软件工程 软件工程学概论
软件工程概论
软件工程概论软件工程是一门研究如何以系统性、规范化、可定量的过程化方法去开发和维护软件，以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来的学科。
软件在我们的日常生活中无处不在，从手机上的各种应用程序，到电脑上的操作系统和办公软件，再到控制汽车、飞机等复杂系统的程序。
可以说，软件已经成为了现代社会运行的重要支撑。
然而，要开发出高质量、可靠、易于维护和满足用户需求的软件，并不是一件简单的事情。
这就需要软件工程的知识和方法来指导。
软件工程涵盖了软件生命周期的各个阶段，包括需求分析、设计、编码、测试、维护等。
需求分析是软件开发的第一步，也是最为关键的一步。
在这个阶段，开发人员需要与用户进行充分的沟通，了解用户的需求和期望，确定软件要实现的功能和性能指标。
如果需求分析做得不好，后续的开发工作可能会走很多弯路，甚至导致项目的失败。
设计阶段则是根据需求分析的结果，确定软件的体系结构、模块划分、接口设计等。
好的设计能够提高软件的可扩展性、可维护性和可靠性。
编码是将设计转化为实际的代码实现，这个过程需要遵循一定的编程规范和标准，以保证代码的质量和可读性。
测试是检验软件是否满足需求和质量要求的重要环节。
通过各种测试方法，如单元测试、集成测试、系统测试、验收测试等，发现软件中的缺陷和问题，并及时进行修复。
维护则是在软件交付使用后，对软件进行修改、完善和优化，以适应新的需求和环境变化。
软件工程强调采用工程化的方法来管理软件开发过程。
这包括制定项目计划、进行进度控制、质量管理、成本管理、风险管理等。
项目计划要明确各个阶段的任务、时间节点、责任人等，以确保项目能够按时完成。
进度控制要及时跟踪项目的进展情况，发现偏差并采取措施进行纠正。
质量管理要确保软件产品符合一定的质量标准，通过评审、测试等手段来保证质量。
成本管理要控制项目的开发成本，避免资源的浪费。
风险管理要识别项目中可能存在的风险，并制定相应的应对措施。
软件工程概论知识点
软件工程概论知识点软件工程是研究和应用计算机科学原理、方法和工具来开发和维护高质量的软件系统的工程学科。
它涉及到软件开发的整个生命周期，从需求分析到设计、编码、测试、部署和维护。
以下是软件工程概论的一些重要知识点。
1. 软件开发生命周期软件开发生命周期是软件工程中重要的概念，它包含了软件开发的各个阶段和活动。
常见的软件开发生命周期模型包括瀑布模型、迭代模型、螺旋模型等。
每个模型包括不同的阶段，如需求分析、设计、编码、测试、部署和维护等。
了解软件开发生命周期有助于理解软件开发过程中的活动和任务。
2. 软件需求工程软件需求工程是软件开发的第一步，它涉及到收集、分析、定义和记录软件系统的需求。
需求工程包括需求获取、需求分析、需求规格和需求验证等过程。
通过需求工程，软件开发团队可以确保对用户需求的准确理解，为软件系统的设计和开发提供清晰的目标和指导。
3. 软件设计原则软件设计是软件开发的关键环节，它决定了软件系统的结构、功能和性能。
软件设计原则是指导软件设计过程的一些基本原则，如单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则等。
遵循这些原则可以提高软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
4. 软件开发方法和工具软件开发方法是根据软件开发生命周期的需求，结合特定的软件开发模型，选择合适的方法和工具来开发软件系统。
常见的软件开发方法包括敏捷开发、结构化开发和面向对象开发等。
软件开发工具包括集成开发环境、版本控制工具、测试工具等。
5. 软件质量保证软件质量保证是确保软件系统满足用户需求和规定标准的一系列活动。
软件质量保证包括软件测试、代码审查、性能优化和配置管理等。
通过软件质量保证，可以降低软件系统的缺陷率，提高软件的可靠性和可用性。
6. 软件项目管理软件项目管理是指对软件项目进行规划、组织、协调和控制的一系列活动。
软件项目管理包括项目计划、需求管理、进度管理、风险管理和团队管理等。
有效的软件项目管理可以提高软件项目的成功率和开发效率。
第1章软件工程学概述
1.2.1 软件工程的概念
诸多软件工程的定义所揭示的软件工程 的本质认识是一致的：
软件工程一般更关注于大型软件系统的开发； 其中心任务是控制整个软件系统的复杂性，提高软 件开发的效率，加强人员和技术的管理，更好地满 足用户的需要。
1.2.2 软件工程的基本原理
（1）用分阶段的生命周期计划严格管理
（2）软件产品质量较差，可靠性低。
软件开发过程中不能坚持严格的审查、复审和测试， 使得软件可靠性差、质量问题多。
1.1.2 软件危机的表现
（3）用户对开发出来的软件产品不满意。
开发人员与用户之间的交流不充分，仅对用户需求 有了一个模糊的认识就匆忙开始写程序。这样的结果就 是用户对于所谓已经完成的软件很不满意。
1.1.1 软件危机的定义
➢ 定义
“在计算机软件的开发和维护过程 中所遇到的一系列严重的问题。”
1.1.2 软件危机的表现
（1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。
实际成本往往大大超过估计成本，或开发进度比计 划推迟几个月或一年以上。这种现象极大地影响了软件 开发组织的信誉，也会引起用户的强烈不满。
1.1.1 软件的定义
➢ 软件的经典定义：
软件=“完成特定功能的程序+数据结构+文档”
➢ 软件的特征：
1、软件是开发的，而不是制造的； 2、软件不磨损，但退化； 3、自定义。
1.1.1 软件的定义
➢ 软件发展中的相关问题：
硬件的发展超过软件； 现有软件与用户的要求矛盾； 软件失败导致“灾难性后果”； 需要高质量、高可靠性的软件； 设计的问题使升级和维护十分困难。
（4）软件常常是不可维护的。
在实际项目中，很多程序的错误往往难以修改，而 且不能适应软硬件环境的变化，也无法添加用户需要的 一些新功能。
软件工程概论课后习题答案
软件工程概论课后习题答案软件工程概论郑人杰等版第1章软件与软件工程的概念1.1 举出你所知道的应用软件的例子。
办公软件、嬉戏软件、财务软件、银行软件、人事管理软件、工资管理软件、学籍管理软件等。
1.2 认为“软件就是程序，软件开发就是编程序。
”这种观点是否正确？为什么？认为“软件就是程序，软件开发就是编程序。
”这种观点是错误的。
首先，软件是计算机系统中与硬件互相依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合，程序只是软件的组成部分之一；第二，在软件开发中，编程只是软件开发过程的一个阶段。
1.3 假如将软件开发比作高楼大厦的建筑，可以将软件的设计比作什么？可以将软件的设计比作建造设计，软件设计的成绩相当于建造设计的设计图纸。
1.4 什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会浮现软件危机？软件危机：软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所碰到的一系列严峻问题。
典型表现：(1)对软件开发成本和进度的估量经常很不精确。
(2)用户对“已完成的”软件系统不惬意的现象常常发生。
(3)软件产品的质量往往靠不住。
(4)软件经常是不行维护的。
(5)软件通常没有适当的文档资料。
(6)软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年升高。
(7)软件开发生产率提高的速度，既跟不上硬件的进展速度，也远远跟不上计算机应用快速普及深化的趋势。
产生软件危机的缘由：除了软件本身的特点，其缘由主要有以下几个方面：(1) 缺乏软件开发的阅历和有关软件开发数据的堆积，使得开发工作方案很难制定。
(2) 软件人员与用户的沟通存在障碍，使得猎取的需求不充分或存在错误。
(3) 软件开发过程不规范。
如，没有真正了解用户的需求就开头编程序。
(4) 随着软件规模的增大，其复杂性往往会呈指数级上升。
需要无数人分工配合，不仅涉及技术问题，更重要的是必需有科学严格的管理。
(5) 缺少有效的软件评测手段，提交给用户的软件的质量不能彻低保证。
1.5 什么是软件工程？软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。
软件工程概论知识点汇总简洁范本
软件工程概论知识点汇总软件工程概论知识点汇总1. 软件工程概述软件工程是一门关注软件开发的学科，它涉及到软件的设计、开发、测试、维护等方面。
软件工程的目标是通过系统化的方法来开发和维护高质量的软件产品。
2. 软件开发周期软件开发周期通常包括以下阶段：需求分析：明确定义软件系统的需求和功能。
设计：设计软件系统的结构、模块和接口。
编码：根据设计文档编写程序代码。
测试：对软件进行测试以确保其正确性和稳定性。
部署：将软件部署到目标系统中。
维护：修复软件中的漏洞和缺陷，并进行功能扩展。
3. 软件工程的原则软件工程遵循以下原则：模块化：将软件系统划分为独立的模块，每个模块负责不同的功能。
可重用性：设计和开发具有可重用性的模块，以提高开发效率和软件质量。
可测试性：设计易于测试的软件模块，以便及早发现和修复问题。
可维护性：设计易于维护的软件系统，以便快速修复问题和实现功能变更。
可扩展性：设计支持功能扩展和修改的软件架构。
4. 软件工程的方法和模型软件工程采用多种方法和模型来组织和管理软件开发过程：瀑布模型：将软件开发过程划分为顺序的阶段，每个阶段有特定的输出和目标。
增量模型：将软件开发过程分为多个增量，每个增量都是一个完整的小型软件系统。
原型模型：通过快速构建原型来获取用户反馈，并不断迭代改进软件系统。
敏捷方法：强调快速迭代和响应变化，通过小团队合作开发高质量的软件。
5. 软件测试软件测试是确保软件系统质量和正确性的重要过程。
常见的软件测试方法包括：单元测试：对软件的最小单元进行测试，例如函数和方法。
集成测试：测试不同模块之间的交互和兼容性。
系统测试：对整个软件系统进行全面的测试。
验证和验证测试：验证软件是否满足用户需求和规格，验证软件是否正确实现。
性能测试：测试软件在不同负载下的性能和响应时间。
6. 软件项目管理软件项目管理涉及到以下方面：项目计划：制定项目计划，明确项目的目标、范围、时间和资源。
项目组织：建立项目团队和分配任务，确保项目成员之间的协作和沟通。
软件工程概论PPT课件
集成测试
总结词
集成测试是在单元测试的基础上，将多个模块或组件组合在一起进行测试，以验证它们之间的集成是否正常工作。
详细描述
在软件开发过程中，当多个模块或组件完成单元测试后，需要进行集成测试来验证它们之间的交互和集成是否正 常。集成测试的目的是发现模块之间的接口问题和集成后的性能问题，以确保软件的整体功能和性能达到要求。
编码
选择编程语言
根据项目需求和团队技术能力，选择适合的 编程语言进行编码。
编码规范
制定编码规范，确保代码的可读性、可维护 性和可扩展性。
编码实现
按照设计文档和编码规范，编写代码实现各 个模块的功能。
代码审查
对编写的代码进行审查，确保其符合规范和 设计要求，并进行必要的重构和优化。
测试
单元测试
对每个模块进行单元测试，确保其功能正常、符合设计要求。
界面风格与一致性
界面设计应保持一致的风格，以提高用户对软件系统的认知和熟悉 度。
模块设计与划分
模块设计与划分概述
模块设计与划分是指将软件系统划分为一系列相互独立、可复用 的模块。
模块化设计的好处
模块化设计可以提高软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
模块间的通信与协作
模块间的通信和协作是模块化设计的关键，应确保模块间的松耦 合和低耦合。
05 软件测试工程
单元测试
总结词
单元测试是对软件中的最小可测试单元进行检查和验证，通常以函数或方法为 单位进行测试。
详细描述
单元测试是软件开发过程中的一种测试方法，旨在验证软件的最小单元是否符 合设计要求和功能规范。它通常在编码阶段同步进行，以确保代码的正确性和 可靠性。单元测试的方法包括白盒测试和黑盒测试。
软件工程学概论
软件开发维护方法中存在的问题（1)
① 对用户需求的获取不正确 用户的原因 分析人员的原因 对分析人员的要求：沟通能力、归纳总结能力、经验
越是早期产生的错误，付出的代价越大。 图：不同时期引入同一变 动 的代价
软件开发维护方法中存在的问题( 2 )
② 软件开发就是编写程序。 一个完整的软件产品由一整套完整的配置组成，程序只是其中的一个组成部分。 软件开发过程包括多个阶段，每个阶段的产品都是最终的完整的软件产品的一部分。
为了经济地获得可靠的且能在实际机器上有效地运行的软件，而建立和使用完善的工程原理。 2 ) IEEE-CS（电气电子工程师协会／计算机科学分会）
① 1993 年，将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程，即将工程化 应用于软件中。 ② 对 ① 中提到的各种方法的研究。
3 ） 其他学者的定义 Boehm ：运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的
传统方法学的优缺点
传统方法学的优点 分解任务，分工合作，降低整个软件开发工程的困难； 采用科学的管理技术和良好的技术方法对每个阶段成果都进行严格的审查。保证了软件的质量 。
传统方法学的缺点 把数据和操作人为地分离成两个独立的部分，增加了软件开发与维护的难度。
面向对象方法学（ OO,Object- oriented )
出现软件危机的原因
主要两个原因： 与软件本身的特点有关 与软件开发与维护的方法不正确有关
软件本身的特点(1)
软件与硬件、一般程序存在很多不同之处。 软件与硬件不同
抽象性：软件生产没有明显的制造过程，难以衡量开发进展，也难以控制软件质量。 问题的隐蔽性：没有硬件的磨损、老化问题，但存在开发早期在分析、设计阶段的错误，修改
软件工程软件工程学概述-文档资料
的途径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是
把工程应用于软件；b研究a中提到的途径。
2020/12/14
电子与信息工程学院 计算机系
第 1 章 软件工程学概述
（3）软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工
程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维
护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前呢
有另一种文化背景的人创造产品。
2020/12/14
电子与信息工程学院 计算机系
第 1 章 软件工程学概述
1.3.2 软件工程的基本原理
软
1.用分阶段的生命周期计划严格管理 2.坚持进行阶段评审
件
3.实行严格的产品控制
工 程 导 论
4.采用现代程序设计技术 5.结果应能清楚地审查 6.开发小组的人员应该少而精 7.认不断改进软件工程实践的必要性
导 （2）如何维护数量不断膨胀的已有软件。
论
软件萧条（software depression）
软件困扰（software affliction）
2020/12/14
电子与信息工程学院 计算机系
第 1 章 软件工程学概述
2.软件危机的典型表现
（1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确；
软 件
（2）用户对“已完成的”软件系统不满意的现象 经常发生； （3）软件产品的质量往往靠不住；
工
（4）软件常常是不可维护的；
程
（5）软件通常没有合适的文档资料
导
（6）软件成本在计算机系统总成本中所占比例逐
论 年上升；
（7）软件开发生产率提高的速度，远远跟不上计
算机应用迅速普及深入的趋势。
2020/12/14
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软件 = 知识 + 程序 + 数据 + 文档
1.2.2软件工程的基本原理(I)
Boehm于1983年提出： 1. 用分阶段的生命周期计划严格管理 2. 坚持进行阶段评审 3. 实行严格的产品控制 4. 采用现代程序设计技术 5. 结果应能清楚地审查 6. 开发小组的人员应该少而精 7. 承认不断改进软件工程实践的必要性
1.2.3 软件工程方法学
➢ 软件工程包括技术和管理两方面的内容
✓ 管理—— 对 人、财、物的合理使用和配置 ✓ 技术—— 软件开发中采用的方法、过程、工具
➢ 软件工程方法学：
通常把在软件生命周期全过程中，使用的一整套技术 方法的集合，称为方法学（Methodology），也称 为范型（Paradigm）。
几个软件危机的案例
1.1.2 产生软件危机原因
➢ 两个主要原因：
✓ 与软件本身的特点有关， ✓ 和软件开发与维护的方法不正确有关。
1.1.3 消除软件危机的途径
1. 消除“软件就是程序”的错误观念
软件=程序+文档+数据
2. 软件开发应该是一种组织良好、管理严密、各类人 员协同配合、共同完成的工程项目。非个人英雄主 义
➢ 需求经常变化的软件开发 ➢ 市场急需而开发人员和资金不能在设定的市场期限之
前实现一个完善的产品的软件开发
➢ 能有计划地管理技术风险，如早期增量版本中，避免 采用尚未成熟的技术
增量模型
在软件开发过程中，必须及时识别和分析风险， 并且采取适当措施，以消除或减少风险的危害。
螺旋模型
➢ B.Boehm于1988年提出 ➢ 使用原型等技术方法来降低风险 ➢ 螺旋模型沿着螺线旋转，在四个象限上分别表达四个
1.1.1 软件危机介绍
➢ 什么是软件危机?
在计算机软件的开发和维护过程中， 所遇到的一系列严重问题。
这些问题绝不仅仅是不能正常运行的软件才具有的， 实际上，几乎所有软件都不同程度地存在这些问题。
➢ 包含两方面的问题： 如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求； 如何维护软件，数量不断膨胀。
软件危机表现
软件工程方法学3个要素
➢ 方法 完成软件开发的各项任务的技术方法， 回答“怎样做”的问题；
➢ 工具 为运用方法，而提供的自动的或半自动的 软件工程支撑环境；
➢ 过程 为了获得高质量的软件，所需要完成的一系列任务的 框架，它规定了完成各项任务的工作步骤。
软件工程方法学思想
1. 传统方法学 2. 面向对象方法学。
1. 开发成本和进度难以估算和控制，大大超过预期 2. 用户对已完成的软件不满意，需求分析不够充分 3. 软件产品的质量难以保证 4. 软件维护困难
➢ 难以改正错误 ➢ 难以增加新功能
5. 软件通常没有合适的文档资料 6. 软件成本在计算机系统总成本中比例逐年上升 7. 软件开发生产率提高的速度，跟不上计算机普及速度。
方面的活动，即：
➢ 制定计划：确定软件目标，选定实施方案，弄清项目开发的 限制条件
➢ 风险分析：评价所选的方案，识别风险，消除风险 ➢ 工程实施：实施软件开发，验证工作产品 ➢ 客户评估：评价开发工作，提出修正建议
1.4.5 喷泉模型
➢ 喷泉模型体现了面向对 象软件开发过程，迭代 和无缝的特性，图中代 表不同阶段的圆圈相互 重叠，表示两个活动之 间存在交迭。
1.1 软件危机
软件危机介绍 产生危机的原因 消除危机的途径
1.2 软件工程 1.3 软件生命周期 1.4 软件过程
1.1 软件危机
➢ 20世纪60年代中期软件需8年北大西洋公约组织的计算机专家召开国 际会议，讨论软件危机问题，首次提出软件工 程概念
1.4.6 RUP
经验证的、最有效的软件开发经验，
称为最佳实践：
1. 迭代式开发 2. 管理需求 3. 使用基于构件的体系结构 4. 可视化建模 5. 验证软件质量 6. 控制软件变更
•渐进的认识 •需求会不断变化 •提高重用 •更易理解沟通 •全程质保 •确保迭代成功
RUP软件开发生命周期
4个连续工作阶段
3. 使用实践中总结出来的成功的技术和方法 4. 开发和使用更好的软件工具。
思考问题
➢ 只要是编程高手，不懂软件工程，也能编出很 好的软件？
➢ 只要一套好的软件工程书籍，就可以解决软件 开发过程的任何问题？
➢ 只要有最好的开发工具、就能做出优秀的软件？ ➢ 软件开发进度慢于计划，增加程序员来解决？ ➢ 软件运行较慢，换一台机器？换一种算法？
瀑布、原型、增量、螺旋、喷泉 RUP XP MSF
1.4.3 增量模型
➢ 将软件的开发过程，分成若干个日程时间交错的线性 序列，每个线性序列，产生软件的一个可发布的“增 量”版本，后一个版本是对前一版本的修改和补充， 重复增量发布的过程，直至产生最终的完善产品。
➢ 强调每一个增量都发布一个可运行的产品 ➢ 特别适用于：
目录
1.1 软件危机 1.2 软件工程
1.2.1 软件工程定义 1.2.2 软件工程原理 1.2.3 软件工程方法学
1.3 软件生命周期 1.4 软件过程
软件工程的本质特性
1. 软件工程关注于大型程序/系统的构造 2. 软件工程的中心课题是控制复杂性
逻辑—>文档 分而治之 可管理
3. 软件经常变化 4. 开发软件的效率非常重要 5. 和谐地合作是开发软件的关键 6. 软件必须有效地支持它的用户 7. 在软件工程领域中，是由具有一种文化背景的人，
目录
1.1 软件危机 1.2 软件工程 1.3 软件生命周期
1.3.1 软件定义 1.3.2 软件开发 1.3.3 软件维护
1.4 软件过程
1.3 软件生命周期
目录
1.1 软件危机 1.2 软件工程 1.3 软件生命周期 1.4 软件过程
✓ 什么是软件过程 ✓ 软件开发模型/过程模型/软件工程范型
核心过 程工作 流程
核心支 持工作 流程
1.4.7 敏捷过程与极限编程(I)
敏捷过程
团队高效工作、快速响应变化
开发宣言
1. 个体和交互 胜过 过程和工具 2. 可以工作的软件 胜过 面面俱到的文档 3. 客户合作 胜过 合同谈判 4. 响应变化 胜过 遵循计划