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杰克逊系统开发

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杰克逊系统开发（Jackson system development）简称JSD，是一种线性的程序设计方法学，由迈克尔·安东尼·杰克逊（英语：Michael A. Jackson）及约翰·卡梅伦（John Cameron）在1980年代提出。可视为是杰克逊结构化编程（JSP）的延伸。

杰克逊系统开发包括从设计需求到代码的完整软件开发流程，并且着重在即时系统的应用[1]。也适用于资料处理系统的开发[2]。但此方法不易处理偶然及随机性的事件，为其缺点[3]。

历史[编辑]

杰克逊系统开发最早是由杰克逊在1982年在其发表的论文《系统开发方法》（A System Development Method）[4]及1983年的《系统开发》（A System Development）[5]中提出。

后来杰克逊系统开发继续发展，也加了一些新的特征，在约翰·卡梅伦1989年的论文选集《JSP and JSD》[6]及1992年版的LBMS JSD手册[7]中都有说明。杰克逊系统开发的发展约在1990年初期告一段落，杰克逊后来转向问题框架方法（英语：Problem Frames Approach）的研究。

基本原则[编辑]

杰克逊系统开发有以下三个基本的原则：

  • 在开发初期需要对现实世界的描述及建模，而不是针对系统需要的机能订定规格或进行结构化。利用杰克逊系统开发产生的系统在尚未处理系统相关机能前，会先模拟现实世界的情形。
  • 一个有时序真实世界的良好模型应该也是有时间顺序的，其主要目的是将真实世界的演变映射模拟现实世界系统的演变。
  • 实现系统的方式是基于从规格到一组有效率程序的转换，程序需可以用软件及硬件执行。

杰克逊系统开发的步骤[编辑]

当杰克逊在1982年提出杰克逊系统开发时[4]，此开发方式包括六个步骤

  1. 实体/动作
  2. 基本建模
  3. 交互机能
  4. 资料机能
  5. 系统时序
  6. 系统实现

后来将步骤再加以修改，变成三个阶段[3][8]：

  1. 建模阶段（分析）：包括实体/动作及实体结构二个步骤。
  2. 网络阶段（设计）：包括基本建模、机能及系统时序三个步骤。
  3. 实现阶段（实现）：只有实现一个步骤。

建模阶段[编辑]

在建模阶段会建立实体结构图（entity structure diagram），并识别系统中的实体、其动作、实体在其生命周期中的动作时序，和实体和其动作的属性 。实体结构图会使用杰克逊结构化编程中的“结构图”来表示，实体结构图的目的是建立系统及组织架构的完整描述，设计者需决定在系统中哪些部分重要，哪些部分不重要，此阶段强调设计者和用户的沟通。

网络阶段[编辑]

在网络阶段会建立整个系统的模型，称为“系统规格图”（system specification diagram）或网络图（network diagram），网络图是呈现程序（以长方形表示）和彼此传递资料的方式，资料传递可能会用“状态向量”（以有菱形的连线表示）或者是用“资料流”（以有圆形的连线表示）表示。此阶段定义系统的机能．每一个实体都会成为网络图中的一个程序或程序。外部程序之后会加入网络图中，其目的是处理输入、计算输出并更新实体处理的资料，因此网络图描述了整个系统，也描述各程序及各程序之间的资料和连接方式。

基本建模步骤处理现实世界的建模，而机能步骤中会加入产生输出所需要的程序，系统时序步骤进程中的同步、并导入限制条件。

实现阶段[编辑]

实现阶段中抽象的网络模型会转换为实际的系统，以“系统实现图”（system implementation diagram）表示，系统实现图中的系统会调用各机能的模块，以实现对应的机能。资料流会以模块之间的调用来表示，数据库的符号表示实体状态向量的集合，也有特殊符号表示文件的缓冲器（必需以规划在不同的时段执行的程序来实现）。

实现阶段的主要考量是系统的优化，借由转换的方式，可以合并程序，减少实际程序的数量。

相关的图标[编辑]

实体结构图

实体结构图表示系统中各实体之间的关系及其动作，包括以下的内容：

  • 实体：实体是系统中的一个对象。
  • 动作：此是指实体进行的动作及那些会影响其他实体的动作。
  • 序列结构：此处的定义和杰克逊结构化编程的定义相同，利用序列结构来表示许多循序执行的动作，由左到右依序执行。
  • 选择结构：表示需由二个或二个以上的动作中选择一个进行，选择结构方块的右上角会标示圆圈。
  • 迭代结构：表示重复执行一个动作，选择结构方块的右上角会标示星号，一般迭代结构中只进行一个动作。
  • 虚无组件：虚无组件表示像类似选择结构中，某些情形下不需进行任何动作。
网络图

网络图（Network Diagram）表示各程序之间的交互关系，有些会称为系统规格图（System Specification Diagram），网络图包括以下的内容：

  • 程序：程序表示系统的机能，一般程序会和外界的实体借由资料流链接建立关系。
  • 资料流链接（datastream connection）：在资料流链接中，程序A（产生资料流的程序）程序主动提交资料给程序B。
  • 状态向量链接（state vector cnspection）：在状态向量链接中，程序B（读取状态向量的程序）程序读取程序A产生的状态向量信息。

资料流链接和状态向量链接的差异在于主动的程序不同：在资料流链接中，产生资料流的程序A是主动程序，程序A依其选定的时间主动将资料发送给程序B；在状态向量链接中，产生状态向量的程序A是被动程序，接收状态向量的程序B定期去读取程序A的状态向量。简单来说，资料流链接是消息传递的抽象化，状态向量是轮询（由一个程序主动定期读取其他许多程序的资料）的抽象化，状态向量也是数据库查询的抽象化。

相关条目[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ IEC 61508-7:1997 Functional safety of electrical/electronic/ programmable electronic safety-related systems Part 7 Overview of techniques and measures p59
  2. ^ 陈平; 禇华. 软件设计师教程. 北京: 清华大学出版社有限公司. 2006: 169 [2012-05-25]. ISBN 7302129576. （原始内容存档于2019-12-07）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Decision systems Inc. (2002), Jackson System Development （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Accessed 24 Nov 2008.
  4. ^ 4.0 4.1 "A System development method 互联网档案馆的存档，存档日期2012-02-06." by M. A. Jackson, published in Tools and notions for program construction: An advanced course, Cambridge University Press, 1982
  5. ^ System Development, M. A. Jackson, Prentice Hall, 1983
  6. ^ JSP and JSD: The Jackson Approach to Software Development, ed. John R. Cameron (IEEE Computer Society Press, ISBN 0-8186-8858-0, 1989)
  7. ^ LBMS Jackson system development, Version 2.0 Method manual by LBMS (Learmonth, Burchett Management Systems), John Wiley & Sons, ISBN 0-471-93565-4; 1992
  8. ^ 宋柱梅; 赵振宇，李庆亮. 基于模型的软件开发方法研究 (PDF). 深圳信息职业技术学院学报. 2009年12月, 7 (4): 10–13 [2012-05-25].  [永久失效链接]

延伸阅读[编辑]

外部链接[编辑]

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