軟件工程(概論)概述課件

1、軟件工程方法與實踐，竇萬峰等編著，機械工業(yè)出版社，2009.5軟件工程導(dǎo)論張海藩編著，清華大學(xué)出版社人月神話，佛雷德里克.布魯克斯著，UMLChina翻譯組 汪穎譯，清華大學(xué)出版社軟件工程水利工程建筑工程機械工程軟件工程傳統(tǒng)工程氣象工程生物工程第1章 概述2新興工程第1章 概述SoftwareSoft+Ware軟件是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它包括程序、數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合。軟件與硬件、人、過程等共同構(gòu)成計算機系統(tǒng)。第1章 概述 軟件是一種邏輯實體，而不是具體的物理實體軟件的特點硬件失效率曲線時間失效率磨合調(diào)整磨損用壞修改點時間失效率軟件失效率曲線實際曲線理想曲線軟件的生產(chǎn)與

2、硬件不同 軟件的特點第1章 概述軟件的成本相當(dāng)昂貴軟件技術(shù)的發(fā)展落后于需求時間軟件復(fù)雜性軟件需求差距軟件技術(shù)硬、軟件成本比例的變化時間成本%軟件硬件軟件的特點第1章 概述第1章 概述 程序設(shè)計階段：40-50年代，實用高級語言出現(xiàn)前（直接二進制編碼，主要用于解決科學(xué)計算問題，編程難以掌握，匯編語言出現(xiàn)，程序質(zhì)量取決于個人技巧）； 程序系統(tǒng)階段：60年代，軟件工程出現(xiàn)前（軟件應(yīng)用領(lǐng)域擴大，高級語言出現(xiàn)，硬件無關(guān)性，軟件危機出現(xiàn)）； 軟件工程階段：70年代，軟件工程出現(xiàn)后（程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)化思想的提出）； 互聯(lián)網(wǎng)階段：新世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用后。軟件發(fā)展史第1章 概述軟件生態(tài)鏈的變化硬

3、件（主機、PC、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）嵌入式軟件基礎(chǔ)（系統(tǒng)）軟件（OS、DB）系統(tǒng)集成應(yīng)用軟件最終用戶第1章 概述軟件生態(tài)鏈的變化硬件（主機、PC、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）嵌入式軟件基礎(chǔ)（系統(tǒng)）軟件（OS、DB）系統(tǒng)集成應(yīng)用軟件最終用戶中間件第1章 概述軟件危機 正像一只逃亡的野獸落到泥潭中做垂死的掙扎， 越是掙扎，陷的越深，最后無法逃脫滅頂?shù)臑?zāi)難。 IBM 360系統(tǒng) 開發(fā)時間：1963-1966年 投入人力：5000人年 代碼量：超過100萬行 每個版本都是從上一個版本找出1000個錯誤而修訂的結(jié)果第1章 概述軟件危機 在軟件開發(fā)和維護過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題 包含兩個問題：如何開發(fā)、如何維護 典型表現(xiàn)：

4、對開發(fā)成本和進度的估計常常很不準(zhǔn)確，開發(fā)成本和開發(fā)周期嚴(yán)重超標(biāo)；(2) 用戶對“已完成的”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；(4) 由于沒有文檔資料軟件常常是不可維護的，軟件修改和維護非常困難；(5) 軟件成本在計算機系統(tǒng)總成本中所占比例逐年上升；(6) 軟件開發(fā)生產(chǎn)率很低。第1章 概述軟件危機的原因 軟件的不可見性： 軟件是計算機系統(tǒng)中的邏輯部件而不是物理部件，管理和控制軟件開發(fā)過程相當(dāng)困難。運行中發(fā)現(xiàn) 錯誤，很可能是遇到了一個在開發(fā)時期引入的，在測試階段沒能檢測出來的故障。 因此，軟件維護通常意味著改正或修改原來的設(shè)計，這就在客觀上使得軟件較難維護。 軟件規(guī)模

5、不斷擴大： 程序的復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。如何保證每個人完成的工作合在一起確實能構(gòu) 成一個高質(zhì)量的大型軟件系統(tǒng)，更是一個極端復(fù)雜困難的問題，不僅涉及許多技術(shù)問題，諸如分析方法、 設(shè)計方法、形式說明方法、版本控制等，更重要的是必須有嚴(yán)格而科學(xué)的管理。第1章 概述軟件危機的原因 對軟件的錯誤認(rèn)識： 與軟件開發(fā)和維護有關(guān)的許多錯誤認(rèn)識和作法的形成，可以歸因于在計算機系統(tǒng)發(fā)展的早期軟件 開發(fā)的個體化特點。錯誤認(rèn)識和作法主要表現(xiàn)為忽視軟件需求分析的重要性，認(rèn)為軟件開發(fā)就是寫程 序并設(shè)法使之運行，輕視軟件維護等。事實上，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 是軟件開發(fā)工程失敗的主

6、要原因之一。 軟件生命周期：一個軟件從定義、開發(fā)、使用和維護，直到最終被廢棄，要經(jīng)歷一個漫長的周期。 a）問題定義 b）可行性研究 c）需求分析 c）軟件設(shè)計（總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計） d）編寫程序（軟件開發(fā)全部工作量的10%-20%） e）測試和維護（軟件開發(fā)全部工作量的40%-50%）軟件是程序以及開發(fā)、使用和維護程序需要的所有文擋。第1章 概述軟件工程框架基本過程支持過程組織過程選取適宜的開發(fā)模型采用合適的設(shè)計方法提供高質(zhì)量的工程支持重視軟件工程的管理目標(biāo)原則過程規(guī)定了軟件工程實踐的結(jié)果（即軟件）應(yīng)具有的基本性質(zhì)需求、分析與設(shè)計、實現(xiàn)、確認(rèn)與測試、維護與支持可用性性確正經(jīng)濟性 為軟件開發(fā)提供

7、了 “如何做” 的技術(shù) 個性化方法結(jié)構(gòu)化方法面向?qū)ο蠓椒ㄜ浖?fù)用第1章 概述軟件工程范疇 軟件工程學(xué) 軟件開發(fā)技術(shù) 軟件工程管理軟件開發(fā)方法學(xué) 軟件工具 軟件工程環(huán)境 軟件工程管理學(xué) 軟件產(chǎn)權(quán)保護 軟件經(jīng)濟學(xué) 目的：為了按進度及預(yù)算完成軟件計劃 內(nèi)容：成本估算、進度安排、人員組織、質(zhì)量保證等推遲實現(xiàn)；逐步求精；分解與抽象；信息隱蔽；質(zhì)量保證。軟件工程的基本思想第1章 概述軟件工程的發(fā)展階段1、第一代軟件工程 傳統(tǒng)的軟件工程60年代末到70年代為了克服“軟件危機” (Software Crisis)提出“軟件工程”的名詞，將軟件開發(fā)納入工程化的軌道，基本形成軟件工程的概念、框架、技術(shù)和方法。稱為

8、傳統(tǒng)的軟件工程。2、第二代軟件工程 對象工程80年代中到90年代，面向?qū)ο蟮姆椒ㄅc技術(shù)得到發(fā)展，研究的重點轉(zhuǎn)移到面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計，演化為一種完整的軟件開發(fā)方法和系統(tǒng)的技術(shù)體系，稱為對象工程。第1章 概述軟件工程的發(fā)展階段3、第三代軟件工程 過程工程80年代中開始，人們在軟件開發(fā)的實踐過程中認(rèn)識到：提高軟件生產(chǎn)率，保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵是“軟件過程”，是軟件開發(fā)和維護中的管理和支持能力，逐步形成軟件過程工程。4、第四代軟件工程 構(gòu)件工程90起年代，基于構(gòu)件（Component）的開發(fā)方法取得重要進展，軟件系統(tǒng)的開發(fā)可通過使用現(xiàn)成的可復(fù)用構(gòu)件組裝完成，而無需從頭開始構(gòu)造，以此達(dá)到提高效率和質(zhì)量，降

9、低成本的目的。第1章 概述軟件工程過程 ISO 9000定義：軟件工程過程是把輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動。 從軟件開發(fā)的觀點看，它就是使用適當(dāng)?shù)馁Y源（包括人員、硬軟件工具、時間等），為開發(fā)軟件進行的一組 開發(fā)活動，在過程結(jié)束時將輸入（用戶要求）轉(zhuǎn)化為輸出（軟件產(chǎn)品）。 軟件工程過程定義了：方法使用的順序、要求交付的文檔資料、為保證質(zhì)量和適應(yīng)變化所需要的管理、軟件 開發(fā)各個階段完成的里程碑。 軟件工程過程包含基本活動：開發(fā)活動：軟件開發(fā)模型；項目管理活動：項目的范圍（要做的內(nèi)容）、進度（要花費的時間）、成本（要耗費的資源）過程改進活動：關(guān)注質(zhì)量、軟件開發(fā)的最佳實踐、過程定義和改進第1章 概述軟件生存周期軟件從產(chǎn)生、發(fā)展到成熟、直至衰亡為止的全過程軟件生存周期包含三個階段： 軟件定義 軟件開發(fā) 軟件運行維護軟件生存周期模型是軟件工程思想的具體化，是跨越軟件生存周期的系統(tǒng)開發(fā)、運行、維護所實施的全部活動和任務(wù)的過程框架。常用的軟件生存周期模型有：瀑布模型 迭代模型 螺旋模型 增量模型 噴泉模型 快速應(yīng)用開發(fā)（ RAD ）模型 第1章 概述軟件工程的知識結(jié)構(gòu)2001年5月ISO/IEC JTC 1發(fā)布了SWEBOK指南V0.95（試用