軟件工程知識(shí)講解

第一章軟件工程概念軟件由計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)及文檔組成。軟件的特點(diǎn)抽象性軟件生產(chǎn)無(wú)明顯制造過(guò)程無(wú)磨損性對(duì)計(jì)算機(jī)硬件依賴性軟件的手工開(kāi)發(fā)方式軟件本身復(fù)雜性軟件的高成本1軟件與硬件、數(shù)據(jù)庫(kù)、人、過(guò)程等共同構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。軟件種類可以從六個(gè)方面進(jìn)行劃分:按功能分類應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件支撐軟件軟件的概念2按規(guī)模分類微型小型中型大型甚大型極大型按工作方式分類分時(shí)軟件實(shí)時(shí)軟件交互式軟件批處理式軟件3按服務(wù)對(duì)象分類項(xiàng)目軟件產(chǎn)品軟件按使用頻度分類一次性使用軟件頻繁使用軟件按失效影響分類高可靠性軟件一般可靠性軟件每一類軟件在管理方面要求程度不同。4軟件的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段程序設(shè)計(jì)階段—50至60年代程序系統(tǒng)階段—60至70年代 軟件工程階段—70年代以后軟件工程概念的出現(xiàn)源自軟件危機(jī)。軟件的發(fā)展5軟件工程定義為“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)程序及為開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)這些程序所必須的相關(guān)文檔資料。”軟件工程學(xué)定義為“建立并使用完善的工程化原則,以較經(jīng)濟(jì)的手段獲得能在實(shí)際機(jī)器上有效運(yùn)行的可靠軟件的一系列方法?！避浖こ贪ㄈ齻€(gè)要素：方法、工具和過(guò)程。軟件工程定義6軟件工程需要解決的問(wèn)題主要有：軟件成本、軟件可靠性、軟件維護(hù)、軟件生產(chǎn)率和軟件復(fù)用。軟件工程需要達(dá)到的基本目標(biāo)：付出較低的開(kāi)發(fā)成本達(dá)到要求的軟件功能取得較好的軟件性能開(kāi)發(fā)的軟件易于移植需要較低的維護(hù)費(fèi)用能按時(shí)完成開(kāi)發(fā)，及時(shí)交付使用軟件工程的目標(biāo)7ISO9000定義：軟件過(guò)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(dòng)。從軟件開(kāi)發(fā)的觀點(diǎn)看，它就是使用適當(dāng)?shù)馁Y源（包括人員、硬軟件工具、時(shí)間等），為開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行的一組開(kāi)發(fā)活動(dòng)，在過(guò)程結(jié)束時(shí)將輸入（用戶要求）轉(zhuǎn)化為輸出（軟件產(chǎn)品）。軟件工程過(guò)程8軟件工程過(guò)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(kāi)發(fā)各個(gè)階段完成的里程碑軟件工程過(guò)程包含四種基本的過(guò)程活動(dòng)：Plan

軟件規(guī)格說(shuō)明Do

軟件開(kāi)發(fā)Check軟件確認(rèn)Action

軟件演進(jìn)9軟件有一個(gè)孕育、誕生、成長(zhǎng)、成熟、衰亡的生存過(guò)程。這個(gè)過(guò)程即為軟件的生存期軟件生存期包含三個(gè)階段：軟件定義、軟件開(kāi)發(fā)及軟件運(yùn)行維護(hù)。軟件生存期模型是軟件工程思想的具體化，是跨越軟件生存期的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)所實(shí)施的全部活動(dòng)和任務(wù)的過(guò)程框架。軟件生存期10常用的軟件生生存期模型有有瀑布模型演化模型螺旋模型增量模型噴泉模型智能模型軟件生存期模模型11瀑布模型需求定義系統(tǒng)與軟件設(shè)計(jì)集成與系統(tǒng)測(cè)試實(shí)現(xiàn)與單元測(cè)試運(yùn)行與維護(hù)各項(xiàng)活動(dòng)按自自上而下，相相互銜接的固固定次序，如如同瀑布逐級(jí)級(jí)下落。每項(xiàng)項(xiàng)活動(dòng)均處于于一個(gè)質(zhì)量環(huán)環(huán)（輸入-處處理-輸出-評(píng)審）中。。12演化模型需求的采集與細(xì)化客戶評(píng)價(jià)原型快速設(shè)計(jì)建造原型加工原型產(chǎn)生樣品停止開(kāi)始先開(kāi)發(fā)一個(gè)““原型”軟件件，完成部分分主要功能，，展示給用戶戶并征求意見(jiàn)見(jiàn)，然后逐步步完善，最終終獲得滿意的的軟件產(chǎn)品。。13螺旋模型決定目標(biāo)、方案和限制評(píng)價(jià)方案、識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、弱化風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證、、下一級(jí)產(chǎn)品計(jì)劃下一階段段集成測(cè)試14螺旋旋模模型型螺旋旋模模型型將將瀑瀑布布模模型型與與演演化化模模型型結(jié)結(jié)合合起起來(lái)來(lái)，，并并且且加加入入兩兩種種模模型型均均忽忽略略了了的的風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)分分析析。。螺旋旋模模型型沿沿著著螺螺線線旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，自自內(nèi)內(nèi)向向外外每每旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一一圈圈便便開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)出出更更完完善善的的一一個(gè)個(gè)新新版版本本。。制定定計(jì)計(jì)劃劃確定定軟軟件件目目標(biāo)標(biāo)，，選選定定實(shí)實(shí)施施方方案案，，弄弄清清項(xiàng)項(xiàng)目目開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)的的限限制制條條件件；；風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)分分析析分析析所所選選方方案案，，考考慮慮如如何何識(shí)識(shí)別別和和消消除除風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)；；實(shí)施施工工程程實(shí)施施軟軟件件開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)客戶戶評(píng)評(píng)估估評(píng)價(jià)價(jià)開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)，，提提出出修修正正建建議議。。15增量量模模型型把軟軟件件產(chǎn)產(chǎn)品品分分解解成成一一系系列列的的增增量量構(gòu)構(gòu)件件，，在在增增量量開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)迭迭代代中中逐逐步步加加入入。。每個(gè)個(gè)構(gòu)構(gòu)件件由由多多個(gè)個(gè)相相互互作作用用的的模模塊塊構(gòu)構(gòu)成成，，并并且且能能夠夠完完成成特特定定的的功功能能。。增量量開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)方方法法的的新新演演進(jìn)進(jìn)版版本本叫叫做做““極極限限程程序序設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（（eXtremeProgramming））””。。定義基本需求將需求賦予增量構(gòu)件設(shè)計(jì)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)增量構(gòu)件確認(rèn)增量構(gòu)件集成增量構(gòu)件確認(rèn)系統(tǒng)16噴泉泉模模型型體現(xiàn)現(xiàn)了了迭迭代代和和無(wú)無(wú)間間隙隙的的特特性性。。系統(tǒng)統(tǒng)某某個(gè)個(gè)部部分分常常常常重重復(fù)復(fù)工工作作多多次次，，相相關(guān)關(guān)對(duì)對(duì)象象在在每每次次迭迭代代中中隨隨之之加加入入演演進(jìn)進(jìn)的的軟軟件件成成分分。。無(wú)間間隙隙是是指指在在各各項(xiàng)項(xiàng)開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)活活動(dòng)動(dòng)，，即即分分析析、、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和和編編碼碼之之間間不不存存在在明明顯顯的的邊邊界界。。噴泉泉模模型型是是對(duì)對(duì)象象驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)的的過(guò)過(guò)程程。。17需求階段分析階段設(shè)計(jì)階段編程階段集成與測(cè)試階段維護(hù)與演進(jìn)階段18智能能模模型型智能能模模型型是是基基于于知知識(shí)識(shí)的的軟軟件件開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)模模型型，，它它把把瀑布布模模型型和專家家系系統(tǒng)統(tǒng)綜合合在在一一起起。。該模模型型在在各各個(gè)個(gè)開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)階階段段都都利利用用了了相相應(yīng)應(yīng)的的專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)來(lái)來(lái)幫幫助助軟軟件件人人員員完完成成開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)工工作作。。為此此，，建建立立了了各個(gè)個(gè)階階段段的的知知識(shí)識(shí)庫(kù)庫(kù)，將將模模型型、、相相應(yīng)應(yīng)領(lǐng)領(lǐng)域域知知識(shí)識(shí)和和軟軟件件工工程程知知識(shí)識(shí)分分別別存存入入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)。。以以軟軟件件工工程程知知識(shí)識(shí)為為基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的生生成成規(guī)規(guī)則則構(gòu)構(gòu)成成的的專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)與與包包含含應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域知知識(shí)識(shí)規(guī)規(guī)則則的的其其他他專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)相相結(jié)結(jié)合合，，構(gòu)構(gòu)成成該該應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域的的開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)系系統(tǒng)統(tǒng)。。19用戶要求需求分析概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)程序編碼測(cè)試維護(hù)支持需求分析的專家系統(tǒng)支持軟件設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)

支持測(cè)試的專家系統(tǒng)

支持維護(hù)的專家系統(tǒng)20在軟軟件件開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)過(guò)過(guò)程程中中必必須須遵遵循循的的軟軟件件工工程程原原則則有有：：抽象象與與自自頂頂向向下下、、逐逐層層細(xì)細(xì)化化信息隱隱蔽和和數(shù)據(jù)據(jù)封裝裝模塊化化局部化化確定性性一致性性和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化化完備性性和可可驗(yàn)證證性軟件工工程原原則21軟件工工程的的基本本原理理有：：按軟件件生存存期分分階段段制定定計(jì)劃劃并認(rèn)認(rèn)真實(shí)實(shí)施；