1 软件及软件工程介绍

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生产率
• 生产率和质量存在内在联系，但不存在根本 对立。 • 影响软件生产率的主要因素
– 人复杂性，需求和设计约束 改变的项数及变化的程度 – 过程因素：使用的分析和设计技术，程序语言和 CASE工具及复审技术 – 资源因素： CASE工具， 软硬件资源的可用性
– 如微软，Lotus
• 互联网增值服务(1994年至今)
– 如雅虎、谷歌、腾讯。收入模式不再是通过销 售软件获得，而是通过应用来自外部软件公司
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全球软件产业的发展
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第1章 软件及软件工程介绍
• 计算机软件(software)
– 是计算机系统中的程序、数据及其相关文档的 完整集合。 – 是重要的科技领域 – 是软件产业的核心
• 结论：按工程化的原则和方法组织软件开 发工作 • 软件发展改变了人们对软件的看法，软件
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软件生存期
• 又称为软件生命周期(Life cycle)
– 通常分为3个阶段：定义、开发和维护
• 软件定义 ：(做什么)
– 问题定义、可行性研究、需求分析
• 软件开发：包括设计和实现
– 设计包括概要设计、详细设计 – 实现包括编码和测试； – 测试包括单元测试、集成测试
• 软件的作用：
– 产品 – 产品生产载体
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软件产业的发展阶段
• 早期专业的服务公司(1949-1959) • 早期软件产品公司(1959-1969) • 强大的企业解决方案提供商的出现(19691981)
– 如Oracle，Sybase(华尔街数据库提供商)，IBM
• 客户大众市场软件(1981-1984)
• 软件的作用：
– 产品 – 产品生产载体
软件的分类
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计算机软件的分类
• 按功能分：
例如： ① 操作系统和编译程序; – 系统软件 ② 数据库管理系统, 网络软件, – 支撑(工具)软件 RationalRose, 软件开发环境; ③ 工程/科学计算软件, 嵌入式软件, – 应用软件 Web应用软件，人工智能软件, 按工作方式分 电子表格, CAD软件
• 按服务对象的范围分
– 定制(项目)软件： 军用指挥系统/卫星控制系统 – 产品软件： 由软件开发机构开发直接提供给市 场
• 按使用频度分
– 一次性软件：普查类软件 – 高频度软件：天气预报计算软件
• 按软件失效的影响分
– 低稳定性软件： 如游戏软件; 字处理
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软件的特性
• • • • • 形态特性：不可见的逻辑实体 智能特性：凝聚了大量的脑力劳动 开发特性：尚未完全摆脱手工方式 质量特性：无法得到没有缺陷的软件产品 生产特性：复制简单，但开发成本高
– 质量指软件产品正确、可用。
• 正确性指软件产品达到预期功能的程度。
• 可用性指软件基本结构、实现性能及文档为用户可 用的程度。
– 生产率指开销适宜。
• 开销合宜是指软件开发、运行的整个周期、成本开 销满足用户要求的程度。 • 单位是 代码行/人月， 功能点/人月。
• 目标：就是生产具有正确性、可用性以及
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如何开发软件? 怎样满足对软件日益增长的 需求？如何维护数量不断膨胀的已有软件？
• 软件危机的解决方法
– 充分吸取与借鉴人类长期以来从事各种工程项 目所各界的行之有效的原理/概念/技术和方法， 吸取以前软硬件研究与开发的经验教训 – 开发软件工程支撑环境
– 从管理和技术两方面着手，将软件开发工作变 成一种组织良好/管理严密/各类人员协同配合 的项目工程
• 管理特性：对大规模知识型工作者的智力劳 动管理 • 环境特性：依赖于计算机系统环境
• 维护特性：维护工作量很大，修改可能引入
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软件危机
• 背景
– 1960s，计算机硬件迅速发展，软件发展滞后
• 表现：
– 软件开发周期长、成本高、质量差、维护困难
• 原因：
– 缺乏开发经验和数据积累 – 缺少合适的交流方法和需求描述工具 – 开发过程不规范 – 测试阶段检测不充分
(如何做)
• 运行维护：(保持软件持久)
– 发布、实施、维护、升级
定义
开发
运行维护
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软件工程的框架
• 可概括为：目标、过程和原则。
– 软件工程目标：生产具有正确性、可用性以及 开销合宜的产品。
– 软件工程过程：生产一个最终能满足需求且达 到工程目标的软件产品所需要的步骤。包括开 发过程、支持过程、管理过程等。 – 软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持 以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原 则。
•
– – – –
实时处理软件 分时软件 交互式软件 批处理软件
① ② ③ ④
航空订票、信息查询 一台主机多个终端，unix操作系统 训练系统、游戏软件 打印机的后台处理
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• 按规模分
– 微型软件(5百行以内); 小型(2千行); 中型(5万行) – 大型(10万行); 甚大型(1百万行); 巨型(1千万行)
第1章 软件及软件工程介绍
• 计算机软件(software)
– 是计算机系统中的程序、数据及其相关文档的 完整集合。 – 是重要的科技领域 – 是软件产业的核心
• 软件的作用：
– 产品 – 产品生产载体
软件的分类
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计算机软件：重要的科技领域
• 计算机软件的发展
– 第一阶段(1946-1956)：
• 科学计算程序， 服务性程序和程序库， • 无管理、无文档
• 学习研究工程化的软件开发方法，使开发 过程更加规范。培养学生的软件素质，提
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软件工程框架
目标 用 性 正 确 性 合 基 本 过 程 算
性
支 持 过 程 过程
可
选取适宜的开发模型 原 采用合适的设计方法 则 提供高质量的工程支持
重视软件工程的管理
组 织 过 程
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软件工程的目标
• 软件工程的目标: 是运用先进的软件开发技 术和管理方法来提高软件的质量和生产率。
– 第二阶段(1956-1968)：
• 操作系统， 数据库管理系统， • 延期完成、难以维护
– 第三阶段(1968-现在)：
• 软件工程阶段(1970-1990) • 面向对象软件工程阶段(1980-现在)
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• （汉森人工智能）
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第1章 软件及软件工程介绍
• 计算机软件(software)
– 是计算机系统中的程序、数据及其相关文档的 完整集合。 – 是重要的科技领域 – 是软件产业的核心