数据库与软件工程--软件工程概述
软件、软件工程的基本概念和特点
软件、软件工程的基本概念和特点软件、软件工程的基本概念和特点1. 软件的基本概念软件是指计算机程序、数据以及与计算机程序和数据进行交互的文档的集合。
简单来说，软件就是能够完成一定任务的计算机程序。
它由各种代码语言编写而成，能够运行在计算机硬件上，为用户提供各种功能和服务。
软件分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件是指控制计算机硬件和操作系统资源的软件，如操作系统、编译器等；应用软件则是为实现特定任务而编写的软件，如办公软件、游戏等。
除了系统软件和应用软件，还有中间件、数据库等各种类型的软件。
中间件是位于操作系统和应用软件之间的软件，用于提供各种系统或者网络服务；数据库是用于存储和管理数据的软件。
2. 软件工程的基本概念软件工程是指将系统化、规范化、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程。
它强调整个软件生命周期的管理和控制，保证软件的质量和进度。
软件工程的目标是提高软件开发的效率和质量，确保软件能够满足用户的需求。
为了实现这一目标，软件工程引入了一系列的方法和技术，包括需求分析、设计、编码、、部署等。
软件工程的核心概念包括软件开发过程、软件开发方法和软件工程管理。
软件开发过程是指将软件从概念到实现的整个过程，包括需求分析、设计、编码、等；软件开发方法是指实现软件开发过程的具体方法，如结构化方法、面向对象方法等；软件工程管理是指对软件开发过程进行组织和控制的活动。
3. 软件的特点软件具有以下几个特点：- 可塑性：软件可以被修改和更新，通过对代码的修改，可以实现不同的功能和服务。
- 可靠性：软件需要具备稳定、可靠的特性，以确保在各种运行环境下都能正常运行，并且能够满足用户的需求。
- 可复用性：软件可以通过模块化的设计和开发，实现代码的复用，提高开发效率和质量。
- 可维护性：软件需要具备易于维护、修改的特性，以保证软件的长期运行和更新。
- 可移植性：软件可以在不同的硬件平台和操作系统上运行，具备一定的可移植性。
2024版《软件工程介绍》PPT课件
《软件工程介绍》PPT课件CONTENTS •软件工程概述•软件开发过程模型•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•案例分析与实践经验分享软件工程概述01定义软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科，采用工程化的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件。
发展历史从20世纪60年代的软件危机开始，软件工程逐渐受到重视并发展成为一个独立学科。
主要里程碑包括瀑布模型、螺旋模型、敏捷开发等方法和理念的出现，以及CMMI等评估标准的制定。
目标在给定成本、进度的前提下，开发出具有有效性、可用性、可修改性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可移植性、可追踪性、可互操作性和满足用户需求的软件产品。
原则模块化、抽象化、信息隐藏、局部化、一致性、完整性、可验证性等。
关注点关注软件开发过程中的需求分析、设计、编码、测试和维护等各个阶段。
软件工程重要性提高软件质量通过规范化的开发流程和管理方法，减少软件缺陷，提高软件质量。
降低开发成本通过复用已有的软件组件和开发经验，减少开发时间和成本。
增强软件可维护性通过模块化设计和良好的文档支持，方便软件的后期维护和升级。
适应需求变化通过灵活的开发方法和工具支持，快速响应和适应需求变化。
软件开发过程模型02线性顺序瀑布模型按照线性顺序进行软件开发，包括需求分析、设计、编码、测试和部署等阶段。
严格阶段划分每个阶段都有明确的输入和输出，以及相应的评审和验证活动，确保阶段间的正确过渡。
易于管理瀑布模型提供了清晰的开发计划和进度安排，便于项目管理和资源分配。
瀑布模型030201螺旋模型采用迭代方式进行软件开发，每个迭代周期包括需求分析、设计、编码和测试等活动。
螺旋模型强调风险管理，通过不断评估和调整项目计划来降低风险。
螺旋模型允许在开发过程中根据实际情况调整项目需求和目标，提高了项目的适应性。
迭代开发风险驱动灵活性强螺旋模型03快速响应变化敏捷开发能够迅速响应需求变化，及时调整项目计划和开发策略。
软件工程课件(全)
03
识别项目中的关键路径，确保项目按计划进 行
04
及时调整项目计划，应对项目变更和不确定 性
风险管理策略制定
识别项目中的潜在风险， 包括技术风险、市场风险、 资源风险等
制定相应的风险应对策略 和措施，如风险规避、减 轻、转移和接受等
评估风险的概率和影响程 度，制定风险优先级列表
监控风险状态，及时调整 风险管理计划
质量改进
根据质量评估结果，制定相应的改进措施， 如优化性能、增强安全性等。
经验教训总结
对测试过程中遇到的问题进行总结，形成经 验教训，为后续项目提供参考。
06
项目管理与团队协作
项目计划制定与监控
01 制定详细的项目计划，包括项目目标、范围 、时间表、资源需求、成本估算等
02 设立项目里程碑，对项目进度进行阶段性监 控
开发方向。
持续集成和测试
03
迭代增量模型强调持续集成和测试的重要性，以确保每个迭代
周期都能交付高质量的软件产品。
03
需求分析与管理
需求获取与整理
确定需求来源
与客户、利益相关者、业务领 域专家等进行沟通，收集原始
需求。
需求分类
将收集到的需求按照功能、性 能、安全、易用性等方面进行 分类。
需求筛选
去除重复、模糊、不切实际的 需求，确保需求的准确性和可 行性。
处理变更请求
根据实际情况，决定是否接受变更请求，并 制定相应的实施计划。
跟踪和验证变更
对实施的变更进行跟踪和验证，确保变更的 正确性和完整性。
04
系统设计与实现
系统架构设计
分层架构
将系统划分为表示层、业务逻辑层和数据访问层，实现高内聚、 低耦合的设计。
3.0 软件工程概述
参加者 用户/董事 会/系分 高程 程序员、 初程 另一独立 的部门
分 析 开 发 时 期 设 计 编 写 测 试 维护 时期 运 行
正确的程序模块，写 程序
发现和排除错误（必须测 试并独立测试）， 得到 符合要求的软件
维护（包括改善、适应和完 善） 持久地满足用户需要的软件
程序
可运行的系统 （测试计划和测试用 例）
★软件工程研究的主要内容是软件 开发技术 和软件 开 发管理两个方面。
软件工程研究怎样入手？ 了解软件生命周期，按阶段进行工程化管理。 4
三、什么是软件生命周期？ 定义：一个软件从定义、开发、使用和维护，直到 最终被废弃所经历的一段漫长的时期（或者说， 是软件从开始计划到失去使用价值的整个生命周期） 整个生命周期可简单分为两个时期五个阶段。 两个时期：开发期和维护期 五个阶段：分析、设计、编码、测试、维护
改进的系统 （使用手册） 6
计划
定义 阶段
瀑布模型
需求分析 设计
开 发 阶 段
编码
测试
维护阶段
运行、维护 7
计划
瀑布模型
需求分析
设计 编码
测试 要解决什么问题，是否有可行解？ 全面了解用户需求， 确定目标系统的功能和信息。 了解业务流程 确定系统的实现方案及软件模块功能。 采用某种程序设计语言及结构程序设计技术 运行、维护 在软件投入运行之前，尽可能多地发现错 书写程序。 误，即对重要的执行通路进行测试。 软件交付使用后，为了改正错误或满足需要而修 8 改软件的过程。
要求做到: ① 模块化 ②抽象化 ③ 信息隐藏
其中最重要的 是②和③
④模块独立性
抽象化含义——只抽出事物本质特征，而不 考虑细节。 其实，软件工程中的每一步都可以看作 是对软件解决方法的抽象层次的一次细化。
软件工程 专业介绍
软件工程专业介绍软件工程专业介绍软件工程是一门关于软件开发、维护和管理的学科，旨在培养学生具备开发高质量软件的能力和技术知识。
本文将对软件工程专业的基本信息、学习内容和就业前景进行介绍。
一、专业概述软件工程是计算机科学与技术学科中的一个重要分支，它涉及到软件的设计、开发、测试、部署、维护和管理等方面。
软件工程旨在培养学生的软件开发能力和软件设计思维，从而满足现代社会对高质量软件的需求。
二、学习内容1. 基础知识：软件工程专业的学生需要掌握计算机科学与技术的基础知识，包括数据结构、算法、数据库等。
这些知识是软件开发的基础，能够帮助学生解决实际问题。
2. 软件开发技术：学生需要学习各种软件开发技术，如面向对象编程、软件测试、需求分析等。
通过实际项目的实践，学生能够掌握开发高质量软件的方法和技巧。
3. 软件工程方法与工具：学生需要了解和应用各种软件工程方法与工具，如敏捷开发、迭代开发、版本控制工具等。
这些方法与工具有助于提高软件开发的效率和质量。
4. 项目管理：软件工程师不仅需要具备良好的开发技术，还需要具备良好的项目管理能力。
学生将学习项目管理的理论知识和实践技巧，如项目计划、团队合作和风险管理等。
三、就业前景目前，软件工程专业的就业前景非常广阔。
随着信息技术的快速发展，各行各业对软件工程师的需求不断增加。
毕业生可以选择在软件开发公司、互联网企业、金融机构等行业就业，也可以创业开发自己的软件产品。
软件工程专业毕业生的就业岗位多样化，包括软件工程师、系统架构师、软件测试工程师、项目经理等。
随着经验的积累，他们还可以晋升为技术总监、项目经理或者创业者。
软件工程专业的薪资待遇也相对较高。
根据行业调研数据显示，软件工程师的平均薪资在全国范围内属于较高水平，且随着工作经验的增加，薪资也会有相应的提升。
除了在国内就业，软件工程专业的毕业生还可以选择去国外就业。
许多国外知名软件公司对于软件工程专业的人才需求量大，薪资待遇相对较高，这为软件工程专业毕业生提供了更广阔的发展空间。
软件工程全部课程-2024鲜版
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04 系统设计与实现
2024/3/28
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系统架构设计
2024/3/28
架构设计原则
介绍架构设计的基本原则，如模块化、高内聚低耦合、可扩展性 等。
常见架构模式
列举常见的软件架构模式，如分层架构、客户端-服务器架构、 微服务架构等，并分析其优缺点。
系统建模与仿真
讲解如何使用建模语言（如UML）对系统进行建模，以及如何 进行系统仿真和性能评估。
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软件开发模型比较与选择
比较
瀑布模型适用于需求明确、稳定的项目；敏捷开发方法适用于需求变化快、灵活性要求高的项目。
选择
根据项目特点、团队能力和客户需求等因素，选择合适的软件开发模型。例如，对于初创公司或需求 不明确的项目，可以采用敏捷开发方法以快速响应变化；对于大型企业或需求稳定的项目，可以采用 传统软件开发过程以保证项目的稳定性和可预测性。
2024/3/28
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03 需求分析与管理
2024/3/28
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需求获取与整理
1
与客户或利益相关者进行充分沟通，了解业务背 景、目标和期望。
2
通过调研、访谈、问卷等方式收集用户需求。
3
对收集到的需求进行整理、分类和优先级排序。
2024/3/28
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需求规格说明书编写
编写清晰、准确、可验证的需求规格说明书。
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详细设计与编码实现
设计模式
介绍常见的设计模式，如单例模 式、工厂模式、观察者模式等， 并分析其应用场景和实现原理。
编码规范与最佳实践
讲解编码规范的重要性，介绍常 见的编码规范和最佳实践，如命 名规范、注释规范、异常处理等 。
数据库设计与优化
软件工程概念
软件工程概念第一章：软件定义1.软件（ Software）：计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序（Program），数据（D ata）及其相关文档（ Document）的完整集合。
2.软件的特征：逻辑复杂，开发复杂，成本高，风险大，维护困难。
3.按软件功能分类：系统软件，支撑软件，应用软件。
系统软件：操作系统，数据库管理系统，设备驱动程序，通信处理程序等。
支撑软件：文本编辑程序，文件格式化程序，程序库系统等应用软件：商业数据处理软件，工程与科学计算软件，计算机辅助设计／制造软件，系统仿真软件，智能嵌入软件，医疗、制药软件，事务管理、办公自动化软件。
按软件规模分类：微型，小型，中型，大型，甚大型，极大型。
按软件工作方式分：实时处理软件，分时软件，交互式软件，批处理软件4.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5.软件危机主要是两个问题：1.如何开发软件，以满足对软件的日益增长的需求？2.如何维护数量不断膨胀的已有软件？5.软件危机的表现：1.成本高，开发成本估计不准确2.软件质量不高、可靠性差3.进度难以控制4.维护非常困难5.用户不满意6. 由于软件质量问题导致失败的软件项目非常多。
6.产生软件危机的原因：1.与软件本身的特点有关 2.与软件开发与维护的方法不正确有关.软件工程学的目的：以较低的成本研制具有较高质量的软件软件工程技术的两个明显特点：1.强调规范化2. 强调文档化软件工程的基本原理(7条)：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8.软件工程方法学包含3个要素：方法、工具和过程9.软件生命周期：软件定义（问题定义，可行性研究，需求分析），软件开发（总体设计，详细设计，编码和单元测试，集成测试），运行维护（持久满足用户需求）10.软件过程模型：瀑布模型，快速原型模型，增量模型，螺旋模型，喷泉模型。
第1章-软件工程学概述1-1
• 软件用后不磨损
• 随着时间的推移，应用程序
的某些部分可能会变得不再 相关（例如，需求改变时）， 而需要修改
• 但是，没有备件的概念
1.1、软件的定义
硬件和软件故障率曲线
由于副作用造成 故障率的提高 原来的软件已经面目全非了！
故障率
磨损后
生命初期
修改
硬件的故障率曲线 实际曲线
软件故障率的理想曲线
1.2、软件危机
软件危机案例
3 ． 软件产品的质量靠不住 [案例]：
ARIANE 5 火箭 1996 年6 月，耗资70 亿美元，发射
本章内容
1.1、软件的定义 1.2、软件危机 1.3、软件工程 1.4、软件生存期 1.5、软件过程
1.2、软件危机
软件危机
Crisis！
“软件危机”（Software crisis） 的出现是由于软件的规模越来越大，复杂 度不断增加，软件需求量增大。而软件开 发过程是一种高密集度的脑力劳动，软件 开发的模式及技术不能适应软件发展的需 要。致使大量质量低劣的软件涌向市场， 有的花费大量人力财力，而在开发过程中 就夭折。
时间
1.1、软件的定义
硬件和软件故障率曲线的比较
软件不会用坏（wear out）.
软件会退化（ deteriorate）!
1.1、软件的定义
软件的特点-7
要求
软件产品不允许误差
软件产品的高质量取决于好的设计（ High quality is achieved through） 依赖于人（Depend on people） 需要对产品进行构造（Require the construction of a “product”）
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文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料，文档一般是 给人看的，不一定装入计算机
软件的特点：
✓抽象性—不是实物。 ✓严密性—是逻辑产品。 ✓智力性—思维过程。 ✓持久性—无时间损坏。 ✓一次性—创造性的产物。 ✓难以度量—难定量测量。 ✓易出错—信息转移造成。 ✓必须维护—纠错和变更。
软件危机的原因
软件是逻辑产品，开发进度、成本难以估计 缺乏或不完整、不一致的文档给维护带来困难 用户对软件需求的描述往往不够精确，有遗漏，有二 义 软件开发人员对需求的理解与用户的本来愿望有差异 大型软件项目需多人协同完成，缺乏管理经验 开发人员不能有效地、独立自主地处理大型软件的全 部关系 缺乏有力的方法学和工具的支持 软件项目的特殊性和人类智力的局限性
软件工程三要素
软件工程方法
为软件开发提供“如何做”的技术。如怎样定项目计划、怎 样实施需求分析、如何测试等。
软件工具
为软件工程方法提供自动或半自动软件支撑环境。如软件开发 工具、测试工具等。软件开发的不同阶段可使用不同的工具。
软件工程过程
将软件工程划分为若干阶段，分配方法和工具，定义每个阶 段的先后顺序和完成标志。
软件发展的三个阶段
程序设计时代（50-60年代）
软件指程序，软件开发关注程序编写，用汇编及机器语言
程序系统时代（60-70年代）
软件指程序及说明书，软件开发包括程序设计和测试，用 高级语言
软件工程时代（70年代以后）
软件开发包括软件生命期，用软件语言（包括需求定义语 言、软件功能语言、软件设计语言、程序设计语言等）
克服软件危机的途径
消除 错误的概念和做法
推摆广脱使软用件成功危的机开发的技出术路和方：法
使加软强用件软软件开件管工发理具和的软件工工程程支化持环和境标准化
软件工程相关概念
软件工程:
软件工程是用科学知识和技术原理来定义、开发、维 护软件的一门综合性的交叉学科，软件工程是开发与维护 软件的规范化系统方法。
软件生命周期
软件生命期各阶段
软件生命期一般包括以下各阶段： 1. 软件计划与可行性研究 2. 软件系统需求分析 3. 软件设计 4. 软件编码 5. 软件测试与调试 6. 软件运行与维护
软件-建筑
计划与可行性研究 系统需求分析 软件设计 软件编码 软件测试与调试 软件运行与维护
一、 软件计划与可行性研究
软件生存周期
生存周期概念 生存周期各阶段 生存周期模型
软件生存周期
软件生存周期概念
软件生存周期（software life cycle）又称为软件生命期。 是指从形成开发软件概念起，所开发的软件使用以后，直到 失去使用价值消亡为止的整个过程。
一般来说，整个生存周期包括计划、开发、运行三个 时期，每一个时期又划分为若干阶段。每个阶段有明确的任 务，这样使规模大、结构复杂和管理复杂的软件开发变得容 易控制和管理。
数据库与软件工程--软件工程概述
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
软件工程综述 软件生存周期 软件质量与质量保证 软件工程管理 软件开发环境
软件发展的三个阶段 软件工程相关概念 软件工程目标 软件工程三要素
什么是计算机软件？
计算机软件指计算机系统中的程序及其文档
程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述
它综合应用计算机科学、数学及管理科学等原理开发 软件的工程。
计算机科学、数学用于构造模型与算法； 工程科学用于制定规范、设计范型、评估成本及确定 权衡； 管理科学用于用于计划、资源、质量、成本等管理。
软件工程的目标
能按时完成开发任务，及时交付使用； 付出较低的开发成本，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； 需要较低的维护费用； 开发的软件可靠性高。
目的
确定软件项目是否能够开发？是否值得去开发？ 输出：可行性研究报告
成本—效益分析 项目开发计划
一、软件计划与可行性研究
过程
初步确定项目的规模和目标，确定项目的约束和限制。
分析员进行简要的需求分析，抽象出逻辑结构，建立逻 辑模型。
事后负责人F.D.Brooks总结教训时说：“……正象一只逃亡的野兽 落到泥潭中做垂死的挣扎，越是挣扎，陷的越深。最后无法逃脱灭顶的 灾难。程序设计工作正像这样一个泥潭，一批批程序员被迫在泥潭中拼 命挣扎，……谁也没料到问题竟会陷入这样的困境……”
软件危机的表现
对软件开发成本和进度的估计常常很不正确 用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常 发生 软件产品的质量往往靠不住 软件常常是不可维护的 软件通常没有适当的文档资料 软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年 上升 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
软件工程相关概念
软件危机:
在软件开发过程中遇到的问题找不到解决的办法，致பைடு நூலகம்问题积累起 来形成了日益尖锐的矛盾。
危机实例（1）：1963年美国飞往火星的火箭探测器爆炸，造成 1000万美元(数亿美元)的损失。原因是用于控制火星探测器的计算机软
件 FORTRAN程序：
DO 5 I=1，3 误写为：DO 5 I=1.3
危机实例（2）：1967年苏联“联盟一号”载人宇宙飞船在返航时，由 于软件忽略一个小数点，在进入大气层时因打不开降落伞而烧毁。 宇航员：弗拉迪米尔·科马洛夫
软件工程相关概念
软件危机:
危机实例（3）： 人员伤亡：由于计算机软件被广泛应用于包括医院等与生命息息
相关的行业。这也使得软件的错误导致人员伤亡成为了可能。 Therac-25的意外：(在软件工程界被大量引用的案例) 在1985年六月到1987年一月之间, 六个已知的医疗事故来自于
Therac-25错误地超过剂量, 导致患者死亡或严重辐射灼伤
软件工程相关概念
软件危机:
危机实例（4）：
IBM公司1963-1966年开发IBM360操作系统，项目花了5000人-年的 工作量，最多时有1000人投入开发工作，写出100万行源程序，但发行的 每一新版本都是上一版1000个错误的修正。