《C程序设计伴侣》试读：1.6 程序设计的瀑布模型

程序设计的任务

1.6 程序设计的瀑布模型

在这一小节中，谭老师将程序设计概括为“程序设计是指从确定任务到得到结果、写出文档的全过程”。他总结归纳了程序设计的6大任务：

1. 问题分析

2. 设计算法

3. 编写程序

4. 对源程序进行编辑、编译和链接

5. 运行程序，分析结果

6. 编写程序文档

整个软件设计的流程如下图所示：

软件设计流程

从这里看，整个程序设计的流程是不是很像一个瀑布呢：各个任务逐级依次向下。设计上，这就是程序设计模型中的最著名的瀑布模型（Waterfall Model）。瀑布模型中的程序设计过程是通过设计一系列阶段顺序展开的。实际上，根据程序开发的具体实践，我们可以把程序设计更加科学地划分为制订计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动。从问题分析开始直到产品发布和维护，每个阶段都会产生循环反馈，因此，如果有信息未被覆盖或者发现了问题，那么最好 “返回”上一个阶段并进行适当的修改，程序开发进程从一个阶段“流动”到下一个阶段，这也是瀑布模型名称的由来。瀑布模型的核心思想是，按工序将问题化简，将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法，将逻辑实现与物理实现分开。它将一个完整的程序设计过程划分为如上的六个任务，并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。因为瀑布模型所采用的各个细分逐渐化简的设计思想，跟C语言所支持的结构化程序设计非常贴合，虽然世界上还有其他的很优秀的程序设计模型，例如敏捷编程等等，但是因为两者之间天然的相似关系，使得瀑布模型成为C语言程序设计中应用最多的程序设计模型。

总体而言，程序设计是一个完整的过程，而不是我们通常认为的程序设计就是“编写程序”，它只是整个程序设计过程中的一个环节而已。从实践来看，“编写程序”这个任务在整个程序设计当中占有的比例，往往不到三分之一。在一个项目中，我们往往是将更多的时间用在前面的“问题分析”与“设计算法”以及后期的编写文档等等。这正是“汝果欲学诗，功夫在诗外”，如果我们想提高自己的程序设计能力，除了“编写程序”之外，我们更应该培养自己分析问题、解决问题的能力，而不是去钻研各种高深的语法细节，将时间浪费在“茴香豆的茴倒底有几种写法”上。

程序设计的这六个任务共同组织起来，才能完成一个程序的设计。如果中间缺失了某一个环节，我们就无法“得到结果”，也即最终的能够解决问题的程序。而我们也可以针对自己的薄弱环节，有意识地加以强化锻炼，这样才能真正成为一个专业的程序员。