21.12.20221第一章緒論——軟件危機(jī)與軟件工程軟件工程（SoftwareEngineering）18.12.20221第一章緒論——軟件危機(jī)與軟件工程軟件21.12.20222本章主要內(nèi)容軟件開發(fā)過程軟件危機(jī)的產(chǎn)生解決軟件危機(jī)的途徑軟件工程18.12.20222本章主要內(nèi)容軟件開發(fā)過程21.12.20223計(jì)算機(jī)硬件與軟件任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都包含硬件（hard）和軟件（software）兩大部分。

硬件只是提供了計(jì)算的可能性必須有支持和管理計(jì)算機(jī)的軟件，系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算軟件開發(fā)過程18.12.20223計(jì)算機(jī)硬件與軟件任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都包含硬21.12.20224軟件的三層含義個(gè)體含義：指計(jì)算機(jī)中的程序及其文檔。整體含義：指在特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有上述個(gè)體含義下的軟件的總稱，即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中硬件除外的所有成分。學(xué)科含義：指在研究、開發(fā)、維護(hù)以及使用前述含義下的軟件所涉及的理論、方法、技術(shù)所構(gòu)成的學(xué)科。軟件開發(fā)過程18.12.20224軟件的三層含義個(gè)體含義：指計(jì)算機(jī)中的程21.12.20225軟件開發(fā)過程的演化

第一個(gè)時(shí)期：40—60年代，個(gè)體時(shí)期（程序時(shí)期）第二個(gè)時(shí)期：60—70年代，軟件作坊時(shí)期（程序+文檔）第三個(gè)時(shí)期：70年代以后，軟件工程時(shí)期。軟件開發(fā)過程18.12.20225軟件開發(fā)過程的演化第一個(gè)時(shí)期：40—21.12.20226軟件開發(fā)過程的演化

計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)量以驚人的速度急劇膨脹。計(jì)算機(jī)硬件的性能/價(jià)格比，每10年提高2個(gè)數(shù)量級(jí)，且質(zhì)量穩(wěn)步提高。軟件生產(chǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用的要求，開發(fā)成本增加，質(zhì)量沒有保證，已成制約計(jì)算機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵因素。軟件開發(fā)過程18.12.20226軟件開發(fā)過程的演化計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)量以21.12.20227軟件危機(jī)軟件危機(jī)(crisis)：是指在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列的嚴(yán)重問題。

軟件危機(jī)的產(chǎn)生18.12.20227軟件危機(jī)軟件危機(jī)(cris21.12.20228軟件危機(jī)的具體表現(xiàn)①

對(duì)軟件開發(fā)成本高和進(jìn)度估計(jì)不準(zhǔn)確。②

用戶對(duì)已完成的“軟件系統(tǒng)”不滿意。③

軟件產(chǎn)品的質(zhì)量不可靠。④

軟件維護(hù)困難，維護(hù)的人員與費(fèi)用不斷增加。⑤

缺乏完整、正確的文檔資料。⑥

軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所占比例逐年上升。⑦

軟件的發(fā)展跟不上硬件的發(fā)展和用戶的要求。

軟件危機(jī)的產(chǎn)生18.12.20228軟件危機(jī)的具體表現(xiàn)①

對(duì)軟件開發(fā)成本21.12.20229產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因客觀原因：軟件需求大，規(guī)模大主觀原因：軟件本身的特點(diǎn)軟件是一種邏輯部件不是物理部件，其進(jìn)展情況和質(zhì)量難以控制。

軟件的規(guī)模非常龐大，多人共同開發(fā)，必須有嚴(yán)格和科學(xué)的管理。

軟件開發(fā)過分依賴于個(gè)人的智力勞動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)。

在對(duì)用戶需求沒有完整、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，匆忙開發(fā)。

軟件危機(jī)的產(chǎn)生18.12.20229產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因客觀原因：軟件需求大21.12.202210軟件的生命周期

軟件的生命周期(lifecycle)：是指軟件產(chǎn)品或軟件系統(tǒng)，從生產(chǎn)、投入使用到被淘汰的全過程。把軟件生命周期依次劃分為若干階段，每個(gè)階段有相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)，逐步完成各個(gè)階段的任務(wù)后，軟件的生命周期向前推進(jìn)。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202210軟件的生命周期軟件的生命周期(21.12.202211軟件的生命周期軟件計(jì)劃(planning)階段

問題定義：要解決的問題是什么？可行性研究：在時(shí)間和資源的約束條件下，能否完成指定的任務(wù)？包括：技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、法律可行性、社會(huì)可行性。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202211軟件的生命周期軟件計(jì)劃(planni21.12.202212軟件的生命周期軟件開發(fā)(development)階段需求分析總體設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼測(cè)試運(yùn)行解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202212軟件的生命周期軟件開發(fā)(develo21.12.202213軟件的生命周期軟件維護(hù)(maintenance)階段在不同的階段對(duì)軟件修改而付出的代價(jià)是不同的！在后期引入一個(gè)變動(dòng)的代價(jià)比在早期引入要高的多，甚至高達(dá)2─3個(gè)數(shù)量級(jí)。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202213軟件的生命周期軟件維護(hù)(mainte21.12.202214軟件工程軟件工程

是一門指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科，是一類求解軟件包的工程。它應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，創(chuàng)建軟件以達(dá)到提高質(zhì)量、降低成本的目的。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202214軟件工程軟件工程解決軟件21.12.202215軟件工程

計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)用于構(gòu)造模型與算法，工程科學(xué)用于制定規(guī)范、設(shè)計(jì)范型、評(píng)估成本及確定權(quán)衡，管理科學(xué)用于計(jì)劃、資源、質(zhì)量、成本等管理。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202215軟件工程21.12.202216軟件工程基本原理1968年在聯(lián)邦德國(guó)召開的國(guó)際會(huì)議正式提出并使用“軟件工程”的概念和術(shù)語(yǔ)，眾多專家提出100多條關(guān)于軟件程的準(zhǔn)則。

1983年，B.W.Boehm歸納提出了七條基本原則。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202216軟件工程基本原理1968年在聯(lián)邦德21.12.202217軟件工程基本原理1．用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理有人統(tǒng)計(jì)，在不成功的軟件項(xiàng)目中有50%左右是由于計(jì)劃不周造成的。應(yīng)該把軟件生命周期劃分為若干階段，并制定出相應(yīng)的切實(shí)可行的計(jì)劃，嚴(yán)格按照計(jì)劃對(duì)開發(fā)和維護(hù)進(jìn)行管理。

B.W.Boehm認(rèn)為，應(yīng)制定和嚴(yán)格執(zhí)行6類計(jì)劃：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。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202217軟件工程基本原理1．用分階段的生命21.12.202218軟件工程基本原理2．堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤占軟件錯(cuò)誤的63%，編碼錯(cuò)誤只占37%。而且在后期糾正錯(cuò)誤的代價(jià)非常高。因此，必須嚴(yán)格堅(jiān)持階段評(píng)審，及早發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202218軟件工程基本原理2．堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)21.12.202219軟件工程基本原理3．實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量控制在現(xiàn)實(shí)中由于外部原因要求對(duì)需求等進(jìn)行修改是難免的。但必須有嚴(yán)格的管理制度和措施。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202219軟件工程基本原理3．實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品21.12.202220軟件工程基本原理4．采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)和軟件工程技術(shù)如結(jié)構(gòu)化程序分析(StructuredAnalysis)和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)(StructuredDesign)等。5．結(jié)果應(yīng)能清楚地審查由于軟件是一種看不見摸不著的邏輯產(chǎn)品，對(duì)它的檢驗(yàn)和審查很困難。因此，應(yīng)提供可視化的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202220軟件工程基本原理4．采用現(xiàn)代程序設(shè)21.12.202221軟件工程基本原理6．開發(fā)人員應(yīng)少而精軟件開發(fā)小組的人員應(yīng)該是素質(zhì)高，人員不宜過多。人員素質(zhì)低和人員過多，都會(huì)導(dǎo)致軟件的錯(cuò)誤率高，且開發(fā)效率下降，成本增加。

7．承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程的必要性軟件工程是一門不斷迅速發(fā)展的學(xué)科，必須學(xué)習(xí)和跟蹤先進(jìn)的技術(shù)和方法，也要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)方法，要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202221軟件工程基本原理6．開發(fā)人員應(yīng)少而21.12.202222解決軟件危機(jī)的傳統(tǒng)方法用生命周期把軟件劃分為若干階段，每個(gè)階段相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)，分階段逐步完成。每一階段的開始和結(jié)束都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，前一個(gè)階段的結(jié)果就是下一階段設(shè)計(jì)和開發(fā)的依據(jù)。每個(gè)階段的工作都有嚴(yán)格的技術(shù)和管理審查，通過之后才方可開始進(jìn)行下一階段。每個(gè)階段都要形成詳盡、規(guī)范、完整的文檔，提供下一階段以及本階段評(píng)審之用。

解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202222解決軟件危機(jī)的傳統(tǒng)方法用生命周期把軟21.12.202223生命周期各階段的任務(wù)1．問題定義本階段需要明確回答：“要解決的問題是什么？”。系統(tǒng)分析員應(yīng)該提出問題的性質(zhì)、目標(biāo)和規(guī)模的書面報(bào)告。通過對(duì)實(shí)際用戶和使用部門的調(diào)查、研究，以及討論、交流，得出一份雙方都滿意的文檔。

解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202223生命周期各階段的任務(wù)1．問題定義解決21.12.202224生命周期各階段的任務(wù)

2．可行性分析

本階段需要回答的是：“上一階段確定的問題有無(wú)可行的解決方案，是否值得解決？”。更進(jìn)一步明確項(xiàng)目的規(guī)模和目標(biāo)，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、操作可行性、法律可行性、社會(huì)可行性等方面進(jìn)行研究，確定是否開發(fā)本項(xiàng)目。

解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202224生命周期各階段的任務(wù)2．可行21.12.202225生命周期各階段的任務(wù)

3．需求分析

本階段確定為解決該問題，目標(biāo)系統(tǒng)必須應(yīng)具備哪些功能。系統(tǒng)分析員在本階段必須與用戶密切配合，充分交流，得到經(jīng)用戶確認(rèn)的系統(tǒng)邏輯模型，用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典等描述系統(tǒng)的邏輯模型。需求分析階段所確定的系統(tǒng)邏輯模型是以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，必須準(zhǔn)確、完整的體現(xiàn)用戶的需求。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202225生命周期各階段的任務(wù)3．需求21.12.202226生命周期各階段的任務(wù)4．總體設(shè)計(jì)本階段確定目標(biāo)系統(tǒng)的主要功能如何完成。采用流程圖或其他工具描述出每種可能的系統(tǒng)，推薦出一個(gè)最佳的方案，并制定出實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的詳細(xì)計(jì)劃。本階段的另一個(gè)主要任務(wù)是設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)，確定軟件應(yīng)由哪些模塊構(gòu)成，以及模塊之間的關(guān)系。還應(yīng)考慮系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境，如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202226生命周期各階段的任務(wù)4．總體設(shè)計(jì)21.12.202227生命周期各階段的任務(wù)5．詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)就是把問題的求解具體化，設(shè)計(jì)出程序的詳細(xì)規(guī)格說明。通常用HIPO圖（層次圖/輸入/處理/輸出）或PDL語(yǔ)言（過程設(shè)計(jì)語(yǔ)言）描述詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202227生命周期各階段的任務(wù)5．詳細(xì)設(shè)計(jì)21.12.202228生命周期各階段的任務(wù)6．編碼和單元測(cè)試本階段的任務(wù)是編寫軟件程序。程序員應(yīng)根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的要求，選取適合的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，把詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果編制成程序，并對(duì)每一個(gè)模塊進(jìn)行單元測(cè)試。需要考慮軟件平臺(tái)、開發(fā)工具等等。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202228生命周期各階段的任務(wù)6．編碼和單元測(cè)21.12.202229生命周期各階段的任務(wù)7．綜合測(cè)試本階段的任務(wù)是通過各種測(cè)試以及相應(yīng)的調(diào)試，使軟件達(dá)到預(yù)定的要求。應(yīng)該把測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試方案、測(cè)試結(jié)果等以文檔的形式保存下來(lái)，作為軟件配置的一個(gè)組成部分。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202229生命周期各階段的任務(wù)7．綜合測(cè)試解21.12.202230生命周期各階段的任務(wù)8．軟件維護(hù)軟件維護(hù)的任務(wù)是，通過各種必要的維護(hù)活動(dòng)使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需要。通常有4類維護(hù)活動(dòng)：改正性維護(hù)；適應(yīng)性維護(hù)；完善性維護(hù)；預(yù)防性維護(hù)。每一項(xiàng)維護(hù)活動(dòng)都應(yīng)該準(zhǔn)確地記錄下來(lái)，作為正式的文檔保存。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202230生命周期各階段的任務(wù)8．軟件維護(hù)解決21.12.202231軟件工程開發(fā)模式1．瀑布模型(WaterfallModel)

傳統(tǒng)的生命周期方法學(xué)可以用瀑布模型來(lái)模擬，猶如瀑布，各個(gè)階段從上到下，奔流不息。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202231軟件工程開發(fā)模式1．瀑布模型(Wat21.12.202232軟件工程開發(fā)模式

按照傳統(tǒng)的瀑布模型來(lái)開發(fā)軟件，有如下幾個(gè)特點(diǎn)：各階段具有順序性和依賴性，必須等上一階段結(jié)束后，才能開始下一階段；前一階段的輸出文檔就是下一階段的輸入，在某一階段發(fā)現(xiàn)了問題，可能會(huì)追溯到前面某些階段，必須對(duì)前面的許多階段進(jìn)行修改，代價(jià)高昂。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202232軟件工程開發(fā)模式按21.12.202233軟件工程開發(fā)模式第一，不要急于求成，對(duì)于規(guī)模較大、較復(fù)雜的系統(tǒng)，過早地急于編程實(shí)現(xiàn)，往往導(dǎo)致大量返工，甚至開發(fā)失敗。應(yīng)該把前面幾個(gè)階段的工作做得比較扎實(shí)，再進(jìn)行后續(xù)的工作。第二，每個(gè)階段都必須交出合格的文檔。這是下一階段開發(fā)設(shè)計(jì)的依據(jù)和開發(fā)交互的媒介，也是對(duì)軟件進(jìn)行維護(hù)的重要依據(jù)。第三，每個(gè)階段完成前都要對(duì)完成的文檔進(jìn)行評(píng)審，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和改正錯(cuò)誤。對(duì)錯(cuò)誤的修改越早越好，越晚代價(jià)越高。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202233軟件工程開發(fā)模式第一，不要急于21.12.202234軟件工程開發(fā)模式2．原型(prototyping)開發(fā)模型在項(xiàng)目開發(fā)的早期盡快開發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)化的系統(tǒng)原型版本。用于用戶和開發(fā)人員學(xué)習(xí)和交流。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202234軟件工程開發(fā)模式2．原型(proto21.12.202235軟件工程開發(fā)模式３．螺旋(spiral)模型按照計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)分析工程用戶評(píng)價(jià)，象螺旋線一圈一圈地向外發(fā)展，最終建立起運(yùn)行的系統(tǒng)。主要是為了控制開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。其工程開發(fā)仍采用生命周期和原型開發(fā)的方法。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202235軟件工程開發(fā)模式３．螺旋(spira21.12.202236軟件工程開發(fā)模式４．第四代(4GT)技術(shù)第四代技術(shù)（FourthGenerationtechniques），擁有一組工具，提供開發(fā)人員在高層定義軟件的特性，并按照這些特性自動(dòng)生成原代碼。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202236軟件工程開發(fā)模式４．第四代(4GT)21.12.202237第一章緒論——軟件危機(jī)與軟件工程軟件工程（SoftwareEngineering）18.12.20221第一章緒論——軟件危機(jī)與軟件工程軟件21.12.202238本章主要內(nèi)容軟件開發(fā)過程軟件危機(jī)的產(chǎn)生解決軟件危機(jī)的途徑軟件工程18.12.20222本章主要內(nèi)容軟件開發(fā)過程21.12.202239計(jì)算機(jī)硬件與軟件任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都包含硬件（hard）和軟件（software）兩大部分。

硬件只是提供了計(jì)算的可能性必須有支持和管理計(jì)算機(jī)的軟件，系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算軟件開發(fā)過程18.12.20223計(jì)算機(jī)硬件與軟件任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都包含硬21.12.202240軟件的三層含義個(gè)體含義：指計(jì)算機(jī)中的程序及其文檔。整體含義：指在特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有上述個(gè)體含義下的軟件的總稱，即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中硬件除外的所有成分。學(xué)科含義：指在研究、開發(fā)、維護(hù)以及使用前述含義下的軟件所涉及的理論、方法、技術(shù)所構(gòu)成的學(xué)科。軟件開發(fā)過程18.12.20224軟件的三層含義個(gè)體含義：指計(jì)算機(jī)中的程21.12.202241軟件開發(fā)過程的演化

第一個(gè)時(shí)期：40—60年代，個(gè)體時(shí)期（程序時(shí)期）第二個(gè)時(shí)期：60—70年代，軟件作坊時(shí)期（程序+文檔）第三個(gè)時(shí)期：70年代以后，軟件工程時(shí)期。軟件開發(fā)過程18.12.20225軟件開發(fā)過程的演化第一個(gè)時(shí)期：40—21.12.202242軟件開發(fā)過程的演化

計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)量以驚人的速度急劇膨脹。計(jì)算機(jī)硬件的性能/價(jià)格比，每10年提高2個(gè)數(shù)量級(jí)，且質(zhì)量穩(wěn)步提高。軟件生產(chǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用的要求，開發(fā)成本增加，質(zhì)量沒有保證，已成制約計(jì)算機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵因素。軟件開發(fā)過程18.12.20226軟件開發(fā)過程的演化計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)量以21.12.202243軟件危機(jī)軟件危機(jī)(crisis)：是指在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列的嚴(yán)重問題。

軟件危機(jī)的產(chǎn)生18.12.20227軟件危機(jī)軟件危機(jī)(cris21.12.202244軟件危機(jī)的具體表現(xiàn)①

對(duì)軟件開發(fā)成本高和進(jìn)度估計(jì)不準(zhǔn)確。②

用戶對(duì)已完成的“軟件系統(tǒng)”不滿意。③

軟件產(chǎn)品的質(zhì)量不可靠。④

軟件維護(hù)困難，維護(hù)的人員與費(fèi)用不斷增加。⑤

缺乏完整、正確的文檔資料。⑥

軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所占比例逐年上升。⑦

軟件的發(fā)展跟不上硬件的發(fā)展和用戶的要求。

軟件危機(jī)的產(chǎn)生18.12.20228軟件危機(jī)的具體表現(xiàn)①

對(duì)軟件開發(fā)成本21.12.202245產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因客觀原因：軟件需求大，規(guī)模大主觀原因：軟件本身的特點(diǎn)軟件是一種邏輯部件不是物理部件，其進(jìn)展情況和質(zhì)量難以控制。

軟件的規(guī)模非常龐大，多人共同開發(fā)，必須有嚴(yán)格和科學(xué)的管理。

軟件開發(fā)過分依賴于個(gè)人的智力勞動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)。

在對(duì)用戶需求沒有完整、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，匆忙開發(fā)。

軟件危機(jī)的產(chǎn)生18.12.20229產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因客觀原因：軟件需求大21.12.202246軟件的生命周期

軟件的生命周期(lifecycle)：是指軟件產(chǎn)品或軟件系統(tǒng)，從生產(chǎn)、投入使用到被淘汰的全過程。把軟件生命周期依次劃分為若干階段，每個(gè)階段有相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)，逐步完成各個(gè)階段的任務(wù)后，軟件的生命周期向前推進(jìn)。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202210軟件的生命周期軟件的生命周期(21.12.202247軟件的生命周期軟件計(jì)劃(planning)階段

問題定義：要解決的問題是什么？可行性研究：在時(shí)間和資源的約束條件下，能否完成指定的任務(wù)？包括：技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、法律可行性、社會(huì)可行性。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202211軟件的生命周期軟件計(jì)劃(planni21.12.202248軟件的生命周期軟件開發(fā)(development)階段需求分析總體設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼測(cè)試運(yùn)行解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202212軟件的生命周期軟件開發(fā)(develo21.12.202249軟件的生命周期軟件維護(hù)(maintenance)階段在不同的階段對(duì)軟件修改而付出的代價(jià)是不同的！在后期引入一個(gè)變動(dòng)的代價(jià)比在早期引入要高的多，甚至高達(dá)2─3個(gè)數(shù)量級(jí)。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202213軟件的生命周期軟件維護(hù)(mainte21.12.202250軟件工程軟件工程

是一門指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科，是一類求解軟件包的工程。它應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，創(chuàng)建軟件以達(dá)到提高質(zhì)量、降低成本的目的。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202214軟件工程軟件工程解決軟件21.12.202251軟件工程

計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)用于構(gòu)造模型與算法，工程科學(xué)用于制定規(guī)范、設(shè)計(jì)范型、評(píng)估成本及確定權(quán)衡，管理科學(xué)用于計(jì)劃、資源、質(zhì)量、成本等管理。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202215軟件工程21.12.202252軟件工程基本原理1968年在聯(lián)邦德國(guó)召開的國(guó)際會(huì)議正式提出并使用“軟件工程”的概念和術(shù)語(yǔ)，眾多專家提出100多條關(guān)于軟件程的準(zhǔn)則。

1983年，B.W.Boehm歸納提出了七條基本原則。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202216軟件工程基本原理1968年在聯(lián)邦德21.12.202253軟件工程基本原理1．用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理有人統(tǒng)計(jì)，在不成功的軟件項(xiàng)目中有50%左右是由于計(jì)劃不周造成的。應(yīng)該把軟件生命周期劃分為若干階段，并制定出相應(yīng)的切實(shí)可行的計(jì)劃，嚴(yán)格按照計(jì)劃對(duì)開發(fā)和維護(hù)進(jìn)行管理。

B.W.Boehm認(rèn)為，應(yīng)制定和嚴(yán)格執(zhí)行6類計(jì)劃：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。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202217軟件工程基本原理1．用分階段的生命21.12.202254軟件工程基本原理2．堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤占軟件錯(cuò)誤的63%，編碼錯(cuò)誤只占37%。而且在后期糾正錯(cuò)誤的代價(jià)非常高。因此，必須嚴(yán)格堅(jiān)持階段評(píng)審，及早發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202218軟件工程基本原理2．堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)21.12.202255軟件工程基本原理3．實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量控制在現(xiàn)實(shí)中由于外部原因要求對(duì)需求等進(jìn)行修改是難免的。但必須有嚴(yán)格的管理制度和措施。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202219軟件工程基本原理3．實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品21.12.202256軟件工程基本原理4．采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)和軟件工程技術(shù)如結(jié)構(gòu)化程序分析(StructuredAnalysis)和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)(StructuredDesign)等。5．結(jié)果應(yīng)能清楚地審查由于軟件是一種看不見摸不著的邏輯產(chǎn)品，對(duì)它的檢驗(yàn)和審查很困難。因此，應(yīng)提供可視化的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202220軟件工程基本原理4．采用現(xiàn)代程序設(shè)21.12.202257軟件工程基本原理6．開發(fā)人員應(yīng)少而精軟件開發(fā)小組的人員應(yīng)該是素質(zhì)高，人員不宜過多。人員素質(zhì)低和人員過多，都會(huì)導(dǎo)致軟件的錯(cuò)誤率高，且開發(fā)效率下降，成本增加。

7．承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程的必要性軟件工程是一門不斷迅速發(fā)展的學(xué)科，必須學(xué)習(xí)和跟蹤先進(jìn)的技術(shù)和方法，也要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)方法，要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202221軟件工程基本原理6．開發(fā)人員應(yīng)少而21.12.202258解決軟件危機(jī)的傳統(tǒng)方法用生命周期把軟件劃分為若干階段，每個(gè)階段相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)，分階段逐步完成。每一階段的開始和結(jié)束都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，前一個(gè)階段的結(jié)果就是下一階段設(shè)計(jì)和開發(fā)的依據(jù)。每個(gè)階段的工作都有嚴(yán)格的技術(shù)和管理審查，通過之后才方可開始進(jìn)行下一階段。每個(gè)階段都要形成詳盡、規(guī)范、完整的文檔，提供下一階段以及本階段評(píng)審之用。

解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202222解決軟件危機(jī)的傳統(tǒng)方法用生命周期把軟21.12.202259生命周期各階段的任務(wù)1．問題定義本階段需要明確回答：“要解決的問題是什么？”。系統(tǒng)分析員應(yīng)該提出問題的性質(zhì)、目標(biāo)和規(guī)模的書面報(bào)告。通過對(duì)實(shí)際用戶和使用部門的調(diào)查、研究，以及討論、交流，得出一份雙方都滿意的文檔。

解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202223生命周期各階段的任務(wù)1．問題定義解決21.12.202260生命周期各階段的任務(wù)

2．可行性分析

本階段需要回答的是：“上一階段確定的問題有無(wú)可行的解決方案，是否值得解決？”。更進(jìn)一步明確項(xiàng)目的規(guī)模和目標(biāo)，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、操作可行性、法律可行性、社會(huì)可行性等方面進(jìn)行研究，確定是否開發(fā)本項(xiàng)目。

解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202224生命周期各階段的任務(wù)2．可行21.12.202261生命周期各階段的任務(wù)

3．需求分析

本階段確定為解決該問題，目標(biāo)系統(tǒng)必須應(yīng)具備哪些功能。系統(tǒng)分析員在本階段必須與用戶密切配合，充分交流，得到經(jīng)用戶確認(rèn)的系統(tǒng)邏輯模型，用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典等描述系統(tǒng)的邏輯模型。需求分析階段所確定的系統(tǒng)邏輯模型是以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，必須準(zhǔn)確、完整的體現(xiàn)用戶的需求。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202225生命周期各階段的任務(wù)3．需求21.12.202262生命周期各階段的任務(wù)4．總體設(shè)計(jì)本階段確定目標(biāo)系統(tǒng)的主要功能如何完成。采用流程圖或其他工具描述出每種可能的系統(tǒng)，推薦出一個(gè)最佳的方案，并制定出實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的詳細(xì)計(jì)劃。本階段的另一個(gè)主要任務(wù)是設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)，確定軟件應(yīng)由哪些模塊構(gòu)成，以及模塊之間的關(guān)系。還應(yīng)考慮系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境，如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202226生命周期各階段的任務(wù)4．總體設(shè)計(jì)21.12.202263生命周期各階段的任務(wù)5．詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)就是把問題的求解具體化，設(shè)計(jì)出程序的詳細(xì)規(guī)格說明。通常用HIPO圖（層次圖/輸入/處理/輸出）或PDL語(yǔ)言（過程設(shè)計(jì)語(yǔ)言）描述詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202227生命周期各階段的任務(wù)5．詳細(xì)設(shè)計(jì)21.12.202264生命周期各階段的任務(wù)6．編碼和單元測(cè)試本階段的任務(wù)是編寫軟件程序。程序員應(yīng)根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的要求，選取適合的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，把詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果編制成程序，并對(duì)每一個(gè)模塊進(jìn)行單元測(cè)試。需要考慮軟件平臺(tái)、開發(fā)工具等等。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202228生命周期各階段的任務(wù)6．編碼和單元測(cè)21.12.202265生命周期各階段的任務(wù)7．綜合測(cè)試本階段的任務(wù)是通過各種測(cè)試以及相應(yīng)的調(diào)試，使軟件達(dá)到預(yù)定的要求。應(yīng)該把測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試方案、測(cè)試結(jié)果等以文檔的形式保存下來(lái)，作為軟件配置的一個(gè)組成部分。解決軟件危機(jī)的途徑18.12.202229生命周期各階段的任務(wù)7．綜合測(cè)試解