一、历史背景 多年来一直困扰程序技术研究领域(3)
2013-07-03 01:06
导读：由于图形的二维直观性，近年来图形程序设计环境在软件工程领域十分流行 XYZ系统中也提供一图形环境以支撑(I)所示的逐步求精方法，其核心为下面二类
由于图形的二维直观性，近年来图形程序设计环境在软件工程领域十分流行 XYZ系统中也提供一图形环境以支撑(I)所示的逐步求精方法，其核心为下面二类图形环境连接面成，(a)设计数据流图的环境XYZ／DFD，(b)设计算法程序的图形环境XYZ／CFC及XYZ／PAD，后者是前者的结构化形式，其图形为结构化程序流图PAD与Petrl阿的结合体。
用户先通过XYZ／DFD进行数据流图分析与设计，并可在每一步对图中表示进程的节点进一步分解成子数据流图。这环境具有如下特色．第一，其数据流图中每一节点的输入输出端隐含着同步机制。所以，由此作出的数据流图事实上是通讯进程的图形 第二，每设计出一个层次的数据流图后，只要给出进程节点的语义信息(事实上是前置条件与后续条件)，系统即可自动生成该图用XYZ／E表示的操作语义文本(即XYZ／E程序，并由此可进一步自动生成C语言程序)。每次对其中节点进行分解成子数据流图后，可根据分解前后生成的XYZ／E程序，严格地验证或测试分懈前后语义是否一致。第三，这里所谓验证，即验证分解后的描述是否可推出分解前的描述。这种验证可以手工方式进行也可以在计算机上以交互方式进行。
为了支撑后一种验证，XYZ系统中实现了一关于时序逻辑公式及XYZ程序的验证系统XYZ／VERI。因程序验证是一繁重的工作，并非每一程序都需用这种途径来评估其正确性。为此，XYZ系统中又提供了另一测验程序的途径，其子系统XYZ／PROT事实上是将每一步设计出的抽象描述作为速成原型用PROLOG予以执行的系统。利用此系统执行每一步分解前后的抽象描述，即可测试其语义是否一致。
在程序设计过程中应用XYZ／DFD进行通讯进程分解到一定程序后，卵不必再作此种分解，而转入XYZ／PAD，用PAD图进行算法程序设计，这系统提供的图形工具功能比单纯作结构比程序流图PAD要强一些，它也可以逐步求精将其中算法节点分解成子PAD图，而且它还可作Petri网以表示具有共享变量的并发进程。与XYZ／DFD一样，每一步设计出这种PAD图后，亦可自动生成其XYZ／E程序，并验证或测试(作速成原型执行)正确性。
（科教范文网 lw.nSeAc.com编辑发布） 与(I)那种按用户决定逐步求精方法相应．XYZ系统还提供一设计可重用程序的环境XYZ／SPEC 其中，一个工具XYZ／SDL辅助用户从决定的非形式描述到形式化描述的过渡{另一工具XYZ／REUSE用来存放每一步设计的描述， 以备重用或者检索过去曾设计过的描述看是否可重用，并纪录全设计过程的历史}每一步描述既可作为速成原型执行亦可验证前后步描述的一致性。由于这种描述中可能包含通讯信息，用PROLOG已不能胜任，为此，XYZ系统中提供另一功能更强的速成原型工具XYZ／RULE，它可执行通讯进程的抽象描述。xvz／SPEC系统不咀可增强程序的可重用性，而且可使抽象描述易写、易读、易证。因如一程序的抽象描述用一个式子一次写出，其中必应表示所有各种决定包含的信息，这样的描述必然非常复杂，因此写、读、证都将很困难 而XYZ／SPEC所依据的方法论是将整个设计过程分懈为一连串逐步求精的步骤’， 每一步只作一个决定，因此，每一步的描述比上一步只增加一个决定的信息。而且各次决定构成的历史均有案可查，每步的设计意图清晰， 自然就容易书写与理解。这是此方法论的优点所在至于不同语言的形式转换，是由两个子系统组成的，首先，源语盲的静态语义分析系统XYZ／GPAE，这是一属性文法计算系统，不过它可根据-级文法对属性进行分块以减少内存开销·在对源语言进行静态检查(如类型一致性、辖域规则等)后，系统将作一些替换以消除源程序中的与上下文相关信息(如嵌套辖域中定义的同名量等)。这部分事实上还包含一语法分析器YAYACC，其用户界面为YACC，但所处理的文法是LR(1)，且极大程度上进行状态优化及加速。其次，源语言的动态语义转换系统XYZ／CC~S，用源语言XYZ／ML表示将源语言的操作语义转换成XYZ／E程序的替换规则，这系统运行的结果即将源程序转换成XYZ／E程序．而由XYZ／E转换成任何常见算法语言都非常简单·这两部分连接起来即可将一源语言程序以XYZ／E为中介转换成另一源语言。因此，XYZ系统不但能接受XYZ／E中各子语言及相应的多种图形语言，而且还能实现其它常见语言的转换与沟通。
