第1章軟件工程概述

軟件工程第1章軟件工程概論寧夏醫(yī)科大學(xué)理學(xué)院楊德仁

提綱*序論*教學(xué)目的和策略*虛擬項(xiàng)目介紹軟件定義，應(yīng)用、編程語(yǔ)言；軟件的特征軟件開(kāi)發(fā)與軟件危機(jī)軟件工程重要性本質(zhì)，目標(biāo)與方法，內(nèi)容軟件工程的實(shí)施及其挑戰(zhàn)軟件工程學(xué)科及其演變軟件工程發(fā)展新方向*相關(guān)概念緒論：教學(xué)參考書楊德仁，軟件工程講義。參考資料<美>Mark,Priestley,PracticalObject-orientedDesignwithUML,清華大學(xué)出版社Craig

Larman

著；李洋

等譯；UML和模式應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2006<美>stephhen,軟件工程，機(jī)械工業(yè)出版社，2011。潘加宇，軟件方法（上冊(cè)），清華大學(xué)出版社，2013年UsecasedrivenobjectmodelingwithUML-Theoryandpractice（電子版）

孫家廣，軟件工程，高教出版社，2005年UML風(fēng)格（第二版），清華大學(xué)出版社，袖珍版。緒論：傳統(tǒng)軟件工程教材中的缺陷某些關(guān)鍵概念混淆不清，如軟件工程框架、軟件過(guò)程模型和方法、軟件過(guò)程范型、模型；體系結(jié)構(gòu)的邏輯性差，面面俱到，主次不分，邏輯性差，主線不明確，知識(shí)及其應(yīng)用之間存在“鴻溝”；一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺乏理論性研究，如軟件過(guò)程范型，達(dá)不到指導(dǎo)實(shí)踐的目的。

沒(méi)有使用價(jià)值，達(dá)不到學(xué)以致用的目的，不適合于培養(yǎng)研究性和應(yīng)用型人才；緒論：課程的目的目的：達(dá)到學(xué)以致用講解一種軟件過(guò)程范型(MDA)，熟悉一種建模語(yǔ)言（UML）學(xué)會(huì)一、兩種工具(EA與starUML)，實(shí)踐一個(gè)虛擬項(xiàng)目(分組)，應(yīng)用一種編程語(yǔ)言(JAVA)。

緒論：教學(xué)目的和策略策略：系統(tǒng)地介紹軟件工程理論與實(shí)踐技能基于MDA軟件范型采用面向?qū)ο蠓椒ê蚒ML建模語(yǔ)言*以starUML、EA為工具，以虛擬項(xiàng)目為導(dǎo)向；*緒論：虛擬項(xiàng)目（第三周起）分成5組，每組設(shè)1組長(zhǎng)：互聯(lián)網(wǎng)+O2O醫(yī)療系統(tǒng)緒論：課程的目的目的：理解、掌握和應(yīng)用理解是什么？為什么？問(wèn)題是什么？理論與方法是什么？掌握概念、技術(shù)、過(guò)程、工具、團(tuán)隊(duì)……應(yīng)用在過(guò)程中，目的在于成功地開(kāi)發(fā)軟件高質(zhì)量、低費(fèi)用、按進(jìn)度……緒論：課程的基礎(chǔ)語(yǔ)言基礎(chǔ)C（C++、C#）/JAVA，HTML5工具基礎(chǔ)編碼Eclipse框架JAVAEE設(shè)計(jì)工具Powerdesigner，Erwin，starUML，EA推薦下載starUML，EA數(shù)據(jù)庫(kù)理論與應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)表模式SQL10多年前的論文：大型數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，2001年緒論：課程的基礎(chǔ)計(jì)算模式的演變Frame(主機(jī))Client/ServerBrowser/ServerRIA(曇花一現(xiàn))，HTML5App(手機(jī)應(yīng)用軟件)application緒論：課程的安排教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)安排

56+16第1章軟件工程概述，3課時(shí)第2章軟件過(guò)程，6課時(shí)第3章MDA軟件范型，3（實(shí)驗(yàn)+3）課時(shí)第4章業(yè)務(wù)模型，6（+9）課時(shí)第5章系統(tǒng)需求模型（CIM），12（6+6）課時(shí)第6章魯棒分析模型（PIM），14（8+6）課時(shí)第7章設(shè)計(jì)模型（PSM），12（6+6）課時(shí)（OO原理與模式）*模型優(yōu)化0+2課時(shí)第8章系統(tǒng)用例驅(qū)動(dòng)的軟件測(cè)試3課時(shí)（1含復(fù)習(xí)）*第9章軟件工程新技術(shù)6課時(shí)（0）*實(shí)施模型與物理組織1課時(shí)緒論：課程的安排*實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容：1虛擬項(xiàng)目安排工具安裝與試用2-3基于虛擬項(xiàng)目的業(yè)務(wù)建模4-5基于虛擬項(xiàng)目的系統(tǒng)需求建模6-7基于虛擬項(xiàng)目的魯棒建模8-9基于虛擬項(xiàng)目的設(shè)計(jì)建模10-11模型優(yōu)化緒論：課程的評(píng)估與考試期末考試，70%期中考試，0%平時(shí)成績(jī)，30%*課堂表現(xiàn)（虛擬項(xiàng)目)，15%*考勤（與作業(yè)），15%要求不能曠課。緒論：課程的要求聽(tīng)課與復(fù)習(xí)*作業(yè)*實(shí)踐分組虛擬項(xiàng)目閱讀課件簡(jiǎn)本與參考資料軟件：定義軟件的重要性軟件與民生軟件與經(jīng)濟(jì)軟件與教育軟件與國(guó)防、戰(zhàn)略軟件定義、分類與應(yīng)用語(yǔ)言、特征與開(kāi)發(fā)與危機(jī)成本與質(zhì)量：?jiǎn)栴}所在軟件工程學(xué)科的誕生與發(fā)展軟件：定義軟件早期：軟件=代碼！程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合（《IEEE軟件工程術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)詞匯》）software:Computerprograms,procedures,andpossiblyassociateddocumentationanddatapertainingtotheoperationofacomputersystem.Computersoftware,orsimply

software,isthenon-tangible形狀componentof

computers.Softwareisstoredin

computermemory

andcannotbetouched,justasa3Dmodelshowninanillustrationcannotbetouched.軟件是一種邏輯產(chǎn)品。Computersoftwarecontrastswithcomputerhardware,hardware.Physicalequipmentusedtoprocess,store,ortransmitcomputerprogramsordata.Thephysicalcomponentofcomputers.Computerhardwareandsoftwarerequireeachotherandneithercanberealisticallyusedwithouttheother.軟件：定義Computersoftwareincludesallcomputerprogramsregardlessoftheirarchitecture;forexample,

executablefiles,

libraries

and

scripts

arecomputersoftware.Yet,itsharestheirmutualproperties:softwareconsistsofclearly-definedinstructionsthatuponexecution,instructshardwaretoperformthetasksforwhichitisdesigned.Softwareisusuallywrittenin

high-levelprogramminglanguages

thatareeasierandmoreefficientforhumanstouse(closerto

naturallanguage)thanmachinelanguage.

High-levellanguagesarecompiledorinterpretedintomachinelanguageobjectcode.Softwaremayalsobewritteninalow-level

assemblylanguage,essentially,avaguely

mnemonic

（依稀

記憶）representationofamachinelanguageusinganaturallanguagealphabet.Assemblylanguageisconvertedintoobjectcodeviaanassembler.軟件：分類軟件的用途工程與科學(xué)計(jì)算（Fortran）實(shí)時(shí)和嵌入處理（控制、監(jiān)視）辦公處理（office）智能處理企、事業(yè)單位的信息處理管理信息系統(tǒng)（MIS）按功能分為系統(tǒng)軟件：OS,DBMS支撐軟件（）：開(kāi)發(fā)工具應(yīng)用軟件軟件：分類按規(guī)模分為微型，小型，中型，大型按客戶范圍通用軟件：如操作系統(tǒng)用戶定制的軟件：如電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)按工作方式實(shí)時(shí)系統(tǒng)（工業(yè)控制）交互系統(tǒng)（常用）批處理系統(tǒng)（少）軟件：分類Purpose,ordomainofuseApplicationsoftware

usesthecomputersystemtoperformusefulworkorprovide

entertainmentfunctions

beyondthebasicoperationofthecomputeritself.Systemsoftware

isdesignedtooperatethe

computerhardware,toprovidebasicfunctionality,andtoprovideaplatformforrunningapplicationsoftware.[3]

Systemsoftwareincludes:Operatingsystem,anessentialcollectionofcomputerprogramsthatmanagesresourcesandprovidescommonservicesforothersoftware.

Supervisoryprograms,

bootloaders,

shells

and

windowsystems

arecorepartsofoperatingsystems.Inpractice,anoperatingsystemcomesbundledwithadditionalsoftware(includingapplicationsoftware)sothatausercanpotentiallydosomeworkwithacomputerthatonlyhasanoperatingsystem.Devicedriver,acomputerprogramthatoperatesorcontrolsaparticulartypeofdevicethatisattachedtoacomputer.Eachdeviceneedsatleastonecorrespondingdevicedriver;thusacomputerneedsmorethanonedevicedriver.Utilities,softwaredesignedtoassistusersinmaintenanceandcareoftheircomputers.Malicioussoftware

or

malware,computersoftwaredevelopedtoharmanddisruptcomputers.Assuch,malwareisundesirable.Malwareiscloselyassociatedwithcomputer-relatedcrimes,thoughsomemaliciousprogramsmayhavebeendesignedas

practicaljokes.軟件：分類Nature,ordomainofexecutionDesktopapplications

suchas

webbrowsers

and

MicrosoftOffice,aswellas

apps.ServersoftwareScripts,suchas

JavaScript

scriptsarepiecesofsoftwaretraditionallyembeddedin

webpages

thatarerundirectlyinsidethe

webbrowser

whenawebpageisloaded.Webapplications

usuallyrunonthe

webserver

andoutputdynamically-generatedwebpagestowebbrowsers,usinge.g.

PHP,

Java

or

ASP.NET,orevenJavaScriptthatrunsontheserver.Plugins

andextensionsaresoftwarethatextendsormodifiesthefunctionalityofanotherpieceofsoftware,andrequirethatsoftwarebeusedinordertofunction;Embeddedsoftware

residesasfirmwarewithin

embeddedsystems,devicesdedicatedtoasingleuseorafewusessuchas

cars

and

televisions

.Microcode

isaspecial,relativelyobscuretypeofembeddedsoftwarewhichtellstheprocessor

itself

howtoexecutemachinecode,soitisactuallyalowerlevelthanmachinecode.

軟件的應(yīng)用

軟件：應(yīng)用軟件是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，提高管理水平和效率的必備手段，已經(jīng)與民生戚戚相關(guān)數(shù)字化校園問(wèn)題：那些領(lǐng)域還沒(méi)有用到軟件？社會(huì)需要及時(shí)生產(chǎn)出軟件可靠的有價(jià)值的面向未來(lái)，按軟件工程（SE）生產(chǎn)的軟件具有經(jīng)濟(jì)性，也便于后期維護(hù)（另一種售后服務(wù)）……軟件業(yè)的戰(zhàn)爭(zhēng)與機(jī)遇：微軟軟件：語(yǔ)言編程語(yǔ)言及其發(fā)展與分類機(jī)器語(yǔ)言（因機(jī)器而已）：下頁(yè)匯編語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言過(guò)程語(yǔ)言面向?qū)ο笳Z(yǔ)言腳本語(yǔ)言標(biāo)記語(yǔ)言SQL軟件：語(yǔ)言Atthelowestlevel,executablecodeconsistsofmachinelanguageinstructionsspecifictoanindividual

processor

–typicallya

centralprocessingunit

(CPU).A

machinelanguage

consistsofgroupsofbinaryvaluessignifyingprocessorinstructionsthatchangethestateofthecomputerfromitsprecedingstate.Forexample,aninstructionmaychangethevaluestoredinaparticularstoragelocationinsidethecomputer–aneffectthatisnotdirectlyobservabletotheuser.Aninstructionmayalso(indirectly)causesomethingtoappearonadisplayofthecomputersystem–astatechangewhichshouldbevisibletotheuser.Theprocessorcarriesouttheinstructionsintheordertheyareprovided,unlessitisinstructedto"jump"toadifferentinstruction,orinterrupted.軟件的特征計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件：存儲(chǔ)、計(jì)算和顯示軟件：基于硬件，解決各種問(wèn)題的邏輯產(chǎn)品處理各種信息，或控制硬件操作，或進(jìn)行智能控制軟件的組成程序（代碼）、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)文檔（模型）：含數(shù)據(jù)模式（庫(kù)表模式）如何創(chuàng)建？誰(shuí)設(shè)計(jì)和實(shí)施軟件？軟件工程師區(qū)內(nèi)缺口很大，就業(yè)前景樂(lè)觀。相關(guān)人員：甲方的業(yè)務(wù)人員軟件的特征軟件的特征抽象，無(wú)形（不可見(jiàn)），邏輯產(chǎn)品復(fù)雜復(fù)雜性導(dǎo)致的開(kāi)發(fā)復(fù)雜性（費(fèi)用、進(jìn)度和質(zhì)量難以控制）多樣性，高投資，昂貴大多是用戶定制的不怕磨損，使用周期長(zhǎng)，維護(hù)問(wèn)題：不斷變化性改錯(cuò)、改善、適應(yīng)新環(huán)境維護(hù)成本高（是開(kāi)發(fā)費(fèi)的70%）軟件的特征好軟件的基本特征功能：能滿足用戶需求存款、取款、轉(zhuǎn)賬性能：可使用響應(yīng)性、并發(fā)性、可訪問(wèn)性、安全性等等可維護(hù)使用周期長(zhǎng)，要適應(yīng)業(yè)務(wù)的變化和更新，如利率變化可信（把握、牢靠）：Dependable杜絕隱患和事故：哥倫比亞航天飛機(jī)爆炸：7宇航員喪生；86年挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)爆炸事故2014年10月29日美國(guó)“天鵝座”航天飛船點(diǎn)火后不久發(fā)生爆炸軟件開(kāi)發(fā)CharacteristicsofSoftwareDevelopmentComplexlogically，

Expensive，

High-risk，容易失敗，成功率底

Maintenanceproblems開(kāi)發(fā)過(guò)程依賴于開(kāi)發(fā)者的技能和素質(zhì)團(tuán)隊(duì)的管理和協(xié)作客戶的配合與參與軟件開(kāi)發(fā)ComplexExtremelycomplexinlogic，MuchmorecomplexthathardwaresystemsComplexityindevelopment，Toestimatecosts，Tocontrolprogress， Toguaranteequality軟件開(kāi)發(fā)：軟件危機(jī)HighRisks（RisksMeansPotentialFailures）ReportsfromAmericaStandishCompanyin1995,Untiltoearlyof1990’s，Success:16.2%，F(xiàn)ailure:31％，Challenging:53.8%Recentyears（2006）：StandishGroupSuccess:35％，F(xiàn)ailure:19％，Challenging:46%軟件工程問(wèn)世的直接背景軟件開(kāi)發(fā)：軟件危機(jī)MaintainabilityVarietyofmaintainabilityCorrecterrors，Improvefunctionsand/orperformances，AdapttoenvironmentsCoststomaintainsoftwareareveryhigh，55%to75％，Maintainingsoftwarewillbringnewproblems軟件開(kāi)發(fā)：軟件危機(jī)Symptoms:Unmanageable：Overbudget，Late，PoorqualityCauses:Oneword:Complexity新需求不斷涌現(xiàn)，向來(lái)被業(yè)界輕視。缺乏應(yīng)對(duì)復(fù)雜性的、支持開(kāi)發(fā)過(guò)程的方法、技術(shù)、工具、質(zhì)量控制機(jī)制等Howtoguaranteethequalityofthesoftwaresystems?Howtodevelopsuchsoftwaresystems?Problems?Skills?

Approaches?Technologies?

Stepsandprocesses?軟件開(kāi)發(fā)：軟件危機(jī)解決方案兩種解決方案軟件工程Softwareengineering(SE)isanattempttosolvetheseproblems.開(kāi)發(fā)不僅僅是編程，按項(xiàng)目來(lái)實(shí)施形式化方法可信軟件用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述軟件過(guò)程FormalmethodsFormalmethodsaremathematicalapproachestosolvingsoftware(andhardware)problemsattherequirements,specification,anddesignlevels.Formalmethodsaremostlikelytobeappliedtosafety-criticalorsecurity-criticalsoftwareandsystems,suchasavionicssoftware.Softwaresafetyassurancestandards,suchasDO-178B,DO-178C,andCommonCriteriademandformalmethodsatthehighestlevelsofcategorization.Forsequentialsoftware,examplesofformalmethodsincludetheB-Method,thespecificationlanguagesusedinautomatedtheoremproving,RAISE,andtheZnotation.Formalizationofsoftwaredevelopmentiscreepingin,inotherplaces,withtheapplicationofObjectConstraintLanguage(andspecializationssuchasJavaModelingLanguage)andespeciallywithmodel-drivenarchitectureallowingexecutionofdesigns,ifnotspecifications.Forconcurrentsoftwareandsystems,Petrinets,processalgebra,andfinitestatemachines(whicharebasedonautomatatheory-seealsovirtualfinitestatemachineoreventdrivenfinitestatemachine)allowexecutablesoftwarespecificationandcanbeusedtobuildupandvalidateapplicationbehavior.Anotheremergingtrendinsoftwaredevelopmentistowriteaspecificationinsomeformoflogic—usuallyavariationoffirst-orderlogic(FOL)—andthentodirectlyexecutethelogicasthoughitwereaprogram.TheOWLlanguage,basedonDescriptionLogic(DL),isanexample.ThereisalsoworkonmappingsomeversionofEnglish(oranothernaturallanguage)automaticallytoandfromlogic,andexecutingthelogicdirectly.ExamplesareAttemptoControlledEnglish,andInternetBusinessLogic,whichdonotseektocontrolthevocabularyorsyntax.AfeatureofsystemsthatsupportbidirectionalEnglish-logicmappinganddirectexecutionofthelogicisthattheycanbemadetoexplaintheirresults,inEnglish,atthebusinessorscientificlevel.SoftwareDevelopmentSoftwareDevelopmentasGoal-directedCooperativeGameofInventionandCommunication[Cockburn].Thecooperativegamemodelprovidesthebenefitsthatthesoftwareengineeringmodelmisses:Itraisestotheproperprioritylevelissuescrucialtosuccessfulsoftwareprojects;itexplainshowteamswithmessy-lookingprocessessometimesoutperformotherswithtidierprocesses;ithelpsbusypractitionersdecidehowtorespondtounexpectedsituations.itisseenthatmuchofengineeringinthegeneralbelongsinthecategoryofresource-limited,cooperativegames.2軟件工程Contemporarysystemdevelopershavesomeseriousproblemstocopewith.Thesystemstheydeveloparebecomingincreasinglycomplexascustomersdemandricherfunctionalitydeliveredinevershortertimescales.Theyareexposedtoahugediversityofimplementationtechnologies,designtechniquesanddevelopmentprocesses,particularlythelatest’silverbullet’designabstraction-ModelDrivenSoftwareDevelopment.2軟件工程起源：國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議：軟件工程問(wèn)世1968NATO(MilitaryallianceofdemocraticstatesinEuropeandNorthAmerica)SoftwareEngineeringConferences,Garmisch,GermanyAim:Tosolvethesoftware

crisis應(yīng)用工程學(xué)原理、技術(shù)和方法，科學(xué)地組織、管理軟件生產(chǎn)和運(yùn)行軟件危機(jī)表象：低質(zhì)量、超期、超支2003年，第35屆會(huì)議持續(xù)9天，舊金山2軟件工程發(fā)展過(guò)程程序設(shè)計(jì)階段（1946～1955）。特點(diǎn)是：尚無(wú)軟件概念，程序設(shè)計(jì)主要圍繞硬件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，規(guī)模很小，工具簡(jiǎn)單，無(wú)明確分工（開(kāi)發(fā)者和用戶），程序設(shè)計(jì)追求節(jié)省空間和編程技巧，無(wú)文檔資料，主要用于科學(xué)計(jì)算。軟件設(shè)計(jì)階段（1956～1970）。特點(diǎn)是：硬件環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，出現(xiàn)了“軟件作坊”的開(kāi)發(fā)組織形式。開(kāi)始廣泛使用產(chǎn)品軟件（可購(gòu)買），建立了軟件的概念。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益普及，軟件系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越龐大，高級(jí)編程語(yǔ)言層出不窮，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，開(kāi)發(fā)者和用戶有了明確的分工，社會(huì)對(duì)軟件的需求量劇增。但軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)沒(méi)有重大突破，軟件產(chǎn)品的質(zhì)量不高，生產(chǎn)效率底下，從而導(dǎo)致了“軟件危機(jī)”的產(chǎn)生。2軟件工程發(fā)展過(guò)程（續(xù)）軟件工程階段（1970年~）。硬件已向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化四個(gè)方向發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已成熟并廣泛應(yīng)用，第三代、第四代語(yǔ)言出現(xiàn)；第一代軟件技術(shù)：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)在數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域取得優(yōu)異成績(jī)；（軟件方法學(xué)問(wèn)世）第二代軟件技術(shù)：軟件測(cè)試技術(shù)、方法、原理用于軟件生產(chǎn)過(guò)程；（軟件測(cè)試）第三代軟件技術(shù)：處理需求定義技術(shù)用于軟件需求分析和描述。（需求工程的問(wèn)世）MDA。萬(wàn)物皆模型2軟件工程定義繁多而不一，涉及面廣，側(cè)重點(diǎn)不同，因?qū)W科發(fā)展程度而異（過(guò)度定義?。〧ritzBauer在NATO會(huì)議上給出的定義：建立并使用完善的工程化原則，以較經(jīng)濟(jì)手段獲得能在實(shí)際機(jī)器上有效運(yùn)行的可靠軟件的一系列方法。軟件工程是為了經(jīng)濟(jì)地獲得能夠在實(shí)際機(jī)器上高效運(yùn)行的、可靠的軟件而建立和應(yīng)用一系列堅(jiān)實(shí)的軟件工程原則。Softwareengineering(SE)isaprofessiondedicatedtodesigning,implementing,andmodifyingsoftwaresothatitisofhigherquality,moreaffordable,maintainable,andfastertobuild.IEEEdefinesSEastheapplicationofasystematic,disciplined,quantifiableapproachtothedevelopment,operation,andmaintenanceofsoftware,andthestudyoftheseapproaches;thatis,theapplicationofengineeringtosoftware.2軟件工程BarryBoehm：運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)并構(gòu)造計(jì)算機(jī)程序，為開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)這些程序提供必需的文檔。而美國(guó)梅隆卡耐基大學(xué)軟件工程研究所（SEI）：以工程形式應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)原理，從而經(jīng)濟(jì)有效地解決軟件問(wèn)題。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書：軟件工程是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，開(kāi)發(fā)軟件的工程。軟件工程借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，以提高質(zhì)量、降低成本：計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)用于構(gòu)建模型與算法，工程科學(xué)用于制定規(guī)范、設(shè)計(jì)范型(paradigm)、評(píng)估成本及確定權(quán)衡，管理科學(xué)用于計(jì)劃、資源、質(zhì)量、成本等管理。目前比較認(rèn)可的定義：軟件工程是研究和應(yīng)用如何以系統(tǒng)性的、規(guī)范化的、可定量的過(guò)程化方法去開(kāi)發(fā)和維護(hù)軟件，以及如何把經(jīng)過(guò)時(shí)間考驗(yàn)而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來(lái)。2軟件工程TheIEEEstandard:SoftwareEngineering:(1)Theapplicationofasystematic,disciplined,quantifiableapproachtothedevelopment,operationandmaintenanceofsoftware,thatis,theapplicationofengineeringtosoftware.(2)Thestudyofapproachesasin(1).過(guò)度定義，無(wú)所適從？softwareengineeringisthestudyoftheprocesses,methods,toolsandtechniquesforachievingsuchcontroloverthequalityandoutcomesinsoftwaredevelopment.Softwareengineeringistheestablishmentanduseofsoundengineeringprinciplesinordertoobtaineconomically,softwarethatisreliableandworksefficientlyonrealmachines.哪些原理？2軟件工程Thecontroloverthequalityandtheoutcomesoftheprojectinthedefinitionabovemeansthatsoftwaredevelopersareableto:repeatedlydetermineandachievethedesiredlevelofqualityfortheirproducts;measureandimprovethequalityoftheirsoftwareproducts;andpredict,planandmanagethedevelopmentoftheirsoftwareproducts.2軟件工程軟件工程要素之殤！三要素還是四要素？軟件工程三要素（孫廣家教、國(guó)外教材） 過(guò)程、方法、工具2軟件工程軟件工程的四要素及其統(tǒng)一性：技術(shù)與方法標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范工具與環(huán)境組織與管理本軟件工程課程的主要研究?jī)?nèi)容（過(guò)程中的）技術(shù)、方法與工具2軟件工程軟件工程的特點(diǎn)規(guī)范化有章可循：標(biāo)準(zhǔn)化工程文檔化/敏捷化*描述現(xiàn)狀：業(yè)務(wù)定制產(chǎn)品：需求規(guī)范化設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)業(yè)界的尷尬局面簡(jiǎn)述無(wú)章可循，如同無(wú)頭蒼蠅2軟件工程TheEssenceofSEPracticeUnderstandtheproblemCommunicationandanalysisPlanasolutionModelingandsoftwaredesignsolution:Answer(s)suggestedorimplementedtotryandsolveaquestionorproblem.Asolutioncanbeeithersimpleorcomplexandmayrequirefewresourcesormanyresources.Forexample,thesolutiontoamathquestionmaybeaddressedquicklywithacalculatorbutthesolutiontopreventingaccountingfraudmaybemorecomplexandrequireagreatdealoftimetofind.Carryouttheplan……CodegenerationExaminetheresultforaccuracyTestingandqualityassurance2軟件工程Why到How（工程）TodevelophighqualitysoftwaresystemsthatsatisfythecustomersrequirementsinthecontrolofschedulesandcostsToestimatecosts，

Tocontrolprogress，

Toguaranteequalitytoovercomecomplexity2軟件工程軟件工程的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000-1,9001,12207IEEESTD1074.1-1995SW-CMM(SEI)國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始用ITU國(guó)標(biāo)，滯后！國(guó)內(nèi)軟件業(yè)的軟肋實(shí)踐中，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可遵行2軟件工程的本質(zhì)SE面臨的主要挑戰(zhàn)要迎合軟件的多樣性技術(shù)，運(yùn)行平臺(tái)急速的上市時(shí)間有價(jià)值的軟件SE的總體目標(biāo)降低成本、提高速度和質(zhì)量、可用，可維護(hù)，可重用3軟件工程的目標(biāo)與原則隨著技術(shù)進(jìn)步，人們對(duì)軟件及其運(yùn)行環(huán)境的要求越來(lái)越高軟件工程的目標(biāo)是：在給定成本、進(jìn)度前提下，開(kāi)發(fā)出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可重用性、可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可互操作性并且滿足用戶需求的軟件產(chǎn)品。追求這些目標(biāo)有助于提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量和開(kāi)發(fā)效率，減少維護(hù)的困難。因此，軟件工程的目標(biāo)在進(jìn)化著目標(biāo)0：按期在預(yù)算內(nèi)開(kāi)發(fā)出用戶滿意的高質(zhì)量軟件，目標(biāo)1：可靠性、經(jīng)濟(jì)性、可理解性、可維護(hù)性的軟件目標(biāo)2：自適應(yīng)性、可擴(kuò)展性（維護(hù)性）、可復(fù)用性、可移植性的軟件。要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，就要基于相應(yīng)的、進(jìn)化著的目標(biāo)、方法和原則3軟件工程的目標(biāo)與原則目標(biāo)0：按期在預(yù)算內(nèi)開(kāi)發(fā)出用戶滿意的高質(zhì)量軟件，原則0：應(yīng)用基本的軟件工程知識(shí)，如軟件過(guò)程模型3軟件工程的目標(biāo)與原則目標(biāo)1：可靠性、經(jīng)濟(jì)性、可理解性、可維護(hù)性的軟件原則1：化解復(fù)雜性，把問(wèn)題域映射到方案域：需求分析、設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件方法學(xué)3軟件工程的目標(biāo)與原則第二次軟件危機(jī)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，終端設(shè)備、編程語(yǔ)言和技術(shù)平臺(tái)呈現(xiàn)多樣化，軟件開(kāi)發(fā)日趨復(fù)雜化。信息技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可或缺，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，用戶對(duì)軟件的上市時(shí)限和擁有軟件的成本等要求日趨苛刻舊系統(tǒng)的升級(jí)與移植、軟件的互操作性等復(fù)雜應(yīng)用需求；軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)面臨著如何迎接用戶上述復(fù)雜需求和提高軟件生產(chǎn)率等嚴(yán)峻技術(shù)和市場(chǎng)挑戰(zhàn)。解決軟件復(fù)雜性的原則、方法和機(jī)制？3軟件工程的目標(biāo)與原則目標(biāo)2：自適應(yīng)性、可擴(kuò)展性、可復(fù)用性、可移植性的軟件。原則2：基于論域和視角的建模，逐步細(xì)化分層化塊3軟件工程的目標(biāo)與原則幾個(gè)典型原則：分解與簡(jiǎn)化分層（抽象），抽象與封裝大腦瞬間可處理的信息單元為：7加減2先簡(jiǎn)化，再逐步細(xì)化可復(fù)用前期（上層）的模型化塊：分而治之，分解（如模塊化）不同視角解決軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜性的機(jī)制3軟件工程的目標(biāo)與原則*其它原則信息隱藏局部化一致性：工作流程完整性可驗(yàn)證性有價(jià)值簡(jiǎn)單性開(kāi)放性復(fù)用性標(biāo)準(zhǔn)性軟件工程的內(nèi)容軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)：方法、過(guò)程、模型、模式工具和環(huán)境*管理在軟件生產(chǎn)中，引入：原理、過(guò)程、方法、技術(shù)、工具和評(píng)估機(jī)制（review）管理機(jī)制建立軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)長(zhǎng)期過(guò)程：需要理解、掌握、應(yīng)用和積累經(jīng)驗(yàn)4軟件工程的實(shí)施及其挑戰(zhàn)軟件業(yè)不同于一般制造業(yè)沒(méi)有模具缺乏規(guī)范的生產(chǎn)線，甚至沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范從業(yè)人員培養(yǎng)代價(jià)高，培訓(xùn)難十年難樹(shù)木，百年在樹(shù)人（終生學(xué)習(xí)）：新技術(shù)不斷涌現(xiàn)工程而非兒戲與用戶溝通與獲取對(duì)軟件的需求，逐步設(shè)計(jì)軟件，編碼，測(cè)試使用與維護(hù)要采用一些原理和分析構(gòu)造的技術(shù)、工具，工件（作品）4軟件工程的實(shí)施及其挑戰(zhàn)軟件工程的實(shí)施需要建立模型（文檔不夠）建模工具？自動(dòng)化？抽象方法？映射很復(fù)雜描述語(yǔ)言？實(shí)施技術(shù)？5軟件工程學(xué)科HistoryofsoftwaredevelopmentasaprofessionalagestartswiththeformulationofSoftwareEngineeringBodyofKnowledge(SWEBOK).In1958,JohnWilderTukey,oneofthemostinfluentialstatisticians,hasintroducedthetermsoftware.ISO/IEC/IEEESystemsandSoftwareEngineeringVocabulary(SEVOCAB)definessoftwareengineeringas“theapplicationofasystematic,disciplined,quantifiableapproachtothedevelopment,operation,andmaintenanceofsoftware”.5軟件工程學(xué)科Softwareengineeringhasevolvedfromaconferencecatchphrase(thetermsoftwareengineeringwasusedinthetitleofaNATOconferenceheldinGermanyin1968.)intoanmaturedengineeringprofession,characterizedby:aprofessionalsociety(TheIEEEComputerSocietyfirstpublisheditsTransactionsonSoftwareEngineeringin1972);standardsthatspecifygenerallyacceptedprofessionalpractices(AcommitteefordevelopingsoftwareengineeringstandardswasestablishedwithintheIEEEComputerSocietyin1976.Thestandardwascompletedin1995withdesignationISO/IEC12207andgiventhetitleofStandardforSoftwareLifeCycleProcesses.)SoftwareEngineeringBodyofKnowledge(SWEBOK)Thecurrentversionof12207isdesignatedasISO/IEC12207:2008andIEEE12207-2008andprovidesthebasisforSWEBOKV3.conferenceproceedings;textbooks;5軟件工程學(xué)科軟件工程是交叉性工程學(xué)科，將計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)和管理學(xué)等基本原理應(yīng)用于軟件的開(kāi)發(fā)與維護(hù)中，軟件工程的核心知識(shí)(SoftwareEngineeringBodyofKnowledge，SWEBOK）把軟件工程相關(guān)學(xué)科列為知識(shí)域：計(jì)算機(jī)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、管理學(xué)、項(xiàng)目管理、質(zhì)量管理、系統(tǒng)工程學(xué)和軟件人類工程學(xué)八個(gè)領(lǐng)域。重點(diǎn)在大型軟件的分析與評(píng)價(jià)、規(guī)格說(shuō)明、設(shè)計(jì)和演化，還涉及管理、質(zhì)量、創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)、個(gè)人技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和專業(yè)實(shí)踐等。軟件工程可以看作由下列3部分組成。計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)用于構(gòu)造軟件的模型與算法；工程科學(xué)用于制定規(guī)范、設(shè)計(jì)范型、評(píng)估成本以及確定權(quán)衡等；管理科學(xué)用于計(jì)劃、資源、質(zhì)量、成本等管理。軟件件工程專業(yè)是2002年國(guó)家教育部新增專業(yè)，目錄外軟件工程碩士專業(yè)5軟件工程：核心知識(shí)ACM與IEEEComputerSociety聯(lián)合修定的SWEBOK（SoftwareEngineeringBodyofKnowledge）提到，軟件工程領(lǐng)域中的核心知識(shí)包括：*軟件需求（Softwarerequirements）*軟件設(shè)計(jì)（Softwaredesign）軟件建構(gòu)（Softwareconstruction）軟件測(cè)試（Softwaretest）軟件維護(hù)與更新（Softwaremaintenance）軟件配置管理（SoftwareConfigurationManagement,SCM）軟件工程管理（SoftwareEngineeringManagement）*軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程（SoftwareDevelopmentProcess）軟件工程工具與方法（SoftwareEngineeringToolsandmethods）軟件質(zhì)量（SoftwareQuality）5軟件工程學(xué)科：演化過(guò)程程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法學(xué)軟件工程需求工程信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)面向?qū)ο笈cUML軟件測(cè)試代碼重構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)軟件生產(chǎn)自動(dòng)化longwaytogo軟件演化6軟件工程發(fā)展新方向軟件復(fù)用技術(shù)（框架＼