少學(xué)習(xí)，多思考？！埃德蒙·費(fèi)希爾——美國(guó)華盛頓大學(xué)教授、1992年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主，2004年11月10日在同濟(jì)大學(xué)演講臺(tái)上，他充滿激情地表達(dá)了自己的科學(xué)理念和對(duì)中國(guó)學(xué)生的期望：“少學(xué)習(xí)，多思考”。他認(rèn)為科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)是一樣的，需要直覺和想象力。而把太多信息塞入大腦，會(huì)讓學(xué)生沒(méi)有時(shí)間放松，沒(méi)有時(shí)間發(fā)展想象力?！芭ｎD本來(lái)是一個(gè)沒(méi)有什么特別之處的學(xué)生。但在劍橋大學(xué)休學(xué)的兩年里，靜下心來(lái)充分發(fā)展想象力，于是產(chǎn)生了偉大的發(fā)現(xiàn)?！?/p>

除了學(xué)習(xí)扎實(shí)的知識(shí)，更重要的是要留點(diǎn)時(shí)間去夢(mèng)想。7/20/20231Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering軟件工程

SoftwareEngineering夏順仁Tel:87951703/p>

E-mail:srxia@7/20/20232Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering張海藩編著，軟件工程導(dǎo)論（第四版），清華大學(xué)出版社（2007）教材7/20/20233Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering

實(shí)用軟件工程（第二版）鄭人杰殷人昆陶永雷清華大學(xué)出版社（2001）

軟件工程-實(shí)踐者的研究方法（英文版第四版）RogerS.Pressman

機(jī)械工業(yè)出版社參考書目7/20/20234Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering參考書目FundamentalsofSoftwareEngineeringCarloGhezzi,MehdiJazayeri,DinoMandrioliPrentice-Hall,Inc.(1991)

SoftwareEngineering,TheoryandPracticeShariLawrencePfleeger,Prentice-Hall,Inc.(1998)7/20/20235Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering參考書目Object-OrientedProgrammingUsingC++,IraPohlBenjamin/CummingsPublishingCompany,Inc.(1993)7/20/20236Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering課程講授和考核方法課堂講授、自學(xué)與分組實(shí)踐相結(jié)合學(xué)期結(jié)束前提交軟件工程研發(fā)課題《患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)》實(shí)踐報(bào)告7/20/20237Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering課程教學(xué)大綱7/20/20238Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering第一章軟件危機(jī)與軟件工程Late1950’s:§1.軟件危機(jī)（SoftwareCrisis)Intheearlydays:

“Software”=“Placeasequenceofinstructionstogethertogetthecomputertodosomethinguseful”.UserComputerComputerbecamecheaperandmorecommonHighlevellanguagesweredevelopedProgrammerUserComputereasier7/20/20239Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§1.軟件危機(jī)Early1960s:Veryfewlargesoftwareprojectsweredonebysomeexperts.Middletolate1960s:Trulylargesoftwaresystemswereattempted.個(gè)體作坊式SoftwareCrisis!!!!7/20/202310Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§1.軟件危機(jī)⑴項(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。⑵沒(méi)有充分的文檔資料(documentation)

人與人的交流比寫程序困難得多。⑶軟件可靠性(reliability)缺少度量的標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量無(wú)法保證。⑷軟件難以維護(hù)(maintainability)

不易升級(jí)(evolvability)問(wèn)題的主要表現(xiàn)：7/20/202311Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§1.軟件危機(jī)客觀原因：軟件本身的特點(diǎn)－邏輯部件主觀原因：和軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不當(dāng)有關(guān)錯(cuò)誤的積累效應(yīng)和放大效應(yīng)變化出現(xiàn)的時(shí)期問(wèn)題癥結(jié)所在：7/20/202312Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§1.軟件危機(jī)

BettermanagementDifferentteamorganizationsBetterlanguages&toolsUniformcodingconventions

必須意識(shí)到：“軟件”編程，它有自己的生命周期

(lifecycle)。大型軟件系統(tǒng)的開發(fā)與其它工程項(xiàng)目如建造橋梁、制造飛機(jī)、輪船等的開發(fā)是同理的?！败浖こ獭?SoftwareEngineering)NATOConference,Garmisch,Germany,1968.解決問(wèn)題的想法：7/20/202313Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§1.軟件危機(jī)據(jù)07年國(guó)外媒體報(bào)道，微軟高級(jí)工程師EricTraut透露，微軟將對(duì)WindowsVista之后的下一代操作系統(tǒng)Windows7進(jìn)行“瘦身”。

與前幾代操作系統(tǒng)相比，WindowsVista的體積相當(dāng)龐大。WindowsVista包含了5000萬(wàn)行代碼，比XP多出了40％。此外，WindowsVista還集成了19500個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，而WindowsXP只集成了10000個(gè)驅(qū)動(dòng)。事實(shí)上，早在06年8月，權(quán)威調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner就曾表示，Windows當(dāng)前的“集成化”開發(fā)模式已經(jīng)遭遇瓶頸。從Vista之后的下一代操作系統(tǒng)開始，微軟需要調(diào)整開發(fā)模式。因此當(dāng)前的開發(fā)模式使得Windows變得越來(lái)越復(fù)雜，不利于企業(yè)部署、移植，也不利于微軟對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期升級(jí)。7/20/202314Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程(SoftwareEngineering)1、原理(Principles):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開發(fā)小組的成員應(yīng)該少而精（1+1<2）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(總結(jié)和創(chuàng)新)§2.軟件工程7/20/202315Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程2、軟件工程方法學(xué)(Methodology):定義：在軟件生命周期全過(guò)程中使用的一整套技術(shù)方法的集合。三個(gè)要素：方法：完成軟件開發(fā)各種任務(wù)的技術(shù)方法工具：為運(yùn)用方法而提供的自動(dòng)或半自動(dòng)的軟件工程支撐環(huán)境過(guò)程：為了獲得高質(zhì)量的軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。使用最廣泛的兩種方法：傳統(tǒng)方法學(xué)和面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)。7/20/202316Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程3、軟件生命周期(LifeCycle):維護(hù)開發(fā)定義DefinitionFeasibilityStudyRequirementsAnalysisProgramDesignCoding&ModuleTestingIntegration&SystemTestingDelivery&MaintenanceSystemDesign系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)7/20/202317Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程4、軟件過(guò)程(SoftwareProcess):為了獲得高質(zhì)量的軟件所需完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。過(guò)程定義了運(yùn)用方法的順序、應(yīng)該交付的文檔資料、為保證軟件質(zhì)量和協(xié)調(diào)變化所需要采取的管理措施，以及標(biāo)志軟件開發(fā)各個(gè)階段任務(wù)完成的里程碑。

為獲得高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，軟件過(guò)程必須科學(xué)、有效。7/20/202318Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程4.1瀑布模型(WaterfallModel):瀑布模型的特點(diǎn):

階段間的順序性、依賴性

推遲實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)

質(zhì)量保證的觀點(diǎn)——階段文檔與評(píng)審的要求，利于盡早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。7/20/202319Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程傳統(tǒng)的瀑布模型過(guò)于理想化，實(shí)際的瀑布模型具有“反饋環(huán)”。當(dāng)在后面階段發(fā)現(xiàn)前面階段的錯(cuò)誤時(shí)，需要沿圖中左側(cè)的蘭色反饋線返回到前面的階段，修正好前面階段的產(chǎn)品之后再回來(lái)繼續(xù)完成后面的任務(wù)。瀑布模型是由文檔驅(qū)動(dòng)的。幾乎完全依賴于書面的規(guī)格說(shuō)明，很可能導(dǎo)致最終開發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品不能真正滿足用戶需求。4.1瀑布模型(WaterfallModel):7/20/202320Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程4.2快速原型模型(RapidPrototypingModel)快速原型模型的特點(diǎn):

不帶“反饋環(huán)”，軟件產(chǎn)品開發(fā)是線性順序進(jìn)行的必須迅速地構(gòu)建原型，然后根據(jù)用戶意見迅速地修改原型7/20/202321Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程4.3增量(漸增)模型(IncrementalModel)

增量模型的特點(diǎn):

把軟件產(chǎn)品看作一系列的增量構(gòu)件來(lái)設(shè)計(jì)、編碼、集成和測(cè)試，而每個(gè)構(gòu)件由多個(gè)相互作用的模塊構(gòu)成可在短時(shí)間內(nèi)分批一個(gè)構(gòu)件接一個(gè)構(gòu)件地向用戶提交完成部分工作的產(chǎn)品，用戶有較充裕的時(shí)間學(xué)習(xí)和適應(yīng)新產(chǎn)品7/20/202322Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程難點(diǎn)：在把每個(gè)新的增量構(gòu)件集成到現(xiàn)有軟件體系結(jié)構(gòu)中時(shí)，必須不破壞原來(lái)已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品。為此，軟件體系結(jié)構(gòu)必須是開放的，必須在開始實(shí)現(xiàn)各個(gè)構(gòu)件之前就全部完成需求分析、規(guī)格說(shuō)明和概要設(shè)計(jì)的工作。4.3增量(漸增)模型(IncrementalModel)

7/20/202323Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.軟件工程基本思想：使用原型及其它方法來(lái)盡量減低風(fēng)險(xiǎn)，為此它是在每個(gè)階段之前都增加了風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程的快速原型模型?？傊?，螺旋模型是風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)的。4.4螺旋模型(SpiralModel)

7/20/202324Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering小結(jié)軟件=程序+數(shù)據(jù)+文檔必須充分認(rèn)識(shí)到，軟件開發(fā)應(yīng)該是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員協(xié)同工作、共同完成的工程項(xiàng)目。應(yīng)該推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的開發(fā)軟件的成功的技術(shù)和方法，并且不斷探索和發(fā)展更有效的技術(shù)和方法。應(yīng)該開發(fā)和使用更好的軟件工具，包括可能的軟件工程支撐環(huán)境。采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來(lái)開發(fā)與維護(hù)軟件，把經(jīng)過(guò)時(shí)間考驗(yàn)而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)，以經(jīng)濟(jì)高效地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件并有效地維護(hù)它。——軟件工程7/20/202325Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering軟件危機(jī)、癥結(jié)以及解決對(duì)策軟件生命周期軟件工程方法學(xué)的三要素：方法、工具、過(guò)程典型軟件工程過(guò)程：瀑布模型、快速原型模型、增量模型和螺旋模型小結(jié)7/20/202326Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering小結(jié)模型名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)瀑布模型文檔驅(qū)動(dòng)模型：要求開發(fā)人員采取規(guī)范的方法（如：SD）;嚴(yán)格文檔要求；階段審查和復(fù)審靜態(tài)的文檔需求難以難以讓用戶認(rèn)識(shí)動(dòng)態(tài)的軟件產(chǎn)品，可能有些需求不切合實(shí)際，需要一次性提交滿足所有需求的產(chǎn)品快速原型模型軟件開發(fā)過(guò)程基本是線性順序；4GL可供選用需要一次性提交滿足所有需求的產(chǎn)品，需要有4GL工具增量模型能在較短時(shí)間內(nèi)向用戶提交完成部分工作的產(chǎn)品；逐步增加產(chǎn)品功能讓用戶有較充裕的時(shí)間學(xué)習(xí)和適應(yīng)新產(chǎn)品需要精心的設(shè)計(jì)，軟件結(jié)構(gòu)必須是開放的螺旋模型風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)模型：使用原型及其它方法來(lái)盡量降低風(fēng)險(xiǎn)軟件開發(fā)人員需具有豐富的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)和專門知識(shí)7/20/202327Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering第二章可行性研究(FeasibilityStudy）LifeCycle:維護(hù)開發(fā)定義DefinitionFeasibilityStudyRequirementsAnalysisProgramDesignCoding&ModuleTestingIntegration&SystemTestingDelivery&MaintenanceSystemDesign分析問(wèn)題解決問(wèn)題7/20/202328Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering第二章可行性研究(FeasibilityStudy）§1.任務(wù)：不是解決問(wèn)題，而是確定是否可解\值得解可從下述下列幾個(gè)方面考慮：

Technically(技術(shù)上)----overonehundredstudents,15weeks,machines,languages,......Operationally(操作上)----canourcustomersuseit?Economically(經(jīng)濟(jì)上)----budget,profit,...…Others(Law,Society)注：不要花過(guò)多精力，占總成本的510%7/20/202329Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.步驟Step1:復(fù)查定義，明確限制的約束。我們認(rèn)為用戶要的用戶要的Step2:研究現(xiàn)有系統(tǒng)解決現(xiàn)有系統(tǒng)問(wèn)題現(xiàn)有系統(tǒng)功能新增功能目標(biāo)系統(tǒng)效益注：只了解老系統(tǒng)做什么，而不管怎樣做；注意了解與其它系統(tǒng)的接口?，F(xiàn)有系統(tǒng)效益§2.步驟7/20/202330Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.步驟Step3導(dǎo)出高層邏輯模型(conceptualdesign)…………抽象實(shí)現(xiàn)改進(jìn)現(xiàn)有物理系統(tǒng)現(xiàn)有系統(tǒng)邏輯模型目標(biāo)系統(tǒng)邏輯模型目標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)該告訴用戶“What”而不是“How”7/20/202331Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.步驟邏輯模型Step4：進(jìn)一步定義問(wèn)題1、復(fù)查定義注：此時(shí)合同未簽，應(yīng)考慮成本，不宜反復(fù)太多次。Step5：導(dǎo)出多種解法進(jìn)度表經(jīng)濟(jì)上合算技術(shù)上可行操作上可行技術(shù)上不可行用戶不可能操作不合算7/20/202332Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.步驟Step6：推薦行動(dòng)方針YesorNo?NoYesWhy?Whichoneisthebest?Why?(cost/benefit)Step7：草擬開發(fā)計(jì)劃（粗略）任務(wù)分解，確定負(fù)責(zé)人大致進(jìn)度規(guī)劃財(cái)務(wù)預(yù)算風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策Step8：書寫文檔提交審查7/20/202333Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§3.系統(tǒng)流程圖(SystemFlowDiagram)基本思想：利用圖形符號(hào)以黑盒子形式描述組成系統(tǒng)的各個(gè)部件（程序、文檔、數(shù)據(jù)庫(kù)、人工過(guò)程等）?反映信息在系統(tǒng)各部分間流動(dòng)的情況，而非數(shù)據(jù)加工處理的控制過(guò)程（不同于程序流程圖）1.符號(hào)：P28-P292.例子：P30變化倉(cāng)庫(kù)零庫(kù)存量件臨界值庫(kù)存清單XX：————————XX：————…………庫(kù)存<臨界值定貨報(bào)告7/20/202334Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§3.系統(tǒng)流程圖注：符號(hào)=系統(tǒng)部件箭頭=信息流動(dòng)路徑事務(wù)庫(kù)存清單程序庫(kù)存清單主文件定貨信息報(bào)告生成程序定貨報(bào)告即庫(kù)存量變化Note:對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，一般需分層次地描繪該系統(tǒng)!7/20/202335Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§4.數(shù)據(jù)流圖(DataFlowDiagram)基本思想：利用圖形化技術(shù)描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動(dòng)到輸出的過(guò)程中所經(jīng)受的變換。基本要點(diǎn)：描繪“做什么”1、符號(hào)：P.31inputDatastoragefunctionDataflowoutput注意：數(shù)據(jù)處理框可以代表一系列程序、單個(gè)程序或者程序的一個(gè)模塊，甚至是一個(gè)人工處理過(guò)程。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以表示一個(gè)文件、文件的一部分、數(shù)據(jù)庫(kù)的元素或記錄的一部分等。靜態(tài)動(dòng)態(tài)VISIO7/20/202336Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§4.數(shù)據(jù)流圖注：①與程序流程圖不同，DFD不描述流動(dòng)條件，忽略出錯(cuò)處理；②命名盡可能清楚、具體。2、例子：7/20/202337Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineeringDFD通常武略出錯(cuò)處理，也不包括諸如打開文件或關(guān)閉文件之類的內(nèi)務(wù)處理。數(shù)據(jù)流圖分層細(xì)化原則：數(shù)據(jù)處理功能單一且不涉及到具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。保持信息連續(xù)性。數(shù)據(jù)流圖各要素的命名規(guī)則：名字必須反映該元素的全部?jī)?nèi)容或功能；不要使用空洞、缺乏具體含義的名字；如命名產(chǎn)生困難，也許是數(shù)據(jù)流圖分解不當(dāng)。數(shù)據(jù)流圖的用途信息交流的工具系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的工具TIPs7/20/202338Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§5.數(shù)據(jù)字典(DataDictionary)與DFD結(jié)合，構(gòu)成系統(tǒng)的規(guī)格說(shuō)明(specifications)1、符號(hào):P.372、例子：P.37名字：定貨報(bào)表別名：定貨信息描述：每天一次送檢采購(gòu)員的需要定貨的零件表定義：定貨報(bào)表=零件編號(hào)+零件名稱

+定貨數(shù)量+目前價(jià)格

+主要供應(yīng)者

+次要供應(yīng)者位置：輸出到打印機(jī)}數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct

定貨報(bào)表{char零件編號(hào)[8];char零件名稱[20];

int

定貨數(shù)量;float目前價(jià)格;

structsupplier主要供應(yīng)者;

structsupplier次要供應(yīng)者;};7/20/202339Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§5.數(shù)據(jù)字典名字：零件編號(hào)別名：描述：唯一地標(biāo)識(shí)庫(kù)存清單中一個(gè)特定零件的關(guān)鍵域定義：零件編號(hào)=8{字符}8位置：定貨報(bào)告定貨信息庫(kù)存清單若修改“零件編號(hào)”的定義，則受到影響的數(shù)據(jù)均列于此7/20/202340Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§6成本/效益分析(Cost/Benefit)1、成本估計(jì)(CostEstimation)⑴代碼行技術(shù)：每行代碼的平均成本源代碼行數(shù)⑵任務(wù)分解技術(shù)：人力工資如：按開發(fā)階段劃分⑶自動(dòng)估計(jì)成本技術(shù)－需要長(zhǎng)期搜集的大量數(shù)據(jù)

詳細(xì)討論見第十三章。7/20/202341Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§6成本/效益分析2、效益估計(jì)(BenefitEstimation)例：假設(shè)某軟件生命周期為5年。現(xiàn)在投資20萬(wàn)元，平均年利率3%。從第一年起，每年年底收入4.2萬(wàn)元，問(wèn)該項(xiàng)目是否值得投資？P=20萬(wàn)4.2萬(wàn)4.2萬(wàn)4.2萬(wàn)4.2萬(wàn)4.2萬(wàn)0123457/20/202342Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§6成本/效益分析到第5年底結(jié)算時(shí)：投資額=200000(1+3%)5231855(元)收入=42000[(1+3%)4+(1+3%)3+(1+3%)2+(1+3%)+1]

222984(元)不合算！7/20/202343Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§6成本/效益分析衡量工程價(jià)值的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有：⑴純收入

=折合現(xiàn)價(jià)的總收入-當(dāng)前投資額

=⑵投資回收期例：第6年底可收回7/20/202344Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§6成本/效益分析⑶投資回收率：設(shè)為j7/20/202345Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering可行性研究定義、基本任務(wù)和步驟系統(tǒng)流程圖和數(shù)據(jù)流圖以及數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典之間的關(guān)系數(shù)據(jù)流圖的四要素、符號(hào)表示和畫法成本/效益分析的方法小結(jié)7/20/202346Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering習(xí)題2作業(yè)4患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)PatientMonitoringSystemPROJECT7/20/202347Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineeringLifeCycle:維護(hù)開發(fā)定義DefinitionFeasibilityStudyRequirementsAnalysisProgramDesignCoding&ModuleTestingIntegration&SystemTestingDelivery&MaintenanceSystemDesign第三章需求分析(RequirementsAnalysis)需求分析是軟件開發(fā)的基礎(chǔ)，正確、全面、精確、可行的需求分析是保證軟件開發(fā)成功的關(guān)鍵。7/20/202348Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering用于需求分析的不同結(jié)構(gòu)化分析方法應(yīng)遵守的準(zhǔn)則：必須理解并描述問(wèn)題的信息域，建立數(shù)據(jù)模型（ER圖）；必須定義軟件應(yīng)該完成的功能，建立功能模型(DFD)；必須描述作為外部事件結(jié)果的軟件行為，建立行為模型(狀態(tài)圖)；必須對(duì)描述信息、功能和行為的模型進(jìn)行分解，用層次的方式展示細(xì)節(jié)。7/20/202349Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§1.需求分析的任務(wù)仍然回答“What”，而不是“How”，但更細(xì)致、精確（合同的擬定）可行性分析DFDDD功能具體化需求規(guī)格說(shuō)明加細(xì)DFDDD算法描述IPOFinalstageofDefinition

phase7/20/202350Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§1.需求分析的任務(wù)

1、確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求功能要求(functionalrequirements):系統(tǒng)必須做什么？性能要求(performancerequirements)：做得怎樣？例：responsetime,memory,back-upmemory,security,……可靠性和可用性需求出錯(cuò)處理需求接口需求（與其環(huán)境通信的格式，包括：用戶、硬件、軟件、通信接口等）約束條件（包括：精度、工具和語(yǔ)言、設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)、硬件平臺(tái)）將來(lái)可能提出的擴(kuò)充要求(possibleevolution)7/20/202351Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§1.需求分析的任務(wù)2、分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求建立概念性的數(shù)據(jù)模型(conceptualmodel):E-RDiagram形象描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):DataHierarchy,WarnierDiagram,IPO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化(Normalization)，保證其以一定的方式組織并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)或文件中3、導(dǎo)出精確的系統(tǒng)邏輯模型：

DFD+DD+IPO4、修正開發(fā)計(jì)劃：重估成本、進(jìn)度等7/20/202352Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.與用戶溝通獲取需求的方法1、訪談?wù)剑菏孪葴?zhǔn)備好一些問(wèn)題，包括：分發(fā)調(diào)查表等非正式：提出一些用戶自己可以自由回答的開放性問(wèn)題情景分析技術(shù)：對(duì)用戶將來(lái)使用目標(biāo)系統(tǒng)解決某個(gè)具體問(wèn)題的方法和結(jié)果進(jìn)行分析2、面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精沿DFD回溯：DFD的輸出端是系統(tǒng)的最終目的。向回確定每個(gè)數(shù)據(jù)元素的來(lái)源，可細(xì)化DFD及DD，并將相關(guān)算法記錄在IPO圖中。用戶復(fù)查細(xì)化DFD反復(fù)上述步驟，最終得到對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和功能要求的滿意了解7/20/202353Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering不需分解有補(bǔ)充修正無(wú)補(bǔ)充修正分析追蹤數(shù)據(jù)流圖用戶復(fù)查細(xì)化數(shù)據(jù)流圖需要分解3、簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)—面向團(tuán)隊(duì)的需求收集法進(jìn)行初步訪談，開發(fā)者和用戶分別寫出“產(chǎn)品需求”，會(huì)前分發(fā)并進(jìn)行認(rèn)真審查，列出對(duì)象、服務(wù)、約束和性能等；會(huì)議討論并創(chuàng)建一張意見一致的列表；分組討論并細(xì)化列表中的每項(xiàng)規(guī)格說(shuō)明；全會(huì)交流分組意見并起草完整的軟件需求規(guī)格說(shuō)明書；特點(diǎn)：開發(fā)者和用戶不分彼此，齊心協(xié)力，密切合作；即時(shí)討論并求精；有能導(dǎo)出規(guī)格說(shuō)明的具體步驟。7/20/202354Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§2.分析過(guò)程目標(biāo)系統(tǒng)樣機(jī)試用4、快速建立軟件原型(Prototyping)最準(zhǔn)確、最有效、最強(qiáng)大的需求分析技術(shù)。特點(diǎn)：快速、容易修改?？焖贅?gòu)建和修改原型的方法和工具：第四代語(yǔ)言(4GL)可重用的軟件構(gòu)件形式化規(guī)格說(shuō)明和原型環(huán)境7/20/202355Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§3.分析建模與規(guī)格說(shuō)明1、分析建模由一組圖形符號(hào)和組織這些符號(hào)的規(guī)則組成。結(jié)構(gòu)化分析(SA,structureAnalysis)就是創(chuàng)建模型的活動(dòng)----為了開發(fā)出復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)分析員應(yīng)該從不同角度抽象出目標(biāo)系統(tǒng)的特性，使用精確的表示方法構(gòu)造系統(tǒng)的模型，驗(yàn)證模型是否滿足用戶對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的需求，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中逐漸把和實(shí)現(xiàn)有關(guān)的細(xì)節(jié)加進(jìn)模型中，直至最終用程序?qū)崿F(xiàn)模型。需求分析過(guò)程需建立三種模型：數(shù)據(jù)模型、功能模型和行為模型。2、軟件規(guī)則說(shuō)明----需求分析階段得出的最主要文檔自然語(yǔ)言描述、形式化語(yǔ)言描述兩種7/20/202356Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering概念性的數(shù)據(jù)模型：描述從用戶角度看到的數(shù)據(jù)，反映了用戶的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。實(shí)體-聯(lián)系圖(Entity-RelationshipDiagram,E－R圖)Entities

例：,

,StudentInstructorClassAttributes

例：,NameID#Relations

例：EnrolledinTeach111NMN§4.實(shí)體-聯(lián)系圖可以由一組屬性來(lái)定義7/20/202357Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering…………InstructorStudentEnrolledinTeachClassID#ID#NameNameSexSexTitleInstructorIDClassIDGradeStudentIDClassIDCreditID#Subject例：§4.實(shí)體-聯(lián)系圖7/20/202358Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§5.數(shù)據(jù)規(guī)范化范式(NormalForms)：消除數(shù)據(jù)冗余的程度*Keyword:可唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的屬性1-NF：所有屬性都是原子值，即不出現(xiàn)“表中有表”2-NF：在1-NF基礎(chǔ)上，每個(gè)non-key-word都由整個(gè)keyword決定（而非依賴于keyword的一部分）。例：“Major”實(shí)際上由“ID”的第6、7位決定，可省去。3-NF：在2-NF基礎(chǔ)上，non-key-word之間無(wú)從屬關(guān)系。范式級(jí)別越高，存儲(chǔ)同樣數(shù)據(jù)就需要分解成更多張表。一般選用3-NF即可。7/20/202359Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§6.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（狀態(tài)圖）通過(guò)描繪系統(tǒng)的狀態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件，來(lái)表示系統(tǒng)的行為。此外，狀態(tài)圖還指明了作為特定事件的結(jié)果系統(tǒng)將做哪些動(dòng)作。1、狀態(tài)----任何系統(tǒng)可以觀察到的系統(tǒng)行為模式狀態(tài)規(guī)定了系統(tǒng)對(duì)事件的響應(yīng)方式----動(dòng)作或改變狀態(tài)或者兩者均有。初態(tài)（1個(gè)，實(shí)心圓）、終態(tài)（0或者多個(gè)，一對(duì)同心圓）、中間狀態(tài)（圓角矩形）2、事件----是在某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情事件是引起系統(tǒng)做動(dòng)作或（和）轉(zhuǎn)換狀態(tài)的控制信息。3、符號(hào)7/20/202360Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering閑置撥號(hào)通話斷線撥號(hào)音Do/響撥號(hào)音超時(shí)Do/響蜂鳴音存儲(chǔ)的信息Do/播放信息接通中Do/試接通振鈴Do/振鈴忙音Do/響忙音拿起聽筒數(shù)字?jǐn)?shù)字有效號(hào)碼已接通受話人回話受話人掛斷電話掛斷電話超時(shí)掛斷電話超時(shí)無(wú)效號(hào)碼信息播完占線例：電話系統(tǒng)的狀態(tài)圖§6.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖7/20/202361Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§7.其它圖形工具1、層次方框圖(Hierarchy)——描繪數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)例：ARoomhierarchybasedonaninteriordesigner’sperspective.RoomRoomwithlightsRoomwithwindowsGarageBasementKitchenBathroomRoomwithFurnitureLivingRoomFamilyRoomBedRoomDiningRoom例：P58

圖

3.57/20/202362Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering2、WarnierDiagram：{：層次（n1,n2):重復(fù)n1到n2次：二者擇一例：頭條新聞地區(qū)隊(duì)頭版國(guó)內(nèi)新聞體育新聞職業(yè)隊(duì)本地新聞拳擊社論(1,1)經(jīng)營(yíng)簡(jiǎn)訊專欄(1,3)報(bào)紙社論讀者來(lái)信(1,3)副刊商業(yè)新聞雇員簡(jiǎn)訊諷刺漫畫(0,1)一般新聞體育新聞?wù)猩笨虡I(yè)新聞廣告招聘廣告求助細(xì)化例：P59圖3.6§7.其它圖形工具7/20/202363Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§4.圖形工具3、IPO圖(Input/Process/Output)：簡(jiǎn)要的算法描述1.校驗(yàn)主記錄2.校驗(yàn)事務(wù)記錄3.更新主記錄舊的主文件事務(wù)文件有效的主記錄有效的事務(wù)記錄更新后的主文件輸出O處理P輸入I例：P59圖3.8改進(jìn)的IPO圖的形式7/20/202364Chapter1:IntroductiontoMultimediatechnologyIntroductiontoSoftwareEngineering§8.驗(yàn)證軟件要求(RequirementsValidation)

正確性：Arethereq