軟件設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)入門(mén)-3-1軟件工程

第三講軟件工程

李萌2017年2月2內(nèi)容1.1 軟件工程1.2 軟件生存周期1.3 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模型3（1）什么是軟件計(jì)算機(jī)軟件是與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作有關(guān)的程序、規(guī)程、規(guī)則及任何與之有關(guān)的文檔及數(shù)據(jù)，即：計(jì)算機(jī)軟件＝程序＋數(shù)據(jù)＋文檔軟件是邏輯產(chǎn)品而不是物理產(chǎn)品，因此軟件在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、維護(hù)和使用等方面與硬件相比均存在明顯的差異。4計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域和類(lèi)型系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)軟件嵌入式軟件科學(xué)和工程計(jì)算軟件事務(wù)處理軟件人工智能軟件個(gè)人計(jì)算機(jī)軟件……

上述分類(lèi)存在交叉5（2）軟件危機(jī)大型軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)算超支、軟件交貨時(shí)間延遲、軟件質(zhì)量差、維護(hù)困難、在軟件維護(hù)過(guò)程中很容易引進(jìn)新的錯(cuò)誤、軟件的可移植性差、軟件很少能夠復(fù)用等問(wèn)題；工業(yè)界為維護(hù)軟件支付的費(fèi)用甚至占全部硬件和軟件費(fèi)用的40%－75%；許多重要的大型軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目在耗費(fèi)了大量的人力和財(cái)力之后，由于離預(yù)定目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)不得不宣布失敗。6軟件危機(jī)的原因（1/2）用戶(hù)對(duì)軟件需求的描述不精確，可能存在遺漏、二義性、錯(cuò)誤等。甚至在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，用戶(hù)還提出修改軟件功能、界面、支撐環(huán)境等方面的要求，導(dǎo)致需求不斷變化。軟件開(kāi)發(fā)人員對(duì)用戶(hù)需求的理解與用戶(hù)的本來(lái)愿望有差異，這種差異必然導(dǎo)致開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件產(chǎn)品與用戶(hù)要求不一致。大型軟件項(xiàng)目需要組織一定的人力共同完成，但多數(shù)管理人員缺乏開(kāi)發(fā)大型軟件系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，而多數(shù)軟件開(kāi)發(fā)人員又缺乏管理方面的經(jīng)驗(yàn)。各類(lèi)人員的信息交流不及時(shí)、不準(zhǔn)確，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生誤解。7軟件危機(jī)的原因（2/2）軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)人員不能有效地、獨(dú)立自主地處理大型軟件的全部關(guān)系和各個(gè)分枝，因此容易產(chǎn)生疏漏和錯(cuò)誤。缺乏有力的方法學(xué)和工具方面的支持，過(guò)分地依靠程序設(shè)計(jì)人員在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技巧和創(chuàng)造性，加劇軟件產(chǎn)品的個(gè)性化。軟件產(chǎn)品的特殊性和人類(lèi)智力的局限性，導(dǎo)致人們無(wú)力處理“復(fù)雜問(wèn)題”。一旦人們采用先進(jìn)的組織形式、開(kāi)發(fā)方法和工具提高了軟件的開(kāi)發(fā)效率和能力，新的、更大更復(fù)雜的問(wèn)題又?jǐn)[在人們面前。8（3）軟件工程的概念軟件工程的定義有不同的表述方式，典型的定義包括：－軟件工程是將系統(tǒng)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)過(guò)程，以及對(duì)上述方法的研究。－軟件工程是用工程、科學(xué)和數(shù)學(xué)的原則與方法，研制、維護(hù)計(jì)算機(jī)軟件的有關(guān)技術(shù)及管理方法。9軟件工程的要素

方法軟件工程

工具

過(guò)程10（4）軟件工程的目標(biāo)與原則目標(biāo)：可修改性有效性可靠性可理解性可維護(hù)性可復(fù)用性可適應(yīng)性可移植性可追蹤性11軟件工程的原則抽象（Abstraction）信息隱藏（InformationHiding）模塊化（Modularity）局部化（Localization）一致性（Consistency）完全性（Completeness）可驗(yàn)證性（Verifiability）12內(nèi)容1.1 軟件工程1.2 軟件生存周期1.3 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模型13軟件生存周期可行性研究需求分析概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)軟件構(gòu)造單元測(cè)試集成測(cè)試確認(rèn)測(cè)試使用與維護(hù)退役14“V-模型”可行性研究需求分析概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)軟件構(gòu)造軟件的使用確認(rèn)測(cè)試集成測(cè)試單元測(cè)試15內(nèi)容1.1 軟件工程1.2 軟件生存周期1.3 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模型16軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模型軟件生命周期包含了軟件從概念形成到最終退役的所有活動(dòng)，而對(duì)于一個(gè)具體的軟件項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)人員更加關(guān)注的是開(kāi)發(fā)過(guò)程中包含的活動(dòng)以及其具體安排。軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模型給出了軟件開(kāi)發(fā)中各個(gè)活動(dòng)之間的關(guān)系，它是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的概括，是軟件工程的重要內(nèi)容。能為軟件工程管理提供里程碑和進(jìn)度表，為軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程提供原則和方法。典型開(kāi)發(fā)過(guò)程模型邊做邊修改模型瀑布模型快速原型模型增量模型螺旋模型統(tǒng)一軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模型噴泉模型凈室模型1718（1）瀑布模型可行性研究需求分析概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)軟件構(gòu)造單元測(cè)試集成測(cè)試確認(rèn)測(cè)試使用與維護(hù)19（2）快速原型模型初步需求分析快速設(shè)計(jì)構(gòu)造原型用戶(hù)評(píng)估原型（新需求）原型改進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)開(kāi)始結(jié)束20（3）螺旋模型21統(tǒng)一軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程RUP軟件過(guò)程管理22ISO9001、ISO9000-3標(biāo)準(zhǔn)軟件能力成熟度模型CMM能力成熟度模型集成CMMI成熟度等級(jí)已實(shí)施，過(guò)程不可控已管理，項(xiàng)目過(guò)程可控已定義，組織內(nèi)部過(guò)程已制度化定量管理，過(guò)程已測(cè)量和控制優(yōu)化，關(guān)注持續(xù)的過(guò)程改進(jìn)敏捷項(xiàng)目管理傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)方法論，強(qiáng)調(diào)可預(yù)言性，線(xiàn)性開(kāi)發(fā)周期，基于穩(wěn)定性（需求與設(shè)計(jì)），通過(guò)任務(wù)分解以期獲得確定性敏捷方法論，應(yīng)對(duì)快速變化的需求，強(qiáng)調(diào)程序員團(tuán)隊(duì)與業(yè)務(wù)專(zhuān)家協(xié)作、面對(duì)面溝通、頻繁交付新版本、自組織團(tuán)隊(duì)，注重軟件開(kāi)發(fā)中人的作用敏捷過(guò)程極限編程XP結(jié)對(duì)編程、測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)TDD動(dòng)態(tài)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法DSDM基于快速應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)RAD，每個(gè)開(kāi)發(fā)階段使用原型的迭代-增量過(guò)程模型對(duì)比瀑布方法瀑布的問(wèn)題嚴(yán)格分級(jí)導(dǎo)致自由度降低難以適應(yīng)后期需求變化，代價(jià)高昂敏捷方法短期