精品课件-软件工程-软件工程-第15章第4节
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软件工程概论教程
江苏工业学院信息科学与工程学院 卢 莹
（3）模块化的依据： 把复杂的问题分解成许多容易解决的小问题时，原 来的问题也就容易解决了。
l设函数 C(x) 表示问题x的复杂程度，函数 E(x) 表示解决问题x需要
的工作量(时间)。
对于两个问题P1和P2：
如果： C(P1) > C(P2)
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2．软件设计与分析模型的关系 （图4.1）
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l结构化分析结果为结构化设计提供了最基本的输入信息 （1）数据设计：将分析阶段的数据模型（E-R图、数据字
典）转变成实现软件所需要的数据结构。
（2）体系结构设计：将分析阶段的功能模型（DFD）转变 成软件的模块框架。
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（1）模块：由边界元素限定的程序单元。 l 模块是构成程序的基本构件，是指用一个名字可以 调用的一段程序语句，可以将模块理解成类似“子 程序(函数)”的概念。
（2）模块化的含义：将程序划分成独立命名且可独立访问 的若干模块，每个模块完成一个子功能；将模块集成 起来构成一个整体，完成指定的系统功能。
◆人类的认知过程遵守Miller法则： 一个人在任何时候都只能把注意力集中在(7±2)个 知识块上。
◆逐步求精技术的作用： 把精力集中在与当前开发阶段最相关的那些方面上， 而忽略那些对整体解决方案来说是必要的、然而目 前还不需要考虑的细节，这些细节留到以后再考虑。
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则：E(P1) > E(P2)
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02
需求分析的方法包括功能分析 、数据流图、实体关系图等。
03
需求分析过程中需要关注需求 的可实现性和可验证性，以确 保开发的软件能够满足用户的 需求。
需求规格说明
01
需求规格说明是软件需求工程的重要输出，它详细描述了软件 系统的功能、性能、安全等方面的要求。
02
需求规格说明应该清晰、准确、完整，并且易于理解和验证。
软件架构的重要性
软件架构决定了软件系统的性能、 可维护性、可扩展性和安全性等 关键特性，是软件设计过程中最 重要的环节之一。
常见的软件架构
常见的软件架构包括单体应用架 构、微服务架构、服务导向架构 等，不同的架构适用于不同的应 用场景。
数据设计
数据设计概述
数据设计是指对软件系统中的 数据进行规划、组织、存储和
06
软件维护工程
软件维护的定义与分类
总结词
软件维护是软件工程的重要环节，涉及对已交付软件产品的修改、完善和优化。
详细描述
软件维护是指在软件交付后，为了改正错误、改进性能或其他目的，对软件进行的修改活动。根据维护活动的内 容和性质，软件维护可分为纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。
软件维护的过程
管理的方法和过程。
数据模型
数据模型是数据设计的核心， 包括概念数据模型、逻辑数据 模型和物理数据模型等。
数据存储
数据存储是数据设计的关键环节 ，需要考虑数据的存储介质、存 储方式和存储容量等因素。
数据安全
数据安全是数据设计的重要考 虑因素，包括数据的加密、备
份、恢复和访问控制等。
界面设计
界面设计概述
需求规格说明
将收集到的需求整理成文档，明确软件的功能、性能、安全 性等要求。
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问题定义（续）
系统全部弄清楚了。还有一些人可能会给你展示一些企业的十分详 尽的管理示图，如物资流管理图、生产管理图、计划财务管理图等。 因为他们也可能认为，只要分析员把这些图看懂了，就会对他们要 建立的系统搞清楚了。
但是，在问题定义阶段千万不要陷入到这些表格和图纸中。因为不 管是表格还是图纸，其中都包含了大量的、只有用户才能懂的术语。 当然，并不是说在问题定义阶段，这些图纸表格没有一点作用。对 一些关键性的语汇可以请用户讲清楚，这样有利于问题定义的准确 性。
快速原型（续）——类型之三
为了保证软件产品的质量，在总体设计和详细设计过程中，用 原型来验证总体结构或某些关键算法。如果设计方案验证完成后就 将原型丢弃，则构造原型的工具不必与目标系统的生产环境一致。 如果想把原型作为最终产品的一部分，原型和目标系统可使用同样 的程序设计语言。
快速原形的开发过程
问题定义的目的是要在短时间内，对用户的要求有一个比较准确的 估计，对要实现的系统规模做到胸中有数。但仅有这些还不够，还 要搞清用户不打算干什么，在这个系统中哪些内容不用实现。工作 的宗旨是搞清要做什么并划清要实现的系统的范围边界。
在完成问题定义的过程中，用户在一开始，可能会给你大堆大堆的 表格，因为他们可能认为只要把表格给你讲清楚，你就会对这个
系统定义与用户 需求分析
原型设计 编码
完善原 型
测试原 型
产品系统的设 计实现
第三课时
喷泉模型 软件重用模型
第一章第三课时
喷泉模型
基于喷泉模型，Hodge等人提出将软件开发过程
划分为概念模型分析、系统设计、对象设计与实现、
测试和系统组装集成等五个阶段，它也体现出分析
和设计之间的重叠 ①概念模型分析：这个阶段主
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目录 CONTENTS
• 软件工程概述 • 软件开发过程与方法 • 需求分析与管理 • 系统设计与实现 • 测试与质量保证 • 项目管理与团队协作 • 软件维护与演化 • 新兴技术在软件工程中的应用
01
软件工程概述
软件工程定义与发展
软件工程的定义
软件工程是一种系统性的方法，用于 开发、运行和维护软件。它涵盖了从 需求分析、设计、编码、测试到维护 的整个软件生命周期。
01
风险识别
通过项目分析、经验借鉴等方法 ，识别潜在的项目风险。
03
风险应对策略
针对不同类型的风险，制定相应 的应对策略，如风险规避、风险
减轻、风险转移等。
02
风险评估
对识别出的风险进行评估，确定 风险等级和影响程度。
04
风险监控
定期监控项目风险状况，及时调 整风险管理策略，确保项目顺利
进行。
07
段都有明确的输入和输出。
螺旋引入风险分析，采用迭代方式逐步开发
和完善软件。
原型模型
03
快速构建软件原型，通过用户反馈不断修改和完善原型，最终
得到符合用户需求的软件产品。
敏捷软件开发方法
01
Scrum
一种轻量级的敏捷开发框架，强 调跨职能团队、迭代开发和持续 反馈。
02
极限编程（XP）
收集需求信息
通过访谈、问卷调查、原型评估等方法，收集详细的 需求信息。
整理需求文档
对收集到的需求信息进行分类、筛选和整理，形成初 步的需求文档。
需求规格说明书编写
明确编写目的
阐述需求规格说明书的目标、范围和读者对象。
详细描述功能需求
采用用例图、流程图等方式，详细描述每个功能 的需求，包括输入、输出、处理逻辑等。
目录 CONTENTS
• 软件工程概述 • 软件开发过程与方法 • 需求分析与管理 • 系统设计与实现 • 测试与质量保证 • 项目管理与团队协作 • 软件维护与演化 • 新兴技术在软件工程中的应用
01
软件工程概述
软件工程定义与发展
软件工程的定义
软件工程是一种系统性的方法，用于 开发、运行和维护软件。它涵盖了从 需求分析、设计、编码、测试到维护 的整个软件生命周期。
01
风险识别
通过项目分析、经验借鉴等方法 ，识别潜在的项目风险。
03
风险应对策略
针对不同类型的风险，制定相应 的应对策略，如风险规避、风险
减轻、风险转移等。
02
风险评估
对识别出的风险进行评估，确定 风险等级和影响程度。
04
风险监控
定期监控项目风险状况，及时调 整风险管理策略，确保项目顺利
进行。
07
段都有明确的输入和输出。
螺旋引入风险分析，采用迭代方式逐步开发
和完善软件。
原型模型
03
快速构建软件原型，通过用户反馈不断修改和完善原型，最终
得到符合用户需求的软件产品。
敏捷软件开发方法
01
Scrum
一种轻量级的敏捷开发框架，强 调跨职能团队、迭代开发和持续 反馈。
02
极限编程（XP）
收集需求信息
通过访谈、问卷调查、原型评估等方法，收集详细的 需求信息。
整理需求文档
对收集到的需求信息进行分类、筛选和整理，形成初 步的需求文档。
需求规格说明书编写
明确编写目的
阐述需求规格说明书的目标、范围和读者对象。
详细描述功能需求
采用用例图、流程图等方式，详细描述每个功能 的需求，包括输入、输出、处理逻辑等。
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需求分析是一项重要的工作，也是困难的工作。该阶 段是用户与软件人员双方讨论协商的阶段，由用户提出问 题，软件开发人员给出问题的解答。用户的业务活动和业 务环境对软件开发人员来说是不熟悉的，要想在短期内搞 清楚是不太可能的；用户只熟悉本身的业务活动和业务环 境，不熟悉计算机技术。由于这两方面人员缺乏共同的语 言，开发人员往往急于求成，于是在未明确软件系统应该 “做什么”的情况下，就开始进行设计、编程，而用户则 不清楚软件人员在设计怎样的一个系统，直至系统完成交 付用户之后，才发现它不符合要求，但这为时已晚，这类 教训国内外都不少见。用户与开发人员无共同语言，很难 进行交流，这是需求分析阶段的特点之一。
在性能描述中说明系统应达到的性能和应该满足 的条件，以及测试的方法和标准，预期的软件响应和 可能需要考虑的特殊问题。
参考文献目录中应包括与该软件有关的全部参考 文献，其中包括前期的其它文档、技术参考资料、产 品目录手册以及标准等。
附录部分包括一些补充资料，如列表数据、算法 的详细说明、框图、图表和其它材料。
2) 推荐方案 根据可行性研究结果要做出的决定是：是否继续
按预定目标进行开发。可行性分析人员必须清楚地表 明他对这个关键性决定的建议。如果认为值得继续进 行这项开发工程，则应提供一种最好的解决方案，并 说明理由。
3) 软件开发计划 分析人员应该为推荐的系统草拟一份软件开发计
划。软件开发计划是根据用户提出的功能性要求，开 发时间和费用的限制而制定的，它要说明该项目需要 的硬件资源和软件资源，需要的开发人员的层次和数 量，项目开发费用的估算，开发进度的安排等。
计划期 开发期 运行期
问题定义 项目说明
可行性研究 可行性分析报告
需求分析 需求说明书
设计 设计说明书
软件工程课程ppt课件
项目管理工具
如Microsoft Project、JIRA等，用于项目计划制定、 任务跟踪和团队协作。
团队协作与沟通
团队协作的重要性
建立高效协作机制，提 高团队整体效能。
沟通技巧
倾听、表达清晰、及时 反馈等，促进团队成员 之间的有效沟通。
协作工具
如Git、GitHub、 Confluence等，支持版 本控制、代码托管和团 队协作。
软件工程课程ppt课 件
目录
• 软件工程概述 • 软件需求分析 • 软件设计 • 软件开发 • 软件测试与质量保证 • 软件维护与演化 • 软件工程管理与实践
01
软件工程概述
软件工程的定义与发展
定义
软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效、实用和高质量的软件的学科。
发展历程
从20世纪60年代的软件危机开始，软件工程逐渐发展成为一个独立的学科领域，经历了瀑布模 型、螺旋模型、敏捷开发等不同的开发模式和方法。
阐述持续集成和持续交付的概念、原 理和实践，以及如何通过持续集成和 持续交付来加速软件的演化过程并提 高软件的质量。
07
软件工程管理与实践
项目管理方法与工具
传统项目管理方法
包括瀑布模型、螺旋模型等，强调项目计划、进度控 制和风险管理。
敏捷项目管理方法
如Scrum、Kanban等，注重快速响应变化、持续集 成和交付。
兼容性测试
测试软件在不同硬件、操 作系统、浏览器等环境下 的兼容性。
自动化测试
使用自动化工具进行软件 测试，提高测试效率和准 确性。
缺陷管理与跟踪
缺陷记录
详细记录缺陷信息，包括缺陷描述、重现 步骤、严重程度等。
缺陷分析
对缺陷进行统计分析，找出缺陷产生的原 因和规律。
如Microsoft Project、JIRA等，用于项目计划制定、 任务跟踪和团队协作。
团队协作与沟通
团队协作的重要性
建立高效协作机制，提 高团队整体效能。
沟通技巧
倾听、表达清晰、及时 反馈等，促进团队成员 之间的有效沟通。
协作工具
如Git、GitHub、 Confluence等，支持版 本控制、代码托管和团 队协作。
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目录
• 软件工程概述 • 软件需求分析 • 软件设计 • 软件开发 • 软件测试与质量保证 • 软件维护与演化 • 软件工程管理与实践
01
软件工程概述
软件工程的定义与发展
定义
软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效、实用和高质量的软件的学科。
发展历程
从20世纪60年代的软件危机开始，软件工程逐渐发展成为一个独立的学科领域，经历了瀑布模 型、螺旋模型、敏捷开发等不同的开发模式和方法。
阐述持续集成和持续交付的概念、原 理和实践，以及如何通过持续集成和 持续交付来加速软件的演化过程并提 高软件的质量。
07
软件工程管理与实践
项目管理方法与工具
传统项目管理方法
包括瀑布模型、螺旋模型等，强调项目计划、进度控 制和风险管理。
敏捷项目管理方法
如Scrum、Kanban等，注重快速响应变化、持续集 成和交付。
兼容性测试
测试软件在不同硬件、操 作系统、浏览器等环境下 的兼容性。
自动化测试
使用自动化工具进行软件 测试，提高测试效率和准 确性。
缺陷管理与跟踪
缺陷记录
详细记录缺陷信息，包括缺陷描述、重现 步骤、严重程度等。
缺陷分析
对缺陷进行统计分析，找出缺陷产生的原 因和规律。
《软件工程全》课件
软件质量的标准
软件质量的标准包括ISO 9126、 McCall等，它们从不同角度对软 件质量进行了描述和评价。
单元测试
单元测试的概念
单元测试是对软件中的最小可测试单 元进行检查和验证。在面向对象编程 中，单元测试通常是对类的方法进行 测试。
单元测试的方法
单元测试的方法包括白盒测试和黑盒 测试。白盒测试需要了解内部实现细 节，而黑盒测试只需要关注输入和输 出结果。
软件工程的定义
详细描述
软件工程是一门研究软件开发和维护的学科，它采用工程化的方法和技术，将 系统化的开发过程、先进的开发技术和高效的开发管理结合起来，以高效地开 发高质量的软件产品。
软件工程的历史与发展
总结词：软件工程的历史与发展
详细描述：软件工程的历史可以追溯到20世纪60年代 。最初，软件开发主要依靠程序员的手动编程，随着软 件规模的扩大和复杂性的增加，软件开发过程中的问题 逐渐显现。为了解决这些问题，软件工程的概念和方法 逐渐形成和发展。随着时间的推移，软件工程不断演进 和完善，形成了许多经典的软件开发模型和方法论，如 瀑布模型、螺旋模型、迭代模型等。同时，随着技术的 不断发展，软件工程也在不断引入新的技术和方法，如 敏捷开发、持续集成和持续交付等。
系统测试与验收测试
系统测试的概念
系统测试是对整个系统的功能、性能 和其他方面进行全面的测试，以确保 系统能够满足用户需求。
验收测试的概念
验收测试是用户对系统的最终验收过 程，其目的是确认系统是否符合合同 或需求规格说明中的要求。
PART 06
软件维护与演化
软件维护的定义与分类
定义
软件维护是在软件运行过程中，为了改正错误、满足新的需求、改进性能等目的，对软件进行的修改和调整。
软件质量的标准包括ISO 9126、 McCall等，它们从不同角度对软 件质量进行了描述和评价。
单元测试
单元测试的概念
单元测试是对软件中的最小可测试单 元进行检查和验证。在面向对象编程 中，单元测试通常是对类的方法进行 测试。
单元测试的方法
单元测试的方法包括白盒测试和黑盒 测试。白盒测试需要了解内部实现细 节，而黑盒测试只需要关注输入和输 出结果。
软件工程的定义
详细描述
软件工程是一门研究软件开发和维护的学科，它采用工程化的方法和技术，将 系统化的开发过程、先进的开发技术和高效的开发管理结合起来，以高效地开 发高质量的软件产品。
软件工程的历史与发展
总结词：软件工程的历史与发展
详细描述：软件工程的历史可以追溯到20世纪60年代 。最初，软件开发主要依靠程序员的手动编程，随着软 件规模的扩大和复杂性的增加，软件开发过程中的问题 逐渐显现。为了解决这些问题，软件工程的概念和方法 逐渐形成和发展。随着时间的推移，软件工程不断演进 和完善，形成了许多经典的软件开发模型和方法论，如 瀑布模型、螺旋模型、迭代模型等。同时，随着技术的 不断发展，软件工程也在不断引入新的技术和方法，如 敏捷开发、持续集成和持续交付等。
系统测试与验收测试
系统测试的概念
系统测试是对整个系统的功能、性能 和其他方面进行全面的测试，以确保 系统能够满足用户需求。
验收测试的概念
验收测试是用户对系统的最终验收过 程，其目的是确认系统是否符合合同 或需求规格说明中的要求。
PART 06
软件维护与演化
软件维护的定义与分类
定义
软件维护是在软件运行过程中，为了改正错误、满足新的需求、改进性能等目的，对软件进行的修改和调整。
软件工程基础ppt课件
类图
描述类、接口以及它们之间的关系。
时序图
描述对象之间的交互顺序和时间顺序。
状态图
描述对象的状态转换。
活动图
描述工作流或操作流程中的活动和决策点 。
设计模式
单例模式
确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
工厂模式
创建对象的最佳实践，将对象的创建与使用分离。
观察者模式
定义对象之间的依赖关系，当一个对象改变状态时，其依赖对象自动更新。
06 软件项目Biblioteka 理项目计划与组织项目计划制定
制定详细的项目计划，包括项目目标、 范围、时间表、资源需求和预算。
团队组织
根据项目需求组建团队，明确团队成 员的角色和职责，建立有效的沟通机
制。
任务分解
将项目拆分成若干个可执行的小任务， 明确每个任务的负责人和完成时间。
项目文档管理
制定项目文档编写规范，确保项目过 程中产生的文档及时归档和更新。
确定系统边界
根据需求分析结果，确定系统的功能边界和范围。
需求规格说明
01
编写需求规格说明 书
根据需求分析结果，编写详细的 需求规格说明书，包括功能需求、 性能需求、安全需求等。
02
评审与修改
对编写完成的需求规格说明书进 行评审和修改，确保其准确性和 完整性。
03
发布与跟踪
将需求规格说明书发布给相关人 员，并对其后续变更进行跟踪和 管理。
项目管理工具（如Jira）
项目管理工具是用于协助团队管理和跟踪项目进度的软件，它可以帮助项目经理和团队成员更好地协 作和管理项目。
Jira是流行的项目管理工具之一，它提供了任务管理、缺陷跟踪、需求管理等功能，支持敏捷开发和传 统项目管理方法。
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15.4.1 软件工程标准化的定义
15.4.2 软件工程标准化的意义
积极推行软件工程标准化，其道理是显而易见的。 仅就一个软件开发项目来说，有许多层次、不同分 工的人员相互配合，在开发项目的各个部分以及各 开发阶段之间也都存在着许多联系和衔接问题。如 何把这些错综复杂的关系协调好，需要有一系列统 一的约束和规定。在软件开发项目取得阶段成果或 最后完成时，需要进行阶段评审和验收测试。投入 运行的软件，其维护工作中遇到的问题又与开发工
15.4.3 软件工程标准的层次
3. 行业标准 由行业机构、学术团体或国防机构制定的适合某 个行业的标准，主要有： (1) IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)：即美国电气与电子工 程师学会。 (2) GJB：即中华人民共和国国家军用标准。
15.4.1 软件工程标准化的定义
国家标准代号：(1) GB：中华人民共和国强制性国 家标准；(2) GB/T：中华人民共和国推荐性国家标准； (3) 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件。 具体内容见表15-3、表15-4、表15-5、表15-6和表 15-7。
15.4.1 软件工程标准化的定义
15.4.3 软件工程标准的层次
根据软件工程标准制定的机构与适用的范围，它分 为国际标准、国家标准、行业标准、企业规范及项 目(课题)规范5个等级。 1. 国际标准 由国际标准化组织ISO(International Standards Organization)制定和公布，供世界各国参考的标 准。该组织有很大的代表性和权威性，它所公布的 标准有很大权威性。ISO 9000是质量管理和质量保
15.4.3 软件工程标准的层次
4. 企业规范 大型企业或公司所制定的适用于本部门的规范。例 如IBM制定的《程序设计开发指南》。 5. 项目(课题)规范 某一科研生产组织为该项目专用的软件工程规范。 例如《计算机集成制造系统(CIMS)的软件工程规 范》。
15.4.4 文档的作用与分类
1. 文档的作用 文档是指某种数据媒体和其中所记录的数据。在软 件工程中，文档用来表示对需求、工程或结果进行 描述、定义、规定、报告或认证的任何书面或图示 的信息。它们描述和规定了软件设计和实现的细节， 说明使用软件的操作命令。文档也是软件产品的一 部分，没有文档的软件就不成为软件。软件文档的 编制在软件开发工作中占有突出的地位和相当大的
15.4.1 软件工程标准化的定义
软件工程标准的类型也是多方面的。它可能包括 过程标准(如方法、技术及度量等)、产品标准 (如需求、设计、部件、描述及计划报告等)、专 业标准(如职别、道德准则、认证、特许及课程 等)以及记法标准(如术语、表示法及语言等)。 标准的层次分为：(1) 国际标准；(2) 国家标准； (3) 行业标准；(4) 地方标准；(5) 企业标准。 标准的类型分为：(1) 强制性标准；(2) 推荐性
15.4.4 文档的作用与分类
2. 文档的分类 软件开发项目生存期各阶段应包括的文档以及与 各类人员的关系见表15-8。
15.4.4 文档的作用与分类
谢谢！ 西安电子科技大学出版社
每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
知识就是力量，感谢支持！
----谢谢大家！！
西安电子科技大学出版社
1的定义
随着软件工程学的发展，人们对计算机软件的认识 逐渐深入。软件工作的范围从只是使用程序设计语 言编写程序，扩展到整个软件生存期。诸如软件概 念的形成、需求分析、设计、实现、测试、安装和 检验、运行和维护，直到软件淘汰(为新的软件所 取代)。同时还有许多技术管理工作(如过程管理、 产品管理和资源管理)以及确认与验证工作(如评审 和审计、产品分析及测试等)常是跨软件生存期各
15.4.3 软件工程标准的层次
(2) ANSI(American National Standards Institute): 即美国国家标准协会。这是美国一些 民间标准化组织的领导机构，具有一定的权威性。 (3) BS(British Standard)：即英国国家标准。 (4) DIN：即德国标准协会。 (5) JIS(Japanese Industrial Standard)：即日 本工业标准。