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軟件工程,泉州移動(dòng)支撐中心 林鑫顯 Email:13959748898139.com 2010年9月,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,2,IEEE定義：軟件工程是 （1）將系統(tǒng)的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)。即將工程化應(yīng)用于軟件。 （2）在（1）中所述方法的研究。,軟件工程目的：為建造高質(zhì)量的軟件提供一個(gè)框架。 軟件工程包含：一個(gè)過(guò)程、一組方法、一系列工具,什么是軟件工程,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,4,可行性分析 需求分析和定義 概要設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì) 編寫代碼 單元測(cè)試 集成測(cè)試 系統(tǒng)測(cè)試 提交系統(tǒng) 維護(hù),軟件開發(fā)的幾個(gè)階段,1.計(jì)劃,2.需求分析,3.設(shè)計(jì),4.編碼,5.測(cè)試,6.運(yùn)行與維護(hù),6,軟件開發(fā)過(guò)程,1. 需求分析 需求分析是根據(jù)客戶的要求，清楚地了解客戶需求中的產(chǎn)品功能、特性、性能、界面和具體規(guī)格等，然后進(jìn)行分析，確定軟件產(chǎn)品所能達(dá)到的目標(biāo)。軟件產(chǎn)品需求分析是軟件開發(fā)過(guò)程的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。如果需求分析做不好，下面的設(shè)計(jì)、編程做得再好，客戶（用戶）也不可能對(duì)開發(fā)出來(lái)的軟件產(chǎn)品感到滿意。軟件產(chǎn)品需求分析的結(jié)果要文檔化，而且這類文檔的描述盡量不要用專業(yè)術(shù)語(yǔ)，從而使用戶能夠完全理解需求分析的結(jié)果，參與對(duì)其復(fù)審的過(guò)程。,7,軟件開發(fā)過(guò)程,2. 設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)是根據(jù)需求分析的結(jié)果，考慮如何在邏輯、程序上去實(shí)現(xiàn)所定義的產(chǎn)品功能、特性等?？梢苑譃楦乓O(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，也可以分為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)用接口設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)過(guò)程將需求轉(zhuǎn)換成軟件表示，設(shè)計(jì)的結(jié)果將作為編碼的框架和依據(jù)，以提高編碼的效率和質(zhì)量。 設(shè)計(jì)的文檔化體現(xiàn)在產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書（functional specification）、技術(shù)設(shè)計(jì)文檔（development design document）和軟件配置文檔（software configuration document）。,8,軟件開發(fā)過(guò)程,3. 編程 經(jīng)過(guò)需求分析、設(shè)計(jì)之后，接下來(lái)就是用一種或多種具體的編程工具（如VS.Net，JBuild、Eclipse、Delphi等）進(jìn)行編碼，即將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可讀的形式。如果設(shè)計(jì)做得好、做得仔細(xì)，編程就容易了。 4. 測(cè)試 任何編程，免不了存在這樣或那樣的錯(cuò)誤，所以有必要進(jìn)行軟件測(cè)試。測(cè)試過(guò)程集中于軟件的內(nèi)部邏輯保證所有語(yǔ)句都測(cè)試到，以及外部功能即引導(dǎo)測(cè)試去發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并保證定義好的輸入能夠產(chǎn)生與預(yù)期結(jié)果相同的輸出。測(cè)試按不同的過(guò)程階段分為單元測(cè)試、集成測(cè)試、功能測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、驗(yàn)證測(cè)試等。,黑盒測(cè)試,黑盒測(cè)試也稱功能測(cè)試，它是通過(guò)測(cè)試來(lái)檢測(cè)每個(gè)功能是否都能正常使用。在測(cè)試中，把程序看作一個(gè)不能打開的黑盒子，在完全不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性的情況下，在程序接口進(jìn)行測(cè)試，它只檢查程序功能是否按照需求規(guī)格說(shuō)明書的規(guī)定正常使用，程序是否能適當(dāng)?shù)亟邮蛰斎霐?shù)據(jù)而產(chǎn)生正確的輸出信息。 黑盒測(cè)試著眼于程序外部結(jié)構(gòu)，不考慮內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)軟件界面和軟件功能進(jìn)行測(cè)試。,白盒測(cè)試,白盒測(cè)試也稱結(jié)構(gòu)測(cè)試或邏輯驅(qū)動(dòng)測(cè)試，它是按照程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)測(cè)試程序，通過(guò)測(cè)試來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品內(nèi)部動(dòng)作是否按照設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明書的規(guī)定正常進(jìn)行，檢驗(yàn)程序中的每條通路是否都能按預(yù)定要求正確工作。 這一方法是把測(cè)試對(duì)象看作一個(gè)打開的盒子，測(cè)試人員依據(jù)程序內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)相關(guān)信息，設(shè)計(jì)或選擇測(cè)試用例，對(duì)程序所有邏輯路徑進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)在不同點(diǎn)檢查程序的狀態(tài)，確定實(shí)際的狀態(tài)是否與預(yù)期的狀態(tài)一致。,11,軟件開發(fā)過(guò)程,5. 維護(hù) 從理論上，軟件測(cè)試的覆蓋率不可能做到百分之百，所以軟件在交付給用戶之后有可能存在某些問(wèn)題，而且用戶的需求會(huì)發(fā)生變化，特別是開始使用產(chǎn)品之后，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有了真正的認(rèn)識(shí)和了解，會(huì)提出適用性更好的、功能增強(qiáng)的要求。所以，軟件交付之后不可避免地要進(jìn)行修改、升級(jí)等。 軟件維護(hù)復(fù)雜、周期長(zhǎng)，其成本必然很高。通過(guò)提高軟件的需求分析、設(shè)計(jì)和編程的質(zhì)量，強(qiáng)化軟件測(cè)試，可以大幅度降低軟件的維護(hù)成本。,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,12,13,軟件開發(fā)模型（模式）,軟件開發(fā)模式 大棒模式或邊寫邊改模式 瀑布模式 原型模式 V模式 螺旋模式 增量模式和跌代模式 噴泉模型,14,大棒模式或邊寫邊改模式,大棒模式 優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單。幾乎無(wú)計(jì)劃。項(xiàng)目成員精力都花在開發(fā)軟件和編寫代碼上。最終的軟件產(chǎn)品是什么樣不可知。 邊寫邊改模式 在大棒模式的基礎(chǔ)上考慮了產(chǎn)品的要求。項(xiàng)目成員通常只有粗略的想法就進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，然后開始漫長(zhǎng)的編碼、測(cè)試、修復(fù)。,維護(hù),部署,測(cè)試,實(shí)現(xiàn),規(guī)范,設(shè)計(jì),分析,需求,軟件開發(fā)瀑布模型,16,使早期的流水線式的軟件開發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖こ?消除非結(jié)構(gòu)化軟件、降低軟件復(fù)雜度 有一套嚴(yán)格的計(jì)劃、步驟、規(guī)格、方法，保證軟件產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量要求,軟件開發(fā)瀑布模型,瀑布模型的缺點(diǎn)：僵化,瀑布模型要求：各階段要遵守嚴(yán)格的順序。 瀑布模型要求：預(yù)先定義并“凍結(jié)”軟件需求。,實(shí)際情況是：軟件開發(fā)往往在反復(fù)實(shí)踐中完成。 實(shí)際情況是：某些系統(tǒng)的需求的一個(gè)逐漸明確的過(guò)程，且預(yù)先定義的需求到軟件完成時(shí)可能已經(jīng)過(guò)時(shí),18,瀑布模型適用于：,需求改變很小的開發(fā)。 作為一個(gè)架構(gòu)，來(lái)學(xué)習(xí)軟件開發(fā)中使用不同的技術(shù)：盡管瀑布方法對(duì)于實(shí)際的開發(fā)來(lái)說(shuō)過(guò)于簡(jiǎn)單，但仍包含邏輯順序的經(jīng)典階段，適合于學(xué)習(xí)。 是螺旋模型中的一遍過(guò)程。 用于開發(fā)人員較少的小項(xiàng)目的快速開發(fā)。,需要接受一個(gè)觀點(diǎn)：不可能一次開發(fā)出一個(gè)軟件。,19,軟件開發(fā)模式 - 原型模型,在進(jìn)行了基本需求分析之后，快速開發(fā)出產(chǎn)品的原型，然后基于這個(gè)原型，同客戶溝通、交流，更好地了解客戶需求，不斷修改這個(gè)原型，到了雙方認(rèn)可的程度，再做詳細(xì)地分析、設(shè)計(jì)和編程，最終開發(fā)出令客戶滿意的產(chǎn)品。 一般步驟如下： (1) 先定義軟件的總體目標(biāo)，根據(jù)已知的需求來(lái)規(guī)劃出可實(shí)現(xiàn)的區(qū)域。 (2) 然后是“快速設(shè)計(jì)”，集中于系統(tǒng)的總體框架、基本功能和直觀的輸入方式和輸出格式等。 (3) 有了原型，使客戶對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)哪些具體功能、功能實(shí)現(xiàn)到什么程度有更好的理解。開發(fā)者可以邊開發(fā)邊評(píng)估，不斷細(xì)化軟件的需求，逐步調(diào)整原型使其滿足客戶的要求。這形成一個(gè)迭代的過(guò)程。,20,原型模型,原型模型的優(yōu)點(diǎn)： 1.使用戶能夠感受到實(shí)際的系統(tǒng)，使開發(fā)者能夠快速地構(gòu)造出系統(tǒng)的框架。 2.開發(fā)者能減少開發(fā)中的風(fēng)險(xiǎn)和不確定性。 原型模型的缺點(diǎn)： 1.原型是粗糙的，沒考慮軟件總體質(zhì)量和長(zhǎng)期的可維護(hù)性。 2.開發(fā)者常要在實(shí)現(xiàn)上的折衷以使得原型能盡快工作。,21,V模型,V模型。由于其模型構(gòu)圖形似字母“V”，故稱V模型，是屬于線性順序一類的軟件開發(fā)模型。 特點(diǎn)：將測(cè)試和分析設(shè)計(jì)關(guān)系起來(lái),強(qiáng)調(diào)反饋，不將問(wèn)題留到下一步。 單元測(cè)試所檢測(cè)代碼的開發(fā)是否符合詳細(xì)設(shè)計(jì)的要求。 集成測(cè)試所檢測(cè)此前測(cè)試過(guò)的各組成部分是否能完好地結(jié)合到一起。 系統(tǒng)測(cè)試所檢測(cè)已集成在一起的產(chǎn)品是否符合系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明書的要求。而驗(yàn)收測(cè)試則檢測(cè)產(chǎn)品是否符合最終用戶的需求。,v-模型,23,螺旋模型,螺旋模型，是一個(gè)演化軟件過(guò)程模型，它將原型的迭代特征與線性順序模型中控制和系統(tǒng)化方面結(jié)合起來(lái)，使得軟件增量版本的快速開發(fā)成為可能。在螺旋模型中，軟件開發(fā)是一系列的增量發(fā)布。,螺旋模型,規(guī)范,分析,設(shè)計(jì),需求,實(shí)現(xiàn),測(cè)試,部署,維護(hù),在完成了一次循環(huán)后，就增進(jìn)了對(duì)問(wèn)題域和解決方案的理解，還使用戶參與進(jìn)來(lái)，這樣用戶就可以更正我們對(duì)最終系統(tǒng)中包含的事務(wù)或功能的誤解。在經(jīng)過(guò)三四遍的開發(fā)過(guò)程，完成系統(tǒng)后，就可以全面測(cè)試和部署系統(tǒng)了。,與瀑布相比，問(wèn)題少： 用戶參與整個(gè)生命周期； 每個(gè)人都可以看到開發(fā)人員的工作； 可以調(diào)整改動(dòng)的次數(shù)和每次改動(dòng)所花的時(shí)間； 比較適合于軟件開發(fā)的創(chuàng)新性。,不完美之處： 只是把瀑布開發(fā)過(guò)程進(jìn)行了三四次，盡管問(wèn)題越來(lái)越小，但并沒有消失。 不靈活，在經(jīng)典階段要按照有序的方式進(jìn)行。 如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，必須在下一遍開發(fā)過(guò)程中才能更正。,螺旋模型,26,增量模式和跌代模式,軟件開發(fā)分階段可以通過(guò)兩種模型來(lái)描述，即增量模型和迭代模型。 增量模型 描述軟件產(chǎn)品的不同階段是按產(chǎn)品所具有的功能進(jìn)行劃分，先開發(fā)主要功能或用戶最需要的功能，然后，隨著時(shí)間推進(jìn)，不斷增加新的輔助功能或次要功能，最終開發(fā)出一個(gè)強(qiáng)大的、功能完善的、高質(zhì)量的、穩(wěn)定的產(chǎn)品。 迭代模型 描述軟件產(chǎn)品的不同階段是按產(chǎn)品深度或細(xì)化的程度來(lái)劃分。先將產(chǎn)品的整個(gè)框架都建立起來(lái)，在系統(tǒng)的初期，已經(jīng)具有用戶所需求的全部功能。然后，隨著時(shí)間推進(jìn)，不斷細(xì)化已有的功能或完善已有功能，這個(gè)過(guò)程好像是一個(gè)迭代的過(guò)程。最終的目標(biāo)是一致的，也是為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)大的、功能完善的、高質(zhì)量的、穩(wěn)定的產(chǎn)品。,增量模式和跌代模式,在首次交付的系統(tǒng)版本（1.0）中，將包含最基本、最重要的功能。在以后的某個(gè)時(shí)間交付1.1版本，其中包含附加的功能（替代1.0）。之后，在對(duì)整體進(jìn)行大的修改，交付2.0版本。這將延續(xù)至系統(tǒng)的生命周期。 能滿足不斷變化的需求，適應(yīng)市場(chǎng)的變化。,時(shí)間,發(fā)布,1.0,1.1,2.0,2.1,噴泉模型是一種以用戶需求為動(dòng)力，以對(duì)象為驅(qū)動(dòng)的模型，主要用于采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的軟件開發(fā)項(xiàng)目。該模型認(rèn)為軟件開發(fā)過(guò)程自下而上周期的各階段是相互迭代和無(wú)間隙的特性。 軟件的某個(gè)部分常常被重復(fù)工作多次，相關(guān)對(duì)象在每次迭代中隨之加入漸進(jìn)的軟件成分。無(wú)間隙指在各項(xiàng)活動(dòng)之間無(wú)明顯邊界，如分析和設(shè)計(jì)活動(dòng)之間沒有明顯的界限，由于對(duì)象概念的引入，表達(dá)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等活動(dòng)只用對(duì)象類和關(guān)系，從而可以較為容易地實(shí)現(xiàn)活動(dòng)的迭代和無(wú)間隙，使其開發(fā)自然地包括復(fù)用。,噴泉模型,1、噴泉模型的優(yōu)點(diǎn) 噴泉模型不像瀑布模型那樣，需要分析活動(dòng)結(jié)束后才開始設(shè)計(jì)活動(dòng)，設(shè)計(jì)活動(dòng)結(jié)束后才開始編碼活動(dòng)。該模型的各個(gè)階段沒有明顯的界限，開發(fā)人員可以同步進(jìn)行開發(fā)。其優(yōu)點(diǎn)是可以提高軟件項(xiàng)目開發(fā)效率，節(jié)省開發(fā)時(shí)間，適應(yīng)于面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)過(guò)程。 2、噴泉模型的缺點(diǎn) 由于噴泉模型在各個(gè)開發(fā)階段是重疊的，因此在開發(fā)過(guò)程中需要大量的開發(fā)人員，因此不利于項(xiàng)目的管理。此外這種模型要求嚴(yán)格管理文檔，使得審核的難度加大，尤其是面對(duì)可能隨時(shí)加入各種信息、需求與資料的情況。,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,30,31,面向?qū)ο蠹夹g(shù)(Object-Oriented Analysis,OOA),面向?qū)ο笫且环N目前主流的軟件工程方法，新的程序設(shè)計(jì)范型 基本技術(shù)：使用對(duì)象、類、繼承、封裝、消息等基本概念進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 基本思想：盡可能地運(yùn)用人類的自然思維方式來(lái)構(gòu)造軟件系統(tǒng)?，F(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題是由客觀實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系構(gòu)成的，對(duì)象就是客觀實(shí)體的抽象。,32,面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本觀點(diǎn),客觀世界是由對(duì)象組成的。 具有相同類型數(shù)據(jù)和相同操作的對(duì)象可以歸并為一類，對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例。類可以產(chǎn)生對(duì)象。 類可以派生子類，子類繼承父類的特性。 對(duì)象之間通過(guò)消息傳遞相互聯(lián)系。 軟件工程學(xué)家認(rèn)為： 面向?qū)ο?對(duì)象+類+繼承+通訊,33,面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法 -面向?qū)ο笾械幕靖拍?對(duì)象 （Object ）/類（Class） 抽象 （Abstraction） 繼承 （Inheritance） 多態(tài)性（Polymorphism） 封裝 （Encapsulation） 消息 （Message） 關(guān)聯(lián) （Association） 聚集 （Aggregation）,34,什么是對(duì)象？（Object）,一個(gè)對(duì)象代表了一個(gè)現(xiàn)實(shí)的或虛構(gòu)的實(shí)體 自然實(shí)體（有形） 概念實(shí)體（無(wú)形）,化學(xué)過(guò)程,生產(chǎn)計(jì)劃,對(duì)象（對(duì)象技術(shù)圍繞對(duì)象的概念來(lái)建立）,對(duì)象特征：靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)特征 對(duì)象屬性：描述對(duì)象靜態(tài)特征的數(shù)據(jù)項(xiàng) 對(duì)象操作：是對(duì)象動(dòng)態(tài)特征的體現(xiàn) 對(duì)象之間通過(guò)消息通信 一個(gè)對(duì)象通過(guò)向另一個(gè)對(duì)象 發(fā)送消息激活某一個(gè)功能 解決某個(gè)問(wèn)題，面向?qū)ο蟮乃伎挤绞?是面向問(wèn)題的結(jié)構(gòu)。,36,什么是類？（Class）,類是對(duì)象的抽象，它給出了屬于該類的全部對(duì)象的抽象定義。（從對(duì)象產(chǎn)生類） 問(wèn)題域：類是一組具有相同特性和行為的對(duì)象的通用定義 系統(tǒng)： 共同的特性通過(guò)屬性表現(xiàn)出來(lái) (數(shù)據(jù)) 共同的行為通過(guò)操作表現(xiàn)出來(lái) (功能) 類是對(duì)象的模板，用它可以產(chǎn)生多個(gè)對(duì)象，一個(gè)具體的對(duì)象只是類的一個(gè)實(shí)例。一個(gè)類可以用來(lái)聲明多個(gè)對(duì)象，所有對(duì)象都有類的數(shù)據(jù)成員的一個(gè)副本，類的成員函數(shù)函數(shù)則被所有對(duì)象所共享。 （從類產(chǎn)生對(duì)象）,37,類和對(duì)象的關(guān)系,每一個(gè)對(duì)象都是某一個(gè)類的實(shí)例 每一個(gè)類在某一時(shí)刻都有零個(gè)或更多的實(shí)例 類是靜態(tài)的; 它們的存在、語(yǔ)義和關(guān)系在程序執(zhí)行前就已經(jīng)定義好了 對(duì)象是動(dòng)態(tài)的; 它們?cè)诔绦驁?zhí)行時(shí)可以被建立和刪除,38,抽象（ Abstraction ）,一個(gè)對(duì)象是現(xiàn)實(shí)世界中一個(gè)實(shí)體的抽象 一個(gè)類是一組對(duì)象的抽象 抽象通過(guò)注重主要的、與問(wèn)題有關(guān)的特性，幫助我們處理復(fù)雜系統(tǒng) 關(guān)鍵在于找出重要的、有關(guān)的類，以及每個(gè)類中重要、有關(guān)的操作和屬性,39,繼承（Inheritance）,子類（特化類、派生類）可以自動(dòng)擁有父類（基類、泛化類、超類）的屬性和操作。 例如: “洗衣機(jī)”、“冰箱”、“電視機(jī)” 公共的屬性： 開關(guān)、電線 公共的操作是：開機(jī)、關(guān)機(jī) 則: “家用電器”類是父類 “洗衣機(jī)”、“冰箱”、“電視機(jī)”等是子類 繼承可以提高軟件的可重用性。 可以支持多繼承。,“家用電器”,40,多態(tài)性（Polymorphism）,在父類中定義的屬性和服務(wù)為其子類繼承后，可以具有不同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為。 如： 父類：圖形類求面積 子類：三角形求面積 底*高/2 子類：矩形求面積 長(zhǎng)*寬 雖然都是“求面積”操作，但執(zhí)行的是不同的行為動(dòng)作。 多態(tài)性機(jī)制不但為軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了靈活性，減少信息冗余，而且顯著提高了軟件的可復(fù)用性和可擴(kuò)充性。,41,封裝（Encapsulation）,將屬性和操作包裝成一個(gè)單元，使得對(duì)狀態(tài)的訪問(wèn)和修改只能通過(guò)封裝提供的接口進(jìn)行。 封裝體現(xiàn)了面向?qū)ο蠓椒ǖ摹靶畔⑵帘闻c局部化”的原則。,42,消息（Message）,對(duì)象間在交互中所傳送的通訊信息。 如：電視機(jī)，遙控器對(duì)象向電視機(jī)對(duì)象發(fā)送消息。 在類里面通過(guò)生成對(duì)象和函數(shù)調(diào)用來(lái)完成消息的傳遞。,43,關(guān)聯(lián)（Association）,關(guān)聯(lián)：對(duì)象之間所存在的聯(lián)系。 聯(lián)系：繼承關(guān)系（一般與特殊），聚集和組成關(guān)系（部分與整體）。,44,面向?qū)ο蠓治?問(wèn)題論域分析 發(fā)現(xiàn)和定義對(duì)象和類 識(shí)別對(duì)象的外部聯(lián)系 建立系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型 建立系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為模型,45,面向?qū)ο笤O(shè)計(jì),設(shè)計(jì)對(duì)象與類 設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)問(wèn)題論域子系統(tǒng) 設(shè)計(jì)人機(jī)交互子系統(tǒng) 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng) 設(shè)計(jì)任務(wù)管理子系統(tǒng) 設(shè)計(jì)優(yōu)化，提高系統(tǒng)的性能,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,46,統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML）,UML(Unified Modeling Language)是一種可視化、標(biāo)準(zhǔn)化的建模語(yǔ)言。 UML支持面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和方法。 UML獨(dú)立于開發(fā)。UML獨(dú)立于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 UML并不是萬(wàn)能的，它是一種離散的建模語(yǔ)言，對(duì)于特定的領(lǐng)域，比如：GUI、VLSI電路設(shè)計(jì)或基于規(guī)則的人工智能，用特定的語(yǔ)言和工具可能更合適,48,UML的目標(biāo),最重要目標(biāo)：為面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)提供統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的、可視化的建模語(yǔ)言。 UML的另一個(gè)目標(biāo)是：能盡量簡(jiǎn)潔地表達(dá)系統(tǒng)的模型。,UML模型的概念和表示法,UML提供3種基本標(biāo)準(zhǔn)模型建筑塊： 事物：模型的元素 結(jié)構(gòu)性事物：對(duì)象類、 Use Case(用例)、接口、組件、節(jié)點(diǎn)等 行為性事物： 交互、狀態(tài)機(jī)、活動(dòng)等 成組性事物：包 注釋性事物：注釋 聯(lián)系：模型建筑塊之間的基本聯(lián)系 依賴、關(guān)聯(lián)、聚合、繼承、實(shí)現(xiàn) 圖形：模型元素/聯(lián)系 集合的可視化表示 類圖、對(duì)象圖、Use Case圖、順序圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、包圖、組件圖、配置圖。,50,類圖：表達(dá)類、接口，以及它們之間的聯(lián)系。,類的圖標(biāo)由類名、類的屬性、 類的操作三部分組成。 類圖就是由這些類框和表明 類之間關(guān)聯(lián)的連線所組成。,Washing Machine brand name model name serial number capacity add clothes() add detergent() remove clothes(),學(xué)生,本科生,研究生,Washing Machine .,51,對(duì)象圖：表達(dá)對(duì)象及它們之間的聯(lián)系。,對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例，是具有具體值和行為的一個(gè)具體事物。 對(duì)象圖標(biāo)和類基本一樣，但對(duì)象名下面要帶下劃線，實(shí)例名位于冒號(hào)的左邊，該實(shí)例所屬的類名位于冒號(hào)的右邊。,My Washer:Washing Machine,：Washing Maching,My Washer,52,用例圖：Use Case圖表達(dá)用例、活動(dòng)者和它們之 間的聯(lián)系。,用例（Use Case）是從用戶的觀點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)行為的一個(gè)描述。,選課功能,學(xué)生,53,狀態(tài)圖：狀態(tài)圖表示對(duì)象的有序事件行為 以及所處的狀態(tài)。,在任一給定的時(shí)刻， 一個(gè)對(duì)象總是處于 某一特定的狀態(tài)。,浸泡,洗滌,漂洗,脫水,54,順序圖: 表達(dá)一組對(duì)象以及這些對(duì)象發(fā)出與接受消息， 重點(diǎn)在消息的時(shí)間順序上。,在一個(gè)運(yùn)行的系統(tǒng)中，對(duì)象之間要發(fā)生交互，并且這些交互要經(jīng)歷一定的時(shí)間。UML順序圖所表達(dá)的正是這種基于時(shí)間的動(dòng)態(tài)交互。,55,順序圖洗衣過(guò)程,進(jìn)水管,洗滌缸,排水管,注入新水,保持靜止,停止注水,往返旋轉(zhuǎn),排掉洗滌后的臟水,注入新水,往返旋轉(zhuǎn),排掉漂洗過(guò)的水,單向旋轉(zhuǎn),停止轉(zhuǎn)動(dòng),停止注水,56,活動(dòng)圖:表達(dá)系統(tǒng)內(nèi)的活動(dòng)流，重點(diǎn)在對(duì)象之間的 控制流。,活動(dòng)圖是系統(tǒng)的一種行為視圖，它描述參與行為的對(duì)象類的活動(dòng)的順序。,洗滌缸往返旋轉(zhuǎn)15分鐘,排掉臟水,重新入新水注,57,協(xié)作圖:表達(dá)一組對(duì)象、對(duì)象之間的連接，以及對(duì)象發(fā) 出和接受的消息，重點(diǎn)在對(duì)象的結(jié)構(gòu)組織方面。,系統(tǒng)的各組成元素必須相互協(xié)作來(lái)完成系統(tǒng)的工作目標(biāo)，建模語(yǔ)言必須具備這種協(xié)作關(guān)系的表達(dá)方式，協(xié)作圖為此目的而設(shè)。,內(nèi)部計(jì)時(shí)器,洗滌缸,進(jìn)水管,1.停止注水,2.往返旋轉(zhuǎn),洗滌缸,進(jìn)水管,58,組件圖（構(gòu)件圖） 表達(dá)組件及它們 之間的聯(lián)系。,組件是邏輯事物的物理包，組件圖表示系統(tǒng)中的不同的物理組件及其聯(lián)系，它表達(dá)的是系統(tǒng)代碼本身的結(jié)構(gòu)。,組件,59,配置圖（部署圖） 表達(dá)物理節(jié)點(diǎn)及它們之間的聯(lián)系。,配置圖用來(lái)描述計(jì)算機(jī)和設(shè)備，展示它們之間的連接，以及駐留在每臺(tái)機(jī)器中的軟件。,60,UML三大類型的圖,收集系統(tǒng)需求：Use Case圖（用例圖） 靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖：類圖、對(duì)象圖、包圖、組件圖、配置圖 動(dòng)態(tài)行為圖：順序圖、協(xié)同圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖,在建立系統(tǒng)模型時(shí)可以根據(jù)需要選擇不同的圖，把它們組織成不同的視圖，分別表達(dá)系統(tǒng)的某一方面的特征。,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,61,結(jié)構(gòu)化分析方法,數(shù)據(jù)流圖（DFD） 數(shù)據(jù)字典（DD） 實(shí)體關(guān)系圖（E-R圖）,數(shù)據(jù)流圖,數(shù)據(jù)流圖（Data Flow Diagram）：簡(jiǎn)稱DFD，它從數(shù)據(jù)傳遞和加工角度，以圖形方式來(lái)表達(dá)系統(tǒng)的邏輯功能、數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流向和邏輯變換過(guò)程，是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析方法的主要表達(dá)工具及用于表示軟件模型的一種圖示方法。,分層的數(shù)據(jù)流圖,數(shù)據(jù)流圖方法步驟示例 商店業(yè)務(wù)處理系統(tǒng),這個(gè)數(shù)據(jù)流圖只是一個(gè)高層的系統(tǒng)邏輯模型，它反映了目標(biāo)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能 數(shù)據(jù)流圖繪制步驟 首先確定系統(tǒng)的輸入和輸出 根據(jù)商店業(yè)務(wù)，畫出頂層數(shù)據(jù)流圖，以反映最主要業(yè)務(wù)處理流程 經(jīng)過(guò)分析，商店業(yè)務(wù)處理的主要功能應(yīng)當(dāng)有銷售、采購(gòu)、會(huì)計(jì)三大項(xiàng)。主要數(shù)據(jù)流輸入的源點(diǎn)和輸出終點(diǎn)是顧客和供應(yīng)商。 然后從輸入端開始，根據(jù)商店業(yè)務(wù)工作流程，畫出數(shù)據(jù)流流經(jīng)的各加工框，逐步畫到輸出端，得到第一層數(shù)據(jù)流圖,第一層數(shù)據(jù)流圖,加細(xì)每一個(gè)加工框 銷售細(xì)化,數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)字典（Data dictionary）是一種用戶可以訪問(wèn)的記錄數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序元數(shù)據(jù)的目錄。 數(shù)據(jù)字典的組成： 1、數(shù)據(jù)項(xiàng) 2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3、數(shù)據(jù)流 4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 5、處理過(guò)程 數(shù)據(jù)庫(kù)的重要部分是數(shù)據(jù)字典。它存放有數(shù)據(jù)庫(kù)所用的有關(guān)信息，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是一組只讀的表。,70,的基本概念,實(shí)體（Entity） 屬性（Attribute） 聯(lián)系（ Relationship）,71,基本概念實(shí)體（Entity）,客觀存在并且可以相互區(qū)別的“事物”稱為實(shí)體。 實(shí)體可以是可觸及的對(duì)象，如一個(gè)學(xué)生，一本書，一輛汽車；也可以是抽象的事件，如學(xué)生的一次選課、老師與系的工作關(guān)系等。,72,基本概念屬性（Attribute）,實(shí)體的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫。 如學(xué)生實(shí)體有學(xué)號(hào)、姓名、年齡、性別、系等方面的屬性。 屬性有“型”和“值”之分，“型”即為屬性名，如姓名、年齡、性別是屬性的型；“值”即為屬性的具體內(nèi)容，如（990001,張三，20，男，信息系）這些屬性值的集合表示了一個(gè)學(xué)生實(shí)體。,73,基本概念聯(lián)系（Relationship）,在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系同樣也要抽象和反映到信息世界中來(lái)， 在信息世界中將被抽象為實(shí)體型內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體型之間的聯(lián)系。 實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系； 實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系。,74,聯(lián)系的分類,實(shí)體型之間的聯(lián)系 一對(duì)一聯(lián)系（1:1） 一對(duì)多聯(lián)系（1:n） 多對(duì)多（m:n）,75,一對(duì)一聯(lián)系（1:1）,實(shí)體集A中的一個(gè)實(shí)體至多與實(shí)體集B中的一個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B為一對(duì)一的聯(lián)系。記作1:1。 如：班級(jí)與班長(zhǎng)，觀眾與座位，病人與床位。,76,一對(duì)多聯(lián)系（1:n）,實(shí)體集A中的一個(gè)實(shí)體與實(shí)體集B中的多個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)，反之，實(shí)體集B中的一個(gè)實(shí)體至多與實(shí)體集A中的一個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)。記作1:n。 如：班級(jí)與學(xué)生、公司與職員、省與市。,77,多對(duì)多（m:n）,實(shí)體集A中的一個(gè)實(shí)體與實(shí)體集B中的多個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)，反之，實(shí)體集B中的一個(gè)實(shí)體與實(shí)體集A中的多個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)。記作（m:n）。 如：學(xué)生與課程，工廠與產(chǎn)品。,78,E-R圖的表示方法,用矩形表示實(shí)體，在長(zhǎng)方形框內(nèi)寫上實(shí)體名。 用橢圓形表示實(shí)體或聯(lián)系的屬性。用無(wú)向邊把實(shí)體和它包含的屬性連接在一起。 用菱形表示實(shí)體間聯(lián)系，菱形框內(nèi)寫上聯(lián)系名。用無(wú)向邊把菱形和有關(guān)實(shí)體相連接，在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型，如1、M或N等。,79,學(xué)生選修課程,學(xué)生,課程,選修,姓名,學(xué)號(hào),系別,課程名,先修課,學(xué)分,成績(jī),用矩形表示實(shí)體集，在框內(nèi)寫上實(shí)體名,用橢圓表示實(shí)體的屬性,用無(wú)向邊把實(shí)體與其屬性連接起來(lái),用菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系,將參與聯(lián)系的實(shí)體用線段連接,m,n,聯(lián)系的 數(shù)量,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,80,81,軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南是一份指導(dǎo)性文件。它建議在軟件的開發(fā)過(guò)程中編制下述14個(gè)文件。即： 可行性研究報(bào)告 操作手冊(cè) 項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃 模塊開發(fā)卷宗 軟件需求說(shuō)明書 測(cè)試計(jì)劃 數(shù)據(jù)要求說(shuō)明書 測(cè)試分析報(bào)告 總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書 開發(fā)進(jìn)度表 詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 用戶手冊(cè) 該指南給出了這14個(gè)文件的編制提示，它同時(shí)也是這14個(gè)文件編寫質(zhì)量的檢驗(yàn)準(zhǔn)則。,標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）和國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）制定的標(biāo)準(zhǔn)，以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織確認(rèn)并公布的其他國(guó)際組織制定的標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是指由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化主管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)發(fā)布，對(duì)全國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展有重大意義，且在全國(guó)范圍內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 由我國(guó)各主管部、委（局）批準(zhǔn)發(fā)布，在該部門范圍內(nèi)統(tǒng)一使用的標(biāo)準(zhǔn)，稱為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)企業(yè)范圍內(nèi)需要協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的技術(shù)要求，管理要求和工作要求所制定的標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由企業(yè)制定，由企業(yè)法人代表或法人代表授權(quán)的主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)、發(fā)布。,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,83,84,結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具,1.系統(tǒng)流程圖 2.HIPO圖 3.控制流程圖,85,系統(tǒng)流程圖,系統(tǒng)流程圖又叫事務(wù)流程圖，是在計(jì)算機(jī)事務(wù)處理應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)分析時(shí)常用的一種描述方法（另一個(gè)是數(shù)據(jù)流圖），它描述了計(jì)算機(jī)事務(wù)處理中從數(shù)據(jù)輸入開始到獲得輸出為止，各個(gè)處理工序的邏輯過(guò)程。 系統(tǒng)流程圖表達(dá)的是部件的信息流程，而不是表示對(duì)信息進(jìn)行加工處理的控制過(guò)程。,86,HIPO圖,在層次結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上推出的一種描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模塊內(nèi)部處理功能的圖形。HIPO圖由層次結(jié)構(gòu)圖和IPO圖兩部分構(gòu)成,前者描述了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及各類模塊之間的關(guān)系,后者描述了某個(gè)特定模塊內(nèi)部的處理過(guò)程和輸入/輸出關(guān)系。,HIPO圖,層次結(jié)構(gòu)圖,IPO圖,HIPO圖的層次結(jié)構(gòu)圖 用于描述軟件的層次結(jié)構(gòu)，矩形框表示一個(gè)模塊，矩形框之間的直線表示模塊之間的調(diào)用關(guān)系，同結(jié)構(gòu)圖一樣未指明調(diào)用順序。,IPO圖：說(shuō)明模塊間的信息傳遞及模塊內(nèi)部的處理,88,控制流程圖,控制流程圖（FC，F(xiàn)low Chart）又稱框圖，是經(jīng)常使用的程序細(xì)節(jié)描述工具。 框圖包括三種基本成分： “矩形框”表示處理步驟， “菱形框” 表示判斷， “箭頭”表示控制流。,主要內(nèi)容,軟件工程基礎(chǔ)知識(shí) 軟件開發(fā)過(guò)程 軟件開發(fā)模型 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML） 結(jié)構(gòu)化分析方法 軟件文件標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和工具 過(guò)程管理,89,90,過(guò)程管理,1.PERT圖 2.甘特圖 3.工作分解結(jié)構(gòu) 4.進(jìn)度控制 5.關(guān)鍵路