軟件工程實(shí)踐

1、軟件工程實(shí)踐軟件工程實(shí)踐2內(nèi)容1. 概述2. 軟件過程和生命周期3. 4. 需求工程5. 軟件設(shè)計(jì)6. 軟件實(shí)現(xiàn)7. 軟件測試8. 軟件交付考核 閉卷考試(40%)+實(shí)踐成果(60%)教材 譚慶平等著軟件工程實(shí)踐教程，高等教育出版社，20091版。軟件工程實(shí)踐3內(nèi)容參考書目Roger S Pressman 著Software Engineering, A Practitioners Approach 4th Edition, 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.Shari Lawrence Pfleeger著Software Engineering Theory an Practice3rd Ed

2、ition，北京：高等教育出版社，2006.孫家廣主編軟件工程理論、方法與實(shí)踐 第一版，北京：高等教育出版社，2005.劉兵等編軟件工程實(shí)踐教程第一版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.韓萬江編軟件工程案例教程第一版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.軟件工程實(shí)踐4內(nèi)容1. 概述3. 軟件項(xiàng)目管理4. 軟件需求分析5. 軟件設(shè)計(jì)8. 軟件交付6. 軟件實(shí)現(xiàn)7. 軟件測試2. 軟件過程模型軟件工程基礎(chǔ)知識回顧 為后續(xù)階段以項(xiàng)目機(jī)制實(shí)施作知識準(zhǔn)備 項(xiàng)目實(shí)施階段，每個(gè)階段均須形成報(bào)告 軟件工程實(shí)踐5實(shí)施學(xué)生自由分組以形成團(tuán)隊(duì)，每組3-6人。團(tuán)隊(duì)合作完成一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目，每個(gè)學(xué)生完成相應(yīng)子任務(wù)。組建團(tuán)隊(duì)完成案

3、例匯報(bào)總結(jié)選擇案例軟件工程實(shí)踐6實(shí)踐案例1-課程注冊管理系統(tǒng) 為某所高校的教務(wù)管理部門開發(fā)一個(gè)課程注冊管理系統(tǒng)。在每學(xué)期開學(xué)前，教務(wù)管理人員可利用該系統(tǒng)輸入課程信息，設(shè)定課表（每門課的任課教師、上課地點(diǎn)和時(shí)間）。開學(xué)后，學(xué)生可以利用該系統(tǒng)查詢課程和課表信息，在第一周內(nèi)注冊課程或撤銷對課程的注冊。軟件系統(tǒng)負(fù)責(zé)將學(xué)生所選課程的列表通知計(jì)費(fèi)系統(tǒng)以確定學(xué)生應(yīng)繳納的選課費(fèi)用。任課教師在學(xué)期內(nèi)可隨時(shí)查詢選修所授課程的學(xué)生的信息，學(xué)生可隨時(shí)查詢課程信息、課表、本人所選課程列表，教務(wù)管理人員可隨時(shí)查詢所有信息。軟件工程實(shí)踐7實(shí)踐案例2-機(jī)票預(yù)訂管理系統(tǒng) 為某家機(jī)票預(yù)訂服務(wù)商開發(fā)一個(gè)機(jī)票查詢和預(yù)訂管理系統(tǒng)。該系

4、統(tǒng)中的航班和機(jī)票信息由多家航空公司提供，客戶可以通過 或上網(wǎng)方式查詢航班時(shí)刻表、機(jī)票可用信息、折扣信息，可以遠(yuǎn)程訂票、退票、通過銀行卡支付票款?？蛻舴秩悾航鹋瓶蛻?、銀牌客戶、普通客戶。普通客戶通過訂票積分至一定的額度可以逐步升級為銀牌客戶、金牌客戶。不同類別的客戶所享受的折扣可以不同。該系統(tǒng)還必須按每日、每周、每月給出機(jī)票銷售的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。 軟件工程實(shí)踐8實(shí)踐任務(wù)1、根據(jù)第二章（過程模型及生命期）所學(xué)內(nèi)容，撰寫所開發(fā)項(xiàng)目的開發(fā)過程模型。2、根據(jù)第三章（項(xiàng)目管理）所學(xué)內(nèi)容，編制所開發(fā)項(xiàng)目的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，以GANTT圖方法呈現(xiàn)。3、根據(jù)第四章（需求分析）所學(xué)內(nèi)容，撰寫所開發(fā)的項(xiàng)目的需求規(guī)格說明

5、書。需求文檔分兩部分，第一部分（Definition）,第二部分（Specification）。4、根據(jù)第五章（軟件設(shè)計(jì)）所學(xué)內(nèi)容，撰寫所開發(fā)的項(xiàng)目的設(shè)計(jì)說明書。包括：界面設(shè)計(jì)、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)三大類，可集中于一個(gè)文檔。5、編碼實(shí)現(xiàn)需要同學(xué)們到機(jī)房根據(jù)任務(wù)分工，各自實(shí)現(xiàn)分工模塊，并完成集成測試。6、對開發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行最終實(shí)地驗(yàn)收，并作項(xiàng)目總結(jié)。軟件工程實(shí)踐9結(jié)果任務(wù)1、2、3、4以電子文檔的形式提交； 任務(wù)5實(shí)地驗(yàn)收; 任務(wù)6由各組長以PPT方式講解匯報(bào)。電子文檔提交地址： 軟件工程實(shí)踐10概述IEEE給軟件下的定義：軟件是計(jì)算機(jī)程序、規(guī)程以及運(yùn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可能需要的相關(guān)文檔和數(shù)據(jù)。 2

6、000年中國軟件產(chǎn)業(yè)收入達(dá)590億; 2009年中國軟件產(chǎn)業(yè)收入達(dá)9513億，同比增長25.6% ;軟件出口185億美元，同比增長14% 。2010年中國軟件產(chǎn)業(yè)收入達(dá)萬億，同比增長31% ，占電子信息產(chǎn)業(yè)比重上升至18%。2011年中國軟件產(chǎn)業(yè)收入達(dá)萬億，同比增長32.4%軟件工程實(shí)踐什么是軟件?軟件歷史第一臺計(jì)算機(jī) ENIAC, 46晶體管計(jì)算機(jī) IBM 7090, 58Software was free addition to hardware集成電路計(jì)算機(jī) IBM 360, 64Software was first priced, 69軟件工程實(shí)踐什么是軟件?軟件系統(tǒng)的體積198919

7、9919961.5M700K4 bit 8 bit 16 bit Software Size (LOC)500K1M2M2.2M1989199919961.5M700K4 bit 8 bit 16 bit Software Size (LOC)500K1M2M2.2MDevelopment Period (year)10.5Telephone Terminal (Cell Phone)軟件工程實(shí)踐什么是軟件?軟件是一個(gè)集合，包含有： (1)指令（也可以說程序），執(zhí)行后會(huì)提供想要的功能和性能, (2)數(shù)據(jù)，使得程序能夠更加便利和充分的操作信息(3)文檔，描述程序的操作和使用.例子源碼、對象程序、

8、涉及文檔、測試數(shù)據(jù)等等軟件工程實(shí)踐什么是軟件?軟件的特性不可見性軟件產(chǎn)品很難去觸摸、感覺或識別或者鑒定，是一種不真實(shí)存在于物理環(huán)境中的虛擬實(shí)體邏輯性軟件產(chǎn)品的功能一般很難由人類來單獨(dú)完成，或者說人類完成的效率非常低下。例如郵件、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)等靈活性軟件產(chǎn)品很容易被改變和修改。保持其一致性是一件非常重要的工作，但這種特性也為軟件的重用提供了很好的支持，可以根據(jù)需求的變化而變化。軟件工程實(shí)踐什么是軟件?軟件的特點(diǎn)軟件是一種邏輯實(shí)體，而不是具體的物理實(shí)體。因而它具有抽象性軟件的生產(chǎn)與硬件不同，在它的開發(fā)過程中沒有明顯的制造過程在軟件的運(yùn)行和使用期間，沒有硬件那樣的機(jī)械磨損，老化問題軟件

9、工程實(shí)踐什么是軟件?軟件的特點(diǎn)軟件的開發(fā)和運(yùn)行常受到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制，對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有著不同程度的依賴性軟件的開發(fā)至今尚未完全擺脫手工藝的開發(fā)方式軟件本身是復(fù)雜的實(shí)際問題的復(fù)雜性程序邏輯結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 軟件成本相當(dāng)昂貴，涉及到社會(huì)因素軟件工程實(shí)踐17概念大中型軟件項(xiàng)目的成功有賴于系統(tǒng)化的軟件開發(fā)方法學(xué)和有紀(jì)律的軟件工程。 軟件質(zhì)量要素不僅包含正確性、可靠性、有效性和可用性，也包含可理解性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性。用戶優(yōu)先合理權(quán)衡放眼全局化繁為簡軟件工程實(shí)踐什么是“好的軟件” ?質(zhì)量術(shù)語Error錯(cuò)誤:人為的錯(cuò)誤；例如出現(xiàn)了輸入錯(cuò)誤、操作失誤的現(xiàn)象Fault故障：錯(cuò)誤的結(jié)果，在開發(fā)和維護(hù)中明顯出現(xiàn)的。例

10、如誤操作刪除了系統(tǒng)文件，導(dǎo)致了操作系統(tǒng)的崩潰。Failure失?。哼`背了需要的系統(tǒng)行為。例如由于開發(fā)中的錯(cuò)誤，導(dǎo)致出現(xiàn)了系統(tǒng)表現(xiàn)出的行為與需求不一致。?!human errorfaultfailurecan lead tocan lead to軟件工程實(shí)踐什么是“好的軟件”?好的軟件工程一般都必須包含一個(gè)產(chǎn)生質(zhì)量可靠的軟件產(chǎn)品的策略什么是“質(zhì)量”?產(chǎn)品的質(zhì)量。軟件產(chǎn)品本身的質(zhì)量，例如產(chǎn)品的性能、功能、可靠、安全等角度過程質(zhì)量。指的是開發(fā)軟件產(chǎn)品的過程是否有質(zhì)量。例如開發(fā)團(tuán)隊(duì)的質(zhì)量、人際溝通的效率、規(guī)程的規(guī)范性等等。CMM就是衡量過程的質(zhì)量。產(chǎn)品在商業(yè)環(huán)境中的質(zhì)量。更多的是其使用過程中用戶的評價(jià)

11、，投資回報(bào)等等。軟件工程實(shí)踐什么是“好的軟件”?產(chǎn)品本身的質(zhì)量用戶的觀點(diǎn)：人機(jī)界面友好的程度，易用性和是否是以用戶為中心的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的正確性等開發(fā)者的觀點(diǎn)：采用的技術(shù)是否成熟可靠？性能、可維護(hù)性、文檔是否齊全、是否可測試等等和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的外部質(zhì)量因素軟件工程實(shí)踐21CorrectnessReliabilityEfficiencyIntegrityUsabilityMaintainabilityTestabilityFlexibilityPortabilityReusabilityInteroperabilityCompletenessTraceabilityConsistencyAccu

12、racyError toleranceExecution efficiencyStorage efficiencyAccess controlAccess auditOperabilityTrainingCommunicativenessSimplicityConcisenessInstrumentationSelf-descriptivenessExpandabilityGeneralityModularitySoftware independenceMachine independenceCommunications commonalityData commonality軟件工程實(shí)踐什么是

13、“好的軟件”?過程質(zhì)量軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和其它工業(yè)界的產(chǎn)品的生產(chǎn)過程也是類似的。生產(chǎn)過程被分為了很多個(gè)活動(dòng)，一系列的活動(dòng)組成了整個(gè)生產(chǎn)過程。生產(chǎn)過程中的活動(dòng)均可能影響到最終的產(chǎn)品質(zhì)量。可能存在的問題是.在何時(shí)何地可能找到特別的一類故障？如何在開發(fā)的早期找到故障？最好是在產(chǎn)品出廠前。如何建立一種容錯(cuò)機(jī)制，使得在故障變成失敗之前使其發(fā)生的可能最小化？例如工業(yè)界的質(zhì)量管理制度，質(zhì)量員的存在等；有沒有一種活動(dòng)可以在保障質(zhì)量方面使得開發(fā)過程更加有效？質(zhì)量保障活動(dòng)。軟件工程實(shí)踐什么是“好的軟件”?過程質(zhì)量軟件工程中的過程建模和過程改進(jìn)活動(dòng)能力成熟度模型(CMM)實(shí)際上也是一種過程指導(dǎo)方針.軟件過程改進(jìn)和能

14、力測定模型(SPICE)ISO9001 模型統(tǒng)一過程模型(RUP)軟件工程實(shí)踐什么是“好的軟件”?商業(yè)環(huán)境中的質(zhì)量投資回報(bào)率(ROI)(總利潤 總成本) = ROI 總成本 通過調(diào)查，一般情況下，投資回報(bào)率的計(jì)算包括以下內(nèi)容： 培訓(xùn) 時(shí)間進(jìn)度 風(fēng)險(xiǎn) 質(zhì)量 生產(chǎn)力 過程 用戶 成本 買賣成本等軟件工程實(shí)踐什么是“好的軟件”?各種因素對商業(yè)環(huán)境下質(zhì)量的影響比例Software process groupQuality groupProcessInternal R&DAssessmentsMaterialsHardware costsFacilities0%10%20%30%40%50%60%70%

15、GeneralDocumentationSCE costsGeneralSoftware costsEffortPercent of intervieweesDollarsSCE-Software Capability Evaluation (軟件能力評鑒)R&D-Research and Development (研發(fā))軟件工程實(shí)踐如何獲得“好的軟件”系統(tǒng)方法工程方法軟件工程實(shí)踐系統(tǒng)方法項(xiàng)目在開發(fā)過程并不是處于一個(gè)真空當(dāng)中.硬件別的軟件任務(wù)已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)庫另外的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)指導(dǎo)自己開發(fā)的軟件的邊界是很重要的.項(xiàng)目包含的內(nèi)容是什么？什么是系統(tǒng)不包含的內(nèi)容？需要很明確的確定下來軟件工程實(shí)踐系統(tǒng)方法

16、系統(tǒng)中的元素：活動(dòng)和對象對象和活動(dòng)之間的關(guān)聯(lián)，和系統(tǒng)邊界相關(guān)的系統(tǒng)軟件工程實(shí)踐系統(tǒng)方法確定活動(dòng)和對象確定活動(dòng)從活動(dòng)中確定各種對象或者實(shí)體并確定對象之間的關(guān)系系統(tǒng)確定系統(tǒng)的邊界軟件工程實(shí)踐系統(tǒng)方法系統(tǒng)的例子Boundary呼吸系統(tǒng)中的實(shí)體:顆粒物質(zhì)氧氣二氧化碳水氮?dú)獗亲幼鞖夤苤夤艿群粑到y(tǒng)中的活動(dòng):吸氣過濾將空氣和血液進(jìn)行交換呼氣軟件工程實(shí)踐系統(tǒng)方法相關(guān)系統(tǒng)邊界一般情況下，沒有系統(tǒng)是單獨(dú)存在的.軟件工程實(shí)踐系統(tǒng)方法System boundaryComputerMail roomDatevalidationCalculationPay informationPay checksPrinting

17、工資發(fā)放系統(tǒng)的例子軟件工程實(shí)踐系統(tǒng)方法數(shù)據(jù)報(bào)表系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)針對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的計(jì)算系統(tǒng)從遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)到中心節(jié)點(diǎn)的通信系統(tǒng)軟件工程實(shí)踐工程方法構(gòu)造搭建房子 搭建軟件軟件工程實(shí)踐工程方法建造房子 vs. 軟件決定和分析房子的各種需求產(chǎn)生并記錄形成各種設(shè)計(jì)文檔細(xì)節(jié)描述確定和設(shè)計(jì)單獨(dú)房間的各種構(gòu)件建造各種構(gòu)件測試構(gòu)件集成構(gòu)件最后的修改持續(xù)的維護(hù)需求分析和定義系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)編寫代碼單元測試集成測試系統(tǒng)測試系統(tǒng)提交維護(hù)軟件工程實(shí)踐36軟件危機(jī)軟件危機(jī)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1) 軟件開發(fā)的成本和進(jìn)度難以準(zhǔn)確估計(jì)，延遲交付甚至取消項(xiàng)目的現(xiàn)象屢見不鮮。(2) 軟件存在著錯(cuò)誤多、性能低、不可靠、不

18、安全等質(zhì)量問題。(3) 軟件維護(hù)極其困難，而且很難適應(yīng)不斷變化的用戶需求和使用環(huán)境。如何解決軟件危機(jī)？軟件工程！軟件工程實(shí)踐37軟件工程1968年在北大西洋公約組織（NATO）舉行軟件可靠性的學(xué)術(shù)會(huì)議上正式提出“軟件工程（Software Engineering）”的概念。軟件工程是建立和使用一套合理的工程原則，以便獲得經(jīng)濟(jì)的軟件，這種軟件是可靠的，可以在實(shí)際機(jī)器上高效的運(yùn)行。 (Fritz Bauer, at the First NATO Conference on Software Engineering)軟件工程是一門交叉性的工程學(xué)科，重點(diǎn)研究如何以系統(tǒng)的、可控的、高效的方式開發(fā)和維護(hù)高

19、質(zhì)量軟件的問題。軟件工程實(shí)踐什么是軟件工程?定義: 軟件工程是涉及軟件產(chǎn)品的系統(tǒng)化生產(chǎn)和維護(hù)的技術(shù)性和管理性規(guī)則，軟件產(chǎn)品應(yīng)該在成本估計(jì)的范圍內(nèi)，準(zhǔn)時(shí)的被開發(fā)和修改. (Fairley, R., Software Engineering Concepts. New York: McGraw-Hill, 1985. )軟件工程是: (1)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)，即將工程化應(yīng)用于軟件. (2) (1)中所述方法的研究. (IEEE Std 610-1990 )軟件工程實(shí)踐39軟件工程軟件工程以關(guān)注軟件質(zhì)量為目標(biāo)，包括過程、方法和工具等三個(gè)要素。其中，軟件過

20、程涉及開發(fā)軟件產(chǎn)品的一組活動(dòng)及其結(jié)果；軟件工程方法為軟件開發(fā)過程提供“如何做”的技術(shù)；CASE工具為軟件開發(fā)方法提供自動(dòng)的或半自動(dòng)的軟件支撐環(huán)境，輔助軟件開發(fā)任務(wù)的完成。軟件工程人員不應(yīng)該只關(guān)心技術(shù)，應(yīng)當(dāng)對整個(gè)社會(huì)承擔(dān)重要的責(zé)任，應(yīng)當(dāng)遵循本行業(yè)的職業(yè)道德規(guī)范，否則無法在這個(gè)行業(yè)中長久立足。軟件工程實(shí)踐軟件工程總結(jié)：軟件工程是涉及到軟件產(chǎn)品所有方面的工程化規(guī)則.軟件工程師應(yīng)該采用系統(tǒng)化和有組織的方法，使用合適的工具和技術(shù)來解決具體的問題，并考慮到開發(fā)的限制和可用的資源.軟件工程實(shí)踐軟件工程問題的分析與合成PROBLEMSubproblem 1Subproblem 3Subproblem 2Sub

21、problem 4軟件工程實(shí)踐軟件工程問題的分析與合成SOLUTIONSolution 1Solution 3Solution 2Solution 4軟件工程實(shí)踐軟件工程我們要解決問題，需要方法或者技術(shù)：主要是產(chǎn)生結(jié)果的過程工具：完成工作的工具和自動(dòng)化系統(tǒng)，類似流水線的東西，降低生產(chǎn)的難度過程：如何解決工具和技術(shù)組合的方法？范例：做事情的類型，也就是總結(jié)生產(chǎn)軟件的過程模型軟件工程實(shí)踐軟件工程軟件工程所處的位置?COMPUTER SCIENCE SOFTWAREENGINEERINGCUSTOMERTheories Tools andTechniques toSolve ProblemProbl

22、emComputerFunctions軟件工程實(shí)踐軟件工程計(jì)算機(jī)科學(xué)和軟件工程之間有何不同?計(jì)算機(jī)科學(xué)關(guān)心的是理論和基礎(chǔ)性的知識；軟件工程關(guān)心的則是開發(fā)和提交有用軟件的實(shí)踐活動(dòng).計(jì)算機(jī)科學(xué)家解決的是計(jì)算機(jī)本身的問題，而軟件工程師則是將計(jì)算機(jī)作為工具以生產(chǎn)有質(zhì)量的軟件. 軟件工程實(shí)踐軟件工程計(jì)算機(jī)科學(xué)和軟件工程之間有何不同?系統(tǒng)工程師關(guān)心的是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的所有方面，包括硬件、軟件、和過程。軟件工程則只是其中的一個(gè)部分，系統(tǒng)工程師關(guān)心的是開發(fā)軟件基礎(chǔ)、控制、應(yīng)用和系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫.系統(tǒng)工程師關(guān)心的是系統(tǒng)說明、體系結(jié)構(gòu)涉及、集成和開發(fā).軟件工程實(shí)踐軟件工程軟件工程涉及到的人員：客戶: 公司、組織

23、、和為軟件付費(fèi)的人. 開發(fā)者: 公司、組織和為客戶創(chuàng)建軟件的人（包括管理者和測試者）. 用戶:真正使用該系統(tǒng)的人.軟件工程實(shí)踐軟件工程軟件工程涉及到的人員CUSTOMERSponsors systemdevelopmentUSERUsessystemDEVELOPERBuildssystemContractualobligation$,needsSoftware systemNeeds軟件工程實(shí)踐軟件工程 開發(fā)團(tuán)隊(duì)的成員 每個(gè)工程師一般只是擅長開發(fā)中的一個(gè)方面.需求分析員程序員測試人員培訓(xùn)師維護(hù)團(tuán)隊(duì)配置管理團(tuán)隊(duì)軟件工程實(shí)踐50軟件工程的目標(biāo)軟件工程的目標(biāo) :(1) 支付較低的開發(fā)成本；(2)

24、達(dá)到要求的軟件功能；(3) 獲取較好的軟件性能；(4) 開發(fā)的軟件易于移植；(5) 需要較低的維護(hù)費(fèi)用；(6) 能按時(shí)完成開發(fā)任務(wù)，及時(shí)交付使用；(7) 開發(fā)的軟件可靠性高。軟件工程實(shí)踐51軟件工程的發(fā)展軟件工程的發(fā)展主要經(jīng)歷了四個(gè)階段 :第一階段：控制機(jī)器（19561967）；第二階段：控制過程（19681982）第三階段：控制復(fù)雜性（19831995） 第四階段：開放式的軟件工程（1996至今）軟件工程實(shí)踐52軟件工程的發(fā)展軟件工程實(shí)踐53軟件工程的發(fā)展軟件工程實(shí)踐54軟件工程的發(fā)展軟件工程實(shí)踐55軟件工程的發(fā)展軟件工程實(shí)踐56軟件工程知識體系IEEE的軟件工程知識體系指南(SWEBOK)中界定了軟件工程的11個(gè)知識領(lǐng)域：軟件需求 Software requirement軟件設(shè)計(jì) Software design軟件構(gòu)件 Software construction軟件測試 Software testing軟件維護(hù) Software maintenance軟件配置管理 Software configuration management軟件工程實(shí)踐57軟件工程知識體系IEEE的軟件工程知識體系指南(S