軟件工程的知識(shí)體系SWEBOK

1、 SWEBOK項(xiàng)目目標(biāo) SWEBOK是IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)職業(yè)實(shí)踐委員會(huì)主 持的一個(gè)項(xiàng)目，其目標(biāo)為： 1、促進(jìn)世界范圍內(nèi)對(duì)軟件工程的一致觀點(diǎn) 2、闡明軟件工程相對(duì)其它學(xué)科（如計(jì)算機(jī)科學(xué)、 項(xiàng)目管理、計(jì)算機(jī)工程 和數(shù)學(xué)等）的位置，并確 立它們的分界； 3、刻畫軟件工程學(xué)科的內(nèi)容； 4、提供使用知識(shí)體系的主題； 5、為開發(fā)課程和個(gè)人認(rèn)證與許可材料，提供一個(gè) 基礎(chǔ)。 SWEBOK相關(guān)學(xué)科（7個(gè)） 計(jì)算機(jī)工程 計(jì)算機(jī)科學(xué) 管理 數(shù)學(xué) 項(xiàng)目管理 質(zhì)量管理 系統(tǒng)工程 SWEBOK的知識(shí)域 軟件需求 Software Requirements 軟件設(shè)計(jì) Software Design 軟件構(gòu)造 Softwar

2、e Construction 軟件測(cè)試 Software Testing 軟件維護(hù) Software Maintenance 軟件配置管理 Software Configuration Management 軟件工程管理 Software Engineering Management 軟件工程過程 Software Engineering Process 軟件工程工具和方法 Software Engineering Tools and Methods 軟件質(zhì)量 Software Quality 軟件需求 Software Requirements 軟件需求用來描述解決現(xiàn)實(shí)世界某個(gè)問題的軟件產(chǎn)品

3、及 對(duì)軟件產(chǎn)品的約束，涉及需求獲取、需求分析、建立需求 規(guī)格說明和確認(rèn)，領(lǐng)域問題建模，軟件開發(fā)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì) 和時(shí)間可行性分析。軟件需求的好壞直接影響軟件開發(fā)全 過程。 需求被定義為解決現(xiàn)實(shí)問題所必須展示的特性。它包含六個(gè) 知識(shí)子域: 1 )需求工程過程: 與整個(gè)軟件工程過程吻合, 描述過程模型、過程參與 人、過程支持和管理、過程質(zhì)量改進(jìn)。 2 ) 需求啟發(fā) : 描述從何處獲取需求及需求工程師收集需求的方法, 包 括需求來源與啟發(fā)技術(shù)。 3) 需求分析: 描述分析需求的過程, 如發(fā)現(xiàn)并解決需求之間的沖突, 發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)邊界和系統(tǒng)必須怎樣與環(huán)境相互作用, 詳細(xì)了解系統(tǒng)需求等。 4) 軟件需求說明書(S

4、RS ): 描述需求文檔的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn), 包 括系統(tǒng)需求定義文檔和軟件需求說明書兩類。 5) 需求驗(yàn)證: 目的是在提交需求分析結(jié)果之前找出問題, 保證需求 文檔定義了正確的( 用戶所期望的)系統(tǒng), 該子域描述審查需求文檔 的過程。 6) 需求管理: 是一個(gè)跨越整個(gè)軟件生命周期的活動(dòng), 從本質(zhì)來說是 關(guān)于需求的維護(hù)和需求的變更管理的知識(shí), 目的是保證需求說明準(zhǔn)確 地反映了待開發(fā)的或已經(jīng)開發(fā)的軟件。 軟件設(shè)計(jì) Software Design 軟件設(shè)計(jì)是軟件工程最核心的內(nèi)容。軟件設(shè)計(jì)由軟件體 系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)兩種活動(dòng)組成。它涉及軟件體 系結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、接口，還涉及軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量分析和評(píng)估、

5、軟件設(shè)計(jì)的表示、軟件設(shè)計(jì)策略和方法等。 軟件設(shè)計(jì)知識(shí)域包括六個(gè)知識(shí)子域: 1）軟件設(shè)計(jì)基本概念: 理解軟件設(shè)計(jì)的作用和范圍的基礎(chǔ), 包括軟件 設(shè)計(jì)的一般概念、軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容、設(shè)計(jì)過程和可采用的技術(shù)。 2) 軟件設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題: 包括并發(fā)性、分布性、事件控制和處理、錯(cuò)誤 和異常處理、交互式系統(tǒng)和持續(xù)性等問題 3) 軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu): 按特定的構(gòu)造結(jié)構(gòu)和觀點(diǎn)看，系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 的風(fēng)格、設(shè)計(jì)模式、以及程序及其構(gòu)架的最終劃分和組合. 4) 軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量分析和評(píng)價(jià): 包括軟件設(shè)計(jì)的質(zhì)量屬性、質(zhì)量分析和 評(píng)估工具( 包含子域: 軟件設(shè)計(jì)評(píng)審、靜態(tài)分析、仿真和原型制作）和 度量( 包含子域: 面向功能/結(jié)構(gòu)的

6、設(shè)計(jì)度量和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)度量） . 5) 軟件設(shè)計(jì)符號(hào): 包括結(jié)構(gòu)描述( 靜態(tài)觀) 和行為描述( 動(dòng)態(tài)觀) 6 ) 軟件設(shè)計(jì)策略和方法: 包括一般設(shè)計(jì)策略、面向功能的方法、面向 對(duì)象的方法、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法、其他方法, 如形式方法和變換方 法。 軟件構(gòu)造 Software Construction 通過編碼、單元測(cè)試、集成測(cè)試、調(diào)試、確認(rèn)等活動(dòng)， 生成可用的、有意義的軟件。軟件構(gòu)造除要求符合設(shè)計(jì)功 能外，還要求控制和降低程序復(fù)雜性、預(yù)計(jì)變更、進(jìn)行程 序驗(yàn)證和制定軟件構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)。軟件構(gòu)造與軟件配置管理、 工具和方法、軟件質(zhì)量密切相關(guān)。 軟件構(gòu)造是軟件工程的基本活動(dòng), 其任務(wù)是通過編碼、驗(yàn)證和單元

7、 測(cè)試構(gòu)造出有意義的、可工作的軟件產(chǎn)品。最重要的是認(rèn)識(shí)對(duì)軟件構(gòu) 造影響最強(qiáng)的四項(xiàng)原則, 即: 1、復(fù)雜度消減: 包括軟件構(gòu)造期間用于減小復(fù)雜度的三個(gè)主要技術(shù): 復(fù)雜度 消除、復(fù)雜度自動(dòng)化消減和復(fù)雜度局部化消減。 2、變化預(yù)計(jì): 對(duì)軟件在生存期間發(fā)生各種變化的預(yù)測(cè). 在構(gòu)造軟件時(shí)預(yù)測(cè)變 化的三個(gè)主要技術(shù)是: 普遍化、實(shí)驗(yàn)法和局部化。 3、結(jié)構(gòu)化驗(yàn)證: 以結(jié)構(gòu)化方式建立軟件, 這種方式能夠容易地在單元測(cè)試和 后繼的測(cè)試活動(dòng)期間檢出錯(cuò)誤和遺漏。 4、使用外部標(biāo)準(zhǔn): 專用語言建立的軟件在被長期使用的過程中會(huì)遇到很多間 題, 如難以理解進(jìn)而難以維護(hù)等. 因此, 應(yīng)當(dāng)采用符合外部標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造語言, 如一般編

8、程語言所用的標(biāo)準(zhǔn)。否則須提供足夠詳細(xì)的“語法”說明, 使該構(gòu) 造語言過后能被其他人所理解. 軟件測(cè)試 Software Testing 測(cè)試是軟件生存周期的重要部分，涉及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、技 術(shù)、度量和測(cè)試過程。測(cè)試的目的是標(biāo)識(shí)缺陷和問題，改 善產(chǎn)品質(zhì)量。軟件測(cè)試覆蓋整個(gè)軟件開發(fā)過程。正確的軟 件工程質(zhì)量觀是預(yù)防、避免缺陷和問題。測(cè)試的重點(diǎn)是建 立一個(gè)有限的測(cè)試用例集，動(dòng)態(tài)地驗(yàn)證程序是否達(dá)到預(yù)期 行為。 軟件測(cè)試是用有限的測(cè)試用例集合對(duì)照預(yù)期指定的行為對(duì)程序?qū)嶋H的行為 進(jìn)行動(dòng)態(tài)證明的過程, 測(cè)試用例通常是從無限執(zhí)行域中適當(dāng)挑選的. 該知識(shí)域 包含下述五個(gè)子域: 1）基本概念: 包括測(cè)試術(shù)語、測(cè)試?yán)碚摶?/p>

9、礎(chǔ)以及測(cè)試與其他活動(dòng)的關(guān)系。 2)測(cè)試級(jí)別: 包括測(cè)試目標(biāo)( 單元、集成、系統(tǒng)) 和測(cè)試 目的( 接受測(cè)試、安裝測(cè)試、回退測(cè)試、恢復(fù)測(cè)試等等)。 3)測(cè)試技術(shù): 包括測(cè)試用例選取標(biāo)準(zhǔn), 測(cè)試技術(shù)( 白盒、 黑盒技術(shù)等等) 本身, 以及如何選用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。 4)測(cè)試相關(guān)的度量: 包括對(duì)被測(cè)試的程序的評(píng)價(jià)和對(duì)所進(jìn) 行的測(cè)試的評(píng)價(jià)。 5) 測(cè)試過程管理: 包括測(cè)試管理關(guān)注問題和測(cè)試活動(dòng)。 軟件維護(hù) Software Maintenance 軟件維護(hù)是軟件生存周期的組成部分。軟件維護(hù)要支 持系統(tǒng)快速地、便捷地滿足新的需求。基于服務(wù)的軟件維 護(hù)越來越受到重視。軟件組織力圖使軟件運(yùn)營時(shí)間更長， 軟件維護(hù)成

10、為令人關(guān)注的焦點(diǎn)。 一旦軟件交付用戶使用, 軟件生命期的維護(hù)階段即開始。維護(hù)活動(dòng)的 任務(wù)包括發(fā)現(xiàn)軟件運(yùn)行中的錯(cuò)誤, 響應(yīng)運(yùn)行環(huán)境變化和用戶新的要求。 軟件維護(hù)知識(shí)子域包括: 1) 基本概念: 包括軟件維護(hù)的定義、主要活動(dòng)和問題。 2)維護(hù)過程: 描述基于IEEE1219 和ISO/IEC14764標(biāo)準(zhǔn)的 維護(hù)過程 3)關(guān)鍵問題: 包括技術(shù)、管理、費(fèi)用、預(yù)算和度量等問題。 4) 維護(hù)技術(shù): 包括程序理解、再工程、逆向工程和效果 分析等。 軟件配置管理 Software Configuration Management 軟件配置管理是一種標(biāo)識(shí)、組織和控制修改的技術(shù)，維 護(hù)整個(gè)系統(tǒng)生命周期中軟件配置

11、的一致性和可追蹤性。內(nèi) 容包括配置管理過程的管理、軟件配置鑒別、配置管理控 制、配置管理狀態(tài)記錄、配置管理審計(jì)、軟件發(fā)布和交付 管理等。 軟件配置管理包括六個(gè)知識(shí)子域: 1) 配置過程管理: 關(guān)于軟件配置的組織環(huán)境、限制和指南、計(jì)劃和計(jì)劃制定、 監(jiān)督等。 2) 軟件配置識(shí)別: 確定要控制的配置項(xiàng), 為配置項(xiàng)及其版本建立標(biāo) 識(shí)方案; 建立在采集和管理所控制的配置項(xiàng)中要用的工具和技術(shù). 3) 軟件配置控制: 對(duì)軟件生命期中的變化進(jìn)行管理, 包括軟件變化 的請(qǐng)求、評(píng)估和批準(zhǔn), 軟件變化的實(shí)現(xiàn)。軟件變化的偏離和放棄等三 個(gè)知識(shí)子域。 4) 軟件配置狀態(tài)審計(jì): 包括軟件配置狀態(tài)信息和軟件配置狀態(tài)報(bào)告。

12、5) 軟件配置審計(jì): 包括軟件功能配置審計(jì)、軟件物理配置審計(jì)、在 進(jìn)行中的軟件基線審計(jì)。 6) 軟件發(fā)行管理和交付使用: 包括軟件建立和軟件發(fā)行管理。 軟件工程管理 Software Engineering Management 運(yùn)用管理活動(dòng)，如計(jì)劃、協(xié)調(diào)、度量、監(jiān)控、控制和 報(bào)告，確保軟件開發(fā)和維護(hù)是系統(tǒng)的、規(guī)范的、可度量的。 它涉及基礎(chǔ)設(shè)施管理、項(xiàng)目管理、度量和控制計(jì)劃三個(gè)層 次。度量是軟件管理決策的基礎(chǔ)。近年來軟件度量的標(biāo)準(zhǔn)、 測(cè)度、方法、規(guī)范發(fā)展較快。 包括三個(gè)知識(shí)子域: 1) 組織管理: 再分解為政策管理、個(gè)人管理、溝 通管理、協(xié)調(diào)管理、采購管理等。 2 ) 過程/ 項(xiàng)目管理: 包括

13、項(xiàng)目啟動(dòng)和范圍定義、制 定計(jì)劃、建立規(guī)定、項(xiàng)目評(píng)審和評(píng)價(jià)、項(xiàng)目結(jié)束 等. 3) 軟件工程度量: 包括軟件度量的一般原理, 如:度 量程序的目標(biāo)、度量的選擇、軟件度量及其發(fā)展、 數(shù)據(jù)收集和軟件計(jì)量模型。 軟件工程過程 Software Engineering Process 軟件工程過程是生產(chǎn)一個(gè)最終能滿足用戶需求且達(dá)到工 程目標(biāo)的軟件產(chǎn)品所需要的步驟。軟件工程過程主要包括 開發(fā)過程、運(yùn)作過程、維護(hù)過程。它們覆蓋了需求、設(shè)計(jì)、 實(shí)現(xiàn)、確認(rèn)以及維護(hù)等活動(dòng)。 1) 過程基礎(chǔ)建設(shè): 建設(shè)軟件工程過程小組和經(jīng)驗(yàn)工廠. 2) 過程度量: 評(píng)價(jià)過程的方法和范例。 3) 過程定義: 包括過程定義類型、生命期框

14、架模型、軟件 生命期過程模型、過程定義符號(hào)、過程定義方法和自動(dòng)化。 4) 量化分析: 包括過程定義評(píng)審和原因分析。 5) 過程實(shí)施和變更: 包括過程實(shí)施和變更的范例、指南和 效果評(píng)價(jià)等。 軟件工程工具和方法 Software Engineering Tools and Methods 軟件工程工具分為： 需求工具、設(shè)計(jì)工具、構(gòu)造工具、測(cè)試工具、維護(hù)工 具、配置管理工具、工程管理工具、工程過程工具、軟件 質(zhì)量工具等。 軟件工程方法分為： 啟發(fā)式方法，包括結(jié)構(gòu)化方法、面向數(shù)據(jù)方法、面向?qū)ο?方法和特定域方法； 形式化方法； 原型方法，原型方法幫助確定軟件需求、軟件體系結(jié)構(gòu)、 用戶界面等 軟件質(zhì)量 Software Quality 軟件質(zhì)量涉及軟件質(zhì)量需求、軟件質(zhì)量度量、軟件屬性 檢測(cè)、軟件質(zhì)量管理技術(shù)和過程等。 軟件質(zhì)量是貫穿于整個(gè)軟件工程活動(dòng)的關(guān)注點(diǎn),它包括四個(gè)知識(shí)子域: 1) 質(zhì)量概念: 包括質(zhì)量值的度量,ISO/9126的質(zhì)量描述, 特殊類型的系 統(tǒng)和質(zhì)量要求。 2 ) 軟件質(zhì)量保證( S Q A ) 和證明與確認(rèn)( V & V ) 的目的和計(jì)劃制定。 3 ) S Q A 和V & V 包含的活動(dòng), 用于S Q A 和V & V的動(dòng)態(tài)技術(shù)和靜態(tài) 技術(shù)。 4) S Q A 和V& V 采用的度量方法.