軟件工程綜述

1、1.1 軟件的發(fā)展歷史軟件的發(fā)展歷史1.軟件的發(fā)展歷史 2.軟件的概念和特點(diǎn) 3.軟件的分類 4.軟件危機(jī) 1.軟件的發(fā)展歷史軟件的發(fā)展歷史 1. 早期階段程序的質(zhì)量完全依賴于程序員個(gè)人的技巧。2. 第二階段人們開始采用“軟件工程”的方法來解決“軟件危機(jī)”問題。3. 第三階段 軟件開發(fā)技術(shù)的度量問題受到重視，最著名的有軟件工作量估計(jì)COCOMO模型、軟件過程改進(jìn)模型CMM等。4. 第四階段面向?qū)ο蠹夹g(shù)在許多領(lǐng)域迅速取代了傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法。 2.軟件的概念和特點(diǎn)軟件的概念和特點(diǎn)軟件的概念: （1）能夠完成預(yù)定功能和性能的可執(zhí)行指令；（2）使得程序能夠適當(dāng)?shù)夭僮餍畔⒌臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；（3）描述程序的操作

2、和使用的文檔。軟件具有的特點(diǎn)：（1）軟件是邏輯的，而不是物理的產(chǎn)品。（2）軟件是由開發(fā)或工程化而形成的，沒有明顯的制造過程。 （3）軟件在運(yùn)行和使用期間，不存在磨損和老化問題，但它存在退化問題。 （4）大多數(shù)軟件是自定的，而不是通過已有構(gòu)件組裝而成的。（5）軟件成本相當(dāng)昂貴。 （6）軟件本身是復(fù)雜的。3.軟件的分類軟件的分類 從不同角度對(duì)計(jì)算機(jī)軟件做適當(dāng)?shù)姆诸?1.基于軟件功能的劃分（1）系統(tǒng)軟件（2）支撐軟件（3） 應(yīng)用軟件2.基于軟件運(yùn)作方式的劃分（1）實(shí)時(shí)處理軟件，（2）分時(shí)軟件，（3）交互式軟件，（4）批處理軟件。3.基于軟件規(guī)模的劃分4.基于軟件失效的影響進(jìn)行劃分5.基于軟件服務(wù)對(duì)象

3、的范圍進(jìn)行劃分4.軟件危機(jī)軟件危機(jī) 1. 軟件危機(jī)的表現(xiàn) （1）軟件開發(fā)的進(jìn)度難以控制，經(jīng)常出現(xiàn)經(jīng)費(fèi)超預(yù)算、完成期限一再拖延的現(xiàn)象。 （2）軟件需求在開發(fā)初期不明確，導(dǎo)致矛盾在后期集中暴露，從而對(duì)整個(gè)開發(fā)過程帶來災(zāi)難性的后果。（3）由于缺乏完整規(guī)范的資料，加之軟件測試不充分，從而造成軟件質(zhì)量低下，運(yùn)行中出現(xiàn)大量問題。 4.軟件危機(jī)軟件危機(jī) 2.危機(jī)的原因 用戶對(duì)軟件需求的描述不精確 。軟件開發(fā)人員對(duì)用戶需求的理解與用戶的本來愿望有差異 。各類人員的信息交流不及時(shí)、不準(zhǔn)確、有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生誤解。開發(fā)人員產(chǎn)生疏漏和錯(cuò)誤。缺乏有力的方法和工具方面的支持 。軟件產(chǎn)品的特殊性和人智力的局限性 。 1.2 軟

4、件工程與軟件過程軟件工程與軟件過程1. 軟件工程的概念 2.軟件工程項(xiàng)目的基本目標(biāo) 3.軟件工程學(xué)的原則 4.軟件過程與軟件生存周期 5.常見的軟件開發(fā)模型 1. 軟件工程的概念軟件工程的概念 軟件工程是一種層次化的技術(shù)。過程、方法和工具是軟件工程的三個(gè)要素。（1） 軟件工程過程是進(jìn)行一系列有組織的活動(dòng)，從而能夠合理和及時(shí)地開發(fā)出計(jì)算機(jī)軟件。（2） 軟件工程方法為軟件開發(fā)提供“如何做”的技術(shù)，它包括了項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序?qū)崿F(xiàn)、測試與維護(hù)等一系列的任務(wù)。 （3） 軟件工具為過程和方法提供自動(dòng)的或半自動(dòng)的支持。這些軟件工具被集成起來，建立起一個(gè)支持軟件開發(fā)的系統(tǒng)，稱之為計(jì)算機(jī)輔助軟件

5、工程（CASE，Computer Aided Software Engineering）2 軟件工程項(xiàng)目的基本目標(biāo) 目標(biāo)如下： （1） 合理預(yù)算開發(fā)成本，付出較低的開發(fā)費(fèi)用；（2） 實(shí)現(xiàn)預(yù)期的軟件功能，達(dá)到較好的軟件性能，滿足用戶的需求；（3） 提高所開發(fā)軟件的可維護(hù)性，降低維護(hù)費(fèi)用； （4） 提高軟件開發(fā)生產(chǎn)率，及時(shí)交付使用。3. 軟件工程學(xué)的原則 軟件工程項(xiàng)目的目標(biāo)適用于所有的軟件系統(tǒng)開發(fā)。為了達(dá)到這些目標(biāo)，在軟件開發(fā)過程中必須遵循下列軟件工程原則： 抽象、信息隱藏、模塊化、局部化、一致性、完整性和可驗(yàn)證性。4.軟件過程與軟件生存周期 v軟件過程是為獲得軟件產(chǎn)品，在軟件工具支持下由軟件工程

6、師完成的一系列軟件工程活動(dòng)。不同的組織有不同的軟件過程，這些活動(dòng)可以重疊，執(zhí)行時(shí)也可以有迭代。 v軟件生存周期是指軟件產(chǎn)品從考慮其概念開始到該軟件產(chǎn)品交付使用，直至最終退役為止的整個(gè)過程，一般包括計(jì)劃、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試、集成、交付、維護(hù)等階段。5 常見的軟件開發(fā)模型 v軟件開發(fā)模型是對(duì)軟件過程的建模，即用一定的流程將各個(gè)環(huán)節(jié)連接起來，并可用規(guī)范的方式操作全過程 。1.邊做邊改模型（Build-and-Fix Model） 2.瀑布模型（Waterfall Model） 3.快速原型模型（Rapid Prototype Model） 4.增量模型（Incremental Model） 5.

7、螺旋模型（Spiral Model） 1.邊做邊改模型（Build-and-Fix Model）在這種模型中，既沒有規(guī)格說明，也沒有經(jīng)過設(shè)計(jì)，軟件隨著客戶的需要一次又一次地不斷被修改，如圖所示v 2.瀑布模型（Waterfall Model） 瀑布模型強(qiáng)調(diào)文檔的作用，并要求每個(gè)階段都要仔細(xì)驗(yàn)證。但是，這種模型的線性過程太理想化，已不再適合現(xiàn)代的軟件開發(fā)模式，幾乎被業(yè)界拋棄 v3.快速原型模型（Rapid Prototype Model）快速原型模型的第一步是建造一個(gè)快速原型，實(shí)現(xiàn)客戶或未來的用戶與系統(tǒng)的交互，用戶或客戶對(duì)原型進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)一步細(xì)化待開發(fā)軟件的需求。通過逐步調(diào)整原型使其滿足客戶的要

8、求，開發(fā)人員可以確定客戶的真正需求是什么；第二步則在第一步的基礎(chǔ)上開發(fā)客戶滿意的軟件產(chǎn)品。 v4.增量模型（Incremental Model）與建造大廈相同，軟件也是一步一步建造起來的。在增量模型中，軟件被作為一系列的增量構(gòu)件來設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、集成和測試，每一個(gè)構(gòu)件是由多種相互作用的模塊所形成的提供特定功能的代碼片段構(gòu)成，如圖所示。 v5.螺旋模型（Spiral Model）1988年，Barry Boehm正式發(fā)表了軟件系統(tǒng)開發(fā)的“螺旋模型”，它將瀑布模型和快速原型模型結(jié)合起來，強(qiáng)調(diào)了其他模型所忽視的風(fēng)險(xiǎn)分析，特別適合于大型復(fù)雜的系統(tǒng)。 v 各種模型的比較 模型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 瀑布模型 文檔驅(qū)動(dòng)

9、系統(tǒng) 可能不滿足客戶的需求快速原型模型 關(guān)注滿足客戶需求 可能導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)差、效率低，難以維護(hù)增量模型 開發(fā)早期反饋及時(shí)，易于維護(hù) 需要開放式體系結(jié)構(gòu)，可能會(huì)設(shè)計(jì)差、效率低螺旋模型 風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng) 分析人員需要有經(jīng)驗(yàn)且經(jīng)過充分訓(xùn)練1.4 常用軟件開發(fā)方法簡介常用軟件開發(fā)方法簡介v1.結(jié)構(gòu)化方法v2.面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)方法v3.面向問題的分析法v4.原型化方法 v5.面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法v6.可視化開發(fā)方法 習(xí)題一習(xí)題一v 1.什么是軟件工程過程？它包含那些過程？v 2.什么是軟件生存周期模型？有哪些主要模型？v 3.什么是軟件生存周期？它有那些活動(dòng)？v 4.什么是軟件開發(fā)方法？有那些主要方法？v 5.結(jié)構(gòu)化方法總的執(zhí)導(dǎo)思想是什么？v 6.軟件開發(fā)的目標(biāo)是什么？v 7.原型的作用是什么？v 8.瀑布模型有那些局限性？v 9.漸增模型有哪幾種？它們各有何特點(diǎn)？v 10.增量模型的基本