1软件工程概述
第一讲 软件工程概述(软件危机)
软件规模
（2）软件开发维护中的问题 ）
获取用户需要不正确
用户原因 技术人员原因 软件是有生命周期
软件从定义、开发、使用、维护到终止的时期 软件生命期中的有关经验数据
编码通常占软件开发全部工作量的10%～ 编码通常占软件开发全部工作量的10%～20% 软件测试占软件开发全部工作量的40%～ 软件测试占软件开发全部工作量的40%～50% 设计错误占软件错误的63%，编码错误占37% 设计错误占软件错误的63%，编码错误占37% 软件维护费用占软件总投资的55%～ 软件维护费用占软件总投资的55%～70% 软件后期变更比早期变更代价高2~3个数量级 软件后期变更比早期变更代价高2~3个数量级
（2）软件开发维护中的问题 ）
原始要求
需求 分析
正确的规格说明
错误的规格说明
设计
正确的设计
错误的设计
对错误说明的设计
图 引入同一变动付出的代价随时间变化的趋势
编码 正确编码 错误编码 对错误设计的编码 对错误说明的编码
测试
正确功能
可改正的错误
不可改正的错误
潜伏的错误
不完善的软件
（2）软件开发维护中的问题 ）
结论
总之，为了消除软件危机，既要有技术措施( 总之，为了消除软件危机，既要有技术措施(方 法和工具) 又要有必要的组织管理措施。 法和工具)，又要有必要的组织管理措施。软件 工程正是从管理和技术两方面研究如何更好地开 发和维护计算机软件的一门新兴学科。 发和维护计算机软件的一门新兴学科。
课堂讨论
现，与软件开发和维护有关的问题远远不止这些
软件危机著名案例
360， 100万条指令 5000个人年 IBM公司的 OS/360，共约100 万条指令，花费了5000 个人年；经费达 公司的 OS/360 共约100万条指令，花费了5000个人年； 数亿美圆，而结果却令人沮丧，错误多达2000个以上， 2000个以上 数亿美圆，而结果却令人沮丧，错误多达2000个以上，系统根本无法正常运 OS/360系统的负责人Brooks这样描述开发过程的困难和混乱： 360系统的负责人Brooks这样描述开发过程的困难和混乱 行。 OS/360系统的负责人Brooks 这样描述开发过程的困难和混乱：“…像 像 巨兽在泥潭中作垂死挣扎，挣扎得越猛，泥浆就沾得越多， 巨兽在泥潭中作垂死挣扎，挣扎得越猛，泥浆就沾得越多，最后没有一个野 兽能够逃脱淹没在泥潭中的命运。 兽能够逃脱淹没在泥潭中的命运。…” 1963年美国飞往火星的火箭爆炸，造成1000万美元的损失。 1963年美国飞往火星的火箭爆炸，造成1000万美元的损失。原因是 FORTRAN程序： FORTRAN程序： DO 5 I=1，3 I=1 误写为：DO I=1 误写为：DO 5 I=1 . 3 1967年苏联 联盟一号”载人宇宙飞船在返航时， 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 年苏联“ 小数点，在进入大气层时因打不开降落伞而烧毁。 小数点，在进入大气层时因打不开降落伞而烧毁。
软件工程理论知识
软件工程理论知识随着信息技术的迅猛发展，软件工程变得越来越重要。
软件工程理论知识是指在软件项目开发和维护过程中所涉及到的基本原理、方法和技术。
本文将介绍一些软件工程理论知识的重要内容，包括软件工程的定义、软件生命周期、需求工程、软件设计和软件测试等。
一、软件工程的定义软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可量化的方法和工具，对软件进行开发、运行和维护的学科。
它强调的是将工程化的原则应用于软件开发过程中，以确保软件的质量和可靠性。
二、软件生命周期软件生命周期是指从软件项目开始到结束的整个过程。
它包括项目计划、需求分析、设计、编码、测试、上线和维护等阶段。
每个阶段都有其特定的目标和任务，开发人员需要按照一定的顺序和方法进行工作，以确保项目能够按时、按质完成。
三、需求工程需求工程是软件开发的第一阶段，它是确定用户需求和系统规格说明的过程。
在需求工程中，开发人员与用户进行充分的沟通和交流，以确保对用户需求的准确理解。
在这个阶段，软件需求规格说明书的编写非常重要，它将成为后续开发工作的基础。
四、软件设计软件设计是软件开发的关键环节之一，它是将需求规格转化为具体的软件设计方案的过程。
在软件设计中，开发人员需要考虑系统的结构、模块划分、算法设计等问题。
同时，软件设计也需要满足软件的可维护性、可扩展性和重用性等要求。
五、软件测试软件测试是在开发过程中对软件进行验证和验证的过程。
它旨在发现软件中的错误和缺陷，并评估软件是否满足预定的需求。
软件测试可以分为单元测试、集成测试、系统测试和验收测试等不同的阶段。
通过充分的测试工作，可以提高软件的质量和可靠性。
综上所述，软件工程理论知识对于软件开发项目的成功至关重要。
通过合理地运用软件工程理论，可以提高软件开发过程的效率和质量，为用户提供更好的软件产品。
因此，我们在软件开发过程中要始终关注软件工程理论的研究和应用，不断提高自己的理论水平和实践能力。
0835软件工程一级学科简介
0835软件工程一级学科简介软件工程（Software Engineering）是一门综合性的学科，涉及软件开发、软件质量保证、软件项目管理等多个领域。
本文将对软件工程的定义、发展历程、重要性、学科内容以及职业发展方向等进行简要介绍。
软件工程是指运用工程化的原理、方法和工具，对软件开发、维护和管理过程进行系统化、规范化、可量化的管理和控制，从而确保软件能够以预期的成本、进度和质量满足用户需求。
其发展始于20世纪60年代末期的软件危机，当时软件开发过程中频繁出现的延期、超支、低质量等问题迫使人们开始重视软件开发的管理与规范。
随着信息技术的迅猛发展，软件工程作为一门学科逐渐形成并得到广泛应用。
它涵盖了需求分析、系统架构设计、软件开发、测试与调试、部署与运维等多个环节。
通过对软件开发过程的体系化管理，软件工程能够提高软件开发效率、降低开发风险，并确保软件产品的可靠性、可维护性以及可扩展性。
软件工程的学科内容包括但不限于以下几个方面：1. 需求分析与规格说明：在项目启动阶段，软件工程师需要与客户充分沟通，了解用户需求，并将其转化为明确的规格说明，以便后续开发与设计过程中的参考。
2. 软件设计与开发：软件设计是软件工程中重要的一环，它包括系统架构设计、模块设计、数据结构设计、算法设计等。
软件开发则侧重于根据设计方案编写代码，实现软件功能。
3. 软件测试与调试：为了确保软件质量，软件工程师需要进行全面的测试与调试工作。
测试包括单元测试、集成测试、系统测试等，通过不同层次的测试，发现并修复软件中的错误与缺陷。
4. 部署与运维：软件部署指将软件安装到用户的计算机或服务器上，并配置好所需的环境。
软件运维则是在软件发布后，负责监控、维护和更新软件，以确保其正常运行。
软件工程一级学科对于培养具备软件开发与管理能力的专业人才至关重要。
软件工程专业的学生需具备扎实的计算机基础知识，如数据结构、操作系统、算法等，并能够熟练运用各种软件开发工具和编程语言。
软件工程实践手册1
模块化
将系统划分成独立 的模块
易维护性
设计使代码容易理 解、修改和维护
可复用性
设计的组件可以在 不同的系统中重复
利用
易扩展性
设计能够方便地添 加新的功能
设计模式
工厂模式
定义一个创建对象的接口 让子类决定实例化哪个类
单例模式
保证一个类仅有一个实例 提供一个全局访问点
观察者模式
装饰者模式
定义对象间的一对多依赖关系 使得当一个对象改变状态，所 有依赖对象都会收到通知并自 动更新
软件工程的重要性
提高软件质量
提高软件的质量、 可靠性和可维护性
团队合作
帮助团队更好地合 作，提高项目的成
功率
软件工程实践手册的价值
实践指导
帮助团队更好地开发软件
最佳实践
帮助团队掌握软件工程的最佳实践
持续提升
促进团队的持续学习和提升
软件工程实践手册的优势
提高软件质量
增强软件的稳定性 减少BUG数量
团队合作
改善团队合作氛围 提高团队效率
持续学习
促进团队的学习与成长 保持团队的竞争力
客户满意
提升客户满意度 增加客户忠诚度
● 02
第2章 软件需求分析
需求分析的重要性
在软件工程中，需求分析是非常重要的一环。 通过需求分析，可以确定系统的功能和性能 需求，确保开发团队和客户对系统的期望一
致，并避免项目后期出现较大改动。
系统测试
针对代码中的最小单元进行测 试
通常由开发人员编写和执行
测试各个模块之间的集成效果 发现模块间的接口问题
对整个系统进行完整测试 验证系统是否符合需求
用户验收测试
由最终用户进行测试 验证软件是否符合用户期望
软件工程导论第1章 软件工程概述
1.3 续
• 软件生命周期阶段的划分
问题定义 可行性研究 定义时期 需求分析 总体设计 详细设计 开发时期 编码和单元测试 综合测试 软件维护 维护时期 退役
1.3 续
• ⒈软件定义时期
– 软件定义时期的任务是：确定软件开发工程必须
完成的总目标；确定工程的可行性；导出实现工 程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能； 估计完成该项工程需要的资源和成本，并且制定 工程进度表。
目标和完成期限，规定开发小组的责任和产品标 准，以便结果的审查。
1.2 续
• ⑹开发小组的人员应该少而精
– 软件开发小组人员素质和数量是影响软件质量和
开发效率的重要因素。
– 素质高的人员开发效率高，错误率低。 – 开发小组的成员之间要交流情况、讨论问题，随
着人数的增加，通信开销将急剧增加。
– 人员数：N
– 由系统分析员完成该阶段的系统分析工作。 – 软件定义时期可通过软件系统的问题定义、可行
性研究和需求分析三个阶段来完成。
1.3 续
• ⑴问题定义阶段
– 问题定义阶段必须回答的关键问题是：“要解决
的问题是什么？”。
– 问题定义阶段的任务是：确定软件系统的工程需
求，也就是要搞清“做什么？”。
– 通过对客户的访问调查，系统分析员扼要地写出
件工程支撑环境；
– 过程是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。
1.2 续
• 传统方法学
– 又称生命周期方法学，或结构化范型。 – 采用结构化技术来完成软件开发的各项任务，并
使用适当的软件工具或软件工程环境来支持结构 化技术的运用。
– 把软件生命周期的全过程依次划分为若干个阶段，
太原理工大学软件工程-第一章软件工程概述
4.第四代软件工程
90年代起，基于构件的开发方法取得了重要的进展，软件系统的开发可通过使用 现存的可复用构件组装完成，而无需从头构造，从而达到提高效率和质量、降低 成本的目的，称为构件工程。
1.2软件危机
1.2.1软件危机及其表现
软件危机的定义: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及矛 盾。
3.软件工程时代: 70年代至今
20世纪60-70年代是计算机系统发展的第三阶段.为了克 服软件危机，1968年北大西洋公约组织的专家们在联邦 德国召开国际会议，在这次会上正式提出并使用了“软 件工程”这个名词。这阶段主要采用“工程化的生产方 式”。
软件过程提出至今，它的发展已经经历了4个阶段：
1.第一代软件工程（20世纪60年代到70年代）
3.第三代软件工程
随着规模的不断增大，开发人员的增多，开发时间相应持续增长，加上软件是知 识密集型的逻辑思维产品，这些都增加了软件工程的管理难度，人们在软件开发的 实践中认识到：提高软件生产率、保证软件质量的关键是“软件过程“的控制和管 理，提出了对软件项目管理的计划、组织、成本估算、质量保证、软件配置等技术 和策略，逐步形成了软件过程工程。
1.1.2软件 的发展
自从第一台计算机诞生以来，就开始了软件的生产，到目前为 止,软件发展经历了三个阶段：
1.程序设计时代:20世纪50-60年代，采用“个体生产方 式”，人们认为软件就是程序，没有相关的文档资料。
2.程序系统时代 :20世纪60-70年代是计算机系统发展 的第二阶段，出现了“软件作坊”，软件质量低下， 可靠性差，可维护性差，却价格昂贵，供不应求。在 该阶段的后期，于是出现了“软件危机”。
1.软件工程专业介绍
软件工程专业简介软件工程的定义定义1：软件工程是为了经济地获得能够在实际机器上高效运行的可靠软件而建立和使用的一系列好的工程化原则。
【Bauer 1972】定义2：软件工程是以工程的形式应用计算机科学和数学原理，从而经济有效地解决软件问题。
【CMU/SEI-90-TR-003】定义3：软件工程是将系统性的、规范化的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护。
【IEEE 1990】软件工程学科的特点软件工程作为一门工程学科，建立在计算机科学和数学的基础上，其重点在于软件的分析与评价、规格说明、设计与演化，另外还涉及管理与质量、创新、标准、个人技能、团队协作和专业实践等。
●与计算机科学的关系软件工程建立在计算机科学基础上。
在软件工程中，需要运用计算机科学的研究成果指导软件开发，计算机科学的理论、方法、原理和技术在软件工程中得到应用。
软件工程与计算机科学是不同的学科。
软件工程是一门工程学科，涉及传统工程学科的知识领域。
软件工程需要传统工程的基本理论、方法和技术来指导生产软件产品。
●与工程科学的关系础上发展。
软件工程是一个跨学科的专业，它建立在计算机科学基础上，具有工程学科特点。
软件工程所涉及的知识领域是很宽泛的，包括数学、计算、管理、工程等。
所以，在软件工程教育中需要强调数学基础和计算机科学专业基础的建立，也需要强调工程领域的知识和技术的掌握，缺一不可。
软件工程师的理想素质1.决策能力，需要进行一系列的决策和评价，能通过分析和权衡成本和利益，做出适当的选择；2.定量分析能力，需要进行各种度量，通过经验和实验获取数据，进行估算和定量分析；3.团队协作能力，采用规范的过程进行创造性设计，并能作为团队的成员进行有效工作；4.多重角色的承担，研究、分析、构造、实现、测试、维护，设计、开发、生产、实施、管理，销售、咨询、培训、服务等；5.工具运用能力，需要选择各类工具并将工具系统地应用到过程中；6.社会交流能力，需要专业团体之间的交流与沟通，不断地开发和确认工程原则、标准，并进行实践；7.成果的重用能力，需要设计、编码、过程等的可重复和重用性。
软件工程第1章 软件工程综述
4. 按服务对象划分：通用软件、定制软件。
软件发展历程
1. 程序设计时代（20世纪50年代）：软件发展早 期, 计算机主要用于科学或工程计算，软件则是 为某种特定型号的计算机而专门配置的程序。
2. 程序系统时代（20世纪60年代）：由于软件需 求不断增长， “软件作坊”在这个时期出现了， 伴随着“软件作坊”还产生出了具有一定通用性 的软件产品。
软件工程基本原则
围绕工程设计、工程支持以及工程管理已提出了 以下四条基本原则：1、选取适宜的开发模型；2、 采用合适的设计方法；3、提供高质量的工程支 撑；4、重视软件工程的管理。
美国著名软件工程专家勃姆(B.W.Boehm)经过总结， 提出了以下7条软件工程的基本原理，即：（1） 采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）采用现代程序设计的技术；（5）结果应能 够清楚地审查；（6）开发队伍应该少而精；（7） 承认不断改进软件工程实践的必要性。
对象彼此间仅能通过发送消息互相联系。
面向对象方法学基本原则
尽量模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的 方法与过程尽可能接近人类认识世界、解决问 题的方法与过程，从而使描述问题的问题空间 (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。
面向对象方法学
优点： 降低了软件产品的复杂性，提高了软件的可
采用生命周期方法学可以大大提高软件开发的成功率，软 件开发的生产率也能明显提高。
目前，传统方法学仍然是人们在开发软件时使用得十分广 泛的软件工程方法学。
5. 主流工程方法学
面向对象方法学则是目前的主流方法学，包括面 向对象分析（OOA）、面向对象设计（OOD）与 面向对象实现（OOA），可对整个软件生命周期 提供方法学支持。其以实体为基本元素，如：类 体、对象，并可使程序系统基于现实实体构建， 更加接近现实环境。
软件工程 一级学科
软件工程一级学科
【原创实用版】
目录
1.软件工程的定义与重要性
2.软件工程的发展历程
3.软件工程的主要研究领域
4.软件工程在我国的发展现状与前景
正文
软件工程是一门研究如何以系统化、科学化、规范化的方法进行软件开发与维护的学科，它是计算机科学与技术领域的一级学科。
随着信息技术的飞速发展，软件工程在现代社会中的重要性日益凸显，它不仅关乎到国家信息安全，还直接影响着各行各业的生产与生活。
软件工程的发展历程可以追溯到上世纪五六十年代，那时计算机刚刚开始普及，软件开发还处于一个非常初级的阶段。
随着计算机技术的不断发展，人们逐渐认识到了软件开发的复杂性，并开始寻求一种更加科学、有效的方法来进行软件开发。
于是，软件工程学科应运而生。
软件工程的主要研究领域包括软件需求分析、软件设计、软件开发、软件测试、软件维护等。
这些领域共同构成了软件工程的完整生命周期，为软件开发提供了一套科学的理论体系和实践方法。
在我国，软件工程学科得到了迅速发展。
一方面，我国政府高度重视软件产业的发展，为软件工程学科的建设提供了有力的支持；另一方面，我国软件产业市场需求巨大，为软件工程学科的发展提供了广阔的空间。
当前，我国软件工程学科正朝着国际化、高端化的方向迈进，前景十分广阔。
总之，软件工程作为一门重要的一级学科，对我国信息技术产业的发
展具有举足轻重的作用。
1章 软件工程基本概念与原理
19/60
第 1章
软件工程的基本概念与原理
1.1 软件工程的产生 软件工程的产生 1.2 软件工程的基本概念与原理 软件工程的定义、 1. 软件工程的定义、性质 2. 软件工程关注的主要问题 3. 软件工程的目标 4. 软件的生命周期 5. 软件工程的基本原理
20/60
软件工程定义、性质 软件工程定义、 软件工程是用科学知识、技术、原理来定义、开发、 软件工程是用科学知识、技术、原理来定义、开发、维护软件的一 门学科。 门学科。 概括地说，软件工程是指导软件开发和维护的一门工程学科。 概括地说，软件工程是指导软件开发和维护的一门工程学科。 软件工程学科的根本要求：采用工程的概念、原理、技术和方法来 软件工程学科的根本要求：采用工程的概念、原理、 开发与维护软件，把好的管理技术和开发技术方法结合起来， 开发与维护软件，把好的管理技术和开发技术方法结合起来，追求 可靠性、可维护性、满足用户需求、高的开发效率。 可靠性、可维护性、满足用户需求、高的开发效率。
•规范的开发过程 •好的开发环境和工具、 好的开发环境和工具、 •提高软件复用 是软件工程提高效率的 有效办法。 有效办法。