1,第二篇軟件工程,軟件工程的基本概念軟件開(kāi)發(fā)各階段的任務(wù)、技術(shù)、方法主要的軟件開(kāi)發(fā)方法結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計(jì)面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)軟件測(cè)試（步驟、方法）軟件維護(hù)（內(nèi)容、策略）,主要內(nèi)容：,2,第一章軟件工程概述,軟件技術(shù)軟件危機(jī)軟件工程軟件工程環(huán)境,主要內(nèi)容：,3,程序與軟件程序：一系列指令序列的集合，能被計(jì)算機(jī)理解和執(zhí)行軟件：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件子系統(tǒng)相互依存的另一個(gè)子系統(tǒng)，是一個(gè)包含程序及其文檔資料的完整集合，提供了用戶與硬件子系統(tǒng)之間的接口軟件文檔：與程序開(kāi)發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文材料程序：按事先設(shè)計(jì)的功能和性能需求執(zhí)行的指令序列數(shù)據(jù)：是程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),1.1軟件技術(shù)概述,4,1.1軟件技術(shù)概述,軟件的發(fā)展歷史,5,1.1軟件技術(shù)概述,6,軟件技術(shù)的定義：是開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)軟件所需的所有技術(shù)的總稱計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的領(lǐng)域：軟件工程技術(shù)程序設(shè)計(jì)技術(shù)軟件工具環(huán)境技術(shù)系統(tǒng)軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)時(shí)軟件技術(shù),1.1軟件技術(shù)概述,7,軟件復(fù)用的定義在構(gòu)造新的軟件系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)已存在的軟件產(chǎn)品(設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、源代碼、文檔等)重復(fù)使用的技術(shù)三個(gè)層次：知識(shí)復(fù)用、方法復(fù)用、軟件成分復(fù)用軟件成分復(fù)用的三個(gè)級(jí)別：代碼復(fù)用（剪貼、包含和繼承）設(shè)計(jì)結(jié)果復(fù)用（設(shè)計(jì)模型）分析結(jié)果復(fù)用（分析模型）組件技術(shù),1.1軟件技術(shù)概述,8,軟件危機(jī)的定義計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題，如：開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本增加、可靠性降低等。1979年美國(guó)政府項(xiàng)目調(diào)查表,1.2軟件危機(jī),9,軟件危機(jī)的表現(xiàn)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)成本和進(jìn)度的估算很不準(zhǔn)確用戶很不滿意質(zhì)量很不可靠沒(méi)有適當(dāng)?shù)奈臋n，維護(hù)困難軟件成本比重上升供不應(yīng)求,1.2軟件危機(jī),10,1.2軟件危機(jī),11,解決途徑組織管理工程項(xiàng)目管理方法技術(shù)措施軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)與方法軟件工具,1.2軟件危機(jī),12,軟件工程的定義是指用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來(lái)開(kāi)發(fā)和維護(hù)軟件，把經(jīng)過(guò)時(shí)間考驗(yàn)證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來(lái)，指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科工程方法+管理技術(shù)+技術(shù)方法,1.3軟件工程,13,1.3軟件工程,確保軟件質(zhì)量和提高開(kāi)發(fā)效率內(nèi)容：嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)行管理堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制采用現(xiàn)代化的程序設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)果應(yīng)能清楚地審計(jì)開(kāi)發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精承認(rèn)不斷進(jìn)行軟件工程實(shí)踐的必要性,B.W.Boehm的七條軟件工程原理,軟件生命周期的定義是一個(gè)軟件從用戶需求開(kāi)始，經(jīng)過(guò)分析、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、運(yùn)行維護(hù)的一系列相關(guān)活動(dòng)的全周期。,14,軟件的生命周期過(guò)程,1.3軟件工程,15,1.3軟件工程,軟件工程方法學(xué)軟件工程是技術(shù)與管理的緊密結(jié)合，技術(shù)是指方法學(xué)問(wèn)題，管理是指通過(guò)計(jì)劃、組織和控制等活動(dòng)，合理配置和使用各種資源，得到滿足質(zhì)量要求的工作產(chǎn)物（運(yùn)行系統(tǒng)和支持文檔）。方法學(xué)的三個(gè)要素：方法、工具和過(guò)程,16,方法學(xué)的分類,快速原型方法,1.3軟件工程,17,1.3軟件工程,18,2快速原型模型,快速原型方法,原型：是系統(tǒng)的早期版本，是系統(tǒng)的物理模型，只實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的一些最基本的功能，反映系統(tǒng)的行為特性，但不一定滿足全部需求。,建立原型的步驟：確定用戶的基本需求建立工作原型試用原型修改補(bǔ)充原型,特點(diǎn)：容易理解和溝通及早發(fā)現(xiàn)需求中的問(wèn)題檢查設(shè)計(jì)的可行性,快速原型法：在軟件生命周期的編碼階段之前插入一個(gè)建立系統(tǒng)原型的階段。,1.3軟件工程,19,3螺旋模型,螺旋模型將瀑布模型和快速原型模型結(jié)合起來(lái)，強(qiáng)調(diào)了其他模型所忽視的風(fēng)險(xiǎn)分析，特別適合于大型復(fù)雜的系統(tǒng)。,四個(gè)象限分別代表了以下活動(dòng)：,（1）制定計(jì)劃：確定軟件目標(biāo)，選定實(shí)施方案，弄清項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的限制條件；（2）風(fēng)險(xiǎn)分析：分析評(píng)估所選方案，考慮如何識(shí)別和消除風(fēng)險(xiǎn)；（3）實(shí)施工程：實(shí)施軟件開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證；（4）客戶評(píng)估：評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)工作，提出修正建議，制定下一步計(jì)劃。,1.3軟件工程,20,4增量模型,也稱構(gòu)件集成模型，整個(gè)軟件產(chǎn)品被分解成若干個(gè)構(gòu)件，每一個(gè)構(gòu)件都有設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、集成和測(cè)試等過(guò)程。開(kāi)發(fā)人員逐個(gè)構(gòu)件地交付產(chǎn)品。,1.3軟件工程,21,5過(guò)程模型之間的比較,1.3軟件工程,22,基本思想：模擬人類習(xí)慣的思維方式，通過(guò)建立問(wèn)題域的對(duì)象模型（不強(qiáng)調(diào)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），使得問(wèn)題空間與解空間在結(jié)構(gòu)上盡可能一致；開(kāi)發(fā)過(guò)程滲透了演繹（一般到特殊：對(duì)象分類）和歸納（特殊到一般：“派生類”對(duì)“基類”的繼承）的漸進(jìn)深化的思維過(guò)程。最主要特征：以對(duì)象模型為核心，整個(gè)生命周期使用相同的概念、表示法和策略，為動(dòng)態(tài)模型和功能模型提供實(shí)質(zhì)性得框架。組成：面向?qū)ο蠓治觯∣bject-OrientedAnalysis,OOA）面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（Object-OrientedDesign,OOD）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Object-OrientedProgramming,OOP）,面向?qū)ο蠓椒▽W(xué),1.3軟件工程,23,OOA：任務(wù)：分析問(wèn)題域，用相應(yīng)的符號(hào)系統(tǒng)建立系統(tǒng)的概念模型；通常從三個(gè)方面建立系統(tǒng)模型：對(duì)象模型：描述系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)夠動(dòng)態(tài)模型：描述系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)功能模型：描述系統(tǒng)功能,OOD：任務(wù)：決定如何將系統(tǒng)劃分成子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)分成更小的子系統(tǒng)OOP：任務(wù)：將OOD的結(jié)果用一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),1.3軟件工程,24,采用的軟件過(guò)程模型：噴泉模型,以“無(wú)縫”連接和“迭代”的方式，保證了各個(gè)階段工作的連續(xù)性?！皥A圈”代表生命周期的階段，圓圈的重疊表示了階段間的迭代和無(wú)縫過(guò)渡，“向下箭頭”代表了階段內(nèi)的迭代或求精。,1.3軟件工程,25,軟件工具：定義：可以用來(lái)幫助開(kāi)發(fā)、測(cè)試、分析、維護(hù)其它計(jì)算機(jī)程序的程序以及文檔資料的集合，它可以實(shí)現(xiàn)軟件生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，提高軟件的生產(chǎn)率、可靠性，降低軟件生產(chǎn)成本。軟件工具是一種自動(dòng)化系統(tǒng)用于軟件生存周期的某一個(gè)階段或某一個(gè)環(huán)節(jié),1.4軟件工程環(huán)境,26,軟件工程環(huán)境的定義：是用以支持需求定義、程序生成，以及軟件維護(hù)等整個(gè)軟件生命周期全部活動(dòng)的，并把方法、規(guī)模和計(jì)算機(jī)程序集成在一起的整個(gè)體系。又稱為軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，軟件支撐環(huán)境，自動(dòng)開(kāi)發(fā)環(huán)境需求：集成化的系統(tǒng)通用的系統(tǒng)可剪裁又可擴(kuò)充的系統(tǒng)實(shí)用的、經(jīng)濟(jì)合算的系統(tǒng),1.4軟件工程環(huán)境,27,計(jì)算機(jī)輔助軟件工程CASE(ComputerAidedSoftwareEngineering)將軟件工程方法、工具與環(huán)境方面的新技術(shù)同形式化語(yǔ)義理論有機(jī)地結(jié)合起來(lái)標(biāo)志著軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新階段可以對(duì)軟件生產(chǎn)過(guò)程的每一步提供輔助手段,1.4軟件工程環(huán)境,28,1