的确有《树型软件工程方法》

    

    我是新博客，早上说了一句“树型软件工程方法是由中国人创立的，是当今最科学的软件工程方法”，招来两位网友的嘲讽。如今我将《树型软件工程方法》一书的前言贴在这里，以暂缓网友之惑。详细内容可上网站：hppt：//www.wtreesoft.com/查看。

 

前言

    本书是关于软件工程的专著，在计算机科学领域中首次提出了树型软件的设计方法。本书的主要成果是构造出了三类表示软件结构的数学树：表示系统结构的事件树，表示事件结构的任务树，和表示任务结构的作业树。对于任何计算机软件系统，都可以用这三类逐级嵌套的数学树来建立其结构模型，继而生成分层嵌套的计算机程序。

    通常将计算机软件的设计方法分为两类：面向对象的和面向过程的。我们常用的方法称为ER方法（实体联系方法），实际就是面向对象的设计方法，或者说面向对象的方法本质上就是ER方法。树型软件工程方法实际是面向过程的方法，三类树中的任一个节点（事件，任务，作业）都是一个软件模块（过程）。人们在长期的软件工程实践中，总结出结构化系统和结构化程序的概念，认为是最优的软件结构。所谓结构化的软件结构，应该是分层嵌套的软件结构，其总可以用一棵树来表示。因此，无论是系统结构还是程序结构，能够以树来表示的就是最佳的结构。就结构化设计要求而言，树型软件工程方法是与之吻合的。

    人们虽然提出了结构化系统设计概念，但始终没形成独立、有效、完备的工程方法。这主要有两个方面的原因，其一是模块的划分没有确定的方法，模块的范畴大小没有严格的定义；其二是不能确定模块间的连接关系，模块间的联系无法形成分层嵌套。这两点正是构造软件系统结构和程序结构的关键所在。在树型软件工程方法中，上述两方面的问题都得到了圆满的解决。模块划分方法既有严格的规定又是自然形成的，模块间的联系既符合算法逻辑又能形成树型结构。树型软件工程方法从现实世界的需求入手，逐级嵌套划分，最终得到了从大到小范畴不同的所有“过程”，形成了如下图所示集中代表本书成果的“系统结构模型”。

 

                             <此处本来是图，奈何贴不上去>

 

    对于上图所示的系统结构模型，第20.7节有详细的说明。该模型分为三大部分：现实世界，思维世界和信息世界。思维世界在这里所指的就是“算法”，以及抽象成“等效处理”、“协作调用”、“同宗控制”、“顺序执行”、“运算”、“标识”等系统分析和设计方法，它是从现实世界进入信息世界的桥梁。现实世界部分的“过程”既是现实世界中事物间的“作用过程”，也是信息世界中计算机软件的“过程模块”。信息世界中的各级数学树，都表示现实世界中处于相同级别的过程的结构，它们既是信息世界的过程结构，也是现实世界的过程结构。树结构的分层嵌套，使得软件系统结构也是分层嵌套的，从原理上去掉了无条件转向语句，是名付其实的“树型软件”。

    也可以说系统结构模型由四部分组成，这第四部分就是“数据”。可以想象立体的“系统结构模型”就像一座宝塔，每一个同心园环对应着宝塔的一层，各层中空部分直至宝塔顶尖都是“数据”。一方面，无论是现实世界的事物，还是思维世界的算法，进入计算机首先都要被“信息化”，都要被表示成“数据”。就是信息世界自身的过程，树和程序，也都需要标识成相应的“符号”数据。数据可以表示任何事物，任何事物只有表示成数据才能进入计算机，计算机就只认识数据。另一方面，系统结构模型中的各类过程都有各自独立的运行结果，称之为“目标数据”，本质上都是关系数据库。设计开发计算机软件的目的就是为了求得运行结果，所有过程的目标数据都是系统运行的结果。

    由系统结构模型可以看出，它包含了小至单个操作(单条语句)，大至整个系统的所有“过程”，并且从大到小分层嵌套，将本著作称为“树型软件法”应该是名付其实的。系统结构模型图以多层同心圆为描述形式，从内至外所标记的概念范畴逐渐扩大，形象地可表示为(“A≡B”意为“A的结构用B表示”)：

系统 事件 任务 作业 操作 事物

事件树 任务树 作业树 程序段 语句 变量

系统≡事件树；事件≡任务树；任务≡作业树；作业≡程序段；操作≡语句；事物≡变量

    全书共分六篇32章。第一篇“初始概念”，叙述了有关软件和计算机方面的初始概念，包括软件、算法、程序、计算机和软件工程。然后着重介绍了有关树型软件的初始概念，事物和变量，情况和过程，基本事物集和目标数据。第二篇“过程及其结构树”，从程序语句入手，相继定义和讨论了语句和作业、作业树和任务、任务树和事件、事件树和系统。显然，这一部分是本书的重点和精华，各类过程及其结构都在该篇作了详细而系统的讨论。第三篇“业务系统设计”，以证券市场业务系统为例，叙述了树型软件工程方法(简称树软工程方法或树软法)的需求分析、数据库建模和系统结构设计。第四篇“树型软件工程方法”，从理论和工程的角度，集中整理了此前各章的内容，自然而然地得出了树型软件的“系统结构模型”。本篇还将树软工程方法的工程实施语言落实到C语言，说明该方法从理论到工程都有扎实的背景。第五篇“统计系统设计”，叙述了作为应用系统不可或缺的基础统计系统的相关概念，并给出了各类基础统计数据库的建模方法。第六篇“辅助设计系统及其它”，给出了以树软法进行软件设计的辅助系统概貌。可以看出，这是一个功能相当完善的软件设计辅助工具，业务需求分析，系统结构设计，事件结构设计，任务结构设计，程序代码编写，调试和测试等各个环节都有不同程度的辅助功能。这一篇还讨论了树型软件的复用技术。本书的最后一章从总体上将树软法与其它软件工程方法作了比较，突显出树型软件工程方法的巨大优势。

    树型软件工程方法本质上是结构化(面向过程的)方法的深化与提高。结构化方法自20世纪70年代被提出来后就表现了强大的生命力，“结构化分析与设计”一直是业界认可的，并且一直都在工程实践中使用。本书只不过是在“结构化”概念的基础上，规范地定义了分层嵌套的系统、事件、任务、作业、操作等软件过程，合乎逻辑地构造出了表示系统结构的事件树，表示事件结构的任务树，表示任务结构的作业树，和表示作业结构的操作树。书中定义了许多新概念，都是不得已而为之。也有许多结论，基本上都有论证，但也难免有不严密之处。书中用例多为证券交易和结算系统，这是因为作者长期以来从事这些系统的设计与开发，并不意味着树型软件工程方法只适用于证券行业。从扉页上哲人和科学家们的名言中就可得知，现实世界中的系统都是分层嵌套的，都可以用数学树来表示它们的结构。树型软件工程方法是通用的软件工程方法，适用于各行各业的软件开发，包括各种应用软件、系统软件、工具软件、各类控制软件等等。

    在我对树型软件工程方法七年多的研究过程中，得到许多单位和人员的关心、支持与帮助。首先我要感谢深圳证券交易所、深圳证券通信公司和深交所综合研究所的领导、专家和同事们，他们从精神上和物质上给予我以帮助和支持。还准许我设立2007年的博士后课题“树型软件工程方法辅助设计系统开发”，并支持帮助课题组成员成功地完成了该课题的博士后研究任务。感谢中国科学院叶培建院士、清华大学贾培发教授和北京大学的邵维忠教授，在本著作的成稿、出版，以及博士后课题出站报告的评审等方面，都得到他们的关心、帮助与指导。感谢深交所综合研究所肖立见博士，深圳证券通信公司王书芳博士，他们作为博士后课题专家组成员，为课题的成功完成给予了许多指导与帮助。感谢李云翀博士和华成博士，博士后课题就是由他们研究完成的，他们两年多的辛勤工作才使初级版的辅助设计系统得以问世。博士后课题的成功完成，不但从工程实践上证明了树型软件工程方法的先进行和可行性，在课题的研究过程中课题组成员提出的问题和想法，还促使我对树型软件工程方法进行了更为深入全面的研究，许多重要结论都是在这期间完善的。还要感谢孙海明硕士，他也自始至终参与了博士后课题的研究工作，并发挥了重要作用。