第9章軟件工程

第9章軟件工程

為什么提出軟件工程從20世紀(jì)40年代開(kāi)始到軟件工程術(shù)語(yǔ)提出為止的20多年時(shí)間里，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的理解就是編程序，那時(shí)的編程有以下特點(diǎn)：軟件規(guī)模相對(duì)較小，人們關(guān)心的是計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展。作為一個(gè)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員，他必須懂得計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)機(jī)構(gòu)，其大量資金也是用于計(jì)算機(jī)硬件開(kāi)銷(xiāo)上，軟件只是作為展現(xiàn)其硬件性能的一種手段而投入的少量資金。為什么提出軟件工程編程僅作為一門(mén)技藝，大部分軟件技術(shù)人員不太關(guān)心他人的工作，決定軟件質(zhì)量的惟一因素就是該編程人員的素質(zhì)。缺少有效方法與軟件工具的支持。由于重視個(gè)人技能，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程能見(jiàn)度低，許多管理人員不知道他們的軟件技術(shù)人員工作究竟做得如何。由于人們重視個(gè)人技能，一旦需要做某些修改，就要原編程人員進(jìn)行修改。這使得軟件開(kāi)發(fā)后的維護(hù)工作很難進(jìn)行。軟件工程的背景和歷史1968年由NATO(北大西洋公約組織)在德國(guó)Garmish召開(kāi)的學(xué)術(shù)會(huì)議上，F(xiàn)eitzBauer首先提出了“軟件工程”概念。軟件工程與編程前者是一門(mén)學(xué)科，一種科學(xué)理論來(lái)指導(dǎo)軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)化，自動(dòng)化的過(guò)程考慮如何分解一個(gè)系統(tǒng)，以便各人分工開(kāi)發(fā)；考慮如何說(shuō)明每個(gè)部分的規(guī)格要求；怎樣才能易于維護(hù)單純的代碼編寫(xiě)是軟件工程發(fā)展的前身是軟件工程中占據(jù)很少時(shí)間和空間的一部分計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展計(jì)算機(jī)科學(xué)(CS)計(jì)算機(jī)科學(xué)(CS)計(jì)算機(jī)工程(CE)軟件工程(SE)信息系統(tǒng)(IS)計(jì)算學(xué)科(computingDiscipline)

早期

第二階段第三階段第四階段面向批處理

多用戶(hù)

分布式系統(tǒng)

強(qiáng)大的桌面系統(tǒng)有限的分布

實(shí)時(shí)

嵌入“智能”面向?qū)ο蠹夹g(shù)自定義軟件

數(shù)據(jù)庫(kù)

低成本硬件

專(zhuān)家系統(tǒng)

軟件產(chǎn)品消費(fèi)者的影響

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

并行計(jì)算

網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)195019601970198019902000Evolutionofsoftware#為什么發(fā)展如此之快不準(zhǔn)確的時(shí)間和金錢(qián)的估算軟件質(zhì)量的低下相對(duì)硬件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)費(fèi)用的增加維護(hù)、增強(qiáng)軟件系統(tǒng)的必要性硬件價(jià)格大幅度下降軟件技術(shù)面臨的問(wèn)題

規(guī)模復(fù)雜性生產(chǎn)率

Windows95有1000萬(wàn)行代碼

Windows2000有5000萬(wàn)行代碼例：Exchange2000和Windows2000開(kāi)發(fā)人員結(jié)構(gòu)Exchange2000Windows2000項(xiàng)目經(jīng)理25人約250人開(kāi)發(fā)人員140人約1700人測(cè)試人員350人約3200人軟件危機(jī)的主要特征軟件開(kāi)發(fā)周期大大超過(guò)規(guī)定日期;軟件開(kāi)發(fā)成本嚴(yán)重超標(biāo);軟件質(zhì)量難于保證。軟件工程的定義FritzBauer在NATO會(huì)議上給出的定義：

“軟件工程是為了經(jīng)濟(jì)地獲得可靠的和能在實(shí)際機(jī)器上高效運(yùn)行的軟件而確立和使用的健全的工程原理（方法）?！避浖こ痰亩x（2）

IEEE【IEE83】給出的軟件工程定義：

“軟件工程是開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)和修復(fù)軟件的系統(tǒng)方法?！避浖こ痰亩x（3）IEEE【IEE93】給出了一個(gè)更加綜合的定義：

“將系統(tǒng)化的、規(guī)范的、可度量的方法應(yīng)用于軟件的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的過(guò)程，即將工程化應(yīng)用于軟件中?！避浖こ淌且婚T(mén)交叉學(xué)科軟件工程的主要研究?jī)?nèi)容軟件開(kāi)發(fā)技術(shù):軟件開(kāi)發(fā)方法學(xué)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程軟件工具和軟件工程環(huán)境軟件工程管理:軟件管理學(xué)軟件經(jīng)濟(jì)學(xué)軟件心理學(xué)軟件工程所包含的內(nèi)容不是一成不變的，隨著人們對(duì)軟件系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的理解。應(yīng)用發(fā)展的眼光看待它。軟件工程—一種層次化技術(shù)工具方法過(guò)程質(zhì)量焦點(diǎn)Softwareengineeringlayers軟件工程三個(gè)要素：方法、工具、過(guò)程軟件工程知識(shí)結(jié)構(gòu)

2001年5月ISO/IECJTC1（ISO和IEC的第一聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)）發(fā)布了《SWEBOK指南V0.95(試用版)》SWEBOK把軟件工程學(xué)科的主體知識(shí)分為10個(gè)知識(shí)領(lǐng)域。軟件工程知識(shí)結(jié)構(gòu)軟件需求軟件設(shè)計(jì)軟件構(gòu)造軟件測(cè)試軟件維護(hù)軟件配置管理軟件工程管理軟件工程過(guò)程軟件工程工具和方法軟件質(zhì)量“軟件工程”課程

與其它軟件專(zhuān)業(yè)課的區(qū)別(1)立足于系統(tǒng)的整體。(2)講授系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試及維護(hù)的理論和方法。(3)構(gòu)筑一個(gè)軟件系統(tǒng)，實(shí)踐軟件開(kāi)發(fā)全過(guò)程。學(xué)習(xí)“軟件工程”的目的轉(zhuǎn)變對(duì)軟件的認(rèn)識(shí)：上升程序系統(tǒng)轉(zhuǎn)變思維定式：上升程序員系統(tǒng)工程師

(系統(tǒng)分析員)軟件和軟件生命期模型(SoftwareLifeCycle)軟件產(chǎn)品或軟件系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、投入使用到被淘汰的全過(guò)程。軟件生存期的階段劃分(1)可行性研究與計(jì)劃(2)需求分析(3)總體設(shè)計(jì)(4)詳細(xì)設(shè)計(jì)(5)實(shí)現(xiàn)(6)集成測(cè)試(7)確認(rèn)測(cè)試(8)使用和維護(hù)成長(zhǎng)期（開(kāi)發(fā)期）計(jì)劃期

成年期（運(yùn)行期）軟件工作的范圍只考慮編寫(xiě)程序涉及整個(gè)軟件生存周期擴(kuò)展到

軟件開(kāi)發(fā)模型是軟件開(kāi)發(fā)全部過(guò)程、活動(dòng)和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架。它能直觀表達(dá)軟件開(kāi)發(fā)全過(guò)程，明確規(guī)定要完成的主要活動(dòng)、任務(wù)和開(kāi)發(fā)策略。軟件開(kāi)發(fā)模型也常稱(chēng)為： 軟件過(guò)程模型 軟件生存周期模型 軟件工程范型軟件開(kāi)發(fā)模型可行性研究與計(jì)劃需求分析設(shè)計(jì)編碼運(yùn)行維護(hù)測(cè)試定義階段開(kāi)發(fā)階段維護(hù)階段1.瀑布模型(WaterfallModel)開(kāi)發(fā)軟件不僅僅是編程瀑布模型開(kāi)發(fā)軟件的特點(diǎn)1.階段間具有順序性和依賴(lài)性。2.推遲實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)。3.每個(gè)階段必須完成規(guī)定的文檔;每個(gè)階段結(jié)束前完成文檔審查,及早改正錯(cuò)誤。瀑布模型適用于開(kāi)發(fā)用戶(hù)需求明確并且很少變化的軟件??！2.演化模型首先針對(duì)已提出的核心需求開(kāi)發(fā)軟件的第一個(gè)版本，又稱(chēng)“原型”。用戶(hù)使用原型并反饋意見(jiàn)進(jìn)入下一輪，完成定義、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、使用、反饋等階段；進(jìn)行多輪修正，直到實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的所有需求，交付使用。演化模型適用于開(kāi)發(fā)事先用戶(hù)需求不明確的軟件??！信息流（細(xì)化）R：需求C/T：編碼/測(cè)試D：設(shè)計(jì)I/AS：安裝和驗(yàn)收支持R1DC/TI/ASR2RnDDC/TC/TI/ASI/AS工作版本1工作版本2工作版本n3.螺旋模型螺旋模型將瀑布模型和演化模型等結(jié)合起來(lái)，并且強(qiáng)調(diào)了其他模型