### 3.5.1 程序開發過程 軟件工程將軟件系統的開發過程劃分為前后相繼的若干個階段，稱為系統開發生命周期（SDLC），開發人員必須嚴格遵循 SDLC 來開發軟件系統。SDLC 包括分析當前系統、定義 新系統的需求、設計新系統、開發新系統、實現新系統和評估新系統等階段。本書主要關注 程序設計，所以下面我們只討論“開發新系統”這個階段。 開發新系統階段的任務大體上就是程序設計，它本身又可劃分為幾個步驟，構成程序開 發周期（PDC）。PDC 的各個步驟如下： > ① 如果不理解，可以用四位十進制數 0123 乘以 10 做類比：將 0123 左移一位，右邊補零，即得 1230。 + 明確需求：明確問題是什么，理解用戶在功能方面的要求。 + 制定程序規格：描述程序要“做什么”。 + 設計程序邏輯：設計程序的解題過程，即描述“怎么做”。 + 實現：使用一種編程語言來實現設計，即編寫程序代碼。 + 測試與排錯：用樣本數據執行程序，測試結果是否與預期吻合。如果發現有錯誤（行 話稱為 bug）則排除錯誤（debug）。 + 維護程序：根據用戶需求持續開發、改進程序。 程序規格描述程序的要做什么事情，對于簡單程序通常只需要描述程序的輸入和輸出分別是什么。 設計程序邏輯是核心步驟，其主要任務是設計出滿足程序規格的算法，這也是本書自始 至終討論的重點。在設計階段，我們經常要使用兩種設計工具：程序流程圖和偽代碼。我們 在前面介紹控制結構時已經通過例子展示了這兩種工具的用法。 對于復雜程序，還需要使用其他的工具，如層次圖或結構圖（參見第 4 章）。 程序邏輯設計好之后，即可用一種編程語言來實現，如本書采用的 Python 語言。常用的 編程語言都是命令式語言，它們用一條一條的命令（語句）組成序列來表達程序邏輯。如何 將語句編排在一起，形成結構良好的程序，這正是結構化程序設計要解決的問題。 程序編好之后需要進行測試，以便發現錯誤并修改程序。測試的方法是，用樣本數據去 執行程序，并檢查計算結果是否符合預期。對于復雜結構的程序，應當先進行單元測試，最 后進行聯合調試。 程序即使已經交付用戶投入運行，仍然還有維護問題，以便排除測試調試階段未發現的 錯誤，或者根據用戶需要升級改進程序。 本書討論的重點是設計程序邏輯，這個任務完成的好壞，不但直接影響下一階段的編碼 實現，還會影響以后的測試、調試和維護。例如，如果程序結構設計的很亂，程序就難以理 解，將來不管是自己還是換人來對程序進行升級改進，都會非常困難。 另外軟件開發中還有一件重要的事情，那就是文檔化。文檔化工作不僅指 PDC 各個階段 的成果要體現在各種文檔中（如設計文檔、用戶手冊、聯機幫助等），還包括程序代碼中的各 種文檔化手段（如程序注釋）。