軟件工程教案概述

1、第一章第一章軟件工程概述軟件工程概述company logo軟件工程概述軟件工程概述v1.1軟件概述軟件概述v1.2軟件危機軟件危機v1.3軟件工程軟件工程v1.4軟件過程軟件過程v1.5軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)方法v1.6軟件工程工具軟件工程工具 v1.7軟件工程課程學(xué)習(xí)資源軟件工程課程學(xué)習(xí)資源 v1.8“學(xué)生檔案管理系統(tǒng)學(xué)生檔案管理系統(tǒng)”案例介紹案例介紹 company logo1.1軟件概述軟件概述v軟件的概述及特點軟件的概述及特點v軟件的分類軟件的分類什么是軟件什么是軟件v軟件是指與操作一個計算機有關(guān)的計算機軟件是指與操作一個計算機有關(guān)的計算機程序、進(jìn)程以及可能相關(guān)的記錄和數(shù)據(jù)。程序、進(jìn)程

2、以及可能相關(guān)的記錄和數(shù)據(jù)。v軟件的工作是告訴計算機做什么和如何做。軟件的工作是告訴計算機做什么和如何做。v軟件具有與硬件明顯不同的特點：軟件具有與硬件明顯不同的特點： 軟件是被開發(fā)或設(shè)計的，而不是被制造的 軟件不會“磨損” 復(fù)雜性是軟件的一個固有特性軟件的復(fù)雜性軟件的復(fù)雜性v為什么會有這么多的軟件開發(fā)項目失??？為什么會有這么多的軟件開發(fā)項目失??？答案只有一個詞，即復(fù)雜性。答案只有一個詞，即復(fù)雜性。v我們該怎么辦？簡單地用一個詞來回答就我們該怎么辦？簡單地用一個詞來回答就是組織（是組織（organization）。）。company logo軟件的概述及特點軟件的概述及特點v軟件是計算機系統(tǒng)中不

3、可或缺的一部分，它與硬軟件是計算機系統(tǒng)中不可或缺的一部分，它與硬件合為一體，從而完成特定的系統(tǒng)功能。件合為一體，從而完成特定的系統(tǒng)功能。 v程序是人們?yōu)榱送瓿商囟ǖ墓δ芏幹频囊唤M指程序是人們?yōu)榱送瓿商囟ǖ墓δ芏幹频囊唤M指令集，它由計算機的語言描述，并且能在計算機令集，它由計算機的語言描述，并且能在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行。而軟件不僅包括程序，還包括程序系統(tǒng)上執(zhí)行。而軟件不僅包括程序，還包括程序的處理對象的處理對象數(shù)據(jù)，以及與程序開發(fā)、維護(hù)和數(shù)據(jù)，以及與程序開發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料，即文檔。使用有關(guān)的圖文資料，即文檔。v計算機系統(tǒng)由軟件和硬件組成。當(dāng)建造硬件時，計算機系統(tǒng)由軟件和硬件組成。當(dāng)建

4、造硬件時，人的創(chuàng)造性過程最終被轉(zhuǎn)換成有形的形式。人的創(chuàng)造性過程最終被轉(zhuǎn)換成有形的形式。 company logo軟件的概述及特點軟件的概述及特點v 作為計算機系統(tǒng)的重要組成部分，計算機軟件功能的發(fā)揮作為計算機系統(tǒng)的重要組成部分，計算機軟件功能的發(fā)揮依賴于計算機硬件的支持，它與硬件相比，具有以下一些依賴于計算機硬件的支持，它與硬件相比，具有以下一些特點：特點： 軟件是一種邏輯實體，具有抽象性。 軟件的生產(chǎn)與硬件的制造不同。 軟件在運行使用過程中，不會磨損。 軟件的開發(fā)至今尚未完全擺脫手工藝的開發(fā)方式。 軟件的開發(fā)和運行必須依附于特定的計算機系統(tǒng)環(huán)境。 company logo軟件的概述及特點軟件

5、的概述及特點圖 1 1 硬件失效曲線圖company logo軟件的概述及特點軟件的概述及特點圖 1 2 軟件失效曲線圖company logo軟件的分類軟件的分類圖 1 3 軟件的分類company logo1.2軟件危機軟件危機v 軟件危機的表現(xiàn)與原因軟件危機的表現(xiàn)與原因v 軟件危機的啟示軟件危機的啟示v計算機軟件發(fā)展的三個時期：計算機軟件發(fā)展的三個時期：早期時代（早期時代（60年中期以前）年中期以前）軟件作坊（軟件作坊（60-70年代）年代）軟件工程軟件工程n軟件技術(shù)面臨的問題軟件技術(shù)面臨的問題:n 復(fù)雜性復(fù)雜性n 生產(chǎn)率生產(chǎn)率v例例:windows95:windows95有有10001

6、000萬行代碼萬行代碼 windows2000windows2000有有50005000萬行代碼萬行代碼 windows2000 windows2000開發(fā)人員結(jié)構(gòu)：開發(fā)人員結(jié)構(gòu)：windows20002000項目經(jīng)理項目經(jīng)理約約250人人開發(fā)人員開發(fā)人員約約1700人人測試人員測試人員約約3200人人軟件災(zāi)難故事軟件災(zāi)難故事v受醫(yī)用線性加速器的過度輻射，造成受醫(yī)用線性加速器的過度輻射，造成6人嚴(yán)重?zé)藝?yán)重?zé)齻蛩劳觥蛩劳?。v火星氣候軌道航天器撞到了火星的表面。火星氣候軌道航天器撞到了火星的表面。v幾架幾架“黑鷹黑鷹”直升機撞毀，多人罹難。直升機撞毀，多人罹難。vcomfirm旅游預(yù)訂系統(tǒng)

7、在經(jīng)過旅游預(yù)訂系統(tǒng)在經(jīng)過1.25億美元的投億美元的投資后流產(chǎn)。資后流產(chǎn)。vf22戰(zhàn)機的一個軟件故障（邊界值測試的漏洞）戰(zhàn)機的一個軟件故障（邊界值測試的漏洞）v2007年北京機場信息系統(tǒng)癱瘓。年北京機場信息系統(tǒng)癱瘓。v國外開發(fā)的國外開發(fā)的2008北京奧運售票系統(tǒng)癱瘓。北京奧運售票系統(tǒng)癱瘓。失效原因失效原因v軟件復(fù)雜度軟件復(fù)雜度v非線性（多線程）軟件非線性（多線程）軟件v對不期待的輸入或條件估計不足對不期待的輸入或條件估計不足v與外設(shè)接口動作異常與外設(shè)接口動作異常v硬件或操作系統(tǒng)與軟件不兼容硬件或操作系統(tǒng)與軟件不兼容v管理不善管理不善v測試不充分測試不充分v粗心大意粗心大意失效原因失效原因v想走捷

8、徑想走捷徑v不向管理部門通報問題不向管理部門通報問題v風(fēng)險分析不充分風(fēng)險分析不充分v數(shù)據(jù)輸入錯誤數(shù)據(jù)輸入錯誤v錯誤的輸出解釋錯誤的輸出解釋v對軟件過于自信對軟件過于自信v缺乏生產(chǎn)高質(zhì)量軟件的市場或法律壓力缺乏生產(chǎn)高質(zhì)量軟件的市場或法律壓力不按工程生產(chǎn)軟件的代價不按工程生產(chǎn)軟件的代價v不得不重新構(gòu)造代碼；不得不重新構(gòu)造代碼；v由于不良的代碼結(jié)構(gòu)造成昂貴的維護(hù)代價；由于不良的代碼結(jié)構(gòu)造成昂貴的維護(hù)代價；v產(chǎn)生出含有錯誤或不可靠的代碼；產(chǎn)生出含有錯誤或不可靠的代碼；v由于誤解而不得不重寫代碼；由于誤解而不得不重寫代碼；v很難集成系統(tǒng)中各獨立成份；很難集成系統(tǒng)中各獨立成份；v項目管理困難；項目管理困難

9、；v超出預(yù)算和工期。超出預(yù)算和工期。company logo什么是軟件危機：什么是軟件危機： 指在計算機軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇指在計算機軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題。到的一系列嚴(yán)重問題。軟件危機包括兩個方面的問題：軟件危機包括兩個方面的問題： 如何如何開發(fā)開發(fā)軟件，怎樣滿足對軟件的日益增長的軟件，怎樣滿足對軟件的日益增長的需要。需要。 如何如何維護(hù)維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。company logo軟件危機的表現(xiàn)與原因軟件危機的表現(xiàn)與原因v軟件危機主要表現(xiàn)為：軟件危機主要表現(xiàn)為： 開發(fā)出來的軟件產(chǎn)品不能滿足用戶的需求，即產(chǎn)品的功能或特性與需求不符。

10、相比越來越廉價的硬件，軟件代價過高。軟件質(zhì)量難以得到保證，且難以發(fā)揮硬件潛能。難以準(zhǔn)確估計軟件開發(fā)、維護(hù)的費用以及開發(fā)周期。難于控制開發(fā)風(fēng)險，開發(fā)速度趕不上市場變化 。軟件產(chǎn)品修改維護(hù)困難，集成遺留系統(tǒng)更困難。軟件文檔不完備，并且存在著文檔內(nèi)容與軟件產(chǎn)品不符的情況。 company logo軟件危機的表現(xiàn)與原因軟件危機的表現(xiàn)與原因v人們對軟件產(chǎn)品認(rèn)識的不足以及對軟件開發(fā)的內(nèi)在規(guī)律人們對軟件產(chǎn)品認(rèn)識的不足以及對軟件開發(fā)的內(nèi)在規(guī)律理解的偏差是軟件危機出現(xiàn)的本質(zhì)原因。具體來說，軟理解的偏差是軟件危機出現(xiàn)的本質(zhì)原因。具體來說，軟件危機出現(xiàn)的原因可以概括為以下幾點：件危機出現(xiàn)的原因可以概括為以下幾點：忽

11、視軟件開發(fā)前期的需求分析 。開發(fā)過程缺乏統(tǒng)一的、規(guī)范化的方法論的指導(dǎo)。文檔資料不齊全或不準(zhǔn)確。忽視與用戶之間、開發(fā)組成員之間的交流 。忽視測試的重要性。不重視維護(hù)或由于上述原因造成維護(hù)工作的困難。 從事軟件開發(fā)的專業(yè)人員對這個產(chǎn)業(yè)認(rèn)識不充分，缺乏經(jīng)驗。 沒有完善的質(zhì)量保證體系。 company logo軟件危機的啟示軟件危機的啟示v軟件危機給我們的最大啟示，是使我們更加深刻的認(rèn)識軟件危機給我們的最大啟示，是使我們更加深刻的認(rèn)識到軟件的特性以及軟件產(chǎn)品開發(fā)的內(nèi)在規(guī)律。到軟件的特性以及軟件產(chǎn)品開發(fā)的內(nèi)在規(guī)律。軟件產(chǎn)品是復(fù)雜的人造系統(tǒng)，具有復(fù)雜性、不可見性和易變性，難以處理。個人或小組在開發(fā)小型軟件

12、時使用到的非常有效的編程技術(shù)和過程，在開發(fā)大型、復(fù)雜系統(tǒng)時難以發(fā)揮同樣的作用。從本質(zhì)上講，軟件開發(fā)的創(chuàng)造性成分很大、發(fā)揮的余地也很大，很接近于藝術(shù)。計算機和軟件技術(shù)的快速發(fā)展，提高了用戶對軟件的期望，促進(jìn)了軟件產(chǎn)品的演化，為軟件產(chǎn)品提出了新的、更多的需求，難以在可接受的開發(fā)進(jìn)度內(nèi)保證軟件的質(zhì)量。幾乎所有的軟件項目都是新的，而且是不斷變化的。 “人月神化”現(xiàn)象生產(chǎn)力與人數(shù)并不成正比。為了解決軟件危機，人們開始嘗試著用工程化的思想去指導(dǎo)軟為了解決軟件危機，人們開始嘗試著用工程化的思想去指導(dǎo)軟件開發(fā)，于是軟件工程誕生了。件開發(fā)，于是軟件工程誕生了。company logo1.3軟件工程軟件工程v 軟

13、件工程概念軟件工程概念v 軟件工程發(fā)展軟件工程發(fā)展v 軟件工程目標(biāo)和原則軟件工程目標(biāo)和原則v 軟件工程知識體軟件工程知識體company logo軟件工程概念軟件工程概念vieee對軟件工程的定義為：（對軟件工程的定義為：（1）將系統(tǒng)化、嚴(yán)）將系統(tǒng)化、嚴(yán)格約束的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運格約束的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運行和維護(hù)，即將工程化應(yīng)用于軟件。（行和維護(hù)，即將工程化應(yīng)用于軟件。（2）對（）對（1）中所述方法的研究。中所述方法的研究。v具體說來，軟件工程是以借鑒傳統(tǒng)工程的原則、具體說來，軟件工程是以借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，以提高質(zhì)量，降低成本為目的指導(dǎo)計算機方法，以提高

14、質(zhì)量，降低成本為目的指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科。它是一種層次化的軟件開發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科。它是一種層次化的技術(shù)。技術(shù)。 company logo軟件工程概念軟件工程概念圖 1 4 軟件工程層次圖company logo軟件工程發(fā)展軟件工程發(fā)展v 20世紀(jì)世紀(jì)50年代，軟件已經(jīng)出現(xiàn)，但其作用和人們對其重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)年代，軟件已經(jīng)出現(xiàn)，但其作用和人們對其重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如硬件不如硬件 。v 60年代，人們開始發(fā)現(xiàn)軟件和硬件在許多方面都存在著不同年代，人們開始發(fā)現(xiàn)軟件和硬件在許多方面都存在著不同 。v 70年代，人們開始采用與六十年代的年代，人們開始采用與六十年代的“編碼和組裝編碼和組裝”相反的

15、過程，先相反的過程，先做系統(tǒng)需求分析，然后再設(shè)計，最后再編碼，并把五十年代硬件工程做系統(tǒng)需求分析，然后再設(shè)計，最后再編碼，并把五十年代硬件工程技術(shù)最好的方面和改進(jìn)的軟件方向的技術(shù)加以總結(jié)技術(shù)最好的方面和改進(jìn)的軟件方向的技術(shù)加以總結(jié) 。v 伴隨先前伴隨先前70年代開發(fā)的一些年代開發(fā)的一些“最佳實踐最佳實踐”，80年代開始了一系列工年代開始了一系列工作以處理七十年代遺留問題，并且開始改進(jìn)軟件工程的生產(chǎn)效率和可作以處理七十年代遺留問題，并且開始改進(jìn)軟件工程的生產(chǎn)效率和可測量性。測量性。 v 90年代，面向?qū)ο蠓椒ǖ膹妱艅蓊^得以持續(xù)。年代，面向?qū)ο蠓椒ǖ膹妱艅蓊^得以持續(xù)。 v 90年代末，出現(xiàn)了許多的

16、敏捷方法年代末，出現(xiàn)了許多的敏捷方法 。v 在新千年里，對快速應(yīng)用開發(fā)追求的趨勢仍在繼續(xù)，在信息技術(shù)、組在新千年里，對快速應(yīng)用開發(fā)追求的趨勢仍在繼續(xù)，在信息技術(shù)、組織、競爭對策以及環(huán)境等方面的變革步伐也正在加快?？棥⒏偁帉Σ咭约碍h(huán)境等方面的變革步伐也正在加快。 company logo軟件工程目標(biāo)和原則軟件工程目標(biāo)和原則v軟件工程要達(dá)到的基本目標(biāo)包括：軟件工程要達(dá)到的基本目標(biāo)包括： 達(dá)到要求的軟件功能； 取得較好的軟件性能； 開發(fā)出高質(zhì)量的軟件； 付出較低的開發(fā)成本； 需要較低的維護(hù)費用； 能按時完成開發(fā)工作，及時交付使用。company logo軟件工程目標(biāo)和原則軟件工程目標(biāo)和原則v 為了達(dá)

17、到上述目標(biāo)，軟件工程設(shè)計、工程支持以及工程管為了達(dá)到上述目標(biāo)，軟件工程設(shè)計、工程支持以及工程管理在軟件開發(fā)過程中必須遵循一些基本原則。著名軟件工理在軟件開發(fā)過程中必須遵循一些基本原則。著名軟件工程專家程專家b.boehmb.boehm綜合有關(guān)專家和學(xué)者的意見并總結(jié)了多年綜合有關(guān)專家和學(xué)者的意見并總結(jié)了多年來開發(fā)軟件的經(jīng)驗，提出了軟件工程的七條基本原則：來開發(fā)軟件的經(jīng)驗，提出了軟件工程的七條基本原則：用分階段的生存周期計劃進(jìn)行嚴(yán)格的管理 堅持進(jìn)行階段評審 實行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制 采用現(xiàn)代程序設(shè)計技術(shù) 軟件工程結(jié)果應(yīng)能清楚地審查 開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實踐的必要性 b.boeh

18、m指出，遵循前六條基本原則，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件的工程化生產(chǎn)；指出，遵循前六條基本原則，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件的工程化生產(chǎn)；按照第七條原則，不僅要積極主動地采納新的軟件技術(shù)，而且要按照第七條原則，不僅要積極主動地采納新的軟件技術(shù)，而且要注意不斷總結(jié)經(jīng)驗。注意不斷總結(jié)經(jīng)驗。company logo軟件工程知識體軟件工程知識體v 概括來講，美國概括來講，美國ieee協(xié)會和協(xié)會和acm的聯(lián)合的聯(lián)合建立建立“軟件工程知識體系指南軟件工程知識體系指南”的目的主的目的主要有以下幾點：要有以下幾點：促進(jìn)世界范圍內(nèi)對軟件工程的一致觀點。闡明軟件工程相對其他學(xué)科的位置，并確立它們的分界?？坍嬡浖こ虒W(xué)科的內(nèi)容。提供使用知識體系的

19、主題。為開發(fā)課程表、個人認(rèn)證和許可材料提供基礎(chǔ)。company logo軟件工程知識體軟件工程知識體知識領(lǐng)域包含的子域軟件需求(sr)軟件需求基礎(chǔ)需求過程需求提取需求分析需求規(guī)格需求確認(rèn)實踐應(yīng)用考慮軟件設(shè)計(sd)軟件設(shè)計基礎(chǔ)軟件設(shè)計中的關(guān)鍵問題軟件結(jié)構(gòu)和體系結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計質(zhì)量分析和評價軟件設(shè)計符號軟件設(shè)計策略和方法軟件構(gòu)造(sc)軟件構(gòu)造基礎(chǔ)構(gòu)造管理實踐應(yīng)用考慮軟件測試(st)軟件測試基礎(chǔ)測試等級測試技術(shù)測試度量測試過程軟件維護(hù)(sm)軟件維護(hù)基礎(chǔ)軟件維護(hù)中的關(guān)鍵問題維護(hù)技術(shù)維護(hù)過程軟件配置管理(smc)軟件配置管理過程的管理軟件配置標(biāo)識軟件配置控制軟件配置狀態(tài)統(tǒng)計軟件配置審核軟件發(fā)行管理和交

20、付軟件工程管理(sem)初始和范圍定義軟件項目計劃軟件項目制定評審和評估項目終止軟件工程度量軟件工程過程(sep)過程執(zhí)行和變更過程定義過程評價過程和產(chǎn)品度量軟件工程工具和方法(setm)軟件工程工具軟件工程方法軟件質(zhì)量(sq)軟件質(zhì)量基礎(chǔ)軟件質(zhì)量管理過程實踐應(yīng)用考慮company logo1.4軟件過程軟件過程v 軟件過程概念軟件過程概念v 軟件過程標(biāo)準(zhǔn)軟件過程標(biāo)準(zhǔn) v 軟件生存周期模型軟件生存周期模型 company logov軟件過程又稱為軟件生存周期過程，是軟件生存周期內(nèi)軟件過程又稱為軟件生存周期過程，是軟件生存周期內(nèi)為達(dá)到一定目標(biāo)而必須實施的一系列相關(guān)過程的集合。為達(dá)到一定目標(biāo)而必須

21、實施的一系列相關(guān)過程的集合。它是圍繞軟件的活動序列，財務(wù)、市場等活動不屬于軟它是圍繞軟件的活動序列，財務(wù)、市場等活動不屬于軟件過程。件過程。v在傳統(tǒng)的軟件工程中，軟件產(chǎn)品的生存周期一般可以劃在傳統(tǒng)的軟件工程中，軟件產(chǎn)品的生存周期一般可以劃分為分為6個階段，分別是：個階段，分別是：可行性研究需求分析 軟件設(shè)計編碼 軟件測試 軟件維護(hù) 軟件過程概念軟件過程概念圖 1 5 傳統(tǒng)軟件生存周期的各個階段company logo軟件過程標(biāo)準(zhǔn)軟件過程標(biāo)準(zhǔn)圖 1 6 iso12207軟件生存周期過程標(biāo)準(zhǔn)框架company logo軟件過程標(biāo)準(zhǔn)軟件過程標(biāo)準(zhǔn)v 主過程是構(gòu)成軟件生存周期主要部分的那些過程，正是這主

22、過程是構(gòu)成軟件生存周期主要部分的那些過程，正是這些過程啟動或進(jìn)行軟件產(chǎn)品的開發(fā)、操作或維護(hù)。這些過些過程啟動或進(jìn)行軟件產(chǎn)品的開發(fā)、操作或維護(hù)。這些過程共有五個程共有五個,它們是：它們是： 獲取過程：定義需方（即獲取一個系統(tǒng)、軟件產(chǎn)品或軟件服務(wù)的組織）的活動； 供應(yīng)過程：定義供方（即向需方提供系統(tǒng)、軟件產(chǎn)品或軟件服務(wù)的組織）的活動； 開發(fā)過程：定義開發(fā)者（即定義和開發(fā)軟件產(chǎn)品的組織）的活動； 維護(hù)過程：定義維護(hù)者（即對軟件產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)服務(wù)的組織）的活動，這個過程包括系統(tǒng)移植和退役； 運行過程：定義運行者（即在計算機系統(tǒng)運行環(huán)境中向其用戶提供運行服務(wù)的組織）的活動。company logo軟件過程

23、標(biāo)準(zhǔn)軟件過程標(biāo)準(zhǔn)v 支持過程是對另一個過程提供支持的過程。被支持的過程支持過程是對另一個過程提供支持的過程。被支持的過程根據(jù)需要采用支持性過程，并與該過程結(jié)合，幫助軟件項根據(jù)需要采用支持性過程，并與該過程結(jié)合，幫助軟件項目獲得成功目獲得成功,并提高質(zhì)量。支持過程共有如下八個：并提高質(zhì)量。支持過程共有如下八個： 文檔過程：定義對某生存周期過程所產(chǎn)生的信息進(jìn)行記錄的活動； 配置管理過程：定義配置管理活動； 質(zhì)量保證過程：定義客觀地保證軟件產(chǎn)品和過程符合規(guī)定要求、遵守已定計劃的活動； 驗證過程：定義需方、供方或獨立的第三方對軟件產(chǎn)品進(jìn)行驗證的活動，這些驗證活動的深度由軟件項目的性質(zhì)決定； 確認(rèn)過程：

24、定義需方、供方或獨立的第三方對軟件產(chǎn)品進(jìn)行確認(rèn)的活動； 聯(lián)合評審過程：定義對某項活動的狀態(tài)和產(chǎn)品進(jìn)行評價的活動，這一過程可由任何雙方共同采用，其中一方（評審方）評審另一方（被評方）； 審計過程：定義對是否符合要求、計劃和合同進(jìn)行確定的過程，這個過程可由任何雙方采用，其中一方（審計方）審計另一方（被審方）的軟件產(chǎn)品或活動； 問題解決過程：定義對開發(fā)、操作、維護(hù)或其它過程中發(fā)現(xiàn)的問題（包括不一致性）進(jìn)行分析和排除的過程。company logo軟件過程標(biāo)準(zhǔn)軟件過程標(biāo)準(zhǔn)v 輔助過程是一個組織用來建立、實施一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、并不輔助過程是一個組織用來建立、實施一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、并不斷改進(jìn)該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的過程?；A(chǔ)

25、結(jié)構(gòu)由一些相關(guān)的生存周斷改進(jìn)該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的過程?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)由一些相關(guān)的生存周期過程和人員組成。這些輔助過程有如下四個：期過程和人員組成。這些輔助過程有如下四個： 基礎(chǔ)設(shè)施過程：定義建立生存周期過程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所需的基本活動； 管理過程：定義在生存周期過程中管理（包括項目管理）的基本活動； 培訓(xùn)過程：定義為提供經(jīng)過適當(dāng)培訓(xùn)的人員所需的一些活動； 過程改進(jìn)過程：定義一個組織（即需方、供方、開發(fā)者、操作者、維護(hù)者或另一過程的管理者）為了建立、測量、控制和改進(jìn)其生存周期過程需完成的基本活動。company logo軟件過程標(biāo)準(zhǔn)軟件過程標(biāo)準(zhǔn)v 該標(biāo)準(zhǔn)適用面很廣，對于一個具體軟件項目來說，執(zhí)行該該標(biāo)準(zhǔn)適用面很廣

26、，對于一個具體軟件項目來說，執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)時必須加以剪裁，刪去一些不適用的過程、活動和任標(biāo)準(zhǔn)時必須加以剪裁，刪去一些不適用的過程、活動和任務(wù)，必要時還可根據(jù)合同要求增加一些特殊的過程、活動務(wù)，必要時還可根據(jù)合同要求增加一些特殊的過程、活動和任務(wù)。該標(biāo)準(zhǔn)的一項重要內(nèi)容就是給出了剪裁過程。它和任務(wù)。該標(biāo)準(zhǔn)的一項重要內(nèi)容就是給出了剪裁過程。它包括四項活動：包括四項活動： 標(biāo)識項目環(huán)境； 征求輸入,考慮受剪裁決策影響的各組織的意見； 選擇過程、活動和任務(wù)； 將剪裁決策及其原理寫成文檔。company logo軟件過程標(biāo)準(zhǔn)軟件過程標(biāo)準(zhǔn)v此外，該標(biāo)準(zhǔn)還提供了一個簡要的剪裁指南，指此外，該標(biāo)準(zhǔn)還提供了一個簡要的

27、剪裁指南，指出在兩個層次上應(yīng)用此剪裁指南的不同考慮：出在兩個層次上應(yīng)用此剪裁指南的不同考慮： 第一層剪裁考慮不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域的不同要求，例如航空、核、醫(yī)學(xué)、軍事、國家或組織； 第二層剪裁考慮具體項目或合同的要求，它給出了把開發(fā)過程作為第一層剪裁的推薦意見，對有關(guān)評價活動的剪裁意見,以及剪裁時對組織方針、獲取策略、支持方案、生存周期模型、涉及的部門、系統(tǒng)生存周期活動、系統(tǒng)級特性等關(guān)鍵項目特性的考慮。company logo軟件生存周期模型軟件生存周期模型viso12207標(biāo)準(zhǔn)將軟件生存周期模型定義為：標(biāo)準(zhǔn)將軟件生存周期模型定義為： 一個包括軟件產(chǎn)品開發(fā)、運行和維護(hù)中有關(guān)過程、活動和任務(wù)的框架，其中這

28、些過程、活動和任務(wù)覆蓋了從該系統(tǒng)的需求定義到系統(tǒng)的使用終止。v把這個概念應(yīng)用到開發(fā)過程中，可以發(fā)現(xiàn)所有軟把這個概念應(yīng)用到開發(fā)過程中，可以發(fā)現(xiàn)所有軟件開發(fā)生存周期模型的內(nèi)在基本特征：件開發(fā)生存周期模型的內(nèi)在基本特征： 描述了開發(fā)的主要階段 定義了每一個階段要完成的主要過程和活動 規(guī)范了每一個階段的輸入和輸出（提交物） 提供了一個框架，可以把必要的活動映射到該框架中company logo軟件生存周期模型軟件生存周期模型v常見的軟件生存周期模型包括：常見的軟件生存周期模型包括： 瀑布模型 原型模型 增量模型 演化模型 螺旋模型 統(tǒng)一過程模型 敏捷過程模型company logo瀑布模型瀑布模型圖

29、1 7 瀑布模型company logo瀑布模型瀑布模型v瀑布模型的優(yōu)點是過程模型簡單，執(zhí)行容易；缺瀑布模型的優(yōu)點是過程模型簡單，執(zhí)行容易；缺點是無法適應(yīng)變更。瀑布模型適應(yīng)于具有以下特點是無法適應(yīng)變更。瀑布模型適應(yīng)于具有以下特征的軟件開發(fā)項目：征的軟件開發(fā)項目： 在軟件開發(fā)的過程中，需求不發(fā)生或發(fā)生很少變化，并且開發(fā)人員可以一次性獲取到全部需求。否則，由于瀑布模型較差的可回溯性，在后續(xù)階段中需求經(jīng)常性的變更需要付出高昂的代價。 軟件開發(fā)人員具有豐富的經(jīng)驗，對軟件應(yīng)用領(lǐng)域很熟悉。 軟件項目的風(fēng)險較低。瀑布模型不具有完善的風(fēng)險控制機制。company logo原型模型原型模型v 原型模型主要用于挖

30、掘需求，或是進(jìn)行某種技術(shù)或開發(fā)方原型模型主要用于挖掘需求，或是進(jìn)行某種技術(shù)或開發(fā)方法的可行性研究，是一種開發(fā)人員為了快速而準(zhǔn)確地獲取法的可行性研究，是一種開發(fā)人員為了快速而準(zhǔn)確地獲取需求經(jīng)常采用的方法。需求經(jīng)常采用的方法。v 在初步獲取需求后，開發(fā)人員會快速地開發(fā)一個原型系統(tǒng)。在初步獲取需求后，開發(fā)人員會快速地開發(fā)一個原型系統(tǒng)。通過對原型系統(tǒng)進(jìn)行模擬操作，開發(fā)人員可以更直觀、更通過對原型系統(tǒng)進(jìn)行模擬操作，開發(fā)人員可以更直觀、更全面和更準(zhǔn)確地了解用戶對待開發(fā)系統(tǒng)的各項要求，同時全面和更準(zhǔn)確地了解用戶對待開發(fā)系統(tǒng)的各項要求，同時還能挖掘到隱藏的需求。如果開發(fā)人員對將采用的開發(fā)技還能挖掘到隱藏的需求

31、。如果開發(fā)人員對將采用的開發(fā)技術(shù)把握不大，也可以采用原型模型進(jìn)行技術(shù)上的嘗試，以術(shù)把握不大，也可以采用原型模型進(jìn)行技術(shù)上的嘗試，以降低后續(xù)開發(fā)的風(fēng)險。降低后續(xù)開發(fā)的風(fēng)險。v 原型系統(tǒng)通常針對軟件開發(fā)系統(tǒng)的子功能模塊，所以功能原型系統(tǒng)通常針對軟件開發(fā)系統(tǒng)的子功能模塊，所以功能相對不完善。此外，由于原型系統(tǒng)功能的局部性以及存在相對不完善。此外，由于原型系統(tǒng)功能的局部性以及存在階段的局部性，在軟件開發(fā)的實踐中，原型模型通常結(jié)合階段的局部性，在軟件開發(fā)的實踐中，原型模型通常結(jié)合其他的軟件開發(fā)模型共同使用，發(fā)揮作用。其他的軟件開發(fā)模型共同使用，發(fā)揮作用。company logo原型模型原型模型圖 1 8

32、 原型模型company logo增量模型增量模型 圖 1 9 增量模型增量模型假設(shè)需求可以分段，成為一系列增量產(chǎn)品，每一增量增量模型假設(shè)需求可以分段，成為一系列增量產(chǎn)品，每一增量可以分別地開發(fā)。如圖可以分別地開發(fā)。如圖1-9所示。所示。company logo增量模型增量模型 v增量模型作為瀑布模型的一個變體，具有瀑布模增量模型作為瀑布模型的一個變體，具有瀑布模型的所有優(yōu)點，此外，它還有以下優(yōu)點：型的所有優(yōu)點，此外，它還有以下優(yōu)點： 第一個可交付版本所需要的成本和時間很少； 開發(fā)由增量表示的小系統(tǒng)所承擔(dān)的風(fēng)險不大； 由于很快發(fā)布了第一個版本，因此可以減少用戶需求的變更； 允許增量投資，即在項

33、目開始時，可以僅對一個或兩個增量投資。v增量模型的不足為：增量模型的不足為： 如果沒有對用戶的變更要求進(jìn)行規(guī)劃，那么產(chǎn)生的初始增量可能會造成后來增量的不穩(wěn)定； 如果需求不像早期思考的那樣穩(wěn)定和完整，那么一些增量就可能需要重新開發(fā)，重新發(fā)布； 管理發(fā)生的成本、進(jìn)度和配置的復(fù)雜性，可能會超出組織的能力。company logo增量模型增量模型v增量模型適用于以下特點的軟件項目。增量模型適用于以下特點的軟件項目。 軟件產(chǎn)品可以分批次地進(jìn)行交付。 待開發(fā)的軟件系統(tǒng)能夠被模塊化。 軟件開發(fā)人員對應(yīng)用領(lǐng)域不熟悉，難以一次性地進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。 項目管理人員對全局把握的水平較高。company logo演化模型

34、演化模型 v 演化模型顯式地把增量模型擴展到需求階段。演化模型顯式地把增量模型擴展到需求階段。v 為了第二個構(gòu)造增量，使用了第一個構(gòu)造增量來精化需求。為了第二個構(gòu)造增量，使用了第一個構(gòu)造增量來精化需求。 圖 1 10 演化模型company logo演化模型演化模型v演化模型具有以下優(yōu)點：演化模型具有以下優(yōu)點： 在需求不能予以規(guī)范時，可以使用這一演化模型； 用戶可以通過運行系統(tǒng)的實踐，對需求進(jìn)行改進(jìn)； 與瀑布模型相比，需要更多用戶/獲取方的參與。v演化模型的不足包括：演化模型的不足包括： 演化模型的使用仍然處于初步探索階段，因此具有較大的風(fēng)險，需要有利的管理； 即使很好地理解了需求或設(shè)計，該模

35、型的使用也很容易成為不編寫需求或設(shè)計文檔的借口； 用戶/獲取方不理解該方法的自然屬性，因此當(dāng)結(jié)果不夠理想時，可能會產(chǎn)生抱怨。v演化模型基于這樣的假定：演化模型基于這樣的假定： 需求是最基本的，是唯一的風(fēng)險。 company logo螺旋模型螺旋模型v 螺旋模型通常用來指導(dǎo)大型軟件項目的開發(fā)。它把開發(fā)過程分為制定螺旋模型通常用來指導(dǎo)大型軟件項目的開發(fā)。它把開發(fā)過程分為制定計劃、風(fēng)險分析、實施開發(fā)和用戶評估四類活動。風(fēng)險分析被擴展到計劃、風(fēng)險分析、實施開發(fā)和用戶評估四類活動。風(fēng)險分析被擴展到了各個階段中，因此采用螺旋模型可以降低項目開發(fā)的風(fēng)險。了各個階段中，因此采用螺旋模型可以降低項目開發(fā)的風(fēng)險。

36、圖 1 11 螺旋模型company logo螺旋模型螺旋模型v螺旋模型綜合了傳統(tǒng)的生存期模型的優(yōu)點，同時螺旋模型綜合了傳統(tǒng)的生存期模型的優(yōu)點，同時擴展了增量模型管理任務(wù)的范圍：風(fēng)險分析，用擴展了增量模型管理任務(wù)的范圍：風(fēng)險分析，用來彌補其不足。螺旋模型的另外一個特征是，只來彌補其不足。螺旋模型的另外一個特征是，只有一個迭代過程真正開發(fā)可交付的軟件。螺旋模有一個迭代過程真正開發(fā)可交付的軟件。螺旋模型也存在其缺點：一個周期執(zhí)行時間太長；要有型也存在其缺點：一個周期執(zhí)行時間太長；要有方法和自動化工具支持，否則無法實施。方法和自動化工具支持，否則無法實施。v螺旋模型適應(yīng)于風(fēng)險較大的大型軟件項目的開發(fā)

37、。螺旋模型適應(yīng)于風(fēng)險較大的大型軟件項目的開發(fā)。company logo統(tǒng)一過程模型統(tǒng)一過程模型 v統(tǒng)一過程模型（統(tǒng)一過程模型（rational unified process）是種軟件工程過程，它提供了如何在開發(fā)組織中是種軟件工程過程，它提供了如何在開發(fā)組織中嚴(yán)格分配任務(wù)和職責(zé)的方法；統(tǒng)一過程模型是一嚴(yán)格分配任務(wù)和職責(zé)的方法；統(tǒng)一過程模型是一個過程產(chǎn)品，有自己的過程框架，捕獲了現(xiàn)代軟個過程產(chǎn)品，有自己的過程框架，捕獲了現(xiàn)代軟件開發(fā)中的最佳實踐。統(tǒng)一過程模型具有三大特件開發(fā)中的最佳實踐。統(tǒng)一過程模型具有三大特點：用例驅(qū)動，以架構(gòu)為中心，迭代和增量開發(fā)。點：用例驅(qū)動，以架構(gòu)為中心，迭代和增量開發(fā)。

38、 company logo統(tǒng)一過程模型統(tǒng)一過程模型 圖 1 12 統(tǒng)一過程模型company logo統(tǒng)一過程模型統(tǒng)一過程模型 v 統(tǒng)一過程模型核心是解決可操作性問題，幫助開發(fā)人員盡統(tǒng)一過程模型核心是解決可操作性問題，幫助開發(fā)人員盡可能少地依賴那些可能少地依賴那些“不可描述的經(jīng)驗不可描述的經(jīng)驗”。它詳細(xì)給出了每。它詳細(xì)給出了每個階段參與該過程的各種角色，然后標(biāo)識在過程中，該角個階段參與該過程的各種角色，然后標(biāo)識在過程中，該角色創(chuàng)建的制品。統(tǒng)一過程模型在實際實施過程中也存在很色創(chuàng)建的制品。統(tǒng)一過程模型在實際實施過程中也存在很多的困難，包括：多層次持續(xù)的規(guī)劃與評估；判斷構(gòu)架中多的困難，包括：多層次

39、持續(xù)的規(guī)劃與評估；判斷構(gòu)架中關(guān)鍵風(fēng)險的經(jīng)驗；高效率的驗證和評價手段；多工種之間關(guān)鍵風(fēng)險的經(jīng)驗；高效率的驗證和評價手段；多工種之間的頻繁溝通；多版本工作產(chǎn)品的管理等。的頻繁溝通；多版本工作產(chǎn)品的管理等。v 統(tǒng)一過程模型是基于迭代思想的軟件開發(fā)模型。在傳統(tǒng)的統(tǒng)一過程模型是基于迭代思想的軟件開發(fā)模型。在傳統(tǒng)的瀑布模型中，組織項目的方法是使其按順序一次性地完成瀑布模型中，組織項目的方法是使其按順序一次性地完成每個工作流程。通常，在項目前期出現(xiàn)的問題推遲到后期每個工作流程。通常，在項目前期出現(xiàn)的問題推遲到后期才能發(fā)現(xiàn)，這不僅增大了軟件開發(fā)的成本，還嚴(yán)重影響了才能發(fā)現(xiàn)，這不僅增大了軟件開發(fā)的成本，還嚴(yán)重影

40、響了軟件開發(fā)的進(jìn)度。采用迭代的軟件工程思想可以多次執(zhí)行軟件開發(fā)的進(jìn)度。采用迭代的軟件工程思想可以多次執(zhí)行各個工作流程，從而有利于更好地理解需求、設(shè)計出合理各個工作流程，從而有利于更好地理解需求、設(shè)計出合理的系統(tǒng)構(gòu)架，并最終交付一系列漸趨完善的成果。的系統(tǒng)構(gòu)架，并最終交付一系列漸趨完善的成果。v 統(tǒng)一過程模型適用的范圍極為廣泛，但是對開發(fā)人員的素統(tǒng)一過程模型適用的范圍極為廣泛，但是對開發(fā)人員的素質(zhì)要求較高。質(zhì)要求較高。company logo敏捷模型敏捷模型 v “敏捷聯(lián)盟敏捷聯(lián)盟”為了幫助希望使用敏捷方法來進(jìn)行軟件開發(fā)為了幫助希望使用敏捷方法來進(jìn)行軟件開發(fā)的人們定義了的人們定義了12條原則：條

41、原則： (1) 我們首先要做的是通過盡早和持續(xù)交付有價值的軟件來讓客戶滿意。 (2) 需求變更可以發(fā)生在整個軟件的開發(fā)過程中，即使在開發(fā)后期，我們也歡迎客戶對于需求的變更。敏捷過程利用變更為客戶創(chuàng)造競爭優(yōu)勢。 (3) 經(jīng)常交付可工作的軟件。交付的時間間隔越短越好，最好23周一次。 (4) 在整個的軟件開發(fā)周期中，業(yè)務(wù)人員和開發(fā)人員應(yīng)該天天在一起工作。 (5) 圍繞受激勵的個人構(gòu)建項目，給他們提供所需的環(huán)境和支持，并且信任他們能夠完成工作。 (6) 在團隊的內(nèi)部，最有效果和效率的信息傳遞方法是面對面交談。 (7) 可工作的軟件是進(jìn)度的首要度量標(biāo)準(zhǔn)。 (8) 敏捷過程提倡可持續(xù)的開發(fā)速度。責(zé)任人、

42、開發(fā)人員和用戶應(yīng)該能夠保持一種長期穩(wěn)定的開發(fā)速度。 (9) 不斷地關(guān)注優(yōu)秀的技能和好的設(shè)計會增強敏捷能力。 (10) 盡量使工作簡單化。 (11) 好的架構(gòu)、需求和設(shè)計來源于自組織團隊。 (12) 每隔一定時間，團隊?wèi)?yīng)該反省如何才能有效地工作，并相應(yīng)調(diào)整自己的行為。company logo敏捷模型敏捷模型 v 敏捷方法是一種輕量級的軟件工程方法，相對于傳統(tǒng)的軟敏捷方法是一種輕量級的軟件工程方法，相對于傳統(tǒng)的軟件工程方法，它更強調(diào)軟件開發(fā)過程中各種變化的必然性，件工程方法，它更強調(diào)軟件開發(fā)過程中各種變化的必然性，通過團隊成員之間充分的交流與溝通以及合理的機制來有通過團隊成員之間充分的交流與溝通以

43、及合理的機制來有效地響應(yīng)變化。效地響應(yīng)變化。v 敏捷開發(fā)啟動于敏捷開發(fā)啟動于“敏捷軟件開發(fā)宣言敏捷軟件開發(fā)宣言”。在。在2001年年2月，月，17位軟件開發(fā)者在位軟件開發(fā)者在utah召開了長達(dá)兩天的會議，制訂并召開了長達(dá)兩天的會議，制訂并簽署了簽署了“敏捷軟件開發(fā)宣言敏捷軟件開發(fā)宣言”，該宣言聲明如下：，該宣言聲明如下： 我們正在通過親身實踐以及幫助他人實踐的方式來揭示更好的軟件開發(fā)之路，通過這項工作，我們認(rèn)為： 個體和交互勝過過程和工具； 可工作軟件勝過寬泛的文檔； 客戶合作勝過合同談判； 響應(yīng)變化勝過遵循計劃。company logo敏捷模型敏捷模型 v 敏捷模型避免了傳統(tǒng)的重量級軟件開發(fā)

44、過程復(fù)雜、文檔繁敏捷模型避免了傳統(tǒng)的重量級軟件開發(fā)過程復(fù)雜、文檔繁瑣和對變化的適應(yīng)性低等各種弊端，它強調(diào)軟件開發(fā)過程瑣和對變化的適應(yīng)性低等各種弊端，它強調(diào)軟件開發(fā)過程中團隊成員之間的交流、過程的簡潔性、用戶反饋、對所中團隊成員之間的交流、過程的簡潔性、用戶反饋、對所作決定的信心以及人性化的特征。作決定的信心以及人性化的特征。v 敏捷過程模型中比較有代表性的是敏捷過程模型中比較有代表性的是xp模型（模型（extreme programming）。它由一系列與開發(fā)相關(guān)的規(guī)則、規(guī)范）。它由一系列與開發(fā)相關(guān)的規(guī)則、規(guī)范和慣例組成。其規(guī)則和文檔較少，流程靈活，易于小型開和慣例組成。其規(guī)則和文檔較少，流程

45、靈活，易于小型開發(fā)團隊使用。發(fā)團隊使用。xp認(rèn)為軟件開發(fā)有效的活動是：需求、設(shè)認(rèn)為軟件開發(fā)有效的活動是：需求、設(shè)計、編碼和測試，并且在一個極限的環(huán)境下使它們發(fā)揮到計、編碼和測試，并且在一個極限的環(huán)境下使它們發(fā)揮到極致，做到最好。極致，做到最好。xp偏重于軟件過程的描述，表現(xiàn)為激偏重于軟件過程的描述，表現(xiàn)為激進(jìn)的迭代，組織模型和建模方法比較薄弱。進(jìn)的迭代，組織模型和建模方法比較薄弱。生存周期模型的選擇要結(jié)合具體的項目特色，并在項生存周期模型的選擇要結(jié)合具體的項目特色，并在項目實施過程中予以改進(jìn)。目實施過程中予以改進(jìn)。company logo1.5軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)方法v軟件開發(fā)方法是一種使用定

46、義好的技術(shù)集及符號表軟件開發(fā)方法是一種使用定義好的技術(shù)集及符號表示組織軟件生產(chǎn)的過程，它的目標(biāo)是在規(guī)定的時間示組織軟件生產(chǎn)的過程，它的目標(biāo)是在規(guī)定的時間和成本內(nèi)，開發(fā)出符合用戶需求的高質(zhì)量的軟件。和成本內(nèi)，開發(fā)出符合用戶需求的高質(zhì)量的軟件。因此，針對不同的軟件開發(fā)項目和對應(yīng)的軟件過程，因此，針對不同的軟件開發(fā)項目和對應(yīng)的軟件過程，應(yīng)該選擇合適的軟件開發(fā)方法。應(yīng)該選擇合適的軟件開發(fā)方法。v常見的軟件開發(fā)方法包括：常見的軟件開發(fā)方法包括：結(jié)構(gòu)化方法面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方法面向?qū)ο蠓椒ㄐ问交椒?此外，軟件開發(fā)方法還有問題分析法、可視化開此外，軟件開發(fā)方法還有問題分析法、可視化開發(fā)方法等。本書接下來的章節(jié)中將會對結(jié)構(gòu)化方發(fā)方法等。本書接下來的章節(jié)中將會對結(jié)構(gòu)化方法和面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)