《軟件工程》1軟件工程概論

第1講軟件工程概述

任課教師：趙良Email:zhaoliang103@163.com電話Q群：1105944（軟件工程學(xué)習(xí)群）

現(xiàn)在及未來(lái)……只要你敢想，就有可能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件學(xué)科程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)人機(jī)交互程序設(shè)計(jì)方法論軟件工程2023/4/243編輯ppt教材參考書(shū)軟件工程，齊治昌，譚慶平等編著，高等教育出版社軟件工程，張海藩編著，人民郵電出版社RogerS.Pressman,“SoftwareEngineering:APractitionerApproach(FifthEdition)”.McGrawHillEducationIanSommerville,“SoftwareEngineering(6thEdition)”.McGrawHillEducation參考網(wǎng)站W(wǎng)WW.2121世紀(jì)軟件工程專家網(wǎng)WWW.51

軟件工程專家網(wǎng)WWW.

軟件工程研究中心IT論壇論壇教材和參考書(shū)編輯ppt參考書(shū)人月神話大道至簡(jiǎn)……編輯ppt教學(xué)內(nèi)容第一部分傳統(tǒng)軟件工程第二部分面向?qū)ο筌浖こ痰谌糠謱ｎ}講座教學(xué)目標(biāo)Goal1

使學(xué)生具有構(gòu)建高質(zhì)量軟件的能力—軟件是可靠的、易懂的、易修改的和易維護(hù)的。Goal2

使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到這些技能為什么重要，并具有軟件工程意識(shí)?！败浖こ獭闭n程教學(xué)與實(shí)踐的目標(biāo)轉(zhuǎn)變對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的認(rèn)識(shí)：

上升

程序系統(tǒng)轉(zhuǎn)變思維定式：

上升

程序員

系統(tǒng)工程師

(系統(tǒng)分析員)工程化訓(xùn)練學(xué)期項(xiàng)目（大作業(yè)）計(jì)劃：全部同學(xué)分成小組，每組2-3人，每一個(gè)小組推選一位負(fù)責(zé)人，作為項(xiàng)目經(jīng)理。項(xiàng)目經(jīng)理有權(quán)利對(duì)小組其它的人員進(jìn)行具體的角色分工和人事調(diào)整。每組人員的角色可為：

1.項(xiàng)目經(jīng)理

2.系統(tǒng)分析人員

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員

4.系統(tǒng)實(shí)施人員

5.系統(tǒng)測(cè)試人員要求

項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)：組織、分工、控制進(jìn)度;對(duì)每位組員成績(jī)有浮動(dòng)調(diào)整權(quán)；小組成員：在項(xiàng)目經(jīng)理的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下完成項(xiàng)目，根據(jù)完成的質(zhì)量來(lái)決定最后的成績(jī)。提交內(nèi)容1.全套文檔和說(shuō)明書(shū)（書(shū)面）2.總體設(shè)計(jì)報(bào)告（演講）3.推出v1.0（現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收）推出升級(jí)版（可選）面向?qū)ο蠓治鼍毩?xí)題一道（演講）推出期末最終版并制作案例總結(jié)報(bào)告（現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和演講）目的體驗(yàn)軟件工程各階段的主要工作，特別注意吸取教訓(xùn)；

學(xué)會(huì)與他人合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，單干戶將得不到成績(jī)。

從現(xiàn)在開(kāi)始，誰(shuí)也不知道我們的項(xiàng)目會(huì)不會(huì)成功，但是請(qǐng)牢記：目標(biāo)、交流與合作、內(nèi)省引言——從愚公移山說(shuō)開(kāi)去……【先秦】列子·湯問(wèn)

太行,王屋二山，方七百里，高萬(wàn)仞，本在冀州之南，河陽(yáng)之北。（現(xiàn)位于，河南省濟(jì)源市。）

北山愚公者，年且九十，面山而居。懲山北之塞，出入之迂也。聚室而謀曰：“吾與汝畢力平險(xiǎn)，指通豫南，達(dá)于漢陰，可乎？”雜然相許。其妻獻(xiàn)疑曰：“以君之力，曾不能損魁父之丘，如太行、王屋何？且焉置土石？”雜曰：“投諸渤海之尾，隱土之北?！彼炻首訉O荷擔(dān)者三夫，叩石墾壤，箕畚運(yùn)于渤海之尾。鄰人京城氏之孀妻有遺男，始齔，跳往助之。寒暑易節(jié)，始一反焉。

河曲智叟笑而止之曰：“甚矣，汝之不惠。以殘年余力，曾不能毀山之一毛，其如土石何？”北山愚公長(zhǎng)息曰：“汝心之固，固不可徹，曾不若孀妻弱子。雖我之死，有子存焉；子又生孫，孫又生子；子又有子，子又有孫；子子孫孫無(wú)窮匱也，而山不加增，何苦而不平？”河曲智叟亡以應(yīng)。

操蛇之神聞之，懼其不已也，告之于帝。帝感其誠(chéng)，命夸娥氏二子負(fù)二山，一厝朔東，一厝雍南。自此，冀之南，漢之陰，無(wú)隴斷焉。愚公是一位工程名家第1講軟件工程概論1什么是軟件軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合。程序是按事先設(shè)計(jì)的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列(program)數(shù)據(jù)是使程序能正常操作信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(datastructures)文檔是與程序開(kāi)發(fā)，維護(hù)和使用有關(guān)的圖文材料(documents)2軟件的特點(diǎn)表現(xiàn)形式軟件是一種邏輯實(shí)體，而不是具體的物理實(shí)體。因而它具有高度抽象性。生產(chǎn)方式軟件的生產(chǎn)與硬件不同，在它的開(kāi)發(fā)過(guò)程中沒(méi)有明顯的制造過(guò)程，大多數(shù)軟件仍是定制的。維護(hù)在軟件的運(yùn)行和使用期間，沒(méi)有硬件那樣的機(jī)械磨損，老化問(wèn)題。（圖示）要求軟件的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行受制于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制軟件產(chǎn)品不允許誤差故障率時(shí)間生命初期磨損后硬件的故障率曲線修改由于副作用造成故障率的提高實(shí)際曲線

原來(lái)的軟件已經(jīng)面目全非了！

軟件故障率的理想曲線故障率時(shí)間生命初期磨損后硬件的故障率曲線實(shí)際曲線軟件故障率的理想曲線硬件和軟件故障率曲線的比較軟件不會(huì)用壞（wearout）.軟件會(huì)退化（deteriorate）!軟件發(fā)展存在的問(wèn)題軟件開(kāi)發(fā)能力不能滿足人們的需要。社會(huì)對(duì)軟件的依賴程度加大，人們普遍關(guān)注軟件的安全和可靠性。建造高可靠性、高質(zhì)量軟件的任務(wù)任重路遠(yuǎn)。若干年前開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件經(jīng)過(guò)幾十次修改已無(wú)人認(rèn)識(shí)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，己經(jīng)不可維護(hù)。軟件需求不斷變化兩個(gè)案例美國(guó)航天飛機(jī)爆炸許霆案

3軟件危機(jī)軟件開(kāi)發(fā)成本過(guò)高軟件質(zhì)量得不到保證軟件開(kāi)發(fā)效率低難以控制開(kāi)發(fā)進(jìn)度，工作量估計(jì)困難

軟件不能滿足社會(huì)發(fā)展的需求，成為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素軟件危機(jī)Myth:

如果落后于進(jìn)度表，我們可以增加更多的程序員便能趕上進(jìn)度。Reality:

軟件開(kāi)發(fā)不是象制造業(yè)的機(jī)械過(guò)程。用Brooks的話說(shuō)：“向進(jìn)度落后的軟件項(xiàng)目增加人員只會(huì)使該項(xiàng)目進(jìn)度變的更慢?！雹殴芾砩裨挕?xiàng)目沒(méi)有被很好地理解；計(jì)劃不周，最終導(dǎo)致進(jìn)度拖延。問(wèn)題出在哪里？軟件危機(jī)⑵實(shí)踐者神話——沒(méi)有充分的文檔資料(documentation)人與人的交流比寫(xiě)程序困難得多。Managers——evaluate,trackprogress,......Programmers——communicatetoeachotherMaintainers——Vital

Myth:

一個(gè)成功的項(xiàng)目唯一需要交付的就是運(yùn)行的程序。

Reality:

運(yùn)行的程序只是軟件配置的一部分，除此之外，還包括程序清單、文檔以及相關(guān)數(shù)據(jù)。文檔是開(kāi)發(fā)工作成功進(jìn)行的基礎(chǔ)，更重要的是為軟件維護(hù)提供指南作用。軟件危機(jī)Myth:

一旦我們完成了程序的編寫(xiě)，并讓它能運(yùn)行，那我們的任務(wù)就完成了。Reality:

有一個(gè)人曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“你越早開(kāi)始編寫(xiě)代碼，那你就越晚完成工作?！惫I(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表示，產(chǎn)品第一次交付給用戶后，還要花費(fèi)編寫(xiě)該軟件60%-80%的精力來(lái)維護(hù)。（3）實(shí)踐者神話——軟件難以維護(hù)(maintainability)，不易升級(jí)(evolvability)4軟件工程問(wèn)題的引出—先看幾個(gè)圖例簡(jiǎn)陋的小屋—不用設(shè)計(jì)新農(nóng)村別墅造型圖別墅的平面圖、切面圖軟件工程1968年NATO計(jì)算機(jī)科學(xué)會(huì)議軟件危機(jī)-->根源-->解決途徑

軟件工程意識(shí)到：“軟件”編程，大型軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與其它工程項(xiàng)目如建造橋梁、制造飛機(jī)、輪船等的開(kāi)發(fā)是同理的，它有自己的工程生命周期

(lifecycle)。軟件工程的定義(1/3)

軟件工程FritzBauer[nau69]

為了經(jīng)濟(jì)的獲得可靠的，在實(shí)際機(jī)器上高效運(yùn)行的軟件，而建立和使用的好的工程原則。軟件工程的定義(2/3)

軟件工程[教材]軟件工程是運(yùn)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)和管理的方法。軟件工程的定義(3/3)軟件工程[IEEE93](1)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)的過(guò)程；(2)上述方法的研究。軟件工程學(xué)科軟件工程是一門交叉學(xué)科軟件開(kāi)發(fā)技術(shù):軟件開(kāi)發(fā)方法學(xué)

軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程

軟件工具和軟件工程環(huán)境軟件工程管理:軟件管理學(xué)軟件經(jīng)濟(jì)學(xué)軟件心理學(xué)

軟件工程所包含的內(nèi)容不是一成不變的，隨著人們對(duì)軟件系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的理解，應(yīng)用發(fā)展的眼光看待它。軟件工程的目標(biāo)提高質(zhì)量降低成本提高效率軟件工程框架可用性性確正性合算選取適宜的開(kāi)發(fā)模型采用合適的設(shè)計(jì)方法提供高質(zhì)量的工程支持重視軟件工程的管理基本過(guò)程原則

目標(biāo)

過(guò)

程支持過(guò)程組織過(guò)程軟件工程原理⑴用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理

項(xiàng)目概要計(jì)劃里程碑計(jì)劃項(xiàng)目控制計(jì)劃

產(chǎn)品控制計(jì)劃

驗(yàn)證計(jì)劃

運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃⑵堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審⑶實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制——基準(zhǔn)配置管理(Baselineconfigurationmanagement)⑹開(kāi)發(fā)小組的成員團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)調(diào)的能力⑷采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)⑸結(jié)果應(yīng)能清楚地審查—setstandards⑺承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性軟件工程的歷史起源于20世紀(jì)50年代但是從學(xué)術(shù)的角度看，軟件工程還是一個(gè)年輕的學(xué)科第一次會(huì)議在20世紀(jì)60年代后期而在80年代才從計(jì)算機(jī)科學(xué)分離開(kāi)軟件工程的歷史60年代末～80年代初狀況：軟件系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜性以及在關(guān)鍵領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程采納工程化的方法進(jìn)行管理。研究：開(kāi)發(fā)模型、支持工具、開(kāi)發(fā)方法。成果：瀑布模型、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言（Pascal等）、結(jié)構(gòu)化方法、各種管理方法（如費(fèi)用估算、文檔復(fù)審）。事件：前期主要研究系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)；后期則開(kāi)始強(qiáng)調(diào)管理和軟件質(zhì)量。焦點(diǎn)：軟件項(xiàng)目軟件工程的歷史80年代初～現(xiàn)在狀況：“軟件工廠”的概念已經(jīng)提出。研究：軟件生產(chǎn)技術(shù)，特別是軟件復(fù)用技術(shù)和軟件生產(chǎn)管理的研究和實(shí)踐。成果：提出了具有廣泛應(yīng)用前景的面向?qū)ο蠓椒ê拖嚓P(guān)的編程語(yǔ)言。事件：軟件過(guò)程改進(jìn)。在工業(yè)實(shí)踐中建立起一種量化的評(píng)估程序，判定軟件組織成熟的程度。焦點(diǎn)：軟件過(guò)程軟件工程的歷史近幾年：研究從過(guò)程管理轉(zhuǎn)向產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，更加注重新的程序開(kāi)發(fā)范型和軟件生產(chǎn)。范圍：面向agent語(yǔ)言、復(fù)用技術(shù)、需求分析規(guī)格說(shuō)明的形式化研究、高智能高自動(dòng)化的CASE成為熱點(diǎn)。軟件工程的歷史20世紀(jì)60年代晚期，刊物上開(kāi)始出現(xiàn)軟件工程的專業(yè)文章出現(xiàn)專業(yè)雜志ACMTransactionsonSoftwareEngineeringandMethodologiesSoftwareEngineeringNotesIEEE’sTransactionsonSoftwareEngineeringSoftware我國(guó)軟件業(yè)的現(xiàn)狀

技術(shù)少標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)缺規(guī)范生產(chǎn)無(wú)檢驗(yàn)質(zhì)量無(wú)保證它山之石從標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)品流程入手，重視管理。