軟件工程知識講解

第一章軟件工程概念軟件由計算機程序、數(shù)據(jù)及文檔組成。軟件的特點抽象性軟件生產(chǎn)無明顯制造過程無磨損性對計算機硬件依賴性軟件的手工開發(fā)方式軟件本身復雜性軟件的高成本1軟件與硬件、數(shù)據(jù)庫、人、過程等共同構(gòu)成計算機系統(tǒng)。軟件種類可以從六個方面進行劃分:按功能分類應用軟件系統(tǒng)軟件支撐軟件軟件的概念2按規(guī)模分類微型小型中型大型甚大型極大型按工作方式分類分時軟件實時軟件交互式軟件批處理式軟件3按服務對象分類項目軟件產(chǎn)品軟件按使用頻度分類一次性使用軟件頻繁使用軟件按失效影響分類高可靠性軟件一般可靠性軟件每一類軟件在管理方面要求程度不同。4軟件的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段程序設計階段—50至60年代程序系統(tǒng)階段—60至70年代 軟件工程階段—70年代以后軟件工程概念的出現(xiàn)源自軟件危機。軟件的發(fā)展5軟件工程定義為“運用現(xiàn)代科學技術知識來設計并構(gòu)造計算機程序及為開發(fā)、運行和維護這些程序所必須的相關文檔資料?！避浖こ虒W定義為“建立并使用完善的工程化原則,以較經(jīng)濟的手段獲得能在實際機器上有效運行的可靠軟件的一系列方法?！避浖こ贪ㄈ齻€要素：方法、工具和過程。軟件工程定義6軟件工程需要解決的問題主要有：軟件成本、軟件可靠性、軟件維護、軟件生產(chǎn)率和軟件復用。軟件工程需要達到的基本目標：付出較低的開發(fā)成本達到要求的軟件功能取得較好的軟件性能開發(fā)的軟件易于移植需要較低的維護費用能按時完成開發(fā)，及時交付使用軟件工程的目標7ISO9000定義：軟件過程是把輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關的資源和活動。從軟件開發(fā)的觀點看，它就是使用適當?shù)馁Y源（包括人員、硬軟件工具、時間等），為開發(fā)軟件進行的一組開發(fā)活動，在過程結(jié)束時將輸入（用戶要求）轉(zhuǎn)化為輸出（軟件產(chǎn)品）。軟件工程過程8軟件工程過程定義了:方法使用的順序、要求交付的文檔資料、為保證質(zhì)量和適應變化所需要的管理、軟件開發(fā)各個階段完成的里程碑軟件工程過程包含四種基本的過程活動：Plan

軟件規(guī)格說明Do

軟件開發(fā)Check軟件確認Action

軟件演進9軟件有一個孕育、誕生、成長、成熟、衰亡的生存過程。這個過程即為軟件的生存期軟件生存期包含三個階段：軟件定義、軟件開發(fā)及軟件運行維護。軟件生存期模型是軟件工程思想的具體化，是跨越軟件生存期的系統(tǒng)開發(fā)、運行、維護所實施的全部活動和任務的過程框架。軟件生存期10常用的軟件生生存期模型有有瀑布模型演化模型螺旋模型增量模型噴泉模型智能模型軟件生存期模模型11瀑布模型需求定義系統(tǒng)與軟件設計集成與系統(tǒng)測試實現(xiàn)與單元測試運行與維護各項活動按自自上而下，相相互銜接的固固定次序，如如同瀑布逐級級下落。每項項活動均處于于一個質(zhì)量環(huán)環(huán)（輸入-處處理-輸出-評審）中。。12演化模型需求的采集與細化客戶評價原型快速設計建造原型加工原型產(chǎn)生樣品停止開始先開發(fā)一個““原型”軟件件，完成部分分主要功能，，展示給用戶戶并征求意見見，然后逐步步完善，最終終獲得滿意的的軟件產(chǎn)品。。13螺旋模型決定目標、方案和限制評價方案、識別風險、弱化風險開發(fā)、驗證、、下一級產(chǎn)品計劃下一階段段集成測試14螺旋旋模模型型螺旋旋模模型型將將瀑瀑布布模模型型與與演演化化模模型型結(jié)結(jié)合合起起來來，，并并且且加加入入兩兩種種模模型型均均忽忽略略了了的的風風險險分分析析。。螺旋旋模模型型沿沿著著螺螺線線旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，自自內(nèi)內(nèi)向向外外每每旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一一圈圈便便開開發(fā)發(fā)出出更更完完善善的的一一個個新新版版本本。。制定定計計劃劃確定定軟軟件件目目標標，，選選定定實實施施方方案案，，弄弄清清項項目目開開發(fā)發(fā)的的限限制制條條件件；；風險險分分析析分析析所所選選方方案案，，考考慮慮如如何何識識別別和和消消除除風風險險；；實施施工工程程實施施軟軟件件開開發(fā)發(fā)客戶戶評評估估評價價開開發(fā)發(fā)，，提提出出修修正正建建議議。。15增量量模模型型把軟軟件件產(chǎn)產(chǎn)品品分分解解成成一一系系列列的的增增量量構(gòu)構(gòu)件件，，在在增增量量開開發(fā)發(fā)迭迭代代中中逐逐步步加加入入。。每個個構(gòu)構(gòu)件件由由多多個個相相互互作作用用的的模模塊塊構(gòu)構(gòu)成成，，并并且且能能夠夠完完成成特特定定的的功功能能。。增量量開開發(fā)發(fā)方方法法的的新新演演進進版版本本叫叫做做““極極限限程程序序設設計計（（eXtremeProgramming））””。。定義基本需求將需求賦予增量構(gòu)件設計系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)開發(fā)增量構(gòu)件確認增量構(gòu)件集成增量構(gòu)件確認系統(tǒng)16噴泉泉模模型型體現(xiàn)現(xiàn)了了迭迭代代和和無無間間隙隙的的特特性性。。系統(tǒng)統(tǒng)某某個個部部分分常常常常重重復復工工作作多多次次，，相相關關對對象象在在每每次次迭迭代代中中隨隨之之加加入入演演進進的的軟軟件件成成分分。。無間間隙隙是是指指在在各各項項開開發(fā)發(fā)活活動動，，即即分分析析、、設設計計和和編編碼碼之之間間不不存存在在明明顯顯的的邊邊界界。。噴泉泉模模型型是是對對象象驅(qū)驅(qū)動動的的過過程程。。17需求階段分析階段設計階段編程階段集成與測試階段維護與演進階段18智能能模模型型智能能模模型型是是基基于于知知識識的的軟軟件件開開發(fā)發(fā)模模型型，，它它把把瀑布布模模型型和專家家系系統(tǒng)統(tǒng)綜合合在在一一起起。。該模模型型在在各各個個開開發(fā)發(fā)階階段段都都利利用用了了相相應應的的專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)來來幫幫助助軟軟件件人人員員完完成成開開發(fā)發(fā)工工作作。。為此此，，建建立立了了各個個階階段段的的知知識識庫庫，將將模模型型、、相相應應領領域域知知識識和和軟軟件件工工程程知知識識分分別別存存入入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫。。以以軟軟件件工工程程知知識識為為基基礎礎的的生生成成規(guī)規(guī)則則構(gòu)構(gòu)成成的的專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)與與包包含含應應用用領領域域知知識識規(guī)規(guī)則則的的其其他他專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)相相結(jié)結(jié)合合，，構(gòu)構(gòu)成成該該應應用用領領域域的的開開發(fā)發(fā)系系統(tǒng)統(tǒng)。。19用戶要求需求分析概要設計詳細設計程序編碼測試維護支持需求分析的專家系統(tǒng)支持軟件設計的專家系統(tǒng)

支持測試的專家系統(tǒng)

支持維護的專家系統(tǒng)20在軟軟件件開開發(fā)發(fā)過過程程中中必必須須遵遵循循的的軟軟件件工工程程原原則則有有：：抽象象與與自自頂頂向向下下、、逐逐層層細細化化信息隱隱蔽和和數(shù)據(jù)據(jù)封裝裝模塊化化局部化化確定性性一致性性和標標準化化完備性性和可可驗證證性軟件工工程原原則21軟件工工程的的基本本原理理有：：按軟件件生存存期分分階段段制定定計劃劃并認認真實實施；