軟件工程(概論)概述課件

1、軟件工程方法與實(shí)踐，竇萬(wàn)峰等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2009.5軟件工程導(dǎo)論張海藩編著，清華大學(xué)出版社人月神話，佛雷德里克.布魯克斯著，UMLChina翻譯組 汪穎譯，清華大學(xué)出版社軟件工程水利工程建筑工程機(jī)械工程軟件工程傳統(tǒng)工程氣象工程生物工程第1章 概述2新興工程第1章 概述SoftwareSoft+Ware軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它包括程序、數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合。軟件與硬件、人、過(guò)程等共同構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。第1章 概述 軟件是一種邏輯實(shí)體，而不是具體的物理實(shí)體軟件的特點(diǎn)硬件失效率曲線時(shí)間失效率磨合調(diào)整磨損用壞修改點(diǎn)時(shí)間失效率軟件失效率曲線實(shí)際曲線理想曲線軟件的生產(chǎn)與

2、硬件不同 軟件的特點(diǎn)第1章 概述軟件的成本相當(dāng)昂貴軟件技術(shù)的發(fā)展落后于需求時(shí)間軟件復(fù)雜性軟件需求差距軟件技術(shù)硬、軟件成本比例的變化時(shí)間成本%軟件硬件軟件的特點(diǎn)第1章 概述第1章 概述 程序設(shè)計(jì)階段：40-50年代，實(shí)用高級(jí)語(yǔ)言出現(xiàn)前（直接二進(jìn)制編碼，主要用于解決科學(xué)計(jì)算問(wèn)題，編程難以掌握，匯編語(yǔ)言出現(xiàn)，程序質(zhì)量取決于個(gè)人技巧）； 程序系統(tǒng)階段：60年代，軟件工程出現(xiàn)前（軟件應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，高級(jí)語(yǔ)言出現(xiàn)，硬件無(wú)關(guān)性，軟件危機(jī)出現(xiàn)）； 軟件工程階段：70年代，軟件工程出現(xiàn)后（程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)化思想的提出）； 互聯(lián)網(wǎng)階段：新世紀(jì)以來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用后。軟件發(fā)展史第1章 概述軟件生態(tài)鏈的變化硬

3、件（主機(jī)、PC、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）嵌入式軟件基礎(chǔ)（系統(tǒng)）軟件（OS、DB）系統(tǒng)集成應(yīng)用軟件最終用戶第1章 概述軟件生態(tài)鏈的變化硬件（主機(jī)、PC、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）嵌入式軟件基礎(chǔ)（系統(tǒng)）軟件（OS、DB）系統(tǒng)集成應(yīng)用軟件最終用戶中間件第1章 概述軟件危機(jī) 正像一只逃亡的野獸落到泥潭中做垂死的掙扎， 越是掙扎，陷的越深，最后無(wú)法逃脫滅頂?shù)臑?zāi)難。 IBM 360系統(tǒng) 開(kāi)發(fā)時(shí)間：1963-1966年 投入人力：5000人年 代碼量：超過(guò)100萬(wàn)行 每個(gè)版本都是從上一個(gè)版本找出1000個(gè)錯(cuò)誤而修訂的結(jié)果第1章 概述軟件危機(jī) 在軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題 包含兩個(gè)問(wèn)題：如何開(kāi)發(fā)、如何維護(hù) 典型表現(xiàn)：

4、對(duì)開(kāi)發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確，開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)周期嚴(yán)重超標(biāo)；(2) 用戶對(duì)“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生；(3) 軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不??；(4) 由于沒(méi)有文檔資料軟件常常是不可維護(hù)的，軟件修改和維護(hù)非常困難；(5) 軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占比例逐年上升；(6) 軟件開(kāi)發(fā)生產(chǎn)率很低。第1章 概述軟件危機(jī)的原因 軟件的不可見(jiàn)性： 軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的邏輯部件而不是物理部件，管理和控制軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程相當(dāng)困難。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn) 錯(cuò)誤，很可能是遇到了一個(gè)在開(kāi)發(fā)時(shí)期引入的，在測(cè)試階段沒(méi)能檢測(cè)出來(lái)的故障。 因此，軟件維護(hù)通常意味著改正或修改原來(lái)的設(shè)計(jì)，這就在客觀上使得軟件較難維護(hù)。 軟件規(guī)模

5、不斷擴(kuò)大： 程序的復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。如何保證每個(gè)人完成的工作合在一起確實(shí)能構(gòu) 成一個(gè)高質(zhì)量的大型軟件系統(tǒng)，更是一個(gè)極端復(fù)雜困難的問(wèn)題，不僅涉及許多技術(shù)問(wèn)題，諸如分析方法、 設(shè)計(jì)方法、形式說(shuō)明方法、版本控制等，更重要的是必須有嚴(yán)格而科學(xué)的管理。第1章 概述軟件危機(jī)的原因 對(duì)軟件的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)： 與軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)有關(guān)的許多錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)和作法的形成，可以歸因于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的早期軟件 開(kāi)發(fā)的個(gè)體化特點(diǎn)。錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)和作法主要表現(xiàn)為忽視軟件需求分析的重要性，認(rèn)為軟件開(kāi)發(fā)就是寫(xiě)程 序并設(shè)法使之運(yùn)行，輕視軟件維護(hù)等。事實(shí)上，對(duì)用戶要求沒(méi)有完整準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)就匆忙著手編寫(xiě)程序 是軟件開(kāi)發(fā)工程失敗的主

6、要原因之一。 軟件生命周期：一個(gè)軟件從定義、開(kāi)發(fā)、使用和維護(hù)，直到最終被廢棄，要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的周期。 a）問(wèn)題定義 b）可行性研究 c）需求分析 c）軟件設(shè)計(jì)（總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)） d）編寫(xiě)程序（軟件開(kāi)發(fā)全部工作量的10%-20%） e）測(cè)試和維護(hù)（軟件開(kāi)發(fā)全部工作量的40%-50%）軟件是程序以及開(kāi)發(fā)、使用和維護(hù)程序需要的所有文擋。第1章 概述軟件工程框架基本過(guò)程支持過(guò)程組織過(guò)程選取適宜的開(kāi)發(fā)模型采用合適的設(shè)計(jì)方法提供高質(zhì)量的工程支持重視軟件工程的管理目標(biāo)原則過(guò)程規(guī)定了軟件工程實(shí)踐的結(jié)果（即軟件）應(yīng)具有的基本性質(zhì)需求、分析與設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、確認(rèn)與測(cè)試、維護(hù)與支持可用性性確正經(jīng)濟(jì)性 為軟件開(kāi)發(fā)提供

7、了 “如何做” 的技術(shù) 個(gè)性化方法結(jié)構(gòu)化方法面向?qū)ο蠓椒ㄜ浖?fù)用第1章 概述軟件工程范疇 軟件工程學(xué) 軟件開(kāi)發(fā)技術(shù) 軟件工程管理軟件開(kāi)發(fā)方法學(xué) 軟件工具 軟件工程環(huán)境 軟件工程管理學(xué) 軟件產(chǎn)權(quán)保護(hù) 軟件經(jīng)濟(jì)學(xué) 目的：為了按進(jìn)度及預(yù)算完成軟件計(jì)劃 內(nèi)容：成本估算、進(jìn)度安排、人員組織、質(zhì)量保證等推遲實(shí)現(xiàn)；逐步求精；分解與抽象；信息隱蔽；質(zhì)量保證。軟件工程的基本思想第1章 概述軟件工程的發(fā)展階段1、第一代軟件工程 傳統(tǒng)的軟件工程60年代末到70年代為了克服“軟件危機(jī)” (Software Crisis)提出“軟件工程”的名詞，將軟件開(kāi)發(fā)納入工程化的軌道，基本形成軟件工程的概念、框架、技術(shù)和方法。稱為

8、傳統(tǒng)的軟件工程。2、第二代軟件工程 對(duì)象工程80年代中到90年代，面向?qū)ο蟮姆椒ㄅc技術(shù)得到發(fā)展，研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)，演化為一種完整的軟件開(kāi)發(fā)方法和系統(tǒng)的技術(shù)體系，稱為對(duì)象工程。第1章 概述軟件工程的發(fā)展階段3、第三代軟件工程 過(guò)程工程80年代中開(kāi)始，人們?cè)谲浖_(kāi)發(fā)的實(shí)踐過(guò)程中認(rèn)識(shí)到：提高軟件生產(chǎn)率，保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵是“軟件過(guò)程”，是軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)中的管理和支持能力，逐步形成軟件過(guò)程工程。4、第四代軟件工程 構(gòu)件工程90起年代，基于構(gòu)件（Component）的開(kāi)發(fā)方法取得重要進(jìn)展，軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可通過(guò)使用現(xiàn)成的可復(fù)用構(gòu)件組裝完成，而無(wú)需從頭開(kāi)始構(gòu)造，以此達(dá)到提高效率和質(zhì)量，降

9、低成本的目的。第1章 概述軟件工程過(guò)程 ISO 9000定義：軟件工程過(guò)程是把輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動(dòng)。 從軟件開(kāi)發(fā)的觀點(diǎn)看，它就是使用適當(dāng)?shù)馁Y源（包括人員、硬軟件工具、時(shí)間等），為開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行的一組 開(kāi)發(fā)活動(dòng)，在過(guò)程結(jié)束時(shí)將輸入（用戶要求）轉(zhuǎn)化為輸出（軟件產(chǎn)品）。 軟件工程過(guò)程定義了：方法使用的順序、要求交付的文檔資料、為保證質(zhì)量和適應(yīng)變化所需要的管理、軟件 開(kāi)發(fā)各個(gè)階段完成的里程碑。 軟件工程過(guò)程包含基本活動(dòng)：開(kāi)發(fā)活動(dòng)：軟件開(kāi)發(fā)模型；項(xiàng)目管理活動(dòng)：項(xiàng)目的范圍（要做的內(nèi)容）、進(jìn)度（要花費(fèi)的時(shí)間）、成本（要耗費(fèi)的資源）過(guò)程改進(jìn)活動(dòng)：關(guān)注質(zhì)量、軟件開(kāi)發(fā)的最佳實(shí)踐、過(guò)程定義和改進(jìn)第1章 概述軟件生存周期軟件從產(chǎn)生、發(fā)展到成熟、直至衰亡為止的全過(guò)程軟件生存周期包含三個(gè)階段： 軟件定義 軟件開(kāi)發(fā) 軟件運(yùn)行維護(hù)軟件生存周期模型是軟件工程思想的具體化，是跨越軟件生存周期的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)所實(shí)施的全部活動(dòng)和任務(wù)的過(guò)程框架。常用的軟件生存周期模型有：瀑布模型 迭代模型 螺旋模型 增量模型 噴泉模型 快速應(yīng)用開(kāi)發(fā)（ RAD ）模型 第1章 概述軟件工程的知識(shí)結(jié)構(gòu)2001年5月ISO/IEC JTC 1發(fā)布了SWEBOK指南V0.95（試用