*1.2軟件危機1.3軟件工程1.4軟件生命周期1.5軟件過程1.1軟件*1.1軟件軟件：程序以及開發(fā)、使用和維護程序所需要的所有文檔。軟件：計算機程序、方法、規(guī)則、相關(guān)的文檔資料以及在計算機上運行程序時所必需的數(shù)據(jù)。（1983IEEE）

InstituteofElectricalandElectronicEngineers

(軟件＝程序＋文檔＋數(shù)據(jù))軟件與程序的主要區(qū)別是：規(guī)模龐大、復(fù)雜度高*1.2軟件危機1.2.1軟件危機介紹1.軟件危機是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(yán)重問題。（1）如何開發(fā)軟件，以滿足對軟件日益增長的需求；（2）如何維護數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。

軟件蕭條（softwaredepression）

軟件困擾（softwareaffliction）

*2.軟件危機的典型表現(xiàn)（1）對軟件開發(fā)成本和進度的估計常常很不準(zhǔn)確；（2）用戶對“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生；（3）軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不?。唬?）軟件常常是不可維護的；（5）軟件通常沒有合適的文檔資料（6）軟件成本在計算機系統(tǒng)總成本中所占比例逐年上升；（7）軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計算機應(yīng)用迅速普及深入的趨勢。*1.2.2軟件危機產(chǎn)生的原因

1.軟件本身的特點

（1）軟件是邏輯部件而不是物理部件，缺乏“可見性”，管理和控制軟件開發(fā)過程相當(dāng)困難；（2）軟件維護較難；（3）軟件規(guī)模龐大。

2.軟件開發(fā)與維護的方法不正確（1）忽視需求分析（2）輕視軟件維護*1.2.3消除軟件危機的途徑

1.應(yīng)該對計算機軟件有一個正確的認(rèn)識

軟件＝程序＋文檔＋數(shù)據(jù)

2.必須充分認(rèn)識到軟件開發(fā)不是某種個體勞動的神秘技巧，而應(yīng)該是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項目3.應(yīng)該開發(fā)和使用更好的軟件工具*1.3軟件工程

提出：1968年NATO聯(lián)邦德國1.3.1軟件工程介紹1.軟件工程

（1）軟件工程就是為了經(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。

1968年第一屆NATO會議提出（2）軟件工程是：a把系統(tǒng)的、規(guī)范的、可度量的途徑應(yīng)用于軟件開發(fā)、運行和維護過程，也就是把工程應(yīng)用于軟件；b研究a中提到的途徑。1993年IEEE提出*

（3）軟件工程是指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護的一門工程學(xué)科。采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護軟件，把經(jīng)過時間考驗而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前呢能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來，以經(jīng)濟地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件并有效地維護它。2.軟件工程的特性

（1）軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造（2）軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性（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(guān)鍵（6）軟件必須有效地支持它的用戶（7）在軟件工程領(lǐng)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。*1.3.2軟件工程的基本原理1.用分階段的生命周期計劃嚴(yán)格管理2.堅持進行階段評審3.實行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制4.采用現(xiàn)代程序設(shè)計技術(shù)5.結(jié)果應(yīng)能清楚地審查6.開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精7.認(rèn)不斷改進軟件工程實踐的必要性*1.3.3軟件工程方法學(xué)軟件工程包括技術(shù)和管理兩方面的內(nèi)容，是技術(shù)與管理緊密結(jié)合所形成的工程學(xué)科。

管理：是通過計劃、組織和控制等一系列活動，合理地配置和使用各種資源，以達(dá)到既定目標(biāo)的過程。方法學(xué)：在軟件生命周期全過程中使用的一整套技術(shù)方法的集合稱為方法學(xué)，也稱為范型。

軟件工程方法學(xué)的要素：方法工具過程

方法：是完成軟件開發(fā)的各項任務(wù)的技術(shù)方法，回答“怎樣做”的問題。*工具：是為運用方法而提供的自動的或半自動的軟件工程支撐環(huán)境。如果把各個階段使用的軟件工具有機地集合稱一個整體，支持軟件卡發(fā)的全過程，則稱為軟件工程支撐環(huán)境。過程：是為了獲得高質(zhì)量的軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項任務(wù)的工作步驟。*1.傳統(tǒng)方法學(xué)傳統(tǒng)方法學(xué)也稱為生命周期方法學(xué)或結(jié)構(gòu)化范型。采用結(jié)構(gòu)化技術(shù)（結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)化實現(xiàn)）來完成軟件開發(fā)的各項任務(wù)，并使用適當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蜍浖こ汰h(huán)境來支持結(jié)構(gòu)化技術(shù)的運用。

前一個階段任務(wù)的完成是開始進行后一個階段工作的前提和基礎(chǔ)，而后一階段任務(wù)的完成通常是使前一階段提出的解決更進一步具體化，加進了更多的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。*2.面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)把數(shù)據(jù)和行為看成同等重要，它是一種以數(shù)據(jù)為主線，把數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作緊密地結(jié)合起來的方法。

要點：（1）把對象（object）作為融合了數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)上的操作行為的統(tǒng)一的軟件構(gòu)件。（2）把所有對象都劃分成類（class）。（3）按照父類（基類）與子類（派生類）的關(guān)系，把若干個相關(guān)類組成一個層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)（類等級）。（4）對象彼此間僅能通過發(fā)送消息相互聯(lián)系。*1.4軟件生命周期軟件生命周期軟件定義軟件開發(fā)運行維護問題定義可行性研究需求分析總體設(shè)計詳細(xì)設(shè)計編碼和單元測試綜合測試確定軟件開發(fā)工程必須完成的總目標(biāo)；確定工程的可行性；導(dǎo)出實現(xiàn)工程目標(biāo)應(yīng)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。具體設(shè)計和實現(xiàn)在前一個時期定義的軟件。使軟件持久地滿足用戶的需要*軟件生命周期各個階段的基本任務(wù)1.問題定義

要解決的問題是什么？2.可行性研究

對于上一個階段所確定的問題有行的通的解決辦法嗎？3.需求分析

為了解決這個問題，目標(biāo)系統(tǒng)必須做什么？4.總體設(shè)計

概括地說，應(yīng)該怎樣實現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)？5.詳細(xì)設(shè)計

應(yīng)該怎樣具體地實現(xiàn)這個系統(tǒng)呢？*6.編碼和單元測試

寫出正確的容易理解、容易維護的程序模塊。7.綜合測試

通過各種類型的測試使軟件達(dá)到預(yù)定的要求。8.軟件維護

通過各種必要的維護活動使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需要。改正性維護：診斷和改正在使用過程中發(fā)現(xiàn)的軟件錯誤。適應(yīng)性維護：修改軟件以適應(yīng)環(huán)境的變化。完善性維護：根據(jù)用戶的要求改進或擴充軟件使它更完善。預(yù)防性維護：修改軟件為將來的維護活動預(yù)先做準(zhǔn)備。*1.5軟件過程

是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項任務(wù)的工作步驟。1.5.1瀑布模型

需求分析驗證規(guī)格說明驗證設(shè)計驗證編碼測試綜合測試維護*1.瀑布模型的特點

（1）階段間具有順序性和依賴性

a.必須等前一階段的工作完成之后，才能開始后一階段的工作；

b.前一階段的輸出文檔就是后一階段的輸入文檔，因此，只有前一階段的輸出文檔正確，后一階段的工作才能獲得正確的結(jié)果。（2）推遲實現(xiàn)的觀點（3）質(zhì)量保證的觀點a.每一階段都必須完成規(guī)定的文檔，沒有交出合格的文檔就是沒有完成該階段的任務(wù)；

b.每一階段結(jié)束前都要對所完成的文檔進行評審，以便盡早發(fā)現(xiàn)問題，改正錯誤。*實際的瀑布模型需求分析驗證規(guī)格說明驗證設(shè)計驗證編碼測試綜合測試維護變化的需求驗證*2.瀑布模型的優(yōu)點

（1）可強迫開發(fā)人員采用規(guī)范的方法；（2）嚴(yán)格地規(guī)定了每個階段必須提交的文檔；（3）要求每個階段交出的所有產(chǎn)品都必須經(jīng)過質(zhì)量保證小組的仔細(xì)驗證。3.瀑布模型的缺點

瀑布模型由文檔驅(qū)動是它的一個主要缺點，很可能導(dǎo)致最終開發(fā)出的軟件產(chǎn)品不能真正滿足用戶的需求。*1.5.2快速原型模型是快速建立起來的可以在計算機上運行的程序，它所能完成的功能往往是最終產(chǎn)品能完成的功能的一個子集?？焖僭万炞C規(guī)格說明驗證設(shè)計驗證編碼測試綜合測試維護變化的需求驗證*快速原型模型的優(yōu)點：（1）有助于保證用戶的真實需求得到滿足；（2）不帶反饋環(huán)，軟件產(chǎn)品開發(fā)基本上是線性順序進行的。*1.5.3增量模型需求分析驗證規(guī)格說明驗證概要設(shè)計驗證維護針對每個構(gòu)件，完成詳細(xì)設(shè)計、編碼和集成，經(jīng)測試后交付給用戶*增量模型的優(yōu)點：

（1）能在較短時間內(nèi)向用戶提交可完成部分工作的產(chǎn)品；（2）逐步增加產(chǎn)品功能可以使用戶有較充裕的時間學(xué)習(xí)和適應(yīng)新產(chǎn)品，從而減少一個全新的軟件可能給客戶組織帶來的沖擊。*1.