软件工程复习

1.软件的概念：软件是计算机系统屮的一个重要组成部分，它是包括程序相关文档的完整集合。

其中，程序是桉事先设计的功能和性能要求执行的指令序列；文档是与程序开发、维护和使用有关的图文材料。

同时，软件是用户和硬件之间的接口，用户通过软件与计算机进行交互。

软件由两部分组成：计算机程序和相关文档。

软件是用户和硬件之间的接口。

2.软件的特点1)软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体，因而它具有抽象性。

2)软件是开发出来的，不是制造出来的。

3)软件可能被废弃，但不会被用坏。

4)以往的软件大多是定制的，而不是装配的。

5)软件的开发和运行常常受到计算机系统的限制，对计算机系统有着不同程度的依赖性。

3.软件的分类（按照软件的作用）1）系统软件：能与计算机系统紧密配合在一起，使计算机系统各部分、相关软件和数据协调高效工作的软件。

2）应用软件：在系统软件的支持下，在特定领域内开发，为特定目的服务的一类软件。

3）支撑软件：也叫工具软件，是协助用户开发软件的工具性软件。

4）可复用软件：各种标准函数库，其中的标准函数不需构造，可直接使用。

4. 软件的发展1)程序设计阶段（1946~1956年）这一阶段从第一台计算机上的第一个程序出现持续到实用的高级程序设计语言出现以前。

这一阶段系统开发的主要特点是：（1）程序设计是一种由人发挥创造才能的技术领域。

（2）程序开发者只是为了满足自己的需要，对和程序有关的文档的重要性认识不足。

2)程序系统阶段（1956~1968年）这一阶段从实用的高级程序设计语言出现持续到软件工程出现。

采用了实用的高级程序设计语言，出现了操作系统，开始使用数据库及其管理系统。

在软件发展的这个阶段，由于软件的复杂程度提高，规模增大，研制周期较长，而软件技术的进步不能满足发展的要求，软件质量得不到保证，成本不断提升，软件开发的生产率无法提高，致使问题积累起来，形成了日益尖锐的矛盾。

这就导致了软件危机。

问题归结起来有：（1）软件开发无计划性；（2）软件需求不充分；（3）软件开发过程无规范；（4）软件产品无译测手段。

3)软件工程阶段（1968年以来）软件工程出现以后迄今为软件工程阶段。

这一阶段的特点：①软件应用领域不断扩展；②开发方式逐步由个体合作方式转向工程方式；③致力研究软件开发过程本身，研究各种软件开发范型与模型；④除了软件传统技术继续发展外，人们着重研究以智能化、自动化、集成化、并行化以及自然化为目标的软件开发新技术；⑤注意研究软件理论，特别是软件开发过程的本质。

5．软件工程的定义SE(Software Engineering)是指导软件开发和维护的工程性学科，它以计算机科学理论和其他相关学科的理论为指导，采用工程化的概念、原理、技术和方法进行软件的开发和维护，把经过时间考验而证明是正确的管理技术和当前能够得到的最好技术方法结合起来，以较少的代价获得高质量的软件并维护它。

6．软件工程的框架软件工程目标：生产具有正确性、可用性及开销适宜的产品。

1）正确性：表明软件产品达到预期功能的程度2）可用性：表明软件基本结构、实现和文档为用户所接受的程度。

3）开销适宜：表明软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。

软件工程活动：生产一个最终满足需求并达到工程目标要求的软件产品所需要的一系列步骤。

1）需求分析：需求获取—目的在于获取软件需求定义；分析建模—目的在于生成详细的分析模型和需求规格说明。

2）设计：概要设计—建立整个软件体系结构；详细设计—产生编程人员可用的模块说明。

3）实现：把设计结果转换为可执行的程序代码。

4）验证和确认：贯穿于整个开发过程，目的确保产品满足用户的要求。

5）支持：包括修改和完善。

软件工程的基本原则：①选取适宜的开发范型。

在系统设计中，软件需求、硬件需求以及其他因素之间是相互制约、相互影响的，经常需要进行权衡。

因此，必须认清需求定义的易变性，采用适当的开发范型。

②采用合适的设计方法。

在软件设计中，通常需要考虑软件的模块化、抽象和信息隐蔽、局部化、一致性、适应性等特征。

合适的设计方法有助于这些特征的实现，以达到软件工程的目标。

③提供高质量的工具支持。

在软件工程中，软件工具与环境对软件工程的支持非常重要。

④重视开发过程的管理。

软件工程的管理工作直接影响能否有效利用可用资源、生产满足要求的软件产品以以及提高软件组织的生产能力等问题。

7．软件工程的基本原理1)按软件生存周期分阶段制定计划并认真实施2)坚持进行阶段评审3)坚持严格的产品控制4)使用现代程序设计技术5)明确责任6)用人少而精7)不断改进开发过程8．软件生存周期定义：软件生存周期是软件产品的一系列相关活动的整个生命周期，即从形成概念开始，经过开发、交付使用、在使用中不断修改和演进，直到最终被废弃，让位于新的软件产品为止的整个时期。

软件生存周期各个阶段所要完成的基本任务：1）问题定义和可行性研究关键问题：“到底要解决什么问题？在成本和时间的限制条件下能否解决问题？是否值得做？”任务：确定总目标，由软件分析员和用户合作，探讨解决问题的可能方案，并研究完成该项任务的可行性分析，做出成本效值评估。

2）需求分析关键问题：“目标系统应当做什么？”任务：对用户要求进行分析，明确目标系统的功能和非功能需求，并建立分析建模，对目标系统做彻底细化，了解系统的各种细节。

3）软件设计关键问题：“目标系统如何做？”任务：在设计阶段制定设计方案，把已经确定的各项需求转换成一个相应的软件体系结构。

4）程序编码与单元测试关键问题：“编写正确的、可维护的程序代码。

”任务：选择合适的编程语言，把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码，并进行单元测试、调试。

5）综合测试主要任务：做集成测试和确认测试。

6）软件维护软件在运行中可能由于多方面的原因，需要对它进行修改。

分4类：改正性维护、适应性维护、完善性维护、预防性维护。

9．软件过程的定义：从软件开发的观点看，它就是使用适当的资源，为开发软件进行的一组开发活动，在过程结束时将用户要求转化为软件产品。

10. 软件过程活动1)软件规格说明：定义软件产品的功能和操作约束。

2)软件设计与实现：生产满足规格说明的软件产品。

3)软件确认：确认软件产品的有效性，确保该软件所做的是用户所需要的。

4)软件演进：改进软件产品，满足用户新的需求。

11．软件过程模型定义：软件过程模型也称为软件生存周期模型，它是对软件过程的一种抽象表达。

1)瀑布模型定义（原理）：瀑布模型规定了各项软件工程活动，并且规定了这些活动自上而下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落，所以被称为瀑布模型。

特点：1）为软件开发和软件维护提供了一种有效的管理；2）消除非结构化软件，降低软件复杂度，促进软件开发工程化；3）缺乏灵活性，无法解决需求不明确或不准的问题。

优点：适用于需求比较明确的场合，反应了软件工程的实现，特别是较大的工程项目中。

缺点：1）各阶段划分固定，缺乏灵活性，产生大量文档，增加了工作量；2）开发模型是线性的，等到开发过程完成才能看到开发成果，增加了开发的风险；3）早起的错误要等到后期测试才能发现，带来严重后果。

基本活动：1）需求分析与定义2）系统与软件设计3）实现和单元测试4）集成和系统测试5）运行和维护2)快速原型模型（又叫演进模型）定义（原理）：先做试验开发，其目标只是在探索可行性，弄清楚软件需求；然后在此基础上获得较为满意的软件产品。

通常第一次得到的试验性产品称为“原型”。

两种类型：1）演进开发：目的是与客户一起工作，通过一次次向客户演示原型系统并征求他们的意见，再根据他们的要求不断改进，从而演化出满足客户需求的可交付的最终系统；2）废弃原型：目的是通过建立原型，借助原型与客户沟通，探索与理解客户的真正需求规格说明。

原型是一种试验品，参考它来开发系统，但不采取扩充它以形成最终系统的方法，原型一起作用立即废弃。

优点：1）比瀑布方法更有效，可满足客户直接的需求；2）可增量式地开发出需求规格说明，开发出一部分，向用户展示一部分，用户能够及早看到部分软件，及早发现问题。

缺点：过程不可见，系统常常构造的不合理，可能要求特殊的工具和技术。

问题：1）过程是不可见的2）系统常常构造的不合理3）可能要求特殊的工具和技术3)增量模型定义（原理）：把软件产品作为一系列的增量构件来设计、实现和确认。

每个构件由多个相互作用的模块构成，并且能够完成特定的功能。

优点：1）客户不必等到整个系统全部完成就能得到所需要的东西；2）客户可使用较早的增量构件作为原型，用于取得经验，从而获得稍后的增量构件的需求；3）项目失败的风险较低；4）优先级最高的服务首先交付，然后对其他增量构件逐次集成进来。

缺点：很难表示所有增量构件的所要求的公共工具。

4)螺旋模型原理：该模型将瀑布模型和快速原型模型结合起来，并且加入两种模型均忽略了的风险分析。

在螺旋模型中，软件过程表示成一个螺线，在螺线上的每一个循环表示过程的一个阶段。

沿螺线自内向外每旋转一圈便开发出更为完善的一个新的软件模型。

活动：1）制定计划2）风险分析3）实施工程4）客户评估优点：包含了其他的过程模型，每一个螺线周期中可以使用不同的过程模型，有效的控制风险，适合于大型软件的开发。

缺点：使用户接受和相信螺旋模型不容易，且该模型的使用需要具有相当丰富的风险评估经验和专门的知识。

5)喷泉模型原理：它主要提供了对软件复用和面向对象开发方法的支持。

“喷泉”一词本身体现了迭代和无间隙的特性。

特点：1）各阶段相互重叠，反映了软件过程并行性的特点；2）以分析为基础，在分析阶段消耗的资源最多；3）反映了软件过程迭代的自然特性；4）强调增量式开发，整个过程是一个迭代的逐步细化的过程；5）是对象驱动的过程；6）不仅反映了系统的开发全过程，也反映了对象族的开发和复用的过程。

优点：可以提高软件项目开发效率，节省开发时间，适应于面向对象的软件开发过程。

缺点：由于喷泉模型在各个开发阶段是重叠的，因此在开发过程中需要大量的开发人员，因此不利于项目的管理。

此外这种模型要求管理文档，使得审核的难度加大，尤其是面对可能随时加入各种信息、需求与资料的情况。

6)Rational统一开发过程RUP原理：Rational统一过程（RUP）是用例驱动的、以体系结构为核心的、迭代的增量的过程。

三个视角来描述：动态视角：给出模型随时间所经历的各个阶段静态视角：给出所规定的过程活动实践视角：建议在过程中采用最佳软件工程实践RUP中的四个阶段：初始—建立一个系统业务的用例；细化—增进对问题领域的理解；构造—构造整个产品，逐步完善视图、体系结构和计划；移交—关注如何将系统从开发部门移交给用户，并使之在实际环境中工作。

优点：将软件过程阶段的分解和工作流，将软件部署到用户看做是过程的一部分，可以每个阶段使用相关的技术活动。