軟件工程課件之第1章.

1、導(dǎo)論導(dǎo)論主講：何建軍主講：何建軍導(dǎo)論導(dǎo)論n總學(xué)時(shí)數(shù)總學(xué)時(shí)數(shù) ：48n理論課：理論課：40n上機(jī)課：上機(jī)課：8考試方式：理論考試考試方式：理論考試+上機(jī)成績上機(jī)成績+平時(shí)成績平時(shí)成績導(dǎo)論導(dǎo)論章章章章 節(jié)節(jié) 內(nèi)內(nèi) 容容學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)分配講講 課課1 1 軟件工程概述軟件工程概述4 42 2 可行性研究可行性研究4 43 3需求分析需求分析4 44 4形式化說明技術(shù)形式化說明技術(shù)2 25 5總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)4 46 6詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)4 47 7實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)4 48 8維護(hù)維護(hù)2 29 9面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)引論面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)引論2 2（選講）（選講）1010面向?qū)ο蠓治雒嫦驅(qū)ο蠓治? 2（選講）（選講）111

2、1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)2 2（選講）（選講）1212面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)1 1（選講）（選講）1313軟件項(xiàng)目管理軟件項(xiàng)目管理1 1導(dǎo)論導(dǎo)論課程性質(zhì)： 軟件工程導(dǎo)論軟件工程導(dǎo)論是數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的一門是數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在數(shù)字媒體技術(shù)學(xué)科人才培養(yǎng)體專業(yè)基礎(chǔ)課程，在數(shù)字媒體技術(shù)學(xué)科人才培養(yǎng)體系中占有重要的地位。系中占有重要的地位。 軟件工程導(dǎo)論軟件工程導(dǎo)論是一門軟件開發(fā)的指導(dǎo)性理是一門軟件開發(fā)的指導(dǎo)性理論學(xué)科！論學(xué)科！ 導(dǎo)論導(dǎo)論先談?wù)劇肮こ蹋骸?十八世紀(jì)，歐洲創(chuàng)造了十八世紀(jì)，歐洲創(chuàng)造了“工程工程”一詞，其本來含義是一詞，其本來含義是兵器兵器制造、制造、軍事軍事目的的目的

3、的各項(xiàng)勞作，后擴(kuò)展到許多領(lǐng)域，如建筑屋宇、制造機(jī)器、架橋修路等。各項(xiàng)勞作，后擴(kuò)展到許多領(lǐng)域，如建筑屋宇、制造機(jī)器、架橋修路等。 “工程工程”是科學(xué)的某種應(yīng)用。通過這一應(yīng)用，使自然界的物質(zhì)和能源的特性是科學(xué)的某種應(yīng)用。通過這一應(yīng)用，使自然界的物質(zhì)和能源的特性能夠通過各種結(jié)構(gòu)、機(jī)器、產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程，是以時(shí)間最短的和精而少的能夠通過各種結(jié)構(gòu)、機(jī)器、產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程，是以時(shí)間最短的和精而少的人力做出高效、可靠且對人類有用的東西。人力做出高效、可靠且對人類有用的東西。 隨著人類文明的發(fā)展，人們可以建造出比單一產(chǎn)品更大、更復(fù)雜的產(chǎn)品，這隨著人類文明的發(fā)展，人們可以建造出比單一產(chǎn)品更大、更復(fù)雜的產(chǎn)品，這些

4、產(chǎn)品不再是結(jié)構(gòu)或功能單一的東西，而是各種各樣的所謂些產(chǎn)品不再是結(jié)構(gòu)或功能單一的東西，而是各種各樣的所謂“人造系統(tǒng)人造系統(tǒng)”（比如建筑物、輪船、鐵路工程、海上工程、飛機(jī)等等），于是比如建筑物、輪船、鐵路工程、海上工程、飛機(jī)等等），于是工程工程的概念就的概念就產(chǎn)生了，并且它逐漸發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科和技藝。產(chǎn)生了，并且它逐漸發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科和技藝。 在現(xiàn)代社會中，在現(xiàn)代社會中，“工程工程”一詞有廣義和狹義之分。就一詞有廣義和狹義之分。就狹義而言狹義而言，工程定義為，工程定義為“以某組設(shè)想的目標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識和技術(shù)手段，通過一群人以某組設(shè)想的目標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識和技術(shù)手段，通

5、過一群人的有組織活動(dòng)將某個(gè)（或某些）現(xiàn)有實(shí)體（自然的或人造的）轉(zhuǎn)化為具有預(yù)的有組織活動(dòng)將某個(gè)（或某些）現(xiàn)有實(shí)體（自然的或人造的）轉(zhuǎn)化為具有預(yù)期使用價(jià)值的人造產(chǎn)品過程期使用價(jià)值的人造產(chǎn)品過程”。就廣義而言就廣義而言，工程則定義為由一群人為達(dá)到，工程則定義為由一群人為達(dá)到某種目的，在一個(gè)較長時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行協(xié)作活動(dòng)的過程。某種目的，在一個(gè)較長時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行協(xié)作活動(dòng)的過程。導(dǎo)論導(dǎo)論n軟件正改變世界軟件正改變世界n1992年，來自明尼蘇達(dá)州懷俄明的瑪麗收到一份年，來自明尼蘇達(dá)州懷俄明的瑪麗收到一份幼兒園的入園幼兒園的入園通知，她當(dāng)通知，她當(dāng)時(shí)是時(shí)是104歲。歲。n1988年年2月月29日，一家超市因出售

6、過期一天的肉而被罰款日，一家超市因出售過期一天的肉而被罰款1000美元。因美元。因?yàn)樵谌獾臉?biāo)簽上打印保質(zhì)期的計(jì)算機(jī)程序沒有考慮到為在肉的標(biāo)簽上打印保質(zhì)期的計(jì)算機(jī)程序沒有考慮到1988年是閏年。年是閏年。n1990年年4月月10日，在倫敦地鐵運(yùn)營過程中，司機(jī)還沒上車，地鐵列車就駛?cè)?，在倫敦地鐵運(yùn)營過程中，司機(jī)還沒上車，地鐵列車就駛離車站。當(dāng)時(shí)司機(jī)按了啟動(dòng)鍵，正常情況下如果車門是開著的，系統(tǒng)就應(yīng)離車站。當(dāng)時(shí)司機(jī)按了啟動(dòng)鍵，正常情況下如果車門是開著的，系統(tǒng)就應(yīng)該可以阻止列車起動(dòng)。當(dāng)時(shí)的問題是司機(jī)離開了列車去關(guān)一扇卡著的門，該可以阻止列車起動(dòng)。當(dāng)時(shí)的問題是司機(jī)離開了列車去關(guān)一扇卡著的門，但當(dāng)門終于關(guān)上

7、時(shí)，但當(dāng)門終于關(guān)上時(shí)，列車還沒有等到司機(jī)上車就開動(dòng)了。列車還沒有等到司機(jī)上車就開動(dòng)了。n在在1995年，由于新丹佛爾國際機(jī)場自動(dòng)行李系統(tǒng)的錯(cuò)誤，造成旅客行李箱年，由于新丹佛爾國際機(jī)場自動(dòng)行李系統(tǒng)的錯(cuò)誤，造成旅客行李箱的損壞。機(jī)場則被迫推遲的損壞。機(jī)場則被迫推遲16個(gè)月再開放，且大部分采用手工行李系統(tǒng)，產(chǎn)個(gè)月再開放，且大部分采用手工行李系統(tǒng)，產(chǎn)生生32億美元超支億美元超支。n 2002年的年的Swanick空運(yùn)控制系統(tǒng)，包括英格蘭和威爾士全部空運(yùn)線路?？者\(yùn)控制系統(tǒng)，包括英格蘭和威爾士全部空運(yùn)線路。在系統(tǒng)交付時(shí)，已延期在系統(tǒng)交付時(shí)，已延期6年且嚴(yán)重超支（實(shí)際花費(fèi)年且嚴(yán)重超支（實(shí)際花費(fèi)6.23億英傍

8、，原計(jì)劃花億英傍，原計(jì)劃花費(fèi)費(fèi)3.5億英鎊）。億英鎊）。n麥克道爾道格拉斯的麥克道爾道格拉斯的C-17貨機(jī)因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的軟件問題，而超支貨機(jī)因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的軟件問題，而超支5億美元。億美元。C-17含有含有19臺機(jī)載計(jì)算機(jī)，臺機(jī)載計(jì)算機(jī)，80個(gè)微處理器以及個(gè)微處理器以及6種不同的編程語言。種不同的編程語言。 導(dǎo)論導(dǎo)論軟件帶來的困惑或影響導(dǎo)論導(dǎo)論n 1967年年8月月23日，前蘇聯(lián)的聯(lián)盟一號宇宙飛船在返回大氣層時(shí)，突然發(fā)日，前蘇聯(lián)的聯(lián)盟一號宇宙飛船在返回大氣層時(shí)，突然發(fā)生了惡性事故生了惡性事故-減速速降落傘無法打開。因減速速降落傘無法打開。因一位小數(shù)點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤一位小數(shù)點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤而導(dǎo)致而導(dǎo)致飛船在穿

9、過大氣層時(shí)無法打開降落傘飛船在穿過大氣層時(shí)無法打開降落傘,最終機(jī)毀人亡最終機(jī)毀人亡 。n挑戰(zhàn)者號在挑戰(zhàn)者號在1986年年1月月28日進(jìn)行代號日進(jìn)行代號STS-51-L的第的第10次太次太空任務(wù)時(shí)，在升空后空任務(wù)時(shí)，在升空后73秒時(shí)，爆炸解體墜毀。價(jià)值秒時(shí)，爆炸解體墜毀。價(jià)值12億美元億美元的航天飛機(jī)，頃刻化為烏有，七名宇航員全部遇難。的航天飛機(jī)，頃刻化為烏有，七名宇航員全部遇難。 但據(jù)說但據(jù)說程程序設(shè)計(jì)上的一個(gè)循環(huán)語句錯(cuò)誤序設(shè)計(jì)上的一個(gè)循環(huán)語句錯(cuò)誤造成造成n俄羅斯福布斯俄羅斯福布斯-土壤號火星探測器，探測器上搭載著中國首顆土壤號火星探測器，探測器上搭載著中國首顆火星探測器火星探測器“螢火一號螢

10、火一號”。 2011年年11月月9日發(fā)射升空后一切順日發(fā)射升空后一切順利，與運(yùn)載火箭成功分離，但此后出現(xiàn)探測器的推進(jìn)裝置沒有利，與運(yùn)載火箭成功分離，但此后出現(xiàn)探測器的推進(jìn)裝置沒有點(diǎn)火的問題，導(dǎo)致其變軌失敗。俄聯(lián)邦航天署表示這可能是由點(diǎn)火的問題，導(dǎo)致其變軌失敗。俄聯(lián)邦航天署表示這可能是由于于保障程序出現(xiàn)代碼錯(cuò)誤保障程序出現(xiàn)代碼錯(cuò)誤，或者定位系統(tǒng)出現(xiàn)技術(shù)故障導(dǎo)致的。，或者定位系統(tǒng)出現(xiàn)技術(shù)故障導(dǎo)致的。2012年年1月月15日探測器殘骸墜落地球。損失日探測器殘骸墜落地球。損失50億盧布。億盧布。 軟件帶來的災(zāi)難導(dǎo)論導(dǎo)論n你編過軟件嗎？你編過軟件嗎？對軟件的認(rèn)識：對軟件的認(rèn)識：1950：程序：程序196

11、0：程序：程序+文檔（不包括管理文檔）文檔（不包括管理文檔）1970：程序程序+文檔文檔+數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1984：軟件管理是過程管理，：軟件管理是過程管理，CMM1.0能力成熟能力成熟度模型度模型1996：UML統(tǒng)一建模語言（它是運(yùn)用統(tǒng)一的、統(tǒng)一建模語言（它是運(yùn)用統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)記和定義標(biāo)記和定義實(shí)現(xiàn)對軟件系統(tǒng)進(jìn)行面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)對軟件系統(tǒng)進(jìn)行面向?qū)ο蟮拿枋龊徒！５拿枋龊徒！?）導(dǎo)論導(dǎo)論時(shí)期時(shí)期硬件硬件軟件軟件早期時(shí)代早期時(shí)代20世紀(jì)世紀(jì)60年代中期以前年代中期以前晶體管計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)階段程序設(shè)計(jì)階段個(gè)體化生產(chǎn)個(gè)體化生產(chǎn)第二代第二代20世紀(jì)世紀(jì)60年代中期到年代中期到70年代中

12、期年代中期集成電路計(jì)算機(jī)集成電路計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)階段程序系統(tǒng)階段作坊式生產(chǎn)作坊式生產(chǎn)軟件危機(jī)出現(xiàn)軟件危機(jī)出現(xiàn)軟件工程誕生軟件工程誕生第三代第三代20世紀(jì)世紀(jì)70年代中期到年代中期到80年代中期年代中期微處理器微處理器個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī)軟件工程階段軟件工程階段工程化思想工程化思想分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)第四代第四代20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期至今年代中期至今面向?qū)ο箅A段面向?qū)ο箅A段硬件與軟件綜合硬件與軟件綜合軟件開發(fā)第四代技術(shù)軟件開發(fā)第四代技術(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4 4個(gè)不同的發(fā)展階段：個(gè)不同的發(fā)展階段：導(dǎo)論導(dǎo)論計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件4 4個(gè)不同的發(fā)展階段：個(gè)不同的發(fā)展階段： 面向批處理 有限的分布 自定

13、義軟件 初期 多用戶 實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)庫 軟件產(chǎn)品 第二階段 分布式系統(tǒng) 嵌入“智能” 低成本硬件 消費(fèi)者的影響 第三階段 強(qiáng)大的桌面系統(tǒng) 面向多項(xiàng)技術(shù) 專家系統(tǒng) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 并行計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī) 第四階段 1950 年 1960 年 1970 年 1980 年 1990 年 2000 年 導(dǎo)論導(dǎo)論1.1 軟件危機(jī)軟件危機(jī)1.2 軟件工程軟件工程1.3 軟件生命周期軟件生命周期1.4 軟件過程軟件過程第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.1 軟件危機(jī)軟件危機(jī)第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.1.1 軟件發(fā)展軟件發(fā)展-軟件危機(jī)軟件危機(jī)第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程

14、學(xué)概述 第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.1.1 軟件發(fā)展軟件發(fā)展-軟件危機(jī)軟件危機(jī)作坊式小團(tuán)隊(duì)開發(fā)；作坊式小團(tuán)隊(duì)開發(fā)；出現(xiàn)高級語言，編程效率有所提高；出現(xiàn)高級語言，編程效率有所提高；追求寫代碼技巧，提出了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法；追求寫代碼技巧，提出了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法；軟件復(fù)雜性增加，需求增加，但軟件開發(fā)方法和軟件項(xiàng)目管軟件復(fù)雜性增加，需求增加，但軟件開發(fā)方法和軟件項(xiàng)目管理技術(shù)跟不上，理技術(shù)跟不上，開發(fā)開發(fā)速度慢，速度慢，與計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展速度拉大距離與計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展速度拉大距離；軟件數(shù)量猛增，但軟件數(shù)量猛增，但質(zhì)量差，可維護(hù)性差，質(zhì)量差，可維護(hù)性差，維護(hù)維護(hù)成本急劇增加成本急劇增

15、加；上述矛盾越來越顯著，最終導(dǎo)致了上述矛盾越來越顯著，最終導(dǎo)致了軟件危機(jī)軟件危機(jī)；軟件危機(jī)軟件危機(jī)第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 “軟件危機(jī)軟件危機(jī)”的概念是在的概念是在1968年北大西洋公約組織年北大西洋公約組織（NATO）的計(jì)算機(jī)科學(xué)家在聯(lián)邦德國召開的國際學(xué)術(shù)會議）的計(jì)算機(jī)科學(xué)家在聯(lián)邦德國召開的國際學(xué)術(shù)會議上才第一次提出，軟件開發(fā)長期以來存在上才第一次提出，軟件開發(fā)長期以來存在“開發(fā)周期長和成開發(fā)周期長和成本高、質(zhì)量差、適應(yīng)性差、難維護(hù)本高、質(zhì)量差、適應(yīng)性差、難維護(hù)”這四大難題，在早期稱這四大難題，在早期稱它為它為“軟件危機(jī)軟件危機(jī)”，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展進(jìn)程的必然產(chǎn)物，它是計(jì)

16、算機(jī)科學(xué)發(fā)展進(jìn)程的必然產(chǎn)物，只不過到后來這種現(xiàn)象日漸嚴(yán)重，已經(jīng)影響到計(jì)算機(jī)事業(yè)的只不過到后來這種現(xiàn)象日漸嚴(yán)重，已經(jīng)影響到計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展，因而才引起各界的關(guān)注。發(fā)展，因而才引起各界的關(guān)注。 首次提出：軟件工程！軟件危機(jī)軟件危機(jī)的典型表現(xiàn)：的典型表現(xiàn)：第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 （1）對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確；）對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確；（2）用戶對）用戶對“已完成的已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生；軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生；（3）軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住；）軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住；（4）軟件常常是不可維護(hù)的；）軟件常常是不可維護(hù)的；（5

17、）軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料；）軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料；（6）軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升；）軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升；（7）軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用）軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅速普及深入的趨勢迅速普及深入的趨勢 。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 軟件危機(jī)的典型實(shí)例：軟件危機(jī)的典型實(shí)例： 該系統(tǒng)由該系統(tǒng)由4000個(gè)模塊組成，共約個(gè)模塊組成，共約100萬條指令，工作量是萬條指令，工作量是5000 個(gè)人年（人年：個(gè)人年（人年：人數(shù)同工作年數(shù)乘積的總和，工作量），開發(fā)費(fèi)用達(dá)數(shù)億美元，但人們在使用時(shí)從

18、操人數(shù)同工作年數(shù)乘積的總和，工作量），開發(fā)費(fèi)用達(dá)數(shù)億美元，但人們在使用時(shí)從操作系統(tǒng)的程序中發(fā)現(xiàn)作系統(tǒng)的程序中發(fā)現(xiàn)2000個(gè)以上的錯(cuò)誤，該系統(tǒng)的開發(fā)未達(dá)到預(yù)期的效果，而個(gè)以上的錯(cuò)誤，該系統(tǒng)的開發(fā)未達(dá)到預(yù)期的效果，而 IBM 公司在經(jīng)濟(jì)上蒙受巨大損失。公司在經(jīng)濟(jì)上蒙受巨大損失。OS/360系統(tǒng)的負(fù)責(zé)人Brooks這樣描述開發(fā)過程的困難和混亂：“像巨獸在泥潭中作垂死掙扎，掙扎得越猛，泥漿就沾得越多，最后沒有一個(gè)野獸能夠逃脫淹沒在泥潭中的命運(yùn)。” 在61年年底，IBM開始打算實(shí)施“360系統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)計(jì)劃”，據(jù)當(dāng)時(shí)的估算，整個(gè)計(jì)劃投資約需50億美元（這可是在60年代初，十幾年前的“曼哈頓工程”才花了2

19、0億），這是不折不扣的大手筆，要知道，當(dāng)時(shí)IBM的年?duì)I業(yè)額還不到這個(gè)數(shù)字。例如，例如，IBM 公司公司60年代對年代對 OS/360 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的開發(fā)過程中遭受到挫折就是一個(gè)典型的例子。的開發(fā)過程中遭受到挫折就是一個(gè)典型的例子。 所以如此花錢，是因?yàn)檫@項(xiàng)計(jì)劃要做一些以前沒人做過的事，這將是一個(gè)通用的系統(tǒng)（360就是360度的意思，表示該系統(tǒng)全面的應(yīng)用范圍），該系列不同型號的計(jì)算機(jī)將能享用同樣的設(shè)備，如磁帶機(jī)、打印機(jī)等，能使用同樣的軟件，并且可以相互連接，一起工作，這些在今天看來理所當(dāng)然的事，在當(dāng)時(shí)可是聞所未聞。該項(xiàng)目在硬件設(shè)計(jì)上很有創(chuàng)新，乃至IBM不得不自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制造芯片（因?yàn)橘I不到）

20、，但更大的困難卻是在軟件方面，要讓所有的軟件適用于所有的電腦（當(dāng)然，僅限于360系列），這個(gè)理念讓IBM的軟件工程師們傷透腦筋，投入到這個(gè)項(xiàng)目中的軟件工程師超過2000人（Windows2000也只動(dòng)用了1700名），花費(fèi)超過5億美元，竟然超過了硬件研發(fā)的費(fèi)用，所有這些都是創(chuàng)紀(jì)錄的。 盡管軟件開發(fā)工作未獲全勝，但360項(xiàng)目還是取得了輝煌的成功，IBM在籍此在計(jì)算機(jī)行業(yè)幾乎是一統(tǒng)天下，IBM/360更被譽(yù)為人類從原子能時(shí)代進(jìn)入信息時(shí)代標(biāo)志。此后IBM開發(fā)的大型機(jī)系列都保持了與360系統(tǒng)的兼容，直到最新的z系列，在360上寫的程序仍可以不經(jīng)修改的運(yùn)行，“兼容”這一概念從此開始深入人心。 360計(jì)劃

21、雖然是在61年開始啟動(dòng)，但等到完成己是1964年，它的主要部件采用了集成電路（Intergrated Circuit,IC），屬于第三代計(jì)算機(jī)，它也是第三代計(jì)算機(jī)的標(biāo)志產(chǎn)品。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 軟件危機(jī)的典型實(shí)例：軟件危機(jī)的典型實(shí)例： 布魯克斯（布魯克斯（Brooks）分別于）分別于1975和和1987年出版了兩本著名的軟件工年出版了兩本著名的軟件工程知識著作程知識著作“人月神話人月神話”和和“沒有銀彈沒有銀彈”（No Silver Bullet），），Brooks的著名論斷的著名論斷“軟件工作是人類所從事的最復(fù)雜的工作軟件工作是人類所從事的最復(fù)雜的工作.” 人月神話

22、探索了達(dá)成一致性的困難和解決的方法，并探討了軟件工程管理的其他方面?！皼]有銀彈沒有銀彈”（No Silver Bullet）負(fù)責(zé)這項(xiàng)艱苦卓絕的開發(fā)任務(wù)的，是Frederick Brooks，當(dāng)時(shí)年僅三十，他是世界上第一批獲得計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位的人之一，有趣的是，當(dāng)開發(fā)這個(gè)新型操作系統(tǒng)的計(jì)劃提出時(shí)，Brooks本是最強(qiáng)硬的反對派，因?yàn)樗X得這個(gè)項(xiàng)目的難度駭人聽聞，實(shí)在是不切實(shí)際。但當(dāng)IBM的管理層拍下板來，要Brooks擔(dān)當(dāng)重任時(shí)，他居然慨然應(yīng)允，高風(fēng)亮節(jié)，實(shí)在是令人佩服。他本人更在99年獲得了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)“圖靈獎(jiǎng)”。該論述中強(qiáng)調(diào)真正的銀彈并不存在，而所謂的銀彈則是指沒有任何一項(xiàng)技術(shù)或方法

23、可以能讓軟件工程的生產(chǎn)力在十年內(nèi)提高十倍。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 硬件向巨型機(jī)和微型機(jī)二個(gè)方向發(fā)展，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，軟件方硬件向巨型機(jī)和微型機(jī)二個(gè)方向發(fā)展，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，軟件方面提出了軟件工程，出現(xiàn)了面提出了軟件工程，出現(xiàn)了“計(jì)算機(jī)輔助軟件工程計(jì)算機(jī)輔助軟件工程”（CASE）計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域滲透到各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，出現(xiàn)了嵌入式應(yīng)用，其特計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域滲透到各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，出現(xiàn)了嵌入式應(yīng)用，其特點(diǎn)是受制于它所嵌入的宿主系統(tǒng)點(diǎn)是受制于它所嵌入的宿主系統(tǒng)1.1.1 軟件發(fā)展軟件發(fā)展-軟件危機(jī)軟件危機(jī)開發(fā)方式開發(fā)方式逐步由個(gè)體合作方式轉(zhuǎn)向逐步由個(gè)體合作方式轉(zhuǎn)向工程方式工程方式軟

24、件工程方面軟件工程方面的研究主要包括軟件開發(fā)模型、軟件開發(fā)方法及技術(shù)、的研究主要包括軟件開發(fā)模型、軟件開發(fā)方法及技術(shù)、軟件工具與環(huán)境、軟件過程、軟件自動(dòng)化系統(tǒng)等軟件工具與環(huán)境、軟件過程、軟件自動(dòng)化系統(tǒng)等軟件方面軟件方面研究以智能化、自動(dòng)化、集成化、并行化、以及自然化為研究以智能化、自動(dòng)化、集成化、并行化、以及自然化為標(biāo)志的軟件開發(fā)新技術(shù)標(biāo)志的軟件開發(fā)新技術(shù)第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.1.2 產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因 （1）與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)）與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)n軟件是邏輯部件。軟件是邏輯部件。n軟件不會被軟件不會被“用壞用壞”，如果發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，很可，如果發(fā)

25、現(xiàn)了錯(cuò)誤，很可能是開發(fā)時(shí)期引入。能是開發(fā)時(shí)期引入。n軟件規(guī)模龐大，而且程序復(fù)雜性將隨著程序規(guī)軟件規(guī)模龐大，而且程序復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。模的增加而呈指數(shù)上升。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.1.2 產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因 （2）與軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)）與軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)n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。越早開始寫程序，完成它的認(rèn)識就匆忙著手編寫程序。越早開始寫程序，完成它所需要用的時(shí)間往往越長。所需要用的時(shí)間往往越長。n認(rèn)為軟件開發(fā)

26、就是寫程序并設(shè)法使之運(yùn)行認(rèn)為軟件開發(fā)就是寫程序并設(shè)法使之運(yùn)行。程序只是完。程序只是完整的軟件產(chǎn)品的一個(gè)組成部分。一個(gè)軟件產(chǎn)品必須由一整的軟件產(chǎn)品的一個(gè)組成部分。一個(gè)軟件產(chǎn)品必須由一個(gè)完整的配置組成，軟件配置主要包括程序、文檔和數(shù)個(gè)完整的配置組成，軟件配置主要包括程序、文檔和數(shù)據(jù)等成分。據(jù)等成分。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.1.2 產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因 （2）與軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)）與軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)輕視軟件維護(hù)輕視軟件維護(hù)。維護(hù)是極端艱巨復(fù)雜的工作，需要。維護(hù)是極端艱巨復(fù)雜的工作，需要花費(fèi)很大代價(jià)。軟件維護(hù)的費(fèi)用占軟件總費(fèi)用的花費(fèi)很

27、大代價(jià)。軟件維護(hù)的費(fèi)用占軟件總費(fèi)用的55%70%。軟件工程學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)就是提高。軟件工程學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)就是提高軟件的可維護(hù)性，減少軟件維護(hù)的代價(jià)。軟件的可維護(hù)性，減少軟件維護(hù)的代價(jià)。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.1.3 消除軟件危機(jī)的途徑消除軟件危機(jī)的途徑 軟件工程！軟件工程！ n對計(jì)算機(jī)軟件有正確的認(rèn)識。對計(jì)算機(jī)軟件有正確的認(rèn)識。軟件軟件 程序！程序！n認(rèn)識到軟件開發(fā)是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員認(rèn)識到軟件開發(fā)是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項(xiàng)目。協(xié)同配合、共同完成的工程項(xiàng)目。n應(yīng)該推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來的開發(fā)軟件的成功技術(shù)應(yīng)該推廣使

28、用在實(shí)踐中總結(jié)出來的開發(fā)軟件的成功技術(shù)和方法，并繼續(xù)研究探索。和方法，并繼續(xù)研究探索。n應(yīng)該開發(fā)和使用更好的軟件工具。應(yīng)該開發(fā)和使用更好的軟件工具。n總之，為了解決軟件危機(jī)，既要有總之，為了解決軟件危機(jī)，既要有技術(shù)技術(shù)措施措施(方法和工方法和工具具)，又要有必要的組織，又要有必要的組織管理管理措施。措施。 第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2 軟件工程軟件工程簡介簡介軟件工程：是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的一門軟件工程：是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的一門工程學(xué)科工程學(xué)科。采用。采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護(hù)軟件，把經(jīng)過時(shí)間工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護(hù)軟件，

29、把經(jīng)過時(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)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，以經(jīng)濟(jì)地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件并有效地維護(hù)。合起來，以經(jīng)濟(jì)地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件并有效地維護(hù)。 軟件工程的代表性定義：軟件工程的代表性定義：nBoehm：運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識來設(shè)計(jì)并構(gòu)造計(jì)算機(jī)程序及為開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識來設(shè)計(jì)并構(gòu)造計(jì)算機(jī)程序及為開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)這些程序所必需的相關(guān)文件資料。這些程序所必需的相關(guān)文件資料。 nFritz Bauer：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

30、運(yùn)行的軟件而建立和使用的好的工程原則。而建立和使用的好的工程原則。nIEEE：軟件工程是（軟件工程是（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)、）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)的過程，即將工程化應(yīng)用于軟件中；（運(yùn)行和維護(hù)的過程，即將工程化應(yīng)用于軟件中；（2）研究（）研究（1）的中所述方法。）的中所述方法。n計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書：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，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，以工程化的原則和方法制作軟件的工程。以工程化的原則和方法制作軟件的工程。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件

31、工程學(xué)概述 1.2 軟件工程軟件工程歷史歷史軟件工程的劃代（無公認(rèn)的定義）：軟件工程的劃代（無公認(rèn)的定義）：n1970年末之前，年末之前，傳統(tǒng)軟件工程傳統(tǒng)軟件工程，瀑布模型。，瀑布模型。n1980年后，年后，面向?qū)ο筌浖こ堂嫦驅(qū)ο筌浖こ?，面向?qū)ο笳Z言以，面向?qū)ο笳Z言以Smalltalk-80的出現(xiàn)為的出現(xiàn)為標(biāo)志。標(biāo)志。n1984年后，年后，軟件過程工程軟件過程工程，掀起軟件過程運(yùn)動(dòng)，掀起軟件過程運(yùn)動(dòng)，1991年出現(xiàn)的年出現(xiàn)的CMM是典型代表（是典型代表（指“能力成熟度模型”，其英文全稱為Capability Maturity Model for Software，英文縮寫為SW-CMM，簡

32、稱CMM ）。n1990年后，年后，構(gòu)件工程構(gòu)件工程，基于構(gòu)件的軟件開發(fā)方法，可重用的構(gòu)件組裝，基于構(gòu)件的軟件開發(fā)方法，可重用的構(gòu)件組裝成新系統(tǒng)。成新系統(tǒng)。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2 軟件工程軟件工程特征特征軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程的本質(zhì)特性：n軟件工程關(guān)注于軟件工程關(guān)注于大型程序大型程序的構(gòu)造的構(gòu)造n軟件工程的中心課題是控制軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性復(fù)雜性n軟件經(jīng)常軟件經(jīng)常變化變化n開發(fā)軟件的開發(fā)軟件的效率效率非常重要非常重要n和諧地和諧地合作合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵是開發(fā)軟件的關(guān)鍵n軟件必須有效地軟件必須有效地支持它的用戶支持它的用戶n在軟件工程領(lǐng)域中是由具有

33、一種在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景文化背景的人替具有另一的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程關(guān)注于軟件工程關(guān)注于大型程序大型程序的構(gòu)造的構(gòu)造第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程的中心課題是軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性控制復(fù)雜性控制復(fù)雜性的有效方法是分解：控制復(fù)雜性的有效方法是分解： 面向過程的方法，是按功能分解；面向過程的方法，是按功能分解； 面向?qū)ο蟮姆椒?，是按?zé)任分解。面向?qū)ο蟮姆椒?，是按?zé)任分解。第第1 1章

34、章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程的本質(zhì)特性：軟件軟件需求需求經(jīng)常變化經(jīng)常變化需求變更是軟件開發(fā)活動(dòng)與生俱來的特性，不可避免。需求變更是軟件開發(fā)活動(dòng)與生俱來的特性，不可避免。變更不是壞事，但它是軟件開發(fā)面臨的最大挑戰(zhàn)。變更不是壞事，但它是軟件開發(fā)面臨的最大挑戰(zhàn)。軟件工程追求的是軟件工程追求的是：封裝變更，靈活設(shè)計(jì)，應(yīng)對變更，通過好的設(shè)計(jì)方封裝變更，靈活設(shè)計(jì)，應(yīng)對變更，通過好的設(shè)計(jì)方法，使變更對原有設(shè)計(jì)方案和已有代碼影響最小。法，使變更對原有設(shè)計(jì)方案和已有代碼影響最小。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程的本質(zhì)特性：開發(fā)軟件的開發(fā)

35、軟件的效率效率非常重要非常重要o隨著社會經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)及各類開發(fā)與應(yīng)用平臺的不斷翻新，隨著社會經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)及各類開發(fā)與應(yīng)用平臺的不斷翻新，計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提高，社會對軟件的數(shù)量、規(guī)模和復(fù)雜性不斷提計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提高，社會對軟件的數(shù)量、規(guī)模和復(fù)雜性不斷提高，軟件的需求供不應(yīng)求的現(xiàn)象依然日益嚴(yán)重。高，軟件的需求供不應(yīng)求的現(xiàn)象依然日益嚴(yán)重。o尋求開發(fā)與維護(hù)軟件的更好、更有效的方法和工具，依然是軟件工程的尋求開發(fā)與維護(hù)軟件的更好、更有效的方法和工具，依然是軟件工程的一個(gè)重要課題。一個(gè)重要課題。o不斷提高軟件開發(fā)效率非常重要不斷提高軟件開發(fā)效率非常重要第第1 1章章 軟件工程

36、學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程的本質(zhì)特性：和諧地和諧地合作合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵是開發(fā)軟件的關(guān)鍵第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 軟件工程的本質(zhì)特性：軟件工程的本質(zhì)特性：軟件必須有效地軟件必須有效地支持用戶支持用戶（功能、效能、手冊、（功能、效能、手冊、作用環(huán)境）作用環(huán)境）。在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景文化背景的人的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品： 文化創(chuàng)造產(chǎn)品文化創(chuàng)造產(chǎn)品。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2 軟件工程軟件工程 -基本原理基本原理勃姆圖1-7 B.W.Boeh

37、m 用用分階段分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理 堅(jiān)持進(jìn)行階段堅(jiān)持進(jìn)行階段評審評審 實(shí)行嚴(yán)格的實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制產(chǎn)品控制 采用現(xiàn)代采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)程序設(shè)計(jì)技術(shù) 結(jié)果應(yīng)能清楚地結(jié)果應(yīng)能清楚地審查審查 開發(fā)小組的人員應(yīng)該開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精少而精 承認(rèn)不斷承認(rèn)不斷改進(jìn)改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性軟件工程實(shí)踐的必要性第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2 軟件工程軟件工程- 軟件工程方法學(xué)軟件工程方法學(xué) 軟件工程包括軟件工程包括技術(shù)技術(shù)和和管理管理兩方面的內(nèi)容。兩方面的內(nèi)容。提供如提供如何完成過程活動(dòng)的指南和準(zhǔn)則。何完成過程活動(dòng)的指南和準(zhǔn)則。管理管理：通過計(jì)劃、組織

38、和控制等一系列活動(dòng)，合理地配置和使用各種資通過計(jì)劃、組織和控制等一系列活動(dòng)，合理地配置和使用各種資源，以達(dá)到既定目標(biāo)的過程。如源，以達(dá)到既定目標(biāo)的過程。如重用技術(shù)、項(xiàng)目管理技術(shù)。重用技術(shù)、項(xiàng)目管理技術(shù)。技術(shù)技術(shù)(軟件工程方法學(xué)軟件工程方法學(xué))：通常把在軟件生命周期全過程中使用的一整通常把在軟件生命周期全過程中使用的一整套技術(shù)方法的集合稱為套技術(shù)方法的集合稱為方法學(xué)方法學(xué)(methodology)，也稱為，也稱為范型范型(paradigm)。如如面向?qū)ο蠓治觥⒃O(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測試技術(shù)等。面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測試技術(shù)等。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2.3 軟件工程方法學(xué)軟件

39、工程方法學(xué) 軟件工程方法學(xué)軟件工程方法學(xué)3要素：要素：過程過程：需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)：需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。任務(wù)的工作步驟。工具工具：是為運(yùn)用方法而提供的自動(dòng)的或半自動(dòng)的軟件工程支撐：是為運(yùn)用方法而提供的自動(dòng)的或半自動(dòng)的軟件工程支撐環(huán)境；如環(huán)境；如CASE(Computer-Aided Software Engineering )工具。工具。方法方法：是完成軟件開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)的技術(shù)方法，回答：是完成軟件開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)的技術(shù)方法，回答“怎樣做怎樣做”的問題；的問題；第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2.3 軟件工程方法

40、學(xué)軟件工程方法學(xué) 1. 傳統(tǒng)方法學(xué)傳統(tǒng)方法學(xué)(生命周期方法學(xué)或結(jié)構(gòu)化范型生命周期方法學(xué)或結(jié)構(gòu)化范型)強(qiáng)調(diào)自頂向下強(qiáng)調(diào)自頂向下（1）采用結(jié)構(gòu)化技術(shù)來完成軟件；）采用結(jié)構(gòu)化技術(shù)來完成軟件； 結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法由結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法由結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)三部分（三部分（3S）有機(jī)組合而成的。這里所說的結(jié)構(gòu)是指軟件）有機(jī)組合而成的。這里所說的結(jié)構(gòu)是指軟件系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)組成要素之間的相互聯(lián)系、相互作用的框架。系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)組成要素之間的相互聯(lián)系、相互作用的框架。 在本質(zhì)上，結(jié)構(gòu)化的軟件開發(fā)方法是面向在本質(zhì)上，結(jié)構(gòu)化的軟件開發(fā)方法是面向數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)、面向面向過程過程、面向

41、、面向功能功能、面向數(shù)、面向數(shù)據(jù)流據(jù)流的觀點(diǎn)來映射問題的。的觀點(diǎn)來映射問題的。 第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2.3 軟件工程方法學(xué)軟件工程方法學(xué) （2）劃分為若干個(gè)）劃分為若干個(gè)階段階段，然后順序地完成每個(gè)階段的任務(wù)；，然后順序地完成每個(gè)階段的任務(wù)；每個(gè)階段的任務(wù)相對獨(dú)立，而且比較簡單，降低了整個(gè)軟件每個(gè)階段的任務(wù)相對獨(dú)立，而且比較簡單，降低了整個(gè)軟件開發(fā)工程的困難程度（開發(fā)工程的困難程度（階段性階段性）；）； 當(dāng)軟件規(guī)模龐大，或者的需求模糊或隨時(shí)間而變化時(shí)，傳當(dāng)軟件規(guī)模龐大，或者的需求模糊或隨時(shí)間而變化時(shí)，傳統(tǒng)方法學(xué)往往不成功；維護(hù)起來仍然很困難。統(tǒng)方法學(xué)往往不成功；維

42、護(hù)起來仍然很困難。（4）每個(gè)階段結(jié)束前必須從）每個(gè)階段結(jié)束前必須從技術(shù)和管理技術(shù)和管理兩方面對這個(gè)階段兩方面對這個(gè)階段的開發(fā)成果進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，通過之后這個(gè)階段才算結(jié)束；的開發(fā)成果進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，通過之后這個(gè)階段才算結(jié)束；保證質(zhì)量，提高可維護(hù)性（保證質(zhì)量，提高可維護(hù)性（階段審查階段審查）；）；（3）前一個(gè)階段是后一個(gè)階段的前提和基礎(chǔ)，而后一階）前一個(gè)階段是后一個(gè)階段的前提和基礎(chǔ)，而后一階段提出的解法更具體，細(xì)節(jié)更多（段提出的解法更具體，細(xì)節(jié)更多（階段銜接階段銜接）；）；第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2.3 軟件工程方法學(xué)軟件工程方法學(xué) 2. 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)強(qiáng)調(diào)

43、主動(dòng)地多次反復(fù)迭代強(qiáng)調(diào)主動(dòng)地多次反復(fù)迭代面向?qū)ο蠓椒ǎ好嫦驅(qū)ο蠓椒ǎ喊寻褦?shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)和行為看成同等重要，它是一種以數(shù)看成同等重要，它是一種以數(shù)據(jù)為主線，把數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作緊密地結(jié)合起來的方法。據(jù)為主線，把數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作緊密地結(jié)合起來的方法。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)4個(gè)要點(diǎn)：個(gè)要點(diǎn)：n對象對象(object)：融合了數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)上的操作行為。融合了數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)上的操作行為。n類類(class)：類是對具有相同數(shù)據(jù)和相同操作的一類是對具有相同數(shù)據(jù)和相同操作的一組相似對象的定義。組相似對象的定義。n繼承：繼承：按照父類與子類的關(guān)系，把若干個(gè)相關(guān)類按照父類與子類的關(guān)系，把若干個(gè)相關(guān)類組成一

44、個(gè)層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。組成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。n消息：消息：對象彼此間僅能通過發(fā)送消息互相聯(lián)系。對象彼此間僅能通過發(fā)送消息互相聯(lián)系。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2.3 軟件工程方法學(xué)軟件工程方法學(xué) 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的優(yōu)點(diǎn)：面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的優(yōu)點(diǎn)：n面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的盡量模擬人類習(xí)慣的思維方式，使開發(fā)的盡量模擬人類習(xí)慣的思維方式，使開發(fā)軟件的方法與過程盡可能接近人類認(rèn)識世界解決問題的方軟件的方法與過程盡可能接近人類認(rèn)識世界解決問題的方法與過程。法與過程。n面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)開發(fā)軟件的過程，是一個(gè)開發(fā)軟件的過程，是一個(gè)主動(dòng)地多次反復(fù)主動(dòng)地多次反復(fù)迭代迭代的演化過

45、程，保證了在各項(xiàng)開發(fā)活動(dòng)之間的平滑過渡。的演化過程，保證了在各項(xiàng)開發(fā)活動(dòng)之間的平滑過渡。n促進(jìn)了促進(jìn)了軟件重用軟件重用。最終的軟件產(chǎn)品由許多較小的、基本上。最終的軟件產(chǎn)品由許多較小的、基本上獨(dú)立的對象組成，每個(gè)對象相當(dāng)于一個(gè)微型程序，而且大獨(dú)立的對象組成，每個(gè)對象相當(dāng)于一個(gè)微型程序，而且大多數(shù)對象都與現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體相對應(yīng)，降低了復(fù)雜性，多數(shù)對象都與現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體相對應(yīng)，降低了復(fù)雜性，提高了可理解性，簡化了開發(fā)和維護(hù)工作。提高了可理解性，簡化了開發(fā)和維護(hù)工作。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.2.3 軟件工程方法學(xué)軟件工程方法學(xué) 軟件四化：軟件四化：n構(gòu)架平臺化構(gòu)架平臺化n組

46、建業(yè)務(wù)化組建業(yè)務(wù)化n編碼自動(dòng)化編碼自動(dòng)化n管理工廠化管理工廠化以面向?qū)ο蠹夹g(shù)為手段，以可重用軟件構(gòu)件化和體系以面向?qū)ο蠹夹g(shù)為手段，以可重用軟件構(gòu)件化和體系架構(gòu)為基礎(chǔ)，以工業(yè)化生產(chǎn)方式和管理支撐體系為核架構(gòu)為基礎(chǔ)，以工業(yè)化生產(chǎn)方式和管理支撐體系為核心的軟件新變革。心的軟件新變革。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 軟件生命周期（軟件生命周期（Software Life Cycle）定義定義：從軟從軟件開發(fā)需求被件開發(fā)需求被退退出，啟動(dòng)可行性分析開始，經(jīng)歷軟件開出，啟動(dòng)可行性分析開始，經(jīng)歷軟件開發(fā)過程，直到軟件被開發(fā)出來、投入使用，最終被淘汰發(fā)過程，直到

47、軟件被開發(fā)出來、投入使用，最終被淘汰為止的整個(gè)時(shí)間。為止的整個(gè)時(shí)間。生存周期理論生存周期理論：把整個(gè)生存周期劃分為若干階段，使把整個(gè)生存周期劃分為若干階段，使得每個(gè)階段有明確的任務(wù)，把規(guī)模大、活動(dòng)多、管理復(fù)得每個(gè)階段有明確的任務(wù)，把規(guī)模大、活動(dòng)多、管理復(fù)雜的軟件開發(fā)活動(dòng)變得容易控制和管理。雜的軟件開發(fā)活動(dòng)變得容易控制和管理。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期階段劃分階段劃分 n三個(gè)時(shí)期八個(gè)階段：三個(gè)時(shí)期八個(gè)階段：軟件生命周期由軟件生命周期由軟件定義軟件定義、軟件、軟件開發(fā)開發(fā)和和運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行維護(hù)(也稱為軟件維護(hù)也稱為軟件維護(hù))三個(gè)時(shí)期組成，每三個(gè)時(shí)期

48、組成，每個(gè)時(shí)期又進(jìn)一步劃分成若干個(gè)階段。個(gè)時(shí)期又進(jìn)一步劃分成若干個(gè)階段。 三個(gè)時(shí)期：三個(gè)時(shí)期：八個(gè)階段：八個(gè)階段：軟件生命周期軟件生命周期軟件定義軟件定義軟件開發(fā)軟件開發(fā)軟件維護(hù)軟件維護(hù)運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行維護(hù)概要設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼和單元測試編碼和單元測試綜合測試綜合測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)問題定義問題定義可行性研究可行性研究需求分析需求分析第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期基本原則基本原則 軟件生命周期模型軟件生命周期模型第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期具體內(nèi)容具體內(nèi)容 1. 問題定義

49、問題定義n任務(wù)：問題是什么任務(wù)：問題是什么n通過對客戶的訪問調(diào)查，系統(tǒng)分析員扼要地寫出關(guān)于通過對客戶的訪問調(diào)查，系統(tǒng)分析員扼要地寫出關(guān)于問題性質(zhì)、工程目標(biāo)和工程規(guī)模的書面報(bào)告。問題性質(zhì)、工程目標(biāo)和工程規(guī)模的書面報(bào)告。n經(jīng)過討論和必要的修改之后這份報(bào)告應(yīng)該得到客戶的經(jīng)過討論和必要的修改之后這份報(bào)告應(yīng)該得到客戶的確認(rèn)。確認(rèn)。n結(jié)果：結(jié)果：n關(guān)于系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)的報(bào)告書（用戶確認(rèn)）關(guān)于系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)的報(bào)告書（用戶確認(rèn)） 第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 2. 可行性研究可行性研究n任務(wù)：有可行的解嗎任務(wù)：有可行的解嗎n系統(tǒng)分析員需要進(jìn)行一次大大壓縮和簡化了

50、的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)分析員需要進(jìn)行一次大大壓縮和簡化了的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)過程（抽象層位上進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)）。設(shè)計(jì)過程（抽象層位上進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)）。n研究問題的范圍，探索這個(gè)問題是否值得去解，是否有可研究問題的范圍，探索這個(gè)問題是否值得去解，是否有可行的解決辦法。行的解決辦法。n結(jié)果：結(jié)果：n系統(tǒng)的高層邏輯模型（數(shù)據(jù)流圖、成本效益分析）系統(tǒng)的高層邏輯模型（數(shù)據(jù)流圖、成本效益分析）n可行性論證報(bào)告（立即進(jìn)行可行性論證報(bào)告（立即進(jìn)行/推遲進(jìn)行推遲進(jìn)行/不能或不值得進(jìn)行）不能或不值得進(jìn)行）第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 3. 需求分析需求分析n任務(wù)：必須

51、做什么任務(wù)：必須做什么n主要是確定目標(biāo)系統(tǒng)必須具備哪些主要是確定目標(biāo)系統(tǒng)必須具備哪些功能功能。n系統(tǒng)分析員必須和用戶密切配合，充分交流信息，以系統(tǒng)分析員必須和用戶密切配合，充分交流信息，以得出經(jīng)過用戶確認(rèn)的系統(tǒng)邏輯模型。得出經(jīng)過用戶確認(rèn)的系統(tǒng)邏輯模型。n結(jié)果：結(jié)果：n系統(tǒng)的邏輯模型（數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、簡要的算法系統(tǒng)的邏輯模型（數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、簡要的算法描述）描述）n用規(guī)格說明書準(zhǔn)確地記錄對目標(biāo)系統(tǒng)的需求用規(guī)格說明書準(zhǔn)確地記錄對目標(biāo)系統(tǒng)的需求第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 4. 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)n任務(wù)：如何解決已提出的問題任務(wù)：如何解決已提出

52、的問題n設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的幾種可能的方案（低、中、高設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的幾種可能的方案（低、中、高成本）。成本）。n用適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)工具描述每種方案，分析優(yōu)缺點(diǎn)，推薦用適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)工具描述每種方案，分析優(yōu)缺點(diǎn)，推薦一個(gè)最佳方案，制定出實(shí)現(xiàn)最佳方案的詳細(xì)計(jì)劃。設(shè)一個(gè)最佳方案，制定出實(shí)現(xiàn)最佳方案的詳細(xì)計(jì)劃。設(shè)計(jì)程序的計(jì)程序的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)。n結(jié)果：結(jié)果：n可能的解法（系統(tǒng)流程圖、成本效益分析）可能的解法（系統(tǒng)流程圖、成本效益分析）n推薦的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（層次圖或結(jié)構(gòu)圖）推薦的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（層次圖或結(jié)構(gòu)圖）第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 5. 詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)

53、設(shè)計(jì)n任務(wù)：怎樣具體實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)任務(wù)：怎樣具體實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)n詳細(xì)地設(shè)計(jì)每個(gè)詳細(xì)地設(shè)計(jì)每個(gè)模塊模塊，確定實(shí)現(xiàn)模塊功能所需要的算法，確定實(shí)現(xiàn)模塊功能所需要的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。n結(jié)果：結(jié)果：n每個(gè)模塊的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)每個(gè)模塊的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(程序流程圖、程序流程圖、PAD圖、圖、N-S圖等圖等)。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 6. 編碼和單元測試編碼和單元測試n任務(wù)：得到正確的程序模塊任務(wù)：得到正確的程序模塊n選取一種適當(dāng)?shù)母呒壋绦蛟O(shè)計(jì)語言選取一種適當(dāng)?shù)母呒壋绦蛟O(shè)計(jì)語言(必要時(shí)用匯編語言必要時(shí)用匯編語言)，把詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果翻譯成用選定的語言書寫

54、的程序；把詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果翻譯成用選定的語言書寫的程序；n并且仔細(xì)測試編寫出的每一個(gè)模塊。并且仔細(xì)測試編寫出的每一個(gè)模塊。n結(jié)果：結(jié)果：n代碼和測試報(bào)告代碼和測試報(bào)告 第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 7. 綜合測試綜合測試n任務(wù)：得到符合要求的任務(wù)：得到符合要求的軟件軟件n通過集成測試、驗(yàn)收測試、現(xiàn)場測試、平行運(yùn)行等方通過集成測試、驗(yàn)收測試、現(xiàn)場測試、平行運(yùn)行等方法對目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)一步測試檢驗(yàn)。法對目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)一步測試檢驗(yàn)。n通過對軟件測試結(jié)果的分析可以預(yù)測軟件的可靠性；通過對軟件測試結(jié)果的分析可以預(yù)測軟件的可靠性；反之，根據(jù)對軟件可靠性的要求，也可以決

55、定測試和反之，根據(jù)對軟件可靠性的要求，也可以決定測試和調(diào)試過程什么時(shí)候可以結(jié)束。調(diào)試過程什么時(shí)候可以結(jié)束。n結(jié)果：結(jié)果：n測試計(jì)劃、詳細(xì)測試方案以及實(shí)際測試結(jié)果測試計(jì)劃、詳細(xì)測試方案以及實(shí)際測試結(jié)果n完整一致的軟件配置完整一致的軟件配置 第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 8. 軟件維護(hù)軟件維護(hù)n任務(wù)：使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需要任務(wù)：使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需要n改正性維護(hù)，診斷和改正在使用過程中發(fā)現(xiàn)的軟件錯(cuò)改正性維護(hù)，診斷和改正在使用過程中發(fā)現(xiàn)的軟件錯(cuò)誤；誤；n適應(yīng)性維護(hù)，修改軟件以適應(yīng)環(huán)境的變化；適應(yīng)性維護(hù)，修改軟件以適應(yīng)環(huán)境的變化；n完善性維護(hù)，

56、根據(jù)用戶的要求改進(jìn)或擴(kuò)充軟件；完善性維護(hù)，根據(jù)用戶的要求改進(jìn)或擴(kuò)充軟件；n預(yù)防性維護(hù)，修改軟件為將來的維護(hù)活動(dòng)做準(zhǔn)備。預(yù)防性維護(hù)，修改軟件為將來的維護(hù)活動(dòng)做準(zhǔn)備。n每一項(xiàng)維護(hù)活動(dòng)實(shí)質(zhì)上是經(jīng)歷了一次壓縮和簡化了的每一項(xiàng)維護(hù)活動(dòng)實(shí)質(zhì)上是經(jīng)歷了一次壓縮和簡化了的軟件定義和開發(fā)的全過程。軟件定義和開發(fā)的全過程。n結(jié)果：結(jié)果：n完整準(zhǔn)確的維護(hù)記錄完整準(zhǔn)確的維護(hù)記錄 第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.3 軟件生命周期軟件生命周期 各類維護(hù)工作量各類維護(hù)工作量所占比例所占比例維護(hù)工作量在軟件生維護(hù)工作量在軟件生命周期所占比例命周期所占比例完完善善性性維維護(hù)護(hù)50%66%改改正正性性維維護(hù)護(hù)1

57、7%21%適適應(yīng)應(yīng)性性維維護(hù)護(hù)18%25%預(yù)預(yù)防防性性維維護(hù)護(hù)4%維護(hù)維護(hù)60%以上以上第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.4 軟件過程軟件過程定義定義n 軟件過程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一軟件過程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的系列任務(wù)的框架框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟步驟。n過程定義了運(yùn)用方法的過程定義了運(yùn)用方法的順序順序、應(yīng)該交付的文檔、應(yīng)該交付的文檔資資料料、為保證軟件質(zhì)量和協(xié)調(diào)變化所需要采取的、為保證軟件質(zhì)量和協(xié)調(diào)變化所需要采取的管管理措施理措施，以及標(biāo)志軟件開發(fā)各個(gè)階段任務(wù)完成的，以及標(biāo)志軟件開發(fā)各個(gè)階段任務(wù)完成

58、的里程碑里程碑。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.4 軟件過程軟件過程原則原則n軟件過程提供了一個(gè)軟件過程提供了一個(gè)框架框架，在該框架下可以建立一個(gè)軟件開，在該框架下可以建立一個(gè)軟件開發(fā)的發(fā)的綜合計(jì)劃綜合計(jì)劃： 若干框架活動(dòng)：若干框架活動(dòng)：適用于所有軟件項(xiàng)目，而不在乎其規(guī)模和復(fù)雜適用于所有軟件項(xiàng)目，而不在乎其規(guī)模和復(fù)雜性。性。 若干不同任務(wù)的集合若干不同任務(wù)的集合：每一個(gè)集合都由：每一個(gè)集合都由任務(wù)任務(wù)、里程碑里程碑、交付物交付物以及以及質(zhì)量保證點(diǎn)質(zhì)量保證點(diǎn)組成。組成。 若干保護(hù)性活動(dòng)：若干保護(hù)性活動(dòng)：如軟件質(zhì)量保證、軟件配置管理、測試與度如軟件質(zhì)量保證、軟件配置管理、測試與度

59、量等。它們貫穿于整個(gè)過程模型之中。保護(hù)性活動(dòng)獨(dú)立于任量等。它們貫穿于整個(gè)過程模型之中。保護(hù)性活動(dòng)獨(dú)立于任何一個(gè)框架活動(dòng)，且貫穿于整個(gè)過程之中。何一個(gè)框架活動(dòng)，且貫穿于整個(gè)過程之中。里程碑：用來說明項(xiàng)目進(jìn)展情況的事件。通常把一個(gè)開發(fā)活動(dòng)里程碑：用來說明項(xiàng)目進(jìn)展情況的事件。通常把一個(gè)開發(fā)活動(dòng)的結(jié)束或一項(xiàng)開發(fā)任務(wù)的完成定義為一個(gè)里程碑。的結(jié)束或一項(xiàng)開發(fā)任務(wù)的完成定義為一個(gè)里程碑。第第1 1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述 1.4 軟件過程軟件過程描述方法描述方法n描述軟件過程描述軟件過程生命周期模型。生命周期模型。q建立軟件開發(fā)過程模型建立軟件開發(fā)過程模型的理論基礎(chǔ)是的理論基礎(chǔ)是軟件生命周期理論軟

60、件生命周期理論和相和相關(guān)的關(guān)的軟件工程原則軟件工程原則，因此，軟件過程模型又稱軟件生命周期，因此，軟件過程模型又稱軟件生命周期模型（模型（Software Life Cycle Model）過程模型化是為了便于過程模型化是為了便于理解和操作理解和操作。軟件過程模型是對軟件開發(fā)活動(dòng)進(jìn)行有效地組織、協(xié)調(diào)、管軟件過程模型是對軟件開發(fā)活動(dòng)進(jìn)行有效地組織、協(xié)調(diào)、管理與控制的一種理與控制的一種策略策略。其其核心思想核心思想主張把軟件過程劃分成若干個(gè)主張把軟件過程劃分成若干個(gè)階段階段，每個(gè)階段所，每個(gè)階段所包含的活動(dòng)內(nèi)容和性質(zhì)具有包含的活動(dòng)內(nèi)容和性質(zhì)具有“高內(nèi)聚，低藕合高內(nèi)聚，低藕合”的特征的特征。這這樣有