基于构件的软件开发是提高软件生产率、提高软件质量、解决软件危机的重要方法,是软件复用领域的研究热点;解决软件危机的另一方面是如何建立严格的数学方法,如何进行形式化软件开发。如何将基于构件的软件开发和形式化方法相结合是软件开发发展的重要方向。鉴于基于构件的软件开发缺少严密的数学推理,没有形式化的规格说明,大部分开发过程采用自然语言进行描述,本文给出了基于构件的形式化软件开发模型,重点研究该模型中需求分析的形式化、设计阶段软件体系结构、形式化构件模型及形式化构件交互。针对传统软件开发中需求分析不准确和二义性等问题,使用Z语言对需求分析形式化表示进行了扩充,并通过实例对形式化表示进行了说明,其具有消除需求分析的二义性和不一致性的能力。需求分析关注如何刻画问题空间,软件体系结构关注如何刻画解空间,如何根据需求分析获得软件体系结构没有定论,文中给出了一种基于功能和三层开发框架获取概要设计软件体系结构的方法。针对现阶段构件接口定义中构件行为和交互协议信息缺乏,利用形式化语言session type定义了构件、连接子以及构件交互语义,完成了详细设计阶段软件体系结构的精化,增强了构件接口信息的描述能力。最后,将基于构件的形式化软件开发模型应用于某公司OA中的办公用品管理系统开发,结果表明该模型具有一定的可行性和适用性,且具有一定的实际应用价值。