軟件工程講義_第01章軟件工程介紹

1、現(xiàn)代軟件工程主要內(nèi)容v第第1章章 軟件工程介紹軟件工程介紹 v第一部分第一部分 軟件過程，第軟件過程，第2-4章章v第二部分第二部分 軟件工程實(shí)踐，第軟件工程實(shí)踐，第5-14章章v第三部分第三部分 應(yīng)用應(yīng)用Web工程，第工程，第16-20章章v第四部分第四部分 管理軟件項(xiàng)目，第管理軟件項(xiàng)目，第21-27章章v第五部分第五部分 軟件工程高級(jí)課題，第軟件工程高級(jí)課題，第28-31章章課時(shí)安排v第第1章章 軟件工程介紹軟件工程介紹 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第一部分第一部分 軟件過程軟件過程 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第二部分第二部分 軟件工程實(shí)踐軟件工程實(shí)踐 20學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第三部分第三部分 應(yīng)用應(yīng)用Web工程工程 6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)

2、v第四部分第四部分 管理軟件項(xiàng)目管理軟件項(xiàng)目 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第五部分第五部分 軟件工程高級(jí)課題軟件工程高級(jí)課題 14學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)授課方式v講授講授v討論討論v結(jié)合實(shí)例，討論或展示相應(yīng)實(shí)踐內(nèi)容結(jié)合實(shí)例，討論或展示相應(yīng)實(shí)踐內(nèi)容v學(xué)生講座學(xué)生講座v根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，提前檢索一篇相關(guān)文獻(xiàn)、讀懂、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，提前檢索一篇相關(guān)文獻(xiàn)、讀懂、講解。講解。 授課方式v第第1章章 軟件工程介紹軟件工程介紹 講授講授 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第一部分第一部分 軟件過程軟件過程 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第第2、3、4章章 講授講授2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) v討論討論 能力成熟度模型能力成熟度模型 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) v第二部分第二部分 軟件工程實(shí)踐軟件工程實(shí)踐 20學(xué)時(shí)

3、學(xué)時(shí)v第第5章章 軟件工程實(shí)踐綜述軟件工程實(shí)踐綜述 講授講授 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) v第第7、8章章 需求工程需求工程 討論討論 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第第9、10、11章章 設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)工程 討論討論 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第第12章章 用戶界面設(shè)計(jì)用戶界面設(shè)計(jì) 討論討論 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第第13、14章章 軟件測(cè)試軟件測(cè)試 討論討論 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第第15章章 產(chǎn)品度量產(chǎn)品度量 討論討論 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 授課方式v第三部分第三部分 應(yīng)用應(yīng)用Web工程工程 6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v講授講授 第第16-20章章 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) v討論討論 討論實(shí)例系統(tǒng)的討論實(shí)例系統(tǒng)的web工程改造工程改造 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第四部分第四部分 管理軟件項(xiàng)目管理軟件項(xiàng)目 講

4、授講授 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第五部分第五部分 軟件工程高級(jí)課題軟件工程高級(jí)課題 14學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)v第第28章章 形式化方法形式化方法 講授講授 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 學(xué)生講座學(xué)生講座 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) v第第30章章 基于構(gòu)件的開發(fā)基于構(gòu)件的開發(fā) 學(xué)生講座學(xué)生講座 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) v第第31章章 再工程再工程 學(xué)生講座學(xué)生講座 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)n面向方面開發(fā)、軟件體系結(jié)構(gòu)研究（講授面向方面開發(fā)、軟件體系結(jié)構(gòu)研究（講授 2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）n面向服務(wù)的開發(fā)、普適計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算等新的研究方向面向服務(wù)的開發(fā)、普適計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算等新的研究方向（講授（講授 2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)） 第1章 軟件工程介紹意外效應(yīng)法則v某些新科技的發(fā)明創(chuàng)造會(huì)給其他一些看似某些

5、新科技的發(fā)明創(chuàng)造會(huì)給其他一些看似無關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域、商業(yè)企業(yè)、公眾甚至整無關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域、商業(yè)企業(yè)、公眾甚至整個(gè)社會(huì)文化帶來深遠(yuǎn)而出人意料的影響和個(gè)社會(huì)文化帶來深遠(yuǎn)而出人意料的影響和作用。這就是所謂的作用。這就是所謂的“意外效應(yīng)法則意外效應(yīng)法則”。軟件角色的演化vBefore 1960s：軟件：軟件=程序程序vBefore 1980s：Software = programs + documents + datavSoftware = programs + documents + data + knowledgev軟件軟件=服務(wù)服務(wù)軟件角色的演化v軟件生產(chǎn)過程中面臨的問題軟件生產(chǎn)過程中面臨的問題：v為

6、什么軟件需要如此長(zhǎng)的開發(fā)時(shí)間？v為什么開發(fā)成本居高不下？v為什么在將軟件交付顧客之前，我們無法找到所有的錯(cuò)誤？v為什么維護(hù)已有的程序要花費(fèi)高昂的時(shí)間和人力代價(jià)？v為什么軟件開發(fā)和維護(hù)的過程難以度量？軟件的特性v軟件是設(shè)計(jì)開發(fā)的，而不是傳統(tǒng)意軟件是設(shè)計(jì)開發(fā)的，而不是傳統(tǒng)意義上生產(chǎn)制造的。義上生產(chǎn)制造的。v軟件不會(huì)軟件不會(huì)“磨損磨損”。v雖然整個(gè)工業(yè)向著基于構(gòu)件模式發(fā)雖然整個(gè)工業(yè)向著基于構(gòu)件模式發(fā)展，然而大多數(shù)軟件仍是根據(jù)實(shí)際的展，然而大多數(shù)軟件仍是根據(jù)實(shí)際的顧客需求定制的。顧客需求定制的。軟件的特性軟件特性的變化v計(jì)算機(jī)軟件可分為七個(gè)大類：計(jì)算機(jī)軟件可分為七個(gè)大類：v系統(tǒng)軟件v應(yīng)用軟件v工程/科

7、學(xué)軟件v產(chǎn)品線軟件vWeb應(yīng)用軟件v人工智能軟件軟件特性的變化v新的挑戰(zhàn)：新的挑戰(zhàn)：v遍在計(jì)算v網(wǎng)絡(luò)資源v開源軟件v新經(jīng)濟(jì)遺留軟件v遺留軟件系統(tǒng)，在幾十年前誕生，遺留軟件系統(tǒng)，在幾十年前誕生，它們不斷地被修改以滿足商業(yè)需要和它們不斷地被修改以滿足商業(yè)需要和計(jì)算平臺(tái)的變化。這一系統(tǒng)的繁衍使計(jì)算平臺(tái)的變化。這一系統(tǒng)的繁衍使得大型機(jī)構(gòu)十分頭痛，因?yàn)樗鼈兊木S得大型機(jī)構(gòu)十分頭痛，因?yàn)樗鼈兊木S護(hù)代價(jià)高昂且系統(tǒng)演化風(fēng)險(xiǎn)較高。護(hù)代價(jià)高昂且系統(tǒng)演化風(fēng)險(xiǎn)較高。軟件神話v軟件神話軟件神話(software myths)：關(guān)于軟件：關(guān)于軟件及其開發(fā)過程的一些說法被人盲目相信。及其開發(fā)過程的一些說法被人盲目相信。v影響

8、到幾乎所有的角色：管理者、顧客、其影響到幾乎所有的角色：管理者、顧客、其他非技術(shù)性的角色、具體的技術(shù)人員；他非技術(shù)性的角色、具體的技術(shù)人員；v看起來是事實(shí)的合理描述看起來是事實(shí)的合理描述(有時(shí)的確包含真有時(shí)的確包含真實(shí)的成分實(shí)的成分)、符合直覺，并經(jīng)常被拿來做宣、符合直覺，并經(jīng)常被拿來做宣傳；傳；v實(shí)際上誤導(dǎo)了管理者和技術(shù)人員對(duì)軟件開發(fā)實(shí)際上誤導(dǎo)了管理者和技術(shù)人員對(duì)軟件開發(fā)的態(tài)度，從而引發(fā)了嚴(yán)重的問題。的態(tài)度，從而引發(fā)了嚴(yán)重的問題。軟件神話的幾個(gè)例子n客戶：客戶：軟件改起來簡(jiǎn)單，你們先做著，做好軟件改起來簡(jiǎn)單，你們先做著，做好了我看看，不合適再改。了我看看，不合適再改。我就需要你們做一個(gè)類似我

9、就需要你們做一個(gè)類似Excel的功能，的功能，但是要符合我的要求。但是要符合我的要求。軟件神話的幾個(gè)例子n開發(fā)者：開發(fā)者：客戶要什么，我們就做什么；客戶要什么，我們就做什么；當(dāng)我完成程序并將其交付使用之后，我的任當(dāng)我完成程序并將其交付使用之后，我的任務(wù)便結(jié)束了；務(wù)便結(jié)束了；軟件還沒開發(fā)完呢，好不好用等做完再說；軟件還沒開發(fā)完呢，好不好用等做完再說；程序好使就行，其他無所謂；程序好使就行，其他無所謂；軟件工程將導(dǎo)致我們產(chǎn)生大量的無用文檔，軟件工程將導(dǎo)致我們產(chǎn)生大量的無用文檔，并因此降低工作效率；并因此降低工作效率；軟件神話的幾個(gè)例子n軟件公司的管理者：軟件公司的管理者：我們制定了完善的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

10、，只要我們制定了完善的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，只要照章執(zhí)行，軟件開發(fā)就不會(huì)出問題；照章執(zhí)行，軟件開發(fā)就不會(huì)出問題；軟件項(xiàng)目拖期了，再招聘幾個(gè)人，很軟件項(xiàng)目拖期了，再招聘幾個(gè)人，很快就能趕上進(jìn)度；快就能趕上進(jìn)度；只要我們使用了最先迚的軟件開發(fā)語(yǔ)只要我們使用了最先迚的軟件開發(fā)語(yǔ)言、開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境，軟件項(xiàng)目言、開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境，軟件項(xiàng)目將會(huì)一帆風(fēng)順。將會(huì)一帆風(fēng)順。軟件危機(jī)v軟件危機(jī)軟件危機(jī)(Software Crisis)(Software Crisis)：計(jì)算機(jī)軟件的開：計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程所遇到的一系列嚴(yán)重問題。發(fā)和維護(hù)過程所遇到的一系列嚴(yán)重問題。v 軟件危機(jī)的表現(xiàn)：軟件危機(jī)的表現(xiàn)：v對(duì)軟件開發(fā)

11、成本和進(jìn)度的估算很不準(zhǔn)確，甚至嚴(yán)重對(duì)軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估算很不準(zhǔn)確，甚至嚴(yán)重拖期和超出預(yù)算；拖期和超出預(yù)算；v無法滿足用戶需求，導(dǎo)致用戶很不滿意；無法滿足用戶需求，導(dǎo)致用戶很不滿意；v質(zhì)量很不可靠，經(jīng)常失效；質(zhì)量很不可靠，經(jīng)常失效；v難以更改、調(diào)試和增強(qiáng)；難以更改、調(diào)試和增強(qiáng)；v沒有適當(dāng)?shù)奈臋n；沒有適當(dāng)?shù)奈臋n；v軟件成本比重上升；軟件成本比重上升；v軟件開發(fā)生產(chǎn)率跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅速深入的趨勢(shì)。軟件開發(fā)生產(chǎn)率跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅速深入的趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)數(shù)字：混亂的軟件開發(fā)為何出現(xiàn)這種情況？v客觀上：軟件產(chǎn)品開發(fā)的復(fù)雜度和難度隨軟件規(guī)模呈指客觀上：軟件產(chǎn)品開發(fā)的復(fù)雜度和難度隨軟件規(guī)模呈指數(shù)級(jí)別增長(zhǎng)。數(shù)

12、級(jí)別增長(zhǎng)。v隨著軟件規(guī)模的急速增長(zhǎng)，軟件的開發(fā)方法已經(jīng)不適用隨著軟件規(guī)模的急速增長(zhǎng)，軟件的開發(fā)方法已經(jīng)不適用了。了。v主觀上：軟件開發(fā)人員缺乏工程性的、系統(tǒng)性的方法論。主觀上：軟件開發(fā)人員缺乏工程性的、系統(tǒng)性的方法論。v程序員具有編程的能力，但對(duì)軟件開發(fā)這一過程性較強(qiáng)程序員具有編程的能力，但對(duì)軟件開發(fā)這一過程性較強(qiáng)的任務(wù)卻缺乏足夠的工程化思維；的任務(wù)卻缺乏足夠的工程化思維；v對(duì)軟件開發(fā)的一些認(rèn)識(shí)的誤區(qū)：軟件神話對(duì)軟件開發(fā)的一些認(rèn)識(shí)的誤區(qū)：軟件神話(Software (Software myths)myths)；v沒有將沒有將“軟件產(chǎn)品研發(fā)軟件產(chǎn)品研發(fā)”與與“程序編碼程序編碼”區(qū)分清楚；區(qū)分清楚

13、；v忽視需求分析、輕視軟件維護(hù)。忽視需求分析、輕視軟件維護(hù)。軟件工程的提出軟件工程的提出v組織管理組織管理 工程化的項(xiàng)目管理方法工程化的項(xiàng)目管理方法 系統(tǒng)化的軟件開發(fā)過程管理系統(tǒng)化的軟件開發(fā)過程管理 嚴(yán)格的質(zhì)量保障方法嚴(yán)格的質(zhì)量保障方法v技術(shù)措施技術(shù)措施 新型軟件開發(fā)技術(shù)與方法新型軟件開發(fā)技術(shù)與方法 先進(jìn)的軟件工具先進(jìn)的軟件工具什么是軟件工程v軟件工程：（軟件工程：（1）將系統(tǒng)化的、嚴(yán)格約束的、）將系統(tǒng)化的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)，可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)，即將工程化應(yīng)用于軟件。（即將工程化應(yīng)用于軟件。（2）在（）在（1）中所定）中所定義的過程中的

14、方法研究。義的過程中的方法研究。v軟件工程重要的不是技術(shù)而是如何開發(fā)軟件項(xiàng)軟件工程重要的不是技術(shù)而是如何開發(fā)軟件項(xiàng)目的思想目的思想v軟件工程是一種建?；顒?dòng)軟件工程是一種建?；顒?dòng)v軟件工程是一種解決問題的活動(dòng)軟件工程是一種解決問題的活動(dòng)v軟件工程是一種知識(shí)獲取的活動(dòng)軟件工程是一種知識(shí)獲取的活動(dòng)v軟件工程是一種受軟件工程原理指導(dǎo)的活動(dòng)軟件工程是一種受軟件工程原理指導(dǎo)的活動(dòng)歸納起來，“軟件工程”是v 范圍：范圍： 軟件開發(fā)過程軟件開發(fā)過程(設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)) 軟件開發(fā)中應(yīng)遵循的原則和管理技術(shù)軟件開發(fā)中應(yīng)遵循的原則和管理技術(shù) 軟件開發(fā)中所采用的技術(shù)和工具軟件開發(fā)中所采用的技

15、術(shù)和工具v 目標(biāo)：目標(biāo)： 高質(zhì)量高質(zhì)量 按時(shí)交付按時(shí)交付 控制成本控制成本 滿足用戶需求滿足用戶需求軟件工程v問題問題 現(xiàn)實(shí)世界是雜亂的現(xiàn)實(shí)世界是雜亂的 如果現(xiàn)實(shí)世界不符合我們的期望，就出現(xiàn)了問題如果現(xiàn)實(shí)世界不符合我們的期望，就出現(xiàn)了問題 涵蓋領(lǐng)域廣涵蓋領(lǐng)域廣 幾乎人類涉足的所有領(lǐng)域幾乎人類涉足的所有領(lǐng)域 其它工程問題領(lǐng)域是有限的其它工程問題領(lǐng)域是有限的 大多數(shù)問題不清晰，需要探索大多數(shù)問題不清晰，需要探索 在其它工程領(lǐng)域，問題是清晰、明確的在其它工程領(lǐng)域，問題是清晰、明確的 工程思想工程思想 客觀的客觀的 (Know what you want to)v 軟件工程師能掌握這么多知識(shí)嗎軟件工程

16、師能掌握這么多知識(shí)嗎? 作為一個(gè)軟件工程師，溝通和協(xié)商的技能是很重要的作為一個(gè)軟件工程師，溝通和協(xié)商的技能是很重要的 能夠與各種各樣的人合作，尤其是客戶能夠與各種各樣的人合作，尤其是客戶 團(tuán)隊(duì)工作團(tuán)隊(duì)工作軟件工程v科學(xué)科學(xué) + 原則原則 + 藝術(shù)藝術(shù) 科學(xué)科學(xué)-計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)是軟件工程的基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)是軟件工程的基礎(chǔ)具備計(jì)算機(jī)科學(xué)的特征具備計(jì)算機(jī)科學(xué)的特征軟件實(shí)體軟件實(shí)體 (編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言)方法方法/方法學(xué)方法學(xué)/技術(shù)技術(shù) 原則原則-分享成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分享成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)方法方法/技術(shù)技術(shù)問題問題/解決方案解決方案 藝術(shù)藝術(shù)創(chuàng)造性創(chuàng)造性軟件工程的內(nèi)容v例如：去北方森林動(dòng)物園例如：去北方森林

17、動(dòng)物園v質(zhì)量關(guān)注點(diǎn)：安全、時(shí)間、舒適、費(fèi)用質(zhì)量關(guān)注點(diǎn)：安全、時(shí)間、舒適、費(fèi)用v過程：制定計(jì)劃和費(fèi)用，確定路線和方過程：制定計(jì)劃和費(fèi)用，確定路線和方法法v方法：騎車、開車、報(bào)旅行社方法：騎車、開車、報(bào)旅行社v工具：自行車、汽車、獲取信息工具：自行車、汽車、獲取信息v實(shí)踐：具體的操作，如：哪里轉(zhuǎn)彎，哪實(shí)踐：具體的操作，如：哪里轉(zhuǎn)彎，哪里有路障里有路障軟件工程的范疇一個(gè)實(shí)例v某軟件公司開發(fā)。某軟件公司開發(fā)。v水泥生產(chǎn)企業(yè)信息管理系統(tǒng)水泥生產(chǎn)企業(yè)信息管理系統(tǒng)， 2006-2010 累計(jì)銷售額累計(jì)銷售額 1000萬(wàn)。萬(wàn)。v 軟件產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)，目前版本軟件產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)，目前版本V3.0.2一個(gè)實(shí)例：產(chǎn)品研

18、發(fā)過程 市場(chǎng)調(diào)研，可行性分析，決策市場(chǎng)調(diào)研，可行性分析，決策 投標(biāo)投標(biāo) 項(xiàng)目建議書項(xiàng)目建議書、項(xiàng)目合同項(xiàng)目合同 成立項(xiàng)目組，制定項(xiàng)目計(jì)劃及分工成立項(xiàng)目組，制定項(xiàng)目計(jì)劃及分工 項(xiàng)目計(jì)劃項(xiàng)目計(jì)劃 業(yè)務(wù)需求調(diào)研、分析業(yè)務(wù)需求調(diào)研、分析 業(yè)務(wù)調(diào)研報(bào)告業(yè)務(wù)調(diào)研報(bào)告，需求分析需求分析（3個(gè)月）個(gè)月） 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 概要設(shè)計(jì)報(bào)告概要設(shè)計(jì)報(bào)告，詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告（3個(gè)月）個(gè)月） 軟件構(gòu)建軟件構(gòu)建 程序源碼程序源碼、集成測(cè)試報(bào)告集成測(cè)試報(bào)告、用戶使用手冊(cè)用戶使用手冊(cè)（6個(gè)月）個(gè)月） 軟件實(shí)施軟件實(shí)施 實(shí)施計(jì)劃實(shí)施計(jì)劃、軟件問題清單軟件問題清單（2-5個(gè)月）個(gè)月） 軟件服務(wù)軟件服務(wù) 軟件問題清單軟件問題清單一個(gè)實(shí)例：產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)第一章要點(diǎn)瀏覽v概念：計(jì)算機(jī)軟件是由專業(yè)人員開概念：計(jì)算機(jī)軟件是由專業(yè)人員開發(fā)并長(zhǎng)期維護(hù)的軟件產(chǎn)品。完整的發(fā)并長(zhǎng)期維護(hù)的軟件產(chǎn)品。完整的軟件產(chǎn)品包括了在各種不同容量和軟件產(chǎn)品包括了在各種不同容量和體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)上的可執(zhí)行程序，體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)上的可執(zhí)行