软件工程-1-概述XXXX
软件工程 软件工程概述

计划
评价
运行速成原型的工作模型是一个循 环的模型。
1.快速分析 快速确定软件系统 的基本要求,确定原型所要体现的 特征(界面,总体结构,功能,性 能)
2.构造原型 考虑主要特征,快 速构造一个可运行的系统。有三类 原型:用户界面原型,功能原型, 性能原型。
3.运行和评价原型
螺旋模型将开发过程 分为几个螺旋周期,每 个螺旋周期可分为4个工 作步骤:
开发可通过使用现成的可复用构件组装
1、第一代软件工完提程成高,效—而率无和传需质统从量的头,软开降件始低构成工造本程,的以目此的达。到称
为构件工程。
2、第二代软件工程 — 对象工程
3、第三代软件工程 — 过程工程
4、第四代软件工程 — 构件工程
软件工程是一门新兴的边缘学科,涉及的学科多, 研究的范围广,研究的主要内容有以下几方面:
软件工程的发展已经历了四个重要阶段:
1.第一代软件工程 — 传统的软件工程 2.第二代软件工程 — 对象工程 3.第三代软件工程 — 过程工程 4.第四代软件工程 — 构件工程
软件工程的发展已经历了四个重要阶段:
1.第一代软件工程 — 传统的软件工程
60年代末到70年代为了
2.第二代软件工程 — 克对象服工“程软 件 危 机 ”
结构化设计方法 SD法(Structured Design) 结构化分析方法 SA法(Structured Analysis)
SA,SD,SP 法相互衔接,形成了一整套开发方 法。
原型化方法及其工作模型
什么是原型化方法(Prototyping Method)
原型——是软件的一个早期可运行的版本,它 反映了最终系统的部分重要特性。
本课程学习的主要内容
软件工程基础知识概述

软件工程基础知识概述第一章:软件工程的定义和发展历程软件工程是一门涉及软件开发以及管理的综合学科。
它的出现是为了解决软件开发中遇到的问题和挑战。
在职业领域中,软件工程师使用科学的方法来开发、维护和管理软件。
第二章:软件开发生命周期软件开发生命周期是指软件的构建和维护过程中的各个阶段。
常见的软件开发生命周期模型包括瀑布模型、迭代模型和敏捷开发等。
瀑布模型是最早被提出并广泛应用的一种软件开发流程模型,包括需求分析、系统设计、编码、测试和维护等阶段。
第三章:软件需求分析软件需求分析是软件开发过程中的第一步,它的目的是通过调查和研究用户需求,明确软件产品需要具备的功能和性能要求。
需求分析包括需求获取、需求分析和需求规格说明等步骤,通过使用工具和技术,如面谈、问卷和原型设计等,来获取和分析用户需求。
第四章:软件设计软件设计是软件开发过程中的重要一环,它的目标是将需求转化为可实现的软件系统。
软件设计可以从结构设计、数据设计和接口设计等多个层面进行,通过使用工具和技术,如UML、设计模式和构件式设计等,来实现模块化、可复用和高内聚低耦合的设计。
第五章:软件编码软件编码是将设计好的软件系统转化为计算机可执行的程序代码的过程。
软件编码需要使用一种编程语言,如Java、C++和Python等,通过准确理解设计要求,编写高质量、易于理解和可维护的代码。
第六章:软件测试软件测试是保证软件质量的重要手段。
它的目标是发现和修复软件中的缺陷和错误。
常见的软件测试方法包括单元测试、集成测试和系统测试等。
为了提高测试效率和测试覆盖率,软件工程师可以使用自动化测试工具和技术,如JUnit和Selenium等。
第七章:软件项目管理软件项目管理是指在软件开发过程中对项目进行规划、组织、指导和控制的活动。
它涉及到项目范围、进度、成本和质量等方面的管理。
为了提高软件项目管理的效果,可以采用项目管理方法和工具,如WBS、PERT和甘特图等。
第1章软件工程概述

第1章软件工程概述软件工程的研究领域包括软件的开发方法、软件周期以及软件工程的实践等。
软件危机与软件工程的起源1. 计算机系统的发展历程20 世纪 60 年代中期以前,是计算机系统发展的早期:软件为每个具体应用而专门编写的。
软件实质为规模较小的程序,编写容易,没有系统化的方法,对软件开发工作更没有进行任何管理。
编写者和使用者为同一个(或同一组)人。
软件设计只是一个模糊的过程,除了程序清单之外,没有其他文档资料。
20 世纪 60 年代中期到 70 年代中期,是计算机发展的第二代:硬件发展:多道程序、多用户系统引入了人机交互的新概念,使硬件和软件的配合上了一个新层次。
实时系统能够从多个信息源收集、分析和转换数据,使得进程控制能以毫秒而不是分钟来进行。
在线存储技术的进步导致了第一代数据库管理系统的出现。
软件发展:软件个体化特性。
软件数量极具膨胀。
在程序运行时发生的错误必须设法改正。
用户有了新的需求时必须相应的修改程序。
硬件或操作系统更新时,通常需要修改程序以适应新的环境。
软件维护工作,以令人吃惊的比例耗费资源,许多程序的个体化特性使得它们最终成为不可维护的。
2. 软件定义:软件是由一个完整的配置组成:程序:能够完成预定功能和性能的可执行的指令序列。
数据:是使程序能够适当地处理信息的数据结构。
文档:是开发、使用和维护程序所需要的图文资料。
1983 年 IEEE 对软件的定义:计算机程序、方法、规则、相关的文档资料、运行程序时所必须的数据。
特点:1) 软件是一种逻辑实体,而不是具体的物理实体。
2) 软件的生产与硬件不同。
在软件开发过程中没有明显的制造过程。
3) 在软件的运行和使用期间,没有硬件那样的机械磨损,老化问题。
4) 软件成本相当高。
3. 软件危机介绍软件危机是指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。
软件危机包含两方面问题:如何开发软件,以满足对软件日益增长的需求;如何维护,数量不断膨胀的已有软件。
软件工程 概述

实 时 处 理 软件
分 时 软 件
交 互 式 软 件
批 处 理 软 件
软件的分类
按功能 按规模 按工作方式 按服务对象 按使用频度 按失效影响
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项产 目品 软软 件件
软件的分类
按功能 按规模 按工作方式 按服务对象 按使用频度 按失效影响
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使使 用用 频频 度度 低高
|
|
|
简单程序 较复杂程序
软件
• 软件定义: 软件=程序+数据+文档
程序:按事先设计的功能和性能需求执行的指令序列
数据:是程序能正常操纵信息的数据结构
文档:与程序开发、维护和使用有关的图文材料
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软件的特点
软件是逻辑实体。具有抽象性。软件的形态不 可见,必须通过观察、分析、思考、判断来了解其 功能、性能和其它特性。
成本
100
80 60 40
20
硬件
软件
50年
70年 85年
年份
计算机系统软、硬件成本比例的变化情况
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软件的特点
相当多的软件工作涉及社会因素,如机构、体 制、管理方式等,包括人的观念及心理,都直 接影响软件工作的成败。
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软件的分类
按功能 按规模 按工作方式 按服务对象 按使用频度 按失效影响
软件是人脑思维的产物,其生产过程与硬件不 同--开发过程的质量控制及软件产品保护问题。
软件的开发和运行受计算机系统限制--软件 移植问题。
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软件的开发技术落后,手工开发方式仍占统治 地位,开发效率低。
软件的特点
软件的失效率与硬件不同。
软件工程导论 第1章 软件工程概述

述问题的问题空间(也称为问题域)与实现解法的解空间
(也称为求解域)在结构上尽可能一致。
优点:
降低了软件产品的复杂性,提高了软件产品的可理 解性,简化了软件的开发和维护工作。 促进了软件重用。
24
设计:设计软件的结构,即确定程序由哪些模块组
成以及模块间的关系,及模块内部的算法结构。 编码:按照选定的语言,把模块的过程性描述翻译 为源程序。 测试:通过各种类型的测试(及相应的调试)使软件 达到预定的要求。
30
1.3
软件运行时期
软件生命周期
是软件生存周期的最后一个时期。软件人员在这 一时期的工作,主要是做好软件维护。维护的目的, 是使软件在整个生存周期内保证满足用户的需求和延 长软件的使用寿命
第 1 章 软 件 工 程 概
1.0
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 习题
5
软件
软件危机 软件工程 软件生命周期 软件过程 小结
1.0
1.0.1 软件的概念
软件
软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部 分,它是包括程序、数据及其相关文档的完整 集合。
程序是按事先设计的功能和性能要求编写的指令序 列;
40
图 1.5 快速原型模型
(图中实线箭头表示开发过程, 虚线箭头表示维护过程)
41
1.4.2 快速原型模型
主要优点:
软件产品的开发基本上是线性顺序进行的。 原型系统已经通过与用户交互得到验证,据此产生的规格说明文 档正确地描述了用户需求,因此不会进行较大的返工。 开发人员通过建立原型系统已经学到了许多东西,因此,在设计 和编码阶段发生错误的可能性也比较小,减少了在后续阶段需要 改正前面阶段错误的可能性。
第1讲 软件工程概述

集 成 测 试
系 现 统 场 测 试
变更代价随时 间变化的趋势
早期 中期 晚期 时间
28
软件危机的原因
(1)没有统一的、规范的方法论的指导。 文件资料不全,忽视交流,缺乏方法论的指导 (2)忽视软件开发前期的需求分析。 编程越早,需求分析不充分,完成时间越长 (3)忽视软件文档也是造成开发效率低下的原因。 对软件开发、维护、用户都很重要 (4)忽视测试阶段的工作,或不负责任的测试员,提 交用户的软件质量差。 “错误是不可避免的”,该如何理解这句话? (5)轻视软件的维护。 (6)开发计划不合理,缺乏经验和数据积累。 29
26
3 、软件不同于一般程序 :规模庞大,必须有严格 而科学的管理。
4、软件专业人员对软件开发和维护有不少的糊涂 观念,在实践过程中或多或少地采用了错误的方法和技术, 忽视软件需求分析的重要性,认为开发软件就是写程序并 使之运行,轻视软件维护,这可能是软件危机的主要原因。
失效率 磨合 调整 磨损 用坏
24
60年代后期软件开发出现的问题
①软件开发费用和进度失控。费用超支、进度 拖延的情况屡屡发生。
②软件的可靠性差。尽管耗费了大量的人力物 力,而系统的正确性却越来越难以保证,出错 率大大增加,造成的损失惊人。
③生产出来的软件难以维护。很多程序缺乏相 应的文档资料,程序中的错误难以定位,难以 改正,有时改正了已有的错误又引入新的错误 ④用户对“已完成”的系统不满意现象经常发 生。
4
授课内容
软件工程概述 可行性研究 需求分析(UML) 概要设计(UML) 详细设计 人机交互 编码 软件测试 软件维护
5
主要学习内容:
第1章_软件工程概述

70年代初,自“软件工程”这一概念提出以来,主要围绕软件 过程以及软件复用,开展了有关软件生产技术和软件生产管 理的研究与实践。
其主要成果有:提出了应用广泛的面向对象语言以及相关的 面向对象方法,大力开展了计算机辅助软件工程的研究与实 践。
尤其是近几年来,针对软件复用及软件生产,软件构件技术 以及软件质量控制技术、质量保证技术得到了广泛的应用。
④ 利用一些试探性原则来改进系统的初始结构图,直到得到符合 要求的结构图为止。即在数据流图的基础上逐步分解高层模块 ,设计中下层模块,并对软件模块结构进行优化,最终得到更 为合理的软件结构。
⑤ 描述模块接口。 ⑥修改和补充数据词典。 ⑦ 制定测试计划。
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1.5.2 模块化开发方法
而且还容易实现同一个系统不同部分的并行开 发,从而提高了软件的生产效率。
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将模块定义为多大较合适,下面五条标准可供参考
:
(1) 模块可分解性:如果一种设计方法提供了将问题分解成子问 题的系统化机制,它就能降低整个系统的复杂性,从而实现一 种有效的模块化解决方案。
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结构化设计步骤:
① 首先研究、分析和审查数据流图。从软件的需求规格说明中弄 清数据流加工的过程。
② 然后根据数据流图决定问题的类型。数据处理问题有两种典型 的类型:变换型和事务型。针对两种不同的类型分别进行分析 处理。
③ 由数据流图推导出系统的初始结构图。也就是把数据流图映射 到软件模块结构,设计出模块结构的上层。
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1.3.6 软件工程涉及的人员
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第一章软件工程概述

第一章软件工程概述第一章软件工程概述1.1软件危机1.1.1软件危机的介绍1)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。
软件危机的两个主要问题:如何开发软件,以满足对软件日益增长的需求;如何维护数量不断膨胀的已有软件。
软件危机的典型表现:(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。
(4)软件常常是不可维护的。
(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趋势。
1.1.2产生软件危机的原因软件本身特点:缺乏可见性,在运行之前往往难以衡量,质量也难以评价不会因为长期使用而用坏,软件维护通常意味着修正或修改原来的设计,较难维护。
规模庞大,需分工合作,如何保证每个人的工作合在一起是极端复杂的问题。
软件开发与维护的方法不正确产生软件危机的原因可归结为两个重要的方面:软件生产本身存在的复杂性;软件开发所使用的方法和技术。
软件生命周期:一个软件从定义、开发、使用和维护直到最早被废弃。
软件产品必须由一个完整的配置组成(程序、文档、数据)1.1.3消除软件危机的途径正确认识计算机软件认识到软件开发是一个协同配合、共同完成的工程项目并吸取经验。
推广使用已总结的开发软件成功的技术和方法开发使用更好的软件工具1.2软件工程的介绍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能够得到的最好的技术方法结合起来,以经济地、高效的开发出高质量的软件并有效地维护它,这就是软件工程。
软件工程关注于大型程序的构造软件工程的中心课题是控制复杂性软件经常变化开发软件的效率非常重要和谐地合作是开发软件的关键软件必须有效地支持它的用户在软件工程领域中通常由具有一种文化背景的人替具有另一种文化背景的人创造产品。
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二、 软件工程概念及原理
❖ 软件工程的定义
▪ 软件工程是用工程、科学和数学的原则与方法研制、维护计 算机软件的有关技术和管理方法。
❖ 软件工程三要素
▪ 过程
• 为建造高质量的软件所需完成的任务框架
▪ 方法
• 为软件开发提供了“如何做”的技术
▪ 工具
• 为软件工程方法提供了自动的或半自动的软件支撑环境
三、 软件生命周期
❖软件生命周期的概念
▪ 软件产品从形成概念开始,经过开发、使用和维护, 直到最后退役的全过程称为软件生存周期
▪ 软件有一个孕育、诞生、成长、成熟、衰亡的生存 过程。这个过程即为计算机软件的生命周期
❖生命周期阶段的划分原则
▪ 各阶段的任务相对独立 ▪ 同一阶段任务的性质相同
❖软件的生存期划分的几个阶段
们需求的增长
这就是软件危机!
❖软件危机
▪ 是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一 系列严重问题。
▪ 即包含两方面的问题:如何开发软件、如何维护软 件。
是什么原因导致的这个结果?
❖ 软件危机产生原因 【软件开发成本估计不准,开发成本超出预算】 【开发进度不能保证,交付时间一再拖延】 【开发出来的产品不符合用户的需求】 ▪ 忽视软件开发前期的调研和分析工作
Software Engineering
软件工程
第一章 软件工程概述
本章内容
❖软件工程的历史 ❖软件工程的概念 ❖软件生存周期 ❖软件开发过程模型
场景互动
❖请谈谈你在进行软件开发过程中都遇到过什么样的 问题?
❖软件的开发经常伴随着一些问题
▪ 软件开发成本估计不准,开发成本超出预算 ▪ 开发进度不能保证,交付时间一再拖延 ▪ 开发出来的产品不符合用户的需求 ▪ 软件产品质量无法保证 ▪ 软件的可维护程度低 ▪ 软件开发生产率的发展跟不上硬件的发展速度和人
▪ 1968年北大西洋公 约组织的计算机科 学家在联邦德国召 开国际科学会议, 讨论软件危机问题, 在这次会议上正式 启用“软件工程” 这个名词。
❖消除软件危准化 为特征。
▪ 采用工程化方法和工程途径来研制与维护软件。 ▪ 摆脱软件危机的途径就是软件工程生成的过程
❖ RUP可以根据项目的具体情况进行适当裁减,以 适应不同规模的开发。
▪ 一个完整的RUP过程是很庞大的(重量级)。
❖优点
▪ 与用户见面快;开发成功率高,适合于需求不确定 的大系统。
❖缺点
▪ 周期长,开发成本高。
原型模型
3.螺旋模型
❖ 螺旋模型(spiral model)
▪ 沿着螺线旋转(一个螺旋式周期 ),在四个象限上分别表达 四个方面的活动
▪ 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,选定完 成目标的策略
1.瀑布模型
❖瀑布模型(生存周期模型)
▪ 就是传统的生命周期方法学(既自顶向下结构化开 发模型方法)。
❖优点
▪ 奠定了软件工程方法的基础;流水依赖;便于分工 协作;推迟实现;文档易修改;有复审质量保证。
❖缺点
▪ 用户需求明确困难;用户见面晚;纠错慢;难于克 服系统分析员不懂专业领域的知识,用户不懂计算 机的困难,成功率低。适合于系统要求明确的小系 统
▪ 软件定义:
• 问题定义 • 可行性研究(软件计划) • 需求分析
▪ 软件开发:
• 系统设计 • 软件实现 • 软件测试
▪ 软件使用、维护和退役
软件生命周期中各阶段负责的任务
❖软件的生命周期
周期序号 1 2 3 4 5
周期名称 立项(或签订合同)、下达任务书
可行性分析 需求分析 概要设计 详细设计
工具 方法 过程 质量保证
以质量保证为根本动力的软件工程三要素
组织实施软件工程项目,从技术上和管理上采 取了多项措施以后,最终希望得到项目的成功。
❖软件工程项目的基本目标
▪ 能按时完成开发任务,及时交付使用; ▪ 付出较低的开发成本; ▪ 需要较低的维护费用; ▪ 达到要求的软件功能; ▪ 取得较好的软件性能; ▪ 开发的软件易于移植; ▪ 开发的软件可靠性高。
【软件产品质量无法保证】 ▪ 没有统一的、规范的方法论指导 ▪ 忽视测试阶段的工作
【软件的可维护程度低】 ▪ 文档资料不齐全,忽视人与人的交流 ▪ 忽视测试阶段的工作 ▪ 忽视软件的维护
【软件开发生产率的发展跟不上硬件发展速度和人们需求的增长】 ▪ 没有统一的、规范的方法论指导
一、 软件工程历史
❖“软件工程”的诞生
▪ 消除软件危机,既要有技术措施又要有必要的组织 管理措施
❖软件工程出现在软件发展的阶段
▪ 程序设计阶段 — 20世纪50至60年代 ▪ 程序系统阶段 — 20世纪60至70年代 ▪ 软件工程阶段 — 20世纪70年代以后
❖软件发展阶段中最根本的变化
▪ 人们改变了对软件的看法 ▪ 软件的需求是软件发展的动力 ▪ 软件工作的范围从考虑程序的编写扩展到设计整个
▪ 风险分析
• 分析所选方案,考虑如何识别和消除风险,风险角度分析该策 略
▪ 实施工程
• 实施软件开发,启动一个开发阶段
▪ 客户评估
• 评价前一步开发工作,提出修正建议,计划下一轮的工作
❖ 特点
▪ 瀑布模型+快速原型+风险分析 ▪ 迭代过程
4.统一过程模型-RUP
❖统一过程
▪ 是一个通用的过程框架,可用于各种不同类型的软 件系统,各种不同的应用领域,各种不同类型的组 织,各种不同功能级别以及不同的项目规模。
周期序号 6 7 8 9 10
周期名称 编码实现 软件测试 软件发布与实施 软件维护 版本更新或退役
五、 软件开发过程模型
❖软件开发过程模型
▪ 软件开发(过程)模型或软件工程规范,是跨越整 个生存期的系统开发、运作和维护所实施的全部过 程、活动和任务的结构框架.
❖常用的开发过程模型
▪ 瀑布模型 ▪ 原型(演化)模型 ▪ 螺旋模型 ▪ 统一过程模型RUP
软件生存期的瀑布模型
2.原型模型
❖原型模型(rapid prototype model)
▪ 是为了确定需求而提出的实际模型。打破传统的自 顶向下结构化开发模型方法,在计划和需求分析后, 把系统主要功能接口做为设计依据,快速开发出软 件样机,及时征求用户意见,正确确定系统需求, 然后再进一步准确地进行系统设计与实现。