软件工程第四版第一章
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软件工程导论第1章 软件工程概述
–1993年IEEE给出了一个更全面具体的定义：
–软件工程是①把系统的、规范的、可度量的途 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；②研究①中提到的途径。
2020/6/26
软件工程定义
1.2 续
• 概括地说，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 地开发出高质量的软件并有效地维护它。
– 计算机软件：与计算机系统操作有关的程序、规 程、规则及任何与之有关的文档和数据。
– 软件： 程序及有关数据—机器可执行； 文档—不可执行。
– 程序：能够完成预定功能和性能的可执行的指令 序列。
– 数据：使程序能够适当地处理信息的数据结构。 – 文档：开发、使用和维护程序所需的图文资料。
2020/6/26
• 软件的特点
1.1 续
– ⑴软件开发更依赖于开发人员的业务素质、智力 、人员的组织、合作和管理。
– ⑵软件存在潜伏错误，硬件错误一般能排除。
– ⑶软件开发成功后，只需对原版进行复制。
– ⑷软件在使用过程中维护复杂。
– ⑸软件不会磨损和老化。
2020/6/26
• 软件的发展
1.1 续
– 第一阶段：20世纪60年代中期以前，个体化生产 ；
上升。 – ⑺开发生产率提高的速度远跟不上软件需求。
2020/6/26
100% 80% 60% 40% 20%
硬件
1.1 续
软件开发 软件维护
2020/6/26
1955年
1970年
软件、硬件成本变化趋势
1985年
–软件工程是①把系统的、规范的、可度量的途 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；②研究①中提到的途径。
2020/6/26
软件工程定义
1.2 续
• 概括地说，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 地开发出高质量的软件并有效地维护它。
– 计算机软件：与计算机系统操作有关的程序、规 程、规则及任何与之有关的文档和数据。
– 软件： 程序及有关数据—机器可执行； 文档—不可执行。
– 程序：能够完成预定功能和性能的可执行的指令 序列。
– 数据：使程序能够适当地处理信息的数据结构。 – 文档：开发、使用和维护程序所需的图文资料。
2020/6/26
• 软件的特点
1.1 续
– ⑴软件开发更依赖于开发人员的业务素质、智力 、人员的组织、合作和管理。
– ⑵软件存在潜伏错误，硬件错误一般能排除。
– ⑶软件开发成功后，只需对原版进行复制。
– ⑷软件在使用过程中维护复杂。
– ⑸软件不会磨损和老化。
2020/6/26
• 软件的发展
1.1 续
– 第一阶段：20世纪60年代中期以前，个体化生产 ；
上升。 – ⑺开发生产率提高的速度远跟不上软件需求。
2020/6/26
100% 80% 60% 40% 20%
硬件
1.1 续
软件开发 软件维护
2020/6/26
1955年
1970年
软件、硬件成本变化趋势
1985年
软件工程第1章
(2) 用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常 发生。软件开发人员常常在对用户要求只有模糊的 了解，甚至对所要解决的问题还没有确切认识的情 况下，就匆忙着手编写程序。软件开发人员和用户 之间的信息交流往往很不充分，“闭门造车”必然 导致最终的产品不符合用户的实际需要。
(3) 软件产品的质量往往靠不住。软件可靠性和质量 保证的确切的定量概念刚刚出现不久，软件质量保 证技术(审查、复审和测试)还没有坚持不懈地应用到 软件开发的全过程中，这些都导致软件产品发生质 量问题。
1.1.2 产生软件危机的原因
在软件开发和维护的过程中存在这么多严重问题， 一方面与软件本身的特点有关，另一方面也和软件 开发与维护的方法不正确有关。
软件不同于硬件，它是计算机系统中的逻辑部件而 不是物理部件。由于软件缺乏“可见性”，在写出 程序代码并在计算机上试运行之前，软件开发过程 的进展情况较难衡量，软件的质量也较难评价，因 此，管理和控制软件开发过程相当困难。此外，软 件在运行过程中不会因为使用时间过长而被“用 坏”，如果运行中发现了错误 ，很可是遇到了一
经过上述软件定义时期的准备工作才能进入开发时 期，而在开发时期首先需要对软件进行设计(通常又 分为概要设计和详细设计两个阶段)，然后才能进入 编写程序的阶段，程序编写完之后还必须经过大量 的测试工作(需要的工作量通常占软件开发全部工作 量的40%～50%)才能最终交付使用。所以，编写程 序只是软件开发过程中的一个阶段，而且在典型的
个在开发时期引入的在测试阶段没能检测出来的错 误。因此，软件维护通常意味着改正或修改原来的 设计，这就在客观上使得软件较难维护。
软件不同于一般程序，它的一个显著特点是规模庞 大，而且程序复杂性将随着程序规模的增加而呈指 数上升。为了在预定时间内开发出规模庞大的软件， 必须由许多人分工合作，然而，如何保证每个人完 成的工作合在一起确实能构成一个高质量的大型软 件系统，更是一个极端复杂困难的问题，不仅涉及 许多技术问题，诸如分析方法、设计方法、形式说 明方法、版本控制等，更重要的是必须有严格而科 学的管理。
(3) 软件产品的质量往往靠不住。软件可靠性和质量 保证的确切的定量概念刚刚出现不久，软件质量保 证技术(审查、复审和测试)还没有坚持不懈地应用到 软件开发的全过程中，这些都导致软件产品发生质 量问题。
1.1.2 产生软件危机的原因
在软件开发和维护的过程中存在这么多严重问题， 一方面与软件本身的特点有关，另一方面也和软件 开发与维护的方法不正确有关。
软件不同于硬件，它是计算机系统中的逻辑部件而 不是物理部件。由于软件缺乏“可见性”，在写出 程序代码并在计算机上试运行之前，软件开发过程 的进展情况较难衡量，软件的质量也较难评价，因 此，管理和控制软件开发过程相当困难。此外，软 件在运行过程中不会因为使用时间过长而被“用 坏”，如果运行中发现了错误 ，很可是遇到了一
经过上述软件定义时期的准备工作才能进入开发时 期，而在开发时期首先需要对软件进行设计(通常又 分为概要设计和详细设计两个阶段)，然后才能进入 编写程序的阶段，程序编写完之后还必须经过大量 的测试工作(需要的工作量通常占软件开发全部工作 量的40%～50%)才能最终交付使用。所以，编写程 序只是软件开发过程中的一个阶段，而且在典型的
个在开发时期引入的在测试阶段没能检测出来的错 误。因此，软件维护通常意味着改正或修改原来的 设计，这就在客观上使得软件较难维护。
软件不同于一般程序，它的一个显著特点是规模庞 大，而且程序复杂性将随着程序规模的增加而呈指 数上升。为了在预定时间内开发出规模庞大的软件， 必须由许多人分工合作，然而，如何保证每个人完 成的工作合在一起确实能构成一个高质量的大型软 件系统，更是一个极端复杂困难的问题，不仅涉及 许多技术问题，诸如分析方法、设计方法、形式说 明方法、版本控制等，更重要的是必须有严格而科 学的管理。
软件工程(第4版)01第一章：软件工程概述
软件工程过程软件开发工具是用于辅助软件生命周期过程的基于计算机的工具工具可以将重复并明确定义的动作自动化减少了软件工程师的认知负担使软件工程师可以集中在开发过程的创造性方面
软件工程
吕云翔 Email： yxlu_2000@
软件学院
1.1.1 计算机系统的发展历程
早期（20世纪60年代中期以前）：通用硬件已经相当 普遍，软件却是为每个具体应用而专门编写的，大多 数人认为软件开发是无须预先计划的事情。这时的软 件实际上就是规模较小的程序，程序的编写者和使用 者往往是同一个（或同一组）人。由于规模小，程序 编写起来相当容易，也没有什么系统化的方法，对软 件开发工作更没有进行任何管理。这种个体化的软件 环境，使得软件设计往往只是在人们头脑中隐含进行 的一个模糊过程，除了程序清单之外，根本没有其他 文档资料保存下来。
1.1 软件危机与软件工程的起源 1.2 软件工程 1.3 软件工程包含的领域 1.4 小结与习题
小结
计算机软件工程学的简短概述。 计算机系统发展简史 开发软件的一些错误方法和观念的形成 软件危机 开发和维护软件的科学技术
习题
1．什么是软件危机？为什么会出现软件 危机？
2．假设你是一家软件公司的总工程师， 请把图1.1给软件工程师们看，告诉他们 及早发现并改正错误的重要性。其中有 人不同意你的观点，认为要求在错误进 入软件之前就清除它们是不合理的，并 指出“如果一个故障是编码错误造成的 ，那么一个人怎样能在设计阶段清除它
P1=0.3×0.72Y−1974（美分/位）
如果计算机字长为16位，则存储器价格下 降的趋势为：
P2=0.048×0.72Y−1974（美分/字） 在上列公式中Y代表年份，M是存储容量（ 字数），P1和P2代表价格。基于上述假设
软件工程
吕云翔 Email： yxlu_2000@
软件学院
1.1.1 计算机系统的发展历程
早期（20世纪60年代中期以前）：通用硬件已经相当 普遍，软件却是为每个具体应用而专门编写的，大多 数人认为软件开发是无须预先计划的事情。这时的软 件实际上就是规模较小的程序，程序的编写者和使用 者往往是同一个（或同一组）人。由于规模小，程序 编写起来相当容易，也没有什么系统化的方法，对软 件开发工作更没有进行任何管理。这种个体化的软件 环境，使得软件设计往往只是在人们头脑中隐含进行 的一个模糊过程，除了程序清单之外，根本没有其他 文档资料保存下来。
1.1 软件危机与软件工程的起源 1.2 软件工程 1.3 软件工程包含的领域 1.4 小结与习题
小结
计算机软件工程学的简短概述。 计算机系统发展简史 开发软件的一些错误方法和观念的形成 软件危机 开发和维护软件的科学技术
习题
1．什么是软件危机？为什么会出现软件 危机？
2．假设你是一家软件公司的总工程师， 请把图1.1给软件工程师们看，告诉他们 及早发现并改正错误的重要性。其中有 人不同意你的观点，认为要求在错误进 入软件之前就清除它们是不合理的，并 指出“如果一个故障是编码错误造成的 ，那么一个人怎样能在设计阶段清除它
P1=0.3×0.72Y−1974（美分/位）
如果计算机字长为16位，则存储器价格下 降的趋势为：
P2=0.048×0.72Y−1974（美分/字） 在上列公式中Y代表年份，M是存储容量（ 字数），P1和P2代表价格。基于上述假设
软件工程第一章
• Software oriented courses Operating system Programming (C, C++, JAVA) Database Software engineering
What Is This Course About?
• To give directions for software development Development Skills Any other elements?
• Fritz Bauer
– [Software engineering is] the establishment and use of sound engineering principles in order to obtain economically software that is reliable and works efficiently on real machines
• Although the industry is moving toward component-based assembly, most software continues to be custom built. 虽然整个工业向着基于构件的构造模式发展，然而大多数软 件仍是根据实际的顾客需求定制的 • Software doesn’t wear out. 软件不会“磨损”
What is Software Engineering ?
What is this course about?
General Classification of Courses
• Hardware oriented courses Computer peripheral equipment Computer architecture Single chip
软件工程(第4版·修订版)
1.7 开发团队的成 员
1.8 软件工程发生 了多大的变化
1.9 信息系统的例 子
1.10 实时系统的 例子
1.11 本章对单个 开发人员的意义
1.12 本章对开发 团队的意义
1 软件工程概述
1.15主要参考文献
1.14 学期项目
1.13 本章对研究 人员的意义
C
B
A
1.16 练习
D
01
1.1.1 问题 求解
4.19 练习
4.5 建模表示法
4.6 需求和规格说 明语言
4 获取需求
4.7 原型化需求
4.3.1 解决 冲突
1
4 获取需求
4.3 需求的类型
4.3.2 两种 需求文档
2
4 获取需求
4.8.1 需求定义
A
4.8.2 需求规格说明
B
4.8.3 过程管理和需 02
1.1.2 软件 工程师的角
色是什么
1 软件工程概述
1.1 什么是软件工程
1 软件工程概述
1.3.1 产品的 质量
1.3.2 过程的 质量
1.3.3 商业环境 背景下的质量
1.3 什么是好的软件
1 软件工程概述
1.5.1 系统 的要素
1
1.5.2 相互 联系的系统
2
1.5 系统的方法
1 软件工程概述
4.8 需求 文档
4.3 需求 的类型
4.9 确认 和验证
4.10 测量需求
4.12 信息系统的例子
4.14 本章对单个开发人 员的意义
4 获取需求
4.11 选择规格说明技术
4.13 实时系统的例子
4.15 本章对开发团队的 意义
软件工程第四版修订版教学设计
软件工程第四版修订版教学设计课程简介本课程介绍了软件工程领域的基本概念、原则、方法和过程。
主要包括软件开发的生命周期、需求分析、设计、编码、测试、维护等方面的内容。
帮助学生理解软件工程的基本理论和方法，熟悉现代软件开发方法，掌握一定的软件开发技能。
教学目标1.理解软件开发的生命周期和基本概念。
2.掌握软件需求分析、设计、编码、测试、维护等过程的方法和工具。
3.能够独立完成一个小型软件项目的开发过程。
4.具备团队合作和软件项目管理的能力。
教学内容第一章软件工程概述1.1 软件工程的概念和历史1.2 软件工程的重要性和意义1.3 软件生命周期和过程模型第二章软件需求工程2.1 需求工程的基本概念和原则2.2 需求获取、分析、规格说明和验证2.3 面向对象方法和用例分析第三章软件设计和建模3.1 软件设计的基本概念和原则3.2 结构化程序设计和面向对象设计3.3 UML建模语言和工具第四章软件测试4.1 软件测试的基本概念和原则4.2 测试计划、设计和执行4.3 静态测试和动态测试第五章软件维护5.1 软件维护的基本概念和原则5.2 维护类型和过程5.3 维护工具和技术第六章软件项目管理6.1 软件项目管理的基本概念和原则6.2 项目管理的过程和工具6.3 团队合作和沟通第七章软件开发环境和工具7.1 软件开发环境的概念和种类7.2 开发工具和集成开发环境7.3 版本控制和配置管理教学方法1.课堂教学：授课和讲解重点内容、案例分析和讨论。
2.实践教学：软件开发项目实践、团队合作和实际软件开发过程。
3.课程设计: 基于软件工程方法论、软件开发工具的课程设计。
考核方式1.考试：课程考试和期末考试。
2.作业：课堂练习、项目作业、课程设计等。
3.平时成绩：课堂表现、课程讨论、实验实践等。
教学资源教材：《软件工程：实践导向》（第四版修订版）教学评估1.课程反馈：对教学内容和方法的反馈和改善。
2.教师评估：对课程效果、教学质量进行评估和改善。
软件工程导论第1章(第4版)
普通高校本科计算机专业特色教材精选
软件工程导论 （第4版）
张海藩 编著
总目录
第1章 软件工程学概述 第8章 维护
第2章 可行性研究
第9章 面向对象方法学引论
第3章 需求分析
第10章 面向对象分析
第4章 形式化说明技术 第11章 面向对象设计
第5章 总体设计
第12章 面向对象实现
第6章 详细设计
第13章 软件项目管理
测试、综合测试又称为系统实现。 设计出实现目标系统的方案，设计程序的体系结构。 确定实现模块功能所需要的算法和数据结构； 设计出程序的详细规格说明； 用适当的程序设计语言写出正确的容易理解、容易维护的
程序模块并进行单元测试； 根据设计的软件结构，把各模块装配起来并进行测试； 通过对软件测试结果的分析预测软件的可靠性； 写出测试计划和详细测试方案并记录实际测试结果； 按照规格说明书的规定，由用户对目标系统进行验收。
第7章 实现
第1章 软件工程学概述
软件成为独立的商品 计算机应用的普及，促使人们对软件的品种、
数量、功能、质量等提出了越来越高的要求 在1970前，计算机硬件工程技术由于电子技术
的发展而建立 重视软件开发过程、方法、工具和环境的研
究—软件工程
1.1 软件危机 一.软件
1.软件的定义 软件是能够完成预定功能和性能的可执行的计算
2. 产生软件危机的原因
（1）软件开发个体化，采用了错误的方法和技术，无设计资 料留存； （2）软件规模的增长，使得软件的复杂度增加，软件的可靠 性随软件规模的增长而下降，质量保证越来越困难； （3）软件维护费用急剧上升。
据统计，软件维护费用大约占到软件总花费的2/3； （4）软件生产技术进步缓慢，是加剧软件危机的重要原因。
软件工程导论 （第4版）
张海藩 编著
总目录
第1章 软件工程学概述 第8章 维护
第2章 可行性研究
第9章 面向对象方法学引论
第3章 需求分析
第10章 面向对象分析
第4章 形式化说明技术 第11章 面向对象设计
第5章 总体设计
第12章 面向对象实现
第6章 详细设计
第13章 软件项目管理
测试、综合测试又称为系统实现。 设计出实现目标系统的方案，设计程序的体系结构。 确定实现模块功能所需要的算法和数据结构； 设计出程序的详细规格说明； 用适当的程序设计语言写出正确的容易理解、容易维护的
程序模块并进行单元测试； 根据设计的软件结构，把各模块装配起来并进行测试； 通过对软件测试结果的分析预测软件的可靠性； 写出测试计划和详细测试方案并记录实际测试结果； 按照规格说明书的规定，由用户对目标系统进行验收。
第7章 实现
第1章 软件工程学概述
软件成为独立的商品 计算机应用的普及，促使人们对软件的品种、
数量、功能、质量等提出了越来越高的要求 在1970前，计算机硬件工程技术由于电子技术
的发展而建立 重视软件开发过程、方法、工具和环境的研
究—软件工程
1.1 软件危机 一.软件
1.软件的定义 软件是能够完成预定功能和性能的可执行的计算
2. 产生软件危机的原因
（1）软件开发个体化，采用了错误的方法和技术，无设计资 料留存； （2）软件规模的增长，使得软件的复杂度增加，软件的可靠 性随软件规模的增长而下降，质量保证越来越困难； （3）软件维护费用急剧上升。
据统计，软件维护费用大约占到软件总花费的2/3； （4）软件生产技术进步缓慢，是加剧软件危机的重要原因。
软件工程(中英对照课件精品)第一章
Technology value Business value Technology value→ Business value Three models to assess ROI(Return on investment)
A payback model（偿还模型） An accounting rate-of-return model（记帐的 回报率模型） A discounted cash flow model（折扣现金流 模型）
用户的观点（User view ）:质量是恰好达到目的（fitness
for purpose ）
制造的观conformance to specification）
产品的观点（ Product view）:质量是与产品的内在特性
相联系的（tied to inherent product characteristics）
chapter 1
The Quality of the Product
McCall’s quality model Boehm’s quality model ISO quality model IEEE quality model ……
chapter 1
McCall’s Quality Model
度量标准/目标 正确性(Correctness) 可靠性(Reliability) 完整性(Integrity) 可用性(Usability) 效率性(Efficiency) 可维护性(Maintainability)
可维护性 适应性 可测试性
产品 修改
产品 变迁
可移植性 可复用性 互用性
可测试性(Testability)
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Page 1.14
1.3 What Is Good Software?
The Quality of the Product • Users judge external characteristics (e.g., correct functionality, number of failures, type of failures) • Designers and maintainers judge internal characteristics (e.g., types of faults) • Thus different stakeholders may have different criteria • Need quality models to relate the user’s external view to developer’s internal view
Page 1.2
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Objectives
• • • • • What we mean by software engineering Software engineering’s track record What we mean by good software Why a systems approach is important How software engineering has changed since the 1970s.
– Analysis: decompose a large problem into smaller, understandable pieces
• abstraction is the key
– Synthesis: build (compose) software from smaller building blocks
• Malfunctioning code in Therac-25 killed several people • Reliability constraints have caused cancellation of many safety critical systems
– Safety-critical: something whose failure poses a threat to life or health
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Page 1.7
1.1 What is Software Engineering?
Where Does the Software Engineer Fit In? • Computer science: focusing on computer hardware and programming languages • Software engineering: focusing on computer as a problem-solving tool
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice Page 1.15
– An extra $90 M was needed to enhance the original $103 product – IRS lost $40.2 M on interests and $22.3 M in overtime wages because refunds were not returned on time
– The quality of the product – The quality of the process – The quality of the product in the context of the business environment
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Page 1.10
1.2 How Successful Have We Been?
Sidebar 1.1 Terminology for Describing Bugs • A fault: occurs when a human makes a mistake, called an error, in performing some software activities • A failure: is a departure from the system’s required behaviour
Contents
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 What is Software Engineering? How Successful Have We Been? What Is Good Software? Who Does Software Engineering? A Systems Approach An Engineering Approach Members of the Development Team How Has Software Engineering Changed? Information System Example Real Time Example What this Chapter Means for You
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Page 1.6
1.1 What is Software Engineering?
Solving Problems (continued) • Method: refers to a formal procedure • Tool: an instrument or automated system for accomplishing something in a better way • Procedure: a combination of tools and techniques to produce a product • Paradigm: philosophy or approach for building a product
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice Software Engineering?
Solving Problems (continued) • The synthesis process
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice Page 1.13
1.3 What is Good Software?
• Good software engineering must always include a strategy for producing quality software • Three ways of considering quality
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Page 1.11
1.2 How Successful Have We Been?
Examples of Software Failure
• IRS hired Sperry Corporation to build an automated federal income tax form processing process
Chapter 1
What is Software Engineering
Shari L. Pfleeger Joanne M. Atlee 4th Edition
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice Page 1.1
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Page 1.3
1.1 What is Software Engineering?
Solving Problems • Software products are large and complex • Development requires analysis and synthesis
• composition is challenging
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Page 1.4
1.1 What is Software Engineering?
Solving Problems (continued) • The analysis process
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice
Page 1.9
1.2 How Successful Have We Been?
• Perform tasks more quickly and effectively
– Word processing, spreadsheets, e-mail
Pfleeger and Atlee, Software Engineering: Theory and Practice Page 1.12