形式化方法和结构化方法或面向对象方法集成起来是可能的,取长补短。(6) 应该建立详尽的文档。建议使用自然语言注释形式化的规格说明书,以帮助用户和维护人员理解系统。(7) 不应该放弃质量标准。形式化方法并不能保证软件的正确性,有助于开发出高质量软件的一种手段。必须一如既往地实施其他质量保证活动。(8) 不应该盲目依赖形式化方法。是众多工具中的一种。形式化方法并不能保证开发出的软件绝对正确, 必须用其他方法(例如, 评审、测试)来验证软件正确性。