軟件工程概述教學(xué)課件

1、軟件工程基礎(chǔ)計算機(jī)系統(tǒng)工程概念系統(tǒng)分析和定義硬 件軟 件系統(tǒng)（總體）設(shè)計硬件工程軟件工程軟件危機(jī).計算機(jī)硬件性能價格比和質(zhì)量穩(wěn)步提高軟件成本逐年上升，質(zhì)量沒有可靠的保證軟件已成為限制計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)健因素將軟件開發(fā)和維護(hù)過程中遇到的一系列嚴(yán)重問題統(tǒng)稱為“軟件危機(jī)”在年代后期開始認(rèn)真研究解決軟件危機(jī)的方法，逐步形成了新興的計算機(jī)軟件工程學(xué).軟件危機(jī)什么是軟件危機(jī)？軟件危機(jī)是指在計算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)中所遇到的一系列嚴(yán)重問題。幾乎所有軟件都不同程度地存在這些問題概括地說軟件危機(jī)包含兩方面問題：如何開發(fā)軟件，怎樣滿足對軟件的日益增長的需求如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件軟件危機(jī)主要表現(xiàn)對軟件開發(fā)成本

2、和進(jìn)度的估計很不準(zhǔn)確用戶對“已完成的”軟件不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生軟件產(chǎn)品的質(zhì)量靠不住軟件不可維護(hù)軟件沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料軟件成本占計算機(jī)系統(tǒng)總成本的比例逐年上 升軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計算機(jī)應(yīng)用迅速普及深入的趨勢產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因一方面與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)在軟件運(yùn)行前，軟件開發(fā)過程的進(jìn)展難衡量，質(zhì)量難 評價，因此管理和控制軟件開發(fā)過程相當(dāng)困難；在軟件運(yùn)行中，軟件維護(hù)意味著改正或修改原來的設(shè)計，較難維 護(hù)；軟件的顯著特點(diǎn)是規(guī)模龐大，復(fù)雜度超線性增長。要保證高質(zhì)量 大型軟件的開發(fā)，極端復(fù)雜困難，不僅涉及技術(shù)問題（如分析方 法、設(shè)計方法、版本控制），更重要的是必須有嚴(yán)格而科學(xué)的管理。另一方面

3、與軟件開發(fā)和維護(hù)方法不正確有關(guān)，這是主要原因。特別是忽視軟件需求分析的重要性忽視軟件需求分析的重要性對用戶要求沒有完整準(zhǔn)確的認(rèn)識就匆忙著手編寫程序軟件開發(fā)與編程等同忽略文檔軟件定義不明輕視維護(hù)計算機(jī)軟件軟件是計算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合程序是按事先設(shè)計的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文檔是與程序開發(fā)，維護(hù)和使用有關(guān)的圖文材料軟件的特點(diǎn)軟件是一種邏輯實(shí)體，而不是具體的物理實(shí)體。因而它具有抽象性軟件的生產(chǎn)與硬件不同，在它的開發(fā)過程中沒有明顯的制造過程在軟件的運(yùn)行和使用期間，沒有硬件那樣的機(jī)械磨損，老化問題對軟件開發(fā)

4、的錯誤認(rèn)識（1）已經(jīng)有了關(guān)于建造軟件的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程使用了嗎？開發(fā)者知道嗎？適用嗎？完整嗎？已經(jīng)有了很好的軟件開發(fā)工具還需要計算機(jī)輔助軟件工程（CASE）工具對軟件開發(fā)的錯誤認(rèn)識（2）如果計劃落后，可以增加人員趕回來給一個已經(jīng)延遲的軟件項(xiàng)目增加人手只會使其更加延遲原有人員需要抽實(shí)踐訓(xùn)練新手有了目標(biāo)的一般描述就可以開始寫程序不完善的系統(tǒng)定義是項(xiàng)目失敗的主要原因?qū)浖_發(fā)的錯誤認(rèn)識（3）項(xiàng)目需求不斷變化，但軟件很靈活，變化能夠很容易地得到滿足軟件需求的變化確實(shí)是經(jīng)常的，但其產(chǎn)生的影響隨著引入的時間不同而不同寫出程序并使其正常運(yùn)行，工作就結(jié)束了越早開始寫程序，就要花越長時間才能夠完成對軟件開發(fā)的錯誤認(rèn)識

5、（4）在程序真正開始運(yùn)行前，無法評估其質(zhì)量正式的技術(shù)評審質(zhì)量過濾器成功項(xiàng)目唯一應(yīng)該提交的就是運(yùn)行程序軟件=程序+文檔+數(shù)據(jù)文檔是成功開發(fā)的基礎(chǔ)文檔為維護(hù)提供指導(dǎo)解決辦法.全 面解決軟件危機(jī)需要一 系列綜合措施：在軟件研制的各個階段采用好的工具；對軟件的實(shí)現(xiàn)提供有效的構(gòu)件塊；為保證軟件質(zhì)量提供自動設(shè)計技術(shù)；以及為協(xié)調(diào)、控制、管理提供基本理論和技術(shù)軟件工程。.解決辦法軟件工程這一要素將駕馭前面的工具、構(gòu)件決和技術(shù)軟件工程把管理、控制、評審等方法與分析、設(shè)計、編碼、測試、維護(hù)等技術(shù)結(jié)合起來沒有堅(jiān)實(shí)的軟件開發(fā)方法學(xué)，即使最先進(jìn)的工具和技術(shù)也不能使軟件危機(jī)有所減輕軟件工程工程化方法用于解決任何產(chǎn)品開發(fā)的

6、一種工程化方法是：要求在定義、開發(fā)和維護(hù)階段的每一步中都采用經(jīng)過驗(yàn)證的方法要求一系列的復(fù)查，以便在產(chǎn)品開發(fā)中保證質(zhì)量規(guī)定在每一步中要產(chǎn)生的特定的文檔鼓勵能夠加速開發(fā)的各種工具和方法的使用與研制提供從原始產(chǎn)品概念到最后產(chǎn)品制造的一個可追溯的途徑軟件工程是使計算機(jī)軟件走向工程科學(xué)的途徑軟件工程軟件工程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)行的軟件而建立和使用的好的工程原則。（Fritz Bauer 1969)軟件工程是應(yīng)用于計算機(jī)軟件的定義、開發(fā)和維護(hù)的 一整套方法、工具、文檔、實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)和工序。（GB）軟件工程：（1）將系統(tǒng)化的、規(guī)范的、可度量的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的

7、過程，即將工程化應(yīng)用于軟件中。（2）（1）中所述方法的研究。（IEEE93）軟件工程是模仿在硬件研制中行之有效的一套計劃、管理、技術(shù)、方法，基于軟件的生存期概念而建立起來的。.軟件工程質(zhì)量焦點(diǎn)：任何工程方法必須以有組織的質(zhì)量保證為基礎(chǔ)。質(zhì)量的理念刺激不斷過程改進(jìn)，導(dǎo)致出現(xiàn)更加成熟的軟件工程方法。它是軟件工程的根基。過程：軟件工程的基礎(chǔ)是過程。軟件工程過程是將技術(shù)層結(jié)合在一起的凝聚力，使得軟件能夠合理地和及時地開發(fā)出來。方法：軟件工程方法層提供了建造軟件在技術(shù)上需要“怎么做”。工具：在工具層對過程和方法提供了自動和半自動的支持。軟件工程生存期概念計算機(jī)軟件生存期中有三個階段：定義階段、開發(fā)階段

8、、維護(hù)階段。定義階段：為軟件項(xiàng)目做出計劃、預(yù)算資金和進(jìn)度，分析并規(guī)定詳細(xì)的需求做什么開發(fā)階段：用經(jīng)過驗(yàn)證的各種設(shè)計、編碼和測試方法把軟件需求轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€可執(zhí)行的程序怎么做維護(hù)階段：糾正所遇到的各種問題，修正軟件使之適合于不同的工作環(huán)境，增強(qiáng)功能要求改變每一個階段都有一系列的工程步驟，每一步都以能加以 復(fù)查并可移交才作為結(jié)束軟件生存期 life cycle軟件有一個孕育、誕生、成長、成熟、衰亡的生存過程。這個過程即為計算機(jī)軟件的生存期軟件生存期的六個步驟，即制定計劃、需求分析、設(shè)計、程序編碼、測試及運(yùn)行維護(hù)瀑布模型 制定計劃確定要開發(fā)軟件系統(tǒng)的總目標(biāo)給出功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求完成該

9、軟件任務(wù)的可行性研究估計可利用的資源(計算機(jī)硬件，軟件，人力等)、成本、效益、開發(fā)進(jìn)度制定出完成開發(fā)任務(wù)的實(shí)施計劃,連同可行性研究報告，提交管理部門審查需求分析和定義對待開發(fā)軟件提出的需求進(jìn)行分析并給出詳細(xì)的定義編寫軟件需求說明書或系統(tǒng)功能說明書及初步的系統(tǒng)用戶手冊提交管理機(jī)構(gòu)評審軟件設(shè)計概要設(shè)計 把各項(xiàng)需求轉(zhuǎn)換成軟件的體系結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)中每一組成部分都是意義明確的模塊，每個模塊都和某些需求相對應(yīng)詳細(xì)設(shè)計 對每個模塊要完成的工作進(jìn)行具體的描述，為源程序編寫打下基礎(chǔ)編寫設(shè)計說明書，提交評審。程序編寫把軟件設(shè)計轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可以接受的程序代碼，即寫成以某一種特定程序設(shè)計語言表示的“源程序清單”寫出的程序

10、應(yīng)當(dāng)是結(jié)構(gòu)良好、清晰易讀的，且與設(shè)計相一致的軟件測試單元測試，查找各模塊在功能和結(jié)構(gòu)上存在的問題并加以糾正組裝測試，將已測試過的模塊按一定順序組裝起來按規(guī)定的各項(xiàng)需求，逐項(xiàng)進(jìn)行有效性測試，決定已開發(fā)的軟件是否合格，能否交付用戶使用運(yùn)行維護(hù)改正性維護(hù) 運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)了軟件中的錯誤需要修正適應(yīng)性維護(hù) 為了適應(yīng)變化了的軟件工作環(huán)境，需做適當(dāng)變更完善性維護(hù) 為了增強(qiáng)軟件的功能需做變更軟件生存期模型軟件生存期模型是跨越整個生存期的系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)作和維護(hù)所實(shí)施的全部過程、活動和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架瀑布模型演化模型螺旋模型噴泉模型智能模型 面向?qū)ο竽Ｐ?軟件工程學(xué)的基本目標(biāo)一種定義良好的方法學(xué)，該方法學(xué)是面向包括計劃、開發(fā)和維護(hù)等階段的軟件生存周期的一組確定的軟件成分，它對軟件生存周期的每一部記錄軟件文件資料，并且具有按步顯示軌跡的能力一組可以預(yù)測的里程碑，在整個軟件生存周期中，每隔一定時間可以對他們進(jìn)行復(fù)審軟件工程學(xué)的基本原則分解 將一個復(fù)雜的問題分成若干個較小的、相對獨(dú)立的、較易解決的子問題。抽象和信息隱蔽 在將復(fù)雜問題逐層分解時，將“怎么做”等大量細(xì)節(jié)隱蔽在下一層，從而使上一層突出“做什么”而得到簡化