軟件工程概述上

第1章軟件工程概述－－站得高，看得全內(nèi)容概覽軟件簡(jiǎn)介軟件工程產(chǎn)生的背景軟件項(xiàng)目生命周期軟件項(xiàng)目的開發(fā)模型軟件技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.1軟件簡(jiǎn)介

軟件（Software）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，是包含程序、數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合。軟件=程序+數(shù)據(jù)+相關(guān)文檔1.1軟件簡(jiǎn)介軟件類型1.1軟件簡(jiǎn)介軟件的本質(zhì)特征—構(gòu)造性和演化性

在高級(jí)語言出現(xiàn)以前,匯編語言(機(jī)器語言)是編程的工具,表達(dá)軟件模型的基本概念(或語言構(gòu)造)是指令,表達(dá)模型處理邏輯的主要概念(機(jī)制)是順序和轉(zhuǎn)移。高級(jí)語言的出現(xiàn),例如FORTRAN語言、PASCAL語言、C語言等,使用了變量、標(biāo)識(shí)符、表達(dá)式等概念作為語言的基本構(gòu)造,并使用3種基本控制結(jié)構(gòu)來表達(dá)軟件模型的計(jì)算邏輯。

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。

1.2軟件工程產(chǎn)生的背景

1.2.1軟件危機(jī)的故事軟件的發(fā)展主要經(jīng)歷了4個(gè)階段：20世紀(jì)的50~60年代，程序代碼二進(jìn)制的機(jī)器指令語言程序逐漸被匯編語言程序代替，程序是專為滿足某個(gè)具體應(yīng)用而編寫的。20世紀(jì)的60~70年代，計(jì)算機(jī)軟件程序出現(xiàn)系統(tǒng)化發(fā)展，這個(gè)時(shí)期計(jì)算機(jī)語言發(fā)展很快，出現(xiàn)了應(yīng)用性高級(jí)語言，如Basic、Pascal、FORTAN等語言。20世紀(jì)70~90年代，在這一時(shí)期明顯的就是計(jì)算機(jī)硬件成本的大幅下降，同時(shí)計(jì)算機(jī)性能的快速提高，此時(shí)軟件的管理在軟件生產(chǎn)中的重要作用和質(zhì)量保證的重大意義突顯出來。20世紀(jì)90年代以來，分布式系統(tǒng)和智能系統(tǒng)等復(fù)雜程度高、應(yīng)用規(guī)模大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日益增多。1.2.1軟件危機(jī)的故事

在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中所遇到的一系列問題，即“軟件危機(jī)”，具體表現(xiàn)如下：對(duì)軟件開發(fā)成本的估計(jì)不準(zhǔn)確，造成開發(fā)成本超出預(yù)算；開發(fā)進(jìn)度不能保證，交付時(shí)間一再拖延；“已完成”的軟件不能滿足用戶的需求；軟件產(chǎn)品的質(zhì)量沒有保證，運(yùn)算結(jié)果出錯(cuò)、操作死機(jī)等現(xiàn)象屢屢發(fā)生；軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料，或文檔與最終交付的軟件產(chǎn)品不符，軟件的可維護(hù)程度非常低；軟件開發(fā)生產(chǎn)率的提高趕不上硬件的發(fā)展和人們需求的增長(zhǎng)。1.2.1軟件危機(jī)的故事

從管理者、技術(shù)實(shí)踐者的角度總結(jié)一些常見的問題（實(shí)質(zhì)是常見錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)）及相應(yīng)解答。

1．管理方面 2．技術(shù)實(shí)踐方面

1.2.2軟件工程的出現(xiàn)

什么是軟件工程呢？

軟件工程是一門旨在生產(chǎn)無故障的、及時(shí)交付的、在預(yù)算之內(nèi)的，和滿足用戶需求的軟件學(xué)科。實(shí)質(zhì)上，軟件工程就是采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護(hù)軟件，把經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)而證明正確的管理方法和最先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù)結(jié)合起來，應(yīng)用到軟件開發(fā)、維護(hù)過程中。

下面將從研究、實(shí)踐兩種不同角度來介紹軟件工程的內(nèi)涵。在軟件工程項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)工程化、系統(tǒng)化的基本方法是軟件生命周期法，它是軟件工程學(xué)的基礎(chǔ)。軟件工程采用的生命周期方法就是從時(shí)間角度對(duì)軟件開發(fā)與維護(hù)這個(gè)復(fù)雜問題進(jìn)行分解，主要?jiǎng)澐譃檐浖?xiàng)目準(zhǔn)備階段、軟件項(xiàng)目開發(fā)階段和軟件項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)階段。

1.2.2軟件工程的出現(xiàn)

1.2.2軟件工程的出現(xiàn)1.3軟件項(xiàng)目生命周期

在軟件工程項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)工程化、系統(tǒng)化的基本方法是軟件生命周期法，它是軟件工程學(xué)的基礎(chǔ)。軟件工程采用的生命周期方法就是從時(shí)間角度對(duì)軟件開發(fā)與維護(hù)這個(gè)復(fù)雜問題進(jìn)行分解，主要?jiǎng)澐譃檐浖?xiàng)目準(zhǔn)備階段、軟件項(xiàng)目開發(fā)階段和軟件項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)階段。

1.3.1軟件項(xiàng)目準(zhǔn)備階段

軟件項(xiàng)目準(zhǔn)備階段的主要任務(wù)是調(diào)查和分析：調(diào)查用戶需求，分析所立的軟件系統(tǒng)項(xiàng)目的主要目標(biāo)，分析開發(fā)該系統(tǒng)的可行性。做好此階段工作的關(guān)鍵是系統(tǒng)分析員和用戶（包括投資人、系統(tǒng)應(yīng)用者等角色）的充分交流、相互理解與配合。

1．問題定義 2．可行性研究

1.3.2軟件項(xiàng)目開發(fā)階段

軟件項(xiàng)目開發(fā)階段要完成“設(shè)計(jì)”和“實(shí)現(xiàn)”兩大任務(wù)，其中“設(shè)計(jì)”任務(wù)包括需求分析、軟件設(shè)計(jì)，“實(shí)現(xiàn)”任務(wù)包括編碼和測(cè)試。

1．需求分析

2．軟件設(shè)計(jì)

（1）概要設(shè)計(jì)

（2）詳細(xì)設(shè)計(jì)

3．編碼

4．測(cè)試

1.3.3軟件項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)階段

軟件的維護(hù)有四種類型，分別完成以下各自任務(wù)：改正性維護(hù)：運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)了軟件中的缺陷或錯(cuò)誤而進(jìn)行的修正工作；適應(yīng)性維護(hù)：為了適應(yīng)變化了的軟件工作環(huán)境，而做出的適當(dāng)變更；完善性維護(hù)：為了增強(qiáng)軟件的新功能而做出的變更；預(yù)防性維護(hù)：為將來的修改與調(diào)整奠定更好的基礎(chǔ)而進(jìn)行的維護(hù)工作。1.稠4軟件咳項(xiàng)目像開發(fā)個(gè)模型軟件屋項(xiàng)目澇開發(fā)樹模型唇，就之是為毛整個(gè)右軟件阻生存巷期建盆立的中模型每。軟件組工程適主海要分恨為婆兩大份類：信傳統(tǒng)將軟件島工程靜開發(fā)熊模型龍和面雁向?qū)γ撓筌浘壢鸺O程開教發(fā)模腥型。它們錦各有隔特色塑，分腹別適雞用于井不同魚特征謹(jǐn)?shù)能浖芗?xiàng)仇目，弓但一扭般都巡壽包含黨“定辰義”附、“秘開發(fā)瞇”和苗“維衡護(hù)”3類活導(dǎo)動(dòng)。英定義鄰活動(dòng)疏就是謊要弄亭清楚紗軟件勿“做枕什么先”；互開發(fā)員活動(dòng)燃集中堂解決保讓軟喘件“殺怎樣蛋做”恭；維仔護(hù)活萬動(dòng)的妙重點(diǎn)欲就是散對(duì)軟棋件的炕“完齒善”腸。1.喂4.妻1傳統(tǒng)巡壽軟件宏工程收開發(fā)族模型傳統(tǒng)駕軟件關(guān)工程侄的開炎發(fā)模希型有局許多越，主鏈要有尾瀑布炸模型受、原啞型模軟型和導(dǎo)螺旋吵模型袍。1．瀑武布模無型（Wa顛te僻rf侍al嘴l帖Mo屆de暗l）2．原儉型模北型（Pr拿ot既ot軍yp疤e涼Mo溪de巾l）1.啟4.怎1傳統(tǒng)窄軟件決工程夕開發(fā)英模型3．螺怖旋模書型（Sp騙ir杜al柜M繩od樸el）1.英4.代1傳統(tǒng)冬軟件洲工程件開發(fā)楊模型傳統(tǒng)畜結(jié)構(gòu)蠢的計(jì)輝算機(jī)襖應(yīng)用旬系統(tǒng)吼，往香往可脫以被枝看作吳是一酸個(gè)函旨數(shù)或額過程升的集帽合臂及單襲獨(dú)的蹲一批顫數(shù)據(jù)直，不晃論存互儲(chǔ)在射內(nèi)存青中還襯是硬贏盤上毅。1.輸4.識(shí)2面向痕對(duì)象層軟件豎工程沙開發(fā)繭模型面向殃對(duì)象煌的系蒙統(tǒng)體蠶系結(jié)濾構(gòu)則餐完全渴不同到。在戲這里村，一佳個(gè)函冠數(shù)和音它需興要存拐取的得所有攻數(shù)據(jù)白封裝討在稱乖為對(duì)時(shí)象的窯（ob奸je言ct）的劈燕包里巡壽，其亮他對(duì)福象的扮函數(shù)機(jī)不能迫訪問租這些婚數(shù)據(jù)距。曾徒經(jīng)有肉人把垃對(duì)象偶比作唐是雞下蛋：湊蛋黃以是數(shù)遣據(jù)結(jié)獅構(gòu)，哈蛋清雹由訪董問數(shù)著據(jù)的何函數(shù)海組成衣，蛋橋殼代工表明京顯可漏見的利操作盛標(biāo)記收。蛋尋殼接磨口隱扁藏了稠函數(shù)勝和數(shù)黑據(jù)結(jié)身構(gòu)的尚實(shí)現(xiàn)肉。假律如數(shù)扇據(jù)結(jié)域構(gòu)改螞變了衰，現(xiàn)撤在程逮序維敞護(hù)人貼員只林需檢北查這鐮個(gè)特諷殊的獎(jiǎng)雞蛋但蛋帳清，毛維護(hù)冠就被佩限制拋在局傍部范榮圍內(nèi)嗽。這震就是壓封裝粘（en舞ca肌ps吳ul辦at片io吵n）：移數(shù)據(jù)層和處險(xiǎn)理過奶程結(jié)割合（co頁mb元in悶ed）在建一起效并隱岸藏在垃接口添后面富。假設(shè)格有一村些數(shù)著據(jù)，等每個(gè)漫對(duì)象覆都有抬一個(gè)禿函數(shù)偉需要磚這些吹數(shù)據(jù)濱，將建采用牛消息掘（me源ss誘ag膚e）來扯進(jìn)行駝對(duì)象蘿間的初數(shù)據(jù)世交換珍。如坑對(duì)象A可能象需要作數(shù)據(jù)x，對(duì)悼象A在它掛的蛋許黃里尖存儲(chǔ)貞了另配一個(gè)占對(duì)象B，B包含A需要急的數(shù)辣據(jù)，A就可除以給B發(fā)送杠一個(gè)也消息棍來請(qǐng)裳求數(shù)貼據(jù)或羅經(jīng)過陸變換職后的貪數(shù)據(jù)掉。1.洗4.班2面向潮對(duì)象勒軟件米工程飯開發(fā)法模型1．面未向?qū)嵯蟮娜f基本左概念（1）對(duì)捧象（Ob救je閘ct）（2）類猾（Cl快as胸s）（3）繼賢承（In郊he址ri惹ta蠻nc控e）（4）消知息（Me租ss額ag刑e）面向商對(duì)象=對(duì)象+類+繼承+消息1.姿4.侵2面向前對(duì)象側(cè)軟件胖工程膛開發(fā)報(bào)模型2．面喝向?qū)Ρ南箝_誕發(fā)模迅型1.嫂4.波2面向肝對(duì)象遺軟件已工程啦開發(fā)餐模型1.儀4.脈2面向仁對(duì)象栽軟件但工程懼開發(fā)腿模型3．構(gòu)僅件集姥成模堅(jiān)型小結(jié)本章際概述箏性地信介紹緣瑞了軟眼件工夫程及灶其相槽關(guān)知岔識(shí)內(nèi)離容。蒸軟件變包括泰程序伸及其蹤蝶開發(fā)家、使壘用和魯維護(hù)目過程悠中所跡需要扔的所傾