軟件工程課件第一章

1軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)導論SoftwareEngineering(第6版)共八十一頁在一些人的眼里，今天的軟件開發(fā)似乎已經(jīng)成為簡單(jiǎndān)的事情，已有了不少很好的開發(fā)工具和軟件庫，軟件開發(fā)人員訓練有素，都強烈渴望去編寫很酷的軟件，可以在幾天的時間里編寫出一個相當復雜的軟件。但是為什么有一些軟件能夠得到用戶的喜歡，而另一些則不能？為什么有些軟件能夠在市場上成功，而有些則受到冷落？由此可見，開發(fā)軟件并不一定難，難就難在如何開發(fā)有用的軟件。2案例微軟凌小寧博士(bóshì)共八十一頁我最大的心得是，一個產(chǎn)品一定要找到能夠真正(zhēnzhèng)適用的場合，不能只是為了技術而從事技術，為了研究而進行研究，卻不管用戶對你所研究的技術和產(chǎn)品有沒有需求。否則，無論你的技術是多么優(yōu)秀，多么先進，恐怕你的產(chǎn)品在市場上都無法獲得成功。3案例微軟張益肇博士(bóshì)共八十一頁Wakeupeverydaywithafeelingofpassionforthedifferenttechnologywillmakeinpeople’sLife.4微軟企業(yè)文化宗旨(zōngzhǐ)部分內(nèi)容每天醒來的時候，要對技術給生活造成的改變(gǎibiàn)始終擁有一份激情。共八十一頁

軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)是計算機科學與技術專業(yè)的一門核心課程。通過本課程的學習，使學生掌握系統(tǒng)的軟件開發(fā)理論、技術和方法，使用正確地工程方法開發(fā)出成本低、可靠性好并在機器上能高效運行的軟件，為今后從事軟件開發(fā)和維護打下堅實的基礎。5課程性質(xìngzhì)、目的與任務共八十一頁軟件工程學科介紹學習目標部分(bùfen)參考資料課程特點和學習的注意事項6課程(kèchéng)概述共八十一頁軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)學科發(fā)展歷史經(jīng)歷三個階段：概念提出、學科雛形、學科建立。第一階段：概念提出

1968年NATO會議(北大西洋公約組織的計算機科學家的國際會議)提出“軟件工程”的概念。當時對“軟件工程”代表性定義“為了經(jīng)濟地獲得在真實機器上可靠工作的軟件而制定和使用的合理工程原則和方法。

1972年IEEE學會的計算機分會IEEE-CS第一次出版了“軟件工程學報”。7一、軟件工程學科(xuékē)介紹共八十一頁上世紀70年代末，美國將軟件工程教程列入研究生教育計劃(jìhuà)。1980年代末和1990年代初，軟件工程教育得到卡內(nèi)基-梅隆大學軟件工程研究所(CMU/SEI)的支持。1991年，“軟件工程”被ACM(美國計算機協(xié)會)和IEEE-CS列為計算機的九個知識領域之一。1993年，IEEE-CS和ACM為了把軟件工程建設成為一個專業(yè)，建立了IEEE-CS/ACM聯(lián)合指導委員會。8第二階段：學科(xuékē)雛形共八十一頁2004年8月，IEEE-CS和ACM給出：軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)知識體(SWEBOK,SoftwareEngineeringBodyofKnowledge)軟件工程教育知識體(SEEK)

這兩個體系的建立標志著軟件工程學科在世界范圍正式確立。

軟件工程、計算機科學、計算機工程、信息系統(tǒng)、信息技術并列成為計算機學科下的獨立學科。軟件工程知識體(SWEBOK)：全面描述了軟件工程實踐所需的知識。9第三階段：學科(xuékē)確立共八十一頁1、軟件工程是計算(jìsuàn)學科9個領域之一算法和數(shù)據(jù)結構計算機系統(tǒng)結構人工智能和機器人學數(shù)據(jù)庫和信息檢索人-機交互操作系統(tǒng)程序設計語言軟件方法學和軟件工程數(shù)字和符號計算10軟件工程與其他(qítā)學科的關系共八十一頁綁定概念和形式模型效率抽象層次按時間(shíjiān)排序安全性11計算學科中12個重復(chóngfù)出現(xiàn)的基本概念軟件工程是計算學科的分支，這12個概念同樣將貫穿軟件工程學科，是學科的精髓。大問題的復雜性一致性和完備性演化按空間排序重用折衷與決策共八十一頁計算機工程計算機科學數(shù)學(shùxué)管理學項目管理質量管理系統(tǒng)工程學軟件人類工程學其中，計算機科學、數(shù)學是基礎

工程學科、管理學科也非常重要122、8個相關(xiāngguān)學科知識域共八十一頁是指導計算機軟件開發(fā)與維護的一門工程學科。

工程：將科學與數(shù)學原理運用于實際用途的應用手段如：設計、制造、機器操縱、構架等。典型的傳統(tǒng)(chuántǒng)工程：建筑工程、機械工程、電力工程等。概括的說，軟件工程即用工程、科學和數(shù)學的原則和方法研制、維護計算機軟件的有關技術及管理方法其優(yōu)點是以較小的代價開發(fā)高質量的軟件并有效地維護它。13軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)是一門什么樣的學科？共八十一頁掌握軟件工程的基礎知識和理論，對軟件工程學有一個全貌的了解。熟悉軟件項目開發(fā)和維護的一般過程。熟練掌握軟件需求分析、設計、編碼和測試等階段的主要思想和技術(jìshù)方法。14二、學習(xuéxí)目標(1)共八十一頁通過學習，能夠真正(zhēnzhèng)運用和深刻體會軟件工程的思想方法，轉變對軟件開發(fā)的認識：從個人的單純編程活動轉移到進行系統(tǒng)分析與設計方面上來；轉變思維定式：程序員--------系統(tǒng)工程師(系統(tǒng)分析員)15二、學習(xuéxí)目標(2)共八十一頁《軟件工程理論與實踐》，許家珆等編著，高教出版社，2005?！盾浖こ獭?第二版)，齊治昌等，高教出版社，2004。《面向對象的系統(tǒng)分析》，楊芙清等，清華大學出版社，2001?！禪ML用戶指南(zhǐnán)》，GBOOCH等，邵維忠等譯，機械工業(yè)出版社，2002。16三、部分(bùfen)參考資料共八十一頁1、知易行難

要將理論知識與實踐運用結合，進行對照，以加深(jiāshēn)理解和掌握。2、內(nèi)容紛雜

軟件工程涉及計算機科學、數(shù)學、工程科學和管理科學等多個領域，其中：計算機科學和數(shù)學用于構造模型與算法；工程科學用于制定規(guī)范、設計范型、評估成本及確定權衡；管理科學用于計劃、資源、質量和成本的管理。17四、課程特點(tèdiǎn)和學習的注意事項共八十一頁1.1軟件危機1.2軟件工程1.3軟件生命周期1.4軟件過程1.5小結(xiǎojié)

習題18第1章軟件工程學概述(ɡàishù)

共八十一頁1、軟件危機、軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)產(chǎn)生的原因2、軟件工程過程和軟件生命周期3、軟件生命周期模型19學習(xuéxí)重點

共八十一頁軟件(ruǎnjiàn)危機軟件生命周期軟件工程軟件生命周期模型軟件過程20掌握(zhǎngwò)幾個基本概念

共八十一頁軟件工程學的產(chǎn)生要從“軟件危機”說起

1968年，第一屆NATO(北大西洋公約組織的計算機科學家的國際會議)會議，“軟件工程”的概念作為一種有效解決“軟件危機”的途徑(tújìng)被正式提出。

什么是軟件危機？軟件危機有什么典型表現(xiàn)？為什么會產(chǎn)生軟件危機？怎么解決軟件危機？21軟件(ruǎnjiàn)危機與軟件(ruǎnjiàn)工程學

共八十一頁§1.1.1軟件危機介紹

什么是軟件危機？

軟件危機指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中，所遇到的一系列嚴重(yánzhòng)問題。

軟件危機主要包括的問題(兩方面)：

①如何開發(fā)軟件；②如何維護軟件。22§1.1軟件(ruǎnjiàn)危機

共八十一頁開發(fā)費用和進度難以估算和控制，大大超過預期的資金和規(guī)定日期；軟件需求分析不夠充分，用戶不滿意“已經(jīng)完成”的軟件系統(tǒng)。軟件質量難于保證；軟件維護困難；難以改正程序中的錯誤；難以根據(jù)用戶的需要(xūyào)在原有程序中增加一些新的功能。23軟件危機(wēijī)有什么典型表現(xiàn)？(1)

共八十一頁?通常沒有保留適當?shù)奈臋n資料。文檔的作用：供不同人員閱讀;

軟件開發(fā)管理人員：用于管理和評價(píngjià)軟件開發(fā)工程的進展狀況；軟件開發(fā)人員：用于在軟件開發(fā)過程中準確地交流信息；軟件維護人員：維護的依據(jù)。?開發(fā)成本逐年上升；軟件開發(fā)生產(chǎn)率提的速度，遠遠跟不上計算機應用迅速普及深入的趨勢。24軟件危機有什么(shénme)典型表現(xiàn)？(2)

共八十一頁①1966年，IBM360機的操作系統(tǒng)(cāozuòxìtǒnɡ)?；ㄙM5000人－年的工作量，寫了近100萬行代碼。錯誤百出，每次的新版本就是從前一版本中找1000個程序錯誤而修正的結果。

②1963年，美國用于控制火星探測器的計算機軟件中的一個“，”號被誤寫為“·”，而致使飛往火星的探測器發(fā)生爆炸，造成高達數(shù)億美元的損失。25幾個軟件危機(wēijī)的著名案例

共八十一頁③美國丹佛新國際機場自動化行李系統(tǒng)軟件。投資1.93億美元，計劃1993年萬圣節(jié)啟用。但開發(fā)人員一直為系統(tǒng)錯誤困擾，屢次(lǚcì)推后啟用時間，直到1994年6月，機場計劃者承認無法預測何時能啟用。④1996年，歐洲阿里亞納5型運載火箭墜毀，造成5億美元損失。原因是控制軟件中的一個錯誤。26共八十一頁主要兩個原因：1、與軟件(ruǎnjiàn)本身的特點有關2、與軟件開發(fā)與維護的方法不正確有關。27§1.1.2產(chǎn)生軟件(ruǎnjiàn)危機的原因

共八十一頁軟件(ruǎnjiàn)與硬件、一般程序存在很多不同之處。

1、軟件與硬件不同

?抽象性。軟件生產(chǎn)沒有明顯的制造過程，難以衡量開發(fā)進展，也難以控制軟件質量。

?問題的隱蔽性。沒有硬件的磨損、老化問題，但存在開發(fā)早期在分析、設計階段的錯誤，修改難度較大。28一、軟件(ruǎnjiàn)本身的特點(1)

共八十一頁2、軟件與一般(yībān)程序不同（1）

①軟件(ruǎnjiàn)遠比一般程序規(guī)模龐大，復雜性高

?軟件所反映的實際問題的復雜性；

?程序邏輯結構的復雜性。例1：Windows95，1000萬行代碼；

Windows2000，5000萬行代碼例2：Exchange2000和Windows2000開發(fā)人員Exchange2000Windows2000項目經(jīng)理25人約250人開發(fā)人員140人約1700人測試人員350人約3200人29共八十一頁大型軟件開發(fā)既有技術問題，還有社會問題。

社會因素：組織機構、體制、管理方式、觀念、人的心理因素等。開發(fā)團隊成員(chéngyuán)分工合作技術與管理的矛盾軟件開發(fā)人員對軟件應用的領域知識的了解30共八十一頁①對用戶需求的獲取不正確

用戶的原因

分析人員的原因

對分析人員的要求：溝通能力、歸納(guīnà)總結能力、經(jīng)驗

越是早期產(chǎn)生的錯誤，付出的代價越大。31二、軟件開發(fā)維護(wéihù)方法中存在的問題（1）

共八十一頁②

軟件開發(fā)就是編寫程序。

一個完整的軟件產(chǎn)品由一整套完整的配置組成，程序只是其中的一個組成部分。軟件開發(fā)過程包括多個(duōɡè)階段，每個階段的產(chǎn)品都是最終的完整的軟件產(chǎn)品的一部分。③軟件開發(fā)只要依靠個別編程高手就能完成。④輕視軟件維護軟件維護約占軟件費用55～75％，包括修改軟件運行的錯誤；對軟件進行改進和功能擴充。32二、軟件開發(fā)維護方法(fāngfǎ)中存在的問題（2）

共八十一頁①軟件開發(fā)尚未完全擺脫手工藝的開發(fā)方式。②軟件成本相當昂貴,主要依靠大量復雜(fùzá)的、高強度的腦力勞動。③軟件的開發(fā)和運行常常受到計算機系統(tǒng)的限制，對計算機系統(tǒng)有著不同程度的依賴性。

軟件的“可移植性”就是指的軟件對硬件的依賴程度。良好的可移植性依賴少。33三、其他(qítā)產(chǎn)生軟件危機的原因

共八十一頁1、徹底消除“軟件就是程序”的錯誤觀念。2、充分認識到軟件開發(fā)是一種組織良好、管理嚴密、各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項目，不是個人(gèrén)獨立的勞動。3、推廣和使用在實踐中總結出來的軟件開發(fā)的成功技術和方法。4、開發(fā)和使用更好的軟件工具34§1.1.3消除(xiāochú)軟件危機的途徑

共八十一頁

計算機和軟件科學家為解決軟件危機問題，嘗試將在其它領域中行之有效的工程學知識運用到軟件開發(fā)工作中來，經(jīng)過不斷實踐和總結，最后得出一個結論：按工程化的原則和方法組織軟件開發(fā)工作是有效的，是擺脫軟件危機的一個主要(zhǔyào)出路。35總結(zǒngjié)：“軟件工程”的方法理論是擺脫軟件

危機的一個主要出路。

共八十一頁1）只要是編程高手，即使是不懂軟件工程也能編出很好的軟件。軟件是服務于大眾，卻是由個性化的開發(fā)人員完成的。如果個性化太強，程序就無法閱讀，其他人員也就無法維護。

例：國內(nèi)80年代(niándài)涌現(xiàn)出來的眾多漢字操作系統(tǒng)均是由編程高手完成的。36思考題（1）

共八十一頁2）只要擁有一套講述如何開發(fā)軟件的書籍，并了解了書中的標準與示例，就可以解決軟件開發(fā)中遇到的任何問題。軟件是用來解決現(xiàn)實問題的，現(xiàn)實問題的特殊性對規(guī)范提出了挑戰(zhàn)（要進行適應）。軟件技術是發(fā)展的，沒有祖?zhèn)髅胤健?/p>

就像擁有食譜并不能成為(chéngwéi)名廚一樣，軟件開發(fā)需要實踐。37思考題（2）共八十一頁3）只要(zhǐyào)擁有最好的開發(fā)工具、最好的計算機，一定能做出優(yōu)秀的軟件。

硬件環(huán)境只是必要條件，人才是充分條件。軟件是人在一定的約束條件下創(chuàng)造出來的。因人因事而異。38思考題（3）共八十一頁4）軟件開發(fā)時，如果進度慢，落后(luòhòu)于計劃，可以增加更多的程序員來解決。

增加人力可以減少開發(fā)時間嗎？新手！任務的重新劃分！溝通更加復雜！必須依靠科學地計劃來解決這樣的問題。39思考題（4）共八十一頁5）爭議(zhēngyì)：如果軟件運行較慢，是換一臺更快的計算機，還是設計一種更快的算法？軟件的性能問題；應用級別算法的合理性；系統(tǒng)級別操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件等；硬件級別機器性能40思考題（5）共八十一頁一、“軟件工程”的典型定義1）1968年，第一屆NATO會議

為了經(jīng)濟地獲得可靠的且能在實際機器上有效地運行的軟件，而建立和使用完善的工程原理。2）IEEE/CS(電氣電子工程師協(xié)會/計算機科學分會）

①1993年，將系統(tǒng)化的、規(guī)范的、可度量的方法應用于軟件的開發(fā)、運行和維護的過程，即將工程化應用于軟件中。②對①中提到的各種(ɡèzhǒnɡ)方法的研究41§1.2軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)§1.2.1軟件工程介紹共八十一頁3）其他學者的定義●Boehm：運用現(xiàn)代科學技術知識來設計并構造計算機程序及為開發(fā)、運行和維護這些程序所必需的相關文件資料?！馞ritzBauer：建立并使用完善(wánshàn)的工程化原則，以較經(jīng)濟的手段獲得能在實際機器上有效運行的可靠軟件的一系列方法。

所有定義都強調(diào)在軟件開發(fā)過程中，應用工程化原則的重要性。42共八十一頁問題一：軟件工程適用范圍？問題二：軟件工程如何(rúhé)控制系統(tǒng)開發(fā)的復雜性的？問題三：以你的經(jīng)驗，舉例說明一個成熟的軟件通常采用什么方法來適應現(xiàn)實世界的變化的？問題四：假設某軟件公司，能為同一個用戶開發(fā)兩個不同層次的軟件：一個層次的軟件功能非常強大，在滿足用戶所有需求的基礎上，還能提供大大超過用戶需求的其他大更多更強的功能；另一個層次的軟件僅僅能滿足用戶需求，但沒有提供其他額外的功能。請問如果你是項目負責人，你會選擇為客戶開發(fā)哪個層次的軟件？43幾個關于軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)本質特性和基本原理的問題

共八十一頁問題五：怎樣理解“在軟件工程領域中是由具有一種文化背景的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品”這句話？問題六：某軟件開發(fā)，由于時間和資金都非常緊迫，在需求分析人員非常認真、仔細地做完需求分析之后，說：我們可以保證我們的需求分析正確性，不用花時間檢查了，設計人員可以直接拿著這份分析報告，馬上開始(kāishǐ)設計。如果你是項目負責人，你會如何決定？為什么？問題七：在需求分析完成并獲得了用戶的肯定，也通過了評審，進入軟件設計階段之后，用戶的想法有了改變，提出了一個新的要求，此時如果你是項目負責人，應該怎樣做？44幾個(jǐɡè)關于軟件工程本質特性和基本原理的問題

共八十一頁1）軟件工程關注于大型程序的構造。2）軟件工程的中心課題是控制復雜性主要考慮：如何分解和集成3）軟件經(jīng)常變化4）開發(fā)軟件的效率非常重要5）和諧地合作是開發(fā)軟件的關鍵6）軟件必須有效地支持它的用戶7）在軟件工程領域中是由具有(jùyǒu)一種文化背景的人替具有(jùyǒu)另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品擴展定義：軟件=知識+程序+數(shù)據(jù)+文檔45二、軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)本質特性（2）

共八十一頁B.W.Boehm，1983年提出：1）用分階段的生命周期計劃嚴格管理2）堅持進行(jìnxíng)階段評審3）實行嚴格的產(chǎn)品控制--基線（baseline）控制

4）采用現(xiàn)代程序設計技術5）結果應能清楚地審查6）開發(fā)小組的人員應該少而精7）承認不斷改進軟件工程實踐的必要性46§1.2.2軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)的基本原理

共八十一頁軟件工程的包括“管理”和“技術”兩方面內(nèi)容：管理—對人、財、物的合理(hélǐ)使用和配置；技術—指軟件開發(fā)中采用的方法、工具和過程。什么是軟件工程方法學？通常把在軟件生命周期全過程中使用的一整套技術方法的集合稱為方法學(methodology)，也稱為范型(paradigm)。47§1.2.3軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)方法學

共八十一頁要素一：軟件工程過程

規(guī)定了完成各項任務的工作(gōngzuò)步驟。要素二：軟件工程方法完成軟件開發(fā)的各項任務的技術方法，為軟件開發(fā)提供了“如何做”的技術。

如項目計劃與估算、軟件系統(tǒng)需求分析、數(shù)據(jù)結構、系統(tǒng)總體結構的設計、算法過程的設計、編碼、測試以及維護等。

要素三：軟件工程工具計算機輔助軟件工程CASE(ComputerAidedSoftwarengineering)，為軟件工程方法提供自動或半自動的軟件支撐環(huán)境。48一、軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)方法學三要素：工具、方法和過程

共八十一頁兩種：1、傳統(tǒng)方法學(生命周期方法學或結構化范型(fànxínɡ))2、面向對象方法49二、軟件工程(ruǎnjiànɡōnɡchénɡ)方法學思想

共八十一頁●采用結構化技術(結構化分析、結構化設計和結構化實現(xiàn))來完成軟件開發(fā)的各項任務；●把軟件生命周期劃分為若干個階段，按順序完成每個階段的任務；●每個階段開始(kāishǐ)和結束都有嚴格的標準，對任何兩個相鄰的階段而言，前一個階段的結束標準就是后一階段的開始(kāishǐ)標準；●每一個階段結束之前都必須進行正式嚴格的技術審查和管理復審。501.傳統(tǒng)方法學(生命周期(zhōuqī)方法學或結構化范型)

共八十一頁●分解任務，分工合作，降低整個軟件開發(fā)工程的困難；●采用科學的管理(guǎnlǐ)技術和良好的技術方法對每個階段成果都進行嚴格的審查。保證了軟件的質量。傳統(tǒng)方法學的缺點：

把數(shù)據(jù)和操作人為地分離成兩個獨立的部分，增加了軟件開發(fā)與維護的難度。51傳統(tǒng)(chuántǒng)方法學的優(yōu)點：

共八十一頁

模擬人類習慣的思維方式，使開發(fā)軟件的方法與過程盡可能接近人類認識世界解決問題的方法與過程，從而使描述問題的問題空間(kōngjiān)(也稱為問題域)

與實現(xiàn)解法的解空間(也稱為求解域)在結構上盡可能一致。522、面向對象方法學(OO,Object-Oriented)

共八十一頁●把對象(object)作為融合了數(shù)據(jù)(shùjù)及在數(shù)據(jù)(shùjù)上的操作行為的統(tǒng)一的軟件構件。●把所有對象都劃分成類(class)。●按照父類(或稱為基類)與子類(或稱為派生類)的關系，把若干個相關類組成一個層次結構的系統(tǒng)(也稱為類等級)。●對象彼此間僅能通過發(fā)送消息互相聯(lián)系。53面向對象方法學4要點(yàodiǎn)

共八十一頁●傳統(tǒng)方法學：強調(diào)自頂向下順序地完成軟件開發(fā)的各階段(jiēduàn)任務。

●面向對象方法：是主動地多次反復迭代的演化過程。54二者區(qū)別(qūbié)

共八十一頁一、什么是軟件生命周期(lifecycle)

指軟件孕育、誕生、成長、成熟、衰亡的生存過程?！馟B－8567中將軟件生命周期分為7個階段：可行性研究和項目開發(fā)計劃；需求分析；概要設計；詳細設計；編碼；測試；維護(wéihù)

●其他分法，5個階段：

需求定義、設計、編碼、測試及維護；需求定義階段包括可行性研究和項目開發(fā)計劃、需求分析；設計階段包括概要設計和詳細設計。55§1.3軟件(ruǎnjiàn)生命周期共八十一頁問題一：開發(fā)一個軟件大概需要多少資金、時間，將獲得什么效益(xiàoyì)一般是在哪個階段確定？相對而言，在哪個階段與用戶交流最多？問題二：系統(tǒng)分析員主要工作在哪個時期？程序員主要工作在哪個時期？

問題三：軟件定義時期的三個階段，各自回答什么關鍵問題？問題四：軟件開發(fā)時期有幾個階段？各自回答什么關鍵問題？

問題五：軟件體系結構最早是在哪個階段決定的？問題六：詳細設計與程序編寫階段有什么樣的密切聯(lián)系？

問題七：“軟件測試是為了驗證系統(tǒng)的正確性”這句話對嗎？問題八：軟件維護有哪幾種？各有什么功能？56幾個關于軟件生命周期階段(jiēduàn)的問題

共八十一頁任務：●確定軟件開發(fā)工程必須(bìxū)完成的總目標；●確定工程的可行性；●導出實現(xiàn)工程目標應該采用的策略及系統(tǒng)必須完成的功能；●估計完成該項工程需要的資源和成本，并且制定工程進度表。通常分為問題定義、可行性研究和需求分析三個階段。571、軟件定義(dìngyì)時期共八十一頁

①問題定義階段

回答：“要解決的問題是什么?”

②可行性研究階段

回答：“對于上一個階段所確定(quèdìng)的問題有行得通的解決辦法嗎?”

③需求分析（RequirementAnalysis）回答“為了解決這個問題，目標系統(tǒng)必須做什么？”用正式文檔準確地記錄對目標系統(tǒng)的需求，這份文檔通常稱為規(guī)格說明書(specification)。58軟件定義(dìngyì)時期的三個階段

共八十一頁具體設計和實現(xiàn)前一個時期定義的軟件，通常分為四個階段：①總體設計（概要設計）回答：“概括地說，應該怎樣實現(xiàn)目標系統(tǒng)?”

根據(jù)需求分析(fēnxī)，設計軟件的體系結構；定義結構中的組成模塊。②詳細設計（模塊設計）

回答：“應該怎樣具體地實現(xiàn)這個系統(tǒng)呢?”

對每個模塊要完成的工作進行具體的描述，為源程序編寫打下基礎。編寫設計說明書，提交評審。二者統(tǒng)稱系統(tǒng)設計592、軟件開發(fā)時期(shíqī)

共八十一頁③程序編寫（Coding，Programming）：把軟件設計轉換成計算機可以接受的程序代碼。④軟件測試（Testing）：按規(guī)定的各項需求，逐項進行有效性測試，決定已開發(fā)的軟件是否合格，能否交付用戶使用(shǐyòng)。包括單元測試和組裝測試。二者統(tǒng)稱系統(tǒng)實現(xiàn)60共八十一頁使軟件持久的滿足用戶的需要。包括：●改正性維護：運行中發(fā)現(xiàn)了軟件中的錯誤需要修正(xiūzhèng)?！襁m應性維護：為了適應變化了的軟件工作環(huán)境，需做適當變更?！裢晟菩跃S護：當用戶有新的要求時，應該及時改進軟件以滿足用戶的要求?！耦A防性維護：即修改軟件為將來的維護活動預先做準備。613、運行維護(wéihù)

(軟件維護)時期（Running/Maintenance）

共八十一頁1、什么是軟件(ruǎnjiàn)過程

為了獲得高質量軟件所需要完成的一系列任務的框架，它規(guī)定了完成各項任務的工作步驟。ISO9000的定義：

使用資源將輸入轉化為輸出的活動所構成的系統(tǒng)?！跋到y(tǒng)”是相互關聯(lián)或相互作用的一組要素。是軟件工程三要素之一。通常用軟件生命周期模型來描述。62§1.4軟件(ruǎnjiàn)過程(SoftwareProcess)共八十一頁

又稱：軟件開發(fā)模型/軟件過程模型/軟件工程范型。指從軟件項目需求定義(dìngyì)直至軟件經(jīng)使用后廢棄為止，跨越整個生存周期的系統(tǒng)開發(fā)、運作和維護所實施的全部過程、活動和任務的結構框架。常見的有：瀑布模型、演化模型、螺旋模型、噴泉模型、智能模型。632、什么(shénme)是軟件生命周期模型

共八十一頁1970年，由W.Royce提出

一、瀑布模型的過程1、傳統(tǒng)的瀑布模型●從上一階段(jiēduàn)接受本階段(jiēduàn)的工作對象，作為輸入；●利用輸入，完成本階段活動的內(nèi)容；●本階段的工作成果作為輸出傳入下一階段。64§1.4.1瀑布(pùbù)模型(waterfallmodel)

共八十一頁2、實際的瀑布模型

增加了一個評審活動，評審每個階段完成的活動，若得到確認，則進行(jìnxíng)下一階段的活動；否則返回前一階段，甚至更前階段返工；65共八十一頁二、瀑布模型(móxíng)特點

1.階段間具有順序性和依賴性2.推遲實現(xiàn)的觀點3.質量保證的觀點66共八十一頁優(yōu)點：

●可強迫開發(fā)人員采用規(guī)范的方法；●嚴格地規(guī)定了每個階段必須提交的文檔；●要求每個階段的所有產(chǎn)品都必須經(jīng)過質量保證小組的仔細驗證；缺點：無法解決軟件需求不明確或不準確的問題；可能導致最終開發(fā)的產(chǎn)品不能真正(zhēnzhèng)滿足用戶需要。瀑布模型比較適合開發(fā)需求明確的軟件。67三、瀑布(pùbù)模型優(yōu)缺點共八十一頁一、什么是“原型”？

原型是快速實現(xiàn)和運行的早期版本，反映最終系統(tǒng)部分(bùfen)重要特性。常見的原型實例：人機界面；系統(tǒng)主要功能。優(yōu)點：

1、通常能反映用戶真實需求；2、軟件產(chǎn)品的開發(fā)基本上是線性順序進行的。68§1.4.2快速(kuàisù)原型模型

共八十一頁如右圖?！瘾@得用戶的基本需求說明，據(jù)此快速建立一個小型軟件系統(tǒng)；●用戶試用，對其評價；●開發(fā)人員按照用戶的意見(yìjiàn)快速地修改原型系統(tǒng)，獲得新的原型版本，再請用戶試用，如此反復，直到滿足用戶的要求；●用戶確認原型系統(tǒng)之后，開發(fā)人員據(jù)此書寫規(guī)格說明文檔，進行下一步開發(fā)。69二、快速(kuàisù)原型的過程共八十一頁

把軟件產(chǎn)品作為一系列的增量構件來設計、編碼、集成和測試。每個構件由多個相互作用的模塊構成，并且能夠完成特定的功能。使用增量模型時，第一個階段的增量構件往往實現(xiàn)軟件的基本需求，提供(tígōng)最核心的功能；后面的增量構架逐漸添加系統(tǒng)的功能。70§1.4.3增量(zēnɡliànɡ)（漸增）模型共八十一頁71圖：增量