物聯(lián)網(wǎng)工程實踐課件：4 軟件工程

物聯(lián)網(wǎng)軟件工程物聯(lián)網(wǎng)軟件工程--目錄1物聯(lián)網(wǎng)軟件工程概述起始案例軟件和軟件危機軟件過程模型2軟件需求3軟件設(shè)計起始案例比爾蓋子是一名建筑工人起初只干一些比較簡單的建筑工作憑個人技術(shù)和經(jīng)驗，不需要特別設(shè)計，可以順利完成如同編寫早期比較小的程序起始案例新任務(wù)：建造一間非常美麗而完整的房間工作變得復(fù)雜許多像不斷發(fā)展的軟件，功能越來越多，越來越復(fù)雜起始案例軟件復(fù)雜性圖形用戶界面客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)分布式應(yīng)用數(shù)據(jù)通信超大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫起始案例比爾想到需要更多的人手幫他終于組成了自己工作團隊就像軟件中的項目團隊軟件項目團隊中的角色項目經(jīng)理技術(shù)負責人軟件架構(gòu)師項目團隊分析師設(shè)計人員開發(fā)人員測試人員項目人員構(gòu)成比例例子：微軟EXCHANGE2000SERVER的開發(fā)：項目經(jīng)理：25人開發(fā)人員：140人測試人員：350人WINDOWS2000：項目經(jīng)理：250人開發(fā)人員：1700人測試人員：3200人軟件工程師的工作項目設(shè)計與分析編碼編寫文檔測試團隊管理軟件開發(fā)過程“這次不能盲目開工，我們需要首先好好設(shè)計一下！”構(gòu)想分析設(shè)計構(gòu)造評估軟件的制作過程也非常相似軟件開發(fā)過程軟件開發(fā)可行性研究與計劃需求分析設(shè)計開發(fā)評估/測試維護建造房屋構(gòu)想分析設(shè)計構(gòu)造評估維護軟件開發(fā)基礎(chǔ)—目錄起始案例軟件和軟件危機軟件過程模型什么是軟件？軟件就是程序？×一定要糾正軟件就是程序，開發(fā)軟件就是編寫程序的錯誤觀念！

軟件定義：軟件是能夠完成預(yù)定功能和性能的可執(zhí)行的計算機程序和使程序正常執(zhí)行所需要的數(shù)據(jù)，加上描述軟件開發(fā)過程及其管理、程序的操作和使用的有關(guān)文檔。軟件的構(gòu)成：軟件=程序+文檔

軟件特征軟件不會磨損和老化軟件主要是研制，生產(chǎn)是簡單的拷貝軟件是一種邏輯實體，不是物理實體，它具有抽象性成本昂貴，其開發(fā)方式至今尚未擺脫手工方式軟件維護不同于硬件維修，易產(chǎn)生新的問題軟件具有“復(fù)雜性”，其開發(fā)和運行常受到計算機系統(tǒng)的限制，即受環(huán)境影響大軟件的特征失效率時間

硬件失效率曲線失效率時間實際曲線理想曲線

軟件失效率曲線軟、硬件失效情況的對比

硬件失效率曲線，是一U型曲線（即浴盆曲線）。軟件失效率曲線，它沒有U型曲線的右半翼。因為軟件不存在磨損和老化問題，然而存在退化問題。焦油坑中掙扎的巨獸軟件危機定義計算機軟件的開發(fā)和維護過程所遇到的一系列嚴重問題表現(xiàn)對軟件開發(fā)成本和進度的估算很不準確用戶很不滿意質(zhì)量很不可靠沒有適當?shù)奈臋n軟件成本比重上升供不應(yīng)求：軟件開發(fā)生產(chǎn)率跟不上計算機應(yīng)用迅速深入的趨勢國外軟件危機實例1963年美國飛往火星的火箭爆炸，造成1000萬美元的損失。原因是FORTRAN程序：

DO5I=1，3

誤寫為：DO5I=1.31967年蘇聯(lián)“聯(lián)盟一號”載人宇宙飛船在返航時，由于軟件忽略一個小數(shù)點，在進入大氣層時因打不開降落傘而燒毀。1991年2月25日美軍位于沙特阿拉伯宰赫蘭的軍營被一枚成功突防的“飛毛腿”擊中，死傷28人硬件/軟件成本變化趨勢軟件技術(shù)進步落后于需求增長國內(nèi)軟件危機的表現(xiàn)ERP成功率為零的討論國外軟件企業(yè)水土不服國內(nèi)軟件企業(yè)魚龍混雜財務(wù)+倉儲=ERP?軟件危機的原因原因客觀：軟件本身特點邏輯部件規(guī)模龐大主觀：不正確的開發(fā)方法忽視需求分析和設(shè)計錯誤認為：軟件開發(fā)=程序編寫輕視軟件維護軟件規(guī)模越來越大Windows95有1000萬行代碼

Windows2000有5000萬行代碼Exchange2000和Windows2000開發(fā)人員結(jié)構(gòu)Exchange2000Windows2000項目經(jīng)理25人約250人開發(fā)人員140人約1700人測試人員350人約3200人缺陷產(chǎn)生的原因

據(jù)美國一家公司統(tǒng)計，查出的軟件錯誤中，屬于需求分析和軟件設(shè)計的錯誤約占64%，屬于程序編寫的錯誤僅占36%。程序編寫的許多錯誤是“先天的”。軟件缺陷修復(fù)的代價020406080100編制說明書設(shè)計階段編寫代碼測試發(fā)布軟件在從需求、設(shè)計、編碼、測試一直到交付用戶公開使用后的過程中，都有可能產(chǎn)生和發(fā)現(xiàn)缺陷。隨著整個開發(fā)過程的時間推移，更正缺陷或修復(fù)問題的費用呈幾何級數(shù)增長。

有沒有銀彈？Brooks軟件工程面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計重用自動編程工具CMM（軟件能力成熟度模型）軟件開發(fā)基礎(chǔ)—目錄起始案例軟件和軟件危機軟件過程模型軟件開發(fā)過程模型軟件開發(fā)需要經(jīng)歷幾個步驟具體如何實施，具體項目不同，有所區(qū)別軟件開發(fā)過程模型：制作具體軟件時，開發(fā)步驟的具體實施方法瀑布模型瀑布模型瀑布模型——“線性順序模型”將每個階段都清楚定義了起止點產(chǎn)生明確的交付成果階段之間通過文檔進行溝通每個階段都必需完成全部規(guī)定的任務(wù)（文檔）后才能夠進入下一個階段可行性研究與計劃需求分析設(shè)計開發(fā)測試維護可行性研究報告需求說明書設(shè)計文檔程序測試報告可行性研究與計劃階段確定項目目的了解系統(tǒng)中客戶的期望確定系統(tǒng)的規(guī)模論證項目可行性技術(shù)可行性經(jīng)濟可行性操作可行性社會可行性需求分析階段開發(fā)人員尋求從他們自己的角度來理解問題沒有考慮技術(shù)問題按優(yōu)先次序排列需求生成并評估備選方案與管理人員評審?fù)扑]方案回答：要解決問題，必須完成哪些工作？需求分析階段需求是產(chǎn)品的根源需求工作的優(yōu)劣對產(chǎn)品影響最大獲取需求客戶同行、專家已經(jīng)存在的同類軟件產(chǎn)品行業(yè)標準、規(guī)則Internet相關(guān)資料可能遇到的問題用戶說不清楚需求誤解需求分析需求功能需求記錄在客戶需求說明書中軟件設(shè)計階段設(shè)計應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)設(shè)計用戶界面設(shè)計并集成數(shù)據(jù)庫用于設(shè)計詳細資料的原型設(shè)計并集成系統(tǒng)控件回答：應(yīng)該使用那些技術(shù)？應(yīng)如何解決問題？設(shè)計階段目的：根據(jù)用戶的需要制定標準，劃分并分配任務(wù)設(shè)計GUI標準設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程模塊設(shè)計編碼標準

構(gòu)建原型分配任務(wù)和監(jiān)督任務(wù)設(shè)計階段涉及的活動開發(fā)階段開發(fā)階段對用戶界面進行最后的修改

構(gòu)建數(shù)據(jù)庫通過添加代碼使其具備功能軟件測試階段制定測試計劃設(shè)計測試實施測試執(zhí)行測試評估測試回歸測試測試階段軟件測試關(guān)鍵問題測試由誰來執(zhí)行－who

測試什么－what

什么時候進行測試－when

怎樣進行測試－h(huán)ow測試V模型項目規(guī)劃項目需求分析項目概要分析項目詳細分析代碼編寫測試代碼編寫測試需求分析系統(tǒng)測試計劃集成測試計劃單元測試計劃產(chǎn)品發(fā)布系統(tǒng)測試集成測試單元測試軟件維護階段

當軟件產(chǎn)品制成并交付使用后，便開始了軟件生命周期的最后階段——運行和維護階段。軟件產(chǎn)品投入運行之后。仍有必要對軟件進行維護，維護工作又分為以下兩個部分。⑴程序維護◆正確性維護：改正在開發(fā)階段產(chǎn)生，在測試階段又沒有發(fā)現(xiàn)的錯誤?！暨m應(yīng)性維護：為適應(yīng)軟件的外界環(huán)境的變化引起的軟件修改。◆完善性維護：為擴充軟件系統(tǒng)功能或改善性能而進行的修改。⑵使用維護◆環(huán)境維護：為保證軟件產(chǎn)品正常