第1章软件工程基础.pptx
软件工程概述
3.克服危机的途径
1968年秋季，NATO（北约）的科技委员会召集了 近50名一流的编程人员、计算机科学家和工业界巨头， 讨论和制定摆脱“软件危机”的对策。由于认识到软 件的设计、实现、维护和传统的工程规则有相同的基 础，在那次会议上首次提出了“软件工程” （software engineering）这个概念。
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软件工程方法：为软件开发提供“如何做”的技术。 它包括了项目计划、需求分析、系统设计、程序实现、 测试与维护等一系列的任务。 软件工程工具：为过程和方法提供自动的或半自动的 支持。这些软件工具被集成起来，建立起一个支持软 件开发的系统，称之为计算机辅助软件工程（CASE, Computer Aided Software Engineering)。CASE集成 了软件、硬件和一个存放开发过程信息的软件工程数 据库，形成了一个软件工程环境。
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2.危机的原因
①用户对软件需求的描述不精确，可能有遗漏、有二 义性、有错误，甚至在软件开发过程中，用户还提出 修改软件功能、界面、支撑环境等方面的要求。 ②软件开发人员对用户需求的理解与用户的本来愿望 有差异，这种差异必然导致开发出来的软件产品与用 户要求不一致。 ③大型软件项目需要组织一定的人力共同完成，多数 管理人员缺乏开发大型软件系统的经验，而多数软件 开发人员又缺乏管理方面的经验。各类人员的信息交 流不及时、不准确、有时还会产生误解。
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故 障 率
生命 初期 "磨损"后
故 障 率
实际曲线 修改
第三部分UML基础(第一章UML概述)
1、标准的表示方法
人们用各种方法来使用UML，而无论方
法如何变化，它们的基础是UML的图。 这就是UML的最终用途——为不同领域 的人们提供统一的交流标准。 软件开发的难点在于：一个项目的参与 包括领域专家、软件设计开发人员、客 户，以及用户他们之间交流的难题，成 为软件开发的最大难题。
最突出的两条，
一是：注重系统架构的开发 一是：注重过程的迭代和递增性
尽管UML
本身对过程没有任何定义，但 UML 对任何使用它的方法或过程提出的 要求，是支持用例驱动use-case driven 、以架构为中心architecturecentric 以及递增incremental 和迭代 iterative 地开发。
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四、UML 的应用领域
UML
被用来为系统建模，它可应用的范 围非常广泛：
可以描述许多类型的系统
它也可以用在系统开发的不同阶段，从需
求规格说明到对已完成系统的测试。
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1、在不同类型系统中的应用
的目标是：用面向对象的方式描述 任何类型的系统。 其中最直接的是，用UML 为软件系统创 建模型。但UML 也可用来描述其它非计 算机软件的系统，或者是商业机构或过 程。
UML是一种建模语言，是一种标准的表
示，而不是一种方法或方法学。
方法是一种把人的思考和行动结构化的明
确方式。方法需要定义软件开发的步骤， 告诉人们做什么，如何做，什么时候做以 及为什么要这么做
UML只定义了一些图以及它们的意义。
它的思想是与方法无关。
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软件技术基础-------PPT课件 4
软件工程导论(第五版) 第一章
(
Software Engineering
杨易扬
)
广东工业大学 计算机学院
软件工程系
个人信息
• • • • •
姓名：杨易扬 软件工程系，计算机学院，广东工业大学
手机：18613087953
QQ：86749678
办公室地址：广东工业大学工学一号馆725室 研究兴趣：数据挖掘，地理信息系统，信息检 索
•一种风险更大的增量模型：
•1.4.4 螺旋模型
•可把它看作在每个阶
段之前都增加风险分 析的快速原型模型。
•风险分析：用户不
满意，提交推迟， 程序员跳槽
• 1.4.5 喷泉模型
典型的面向对象软件 开发过程模型之一。
1.4.6 Rational 统一过程
• • • • • • •
1. RUP软件开发经验
软件工程的本质特性：
• • • • • • •
1. 软件工程关注于大型程序的构造；
2. 软件工程的中心课题是控制复杂性；
3. 软件交付之后仍然经常需要修改；
4. 开发软件的效率非常重要；
5. 和谐地合作是软件开发的关键； 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 景的人替具有另一种文化背景的人创造产品。
•
• • • •
•
8.维护。
1.4 软件过程 • 软件过程：为了获得高质量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。
• 软件过程（ISO9000）：使用资源将输入转化为输
出的活动所构成的系统。
•输入：如软件需求 •输出：如软件产品
•1.4.1 瀑布模型
1.
《软件工程实用教程》第1章软件工程引论
第1章 軟體工程引論
本章學習內容： 1．掌握軟體的定義與特點 2．軟體危機以及軟體危機產生的原因 3．掌握軟體工程的定義、目標和原則 4．瞭解軟體工程的研究內容與對象 5．理解學習軟體工程的意義
第1章 軟體工程引論
1. 1 軟體及軟體危機
1.1.1 軟體及其特性 1．軟體 ：是由電腦程式的發展而形成的一 個概念。它是與電腦系統操作有關的程 式、規程、規則及其文檔和數據的統稱。
第1章 軟體工程引論
1. 3 軟體工程的基本原則
1 ．採用分階段的生命週期計畫，以實現對專 案的嚴格管理 2．堅持進行階段評審，以確保軟體產品品質 3 ．實行嚴格的產品控制，以適應軟體規格的 變更 4．採用現代程式設計技術 5．軟體結果應能清楚地審查 6．開發小組人員應該少而精 7．承認不斷改進軟體工程實踐的必要性
第1章 軟體工程引論
（2）軟體工具
工具類別
專案管理工具 軟體分析工具
舉例
專案規劃編輯器、用戶需求跟蹤器、 軟體版本管理器 數據字典管理器、分析建模編輯器
軟體設計工具
程式處理工具 軟體測試工具
用戶介面設計器、軟體結構設計器、 代碼框架生成器 程式編輯器、程式編譯器、程式解釋 器、程式分析器 測試數據生成器、根源程式調試器
第1章 軟體工程引論
2．軟體工程的目標 軟體開發成本較低； 軟體功能能夠滿足用戶的需求； 軟體性能較好； 軟體可靠性高； 軟體易於使用、維護和移植； 能按時完成開發任務，並及時交付使用。
第1章 軟體工程引論
3．軟體工程的研究內容與對象
第1章 軟體工程引論
4．軟體工程技術 （1）軟體工程方法 結構化方法 面向數據結構方法 原型化方法 面向對象的方法 形式化方法等
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。
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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。
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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；
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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）
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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。
全国计算机等级考试二级_公共基础知识精品PPT课件
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三、线性表 线性表是最简单的、最常用的一种线性结构。 1.线性表的定义:线性表是n个元素的有限序列，它们
之间的关系可以排成一个线性序列：a1，a2，…… ，ai，…… ，an ，其中n称作表的长度，当n=0 时，称作空表。 线性表（非空线性表）必须同时满足以下3个条件： （1）有且只有一个根结点a1，它无前件。 （2）有且只有一个终端结点an，它无后件。 （3）除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只 有一个前件，也有且只有一个后件。
线性表的定义、线性表的顺序存储结构及其插入与删除运算。
栈和队列的定义、栈和队列的顺序存储结构及其基本运算。
线性单链表、双向链表与循环链表的结构及其基本运算。
树的基本概念，二叉树的定义及其存储结构，二叉树的前序、 中序和后序遍历。
顺序查找与二分法查找算法、基本排序算法（交换类排序、选 择类排序与插入类）。
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A.二元关系表示方法：一个数据结构可以表示为B=（ D、R），其中R用二元组来表示(a、b)。 a表示前 件， b表示后件。 例如，一年四季的数据结构可以表示成: B=（D、R） D={春，夏，秋，冬} R={（春，夏），（夏，秋），（秋，冬）}
B.在图形表示方法中，用中间标有元素值的方框来表示 数据元素，称为数据结点，简称为结点；用一条有 向线段从前件结点指向后件结点（注意：有时可以 省略箭头）来表示元素之间的前后关系。
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例：正确表示线性表(A1，A2，A3，A4)的顺序结 构是( )
二级公共基础知识
二级公共基础知识
第一章 算法与数据结构 第二章 程序设计基础 第三章 软件工程基础 第四章 数据库设计基础
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本章要求
《软件工程》第一章导论
《软件工程》软件工程导论软件工程产生的历史背景：时间：1968年原因：当时无法在预算内开发出高质量软件；软件开发者无法制定具体目标，无法实现预测所需的资源，无法实现客户的期望。
软件工程的重点既在软件，也在工程。
软件开发具有复杂性和多变性的特征。
软件产品必须随着终端用户需求和目标环境的变化而变化。
1.1 软件工程的失误软件工程失误主要包括：时间，接口，安全问题，拖延和超支，系统无法正常使用等。
产生失误的原因：软件系统本身的复杂性，功能复杂，涉及各个领域的人，开发周期长；软件项目的不断变化；开发者没有考虑偶发事件；开发者没有考虑用户主动误操作；管理失误。
1.2 什么是软件工程一、软件工程是一种建模活动。
建模即构建系统模型及应用域模型。
一个系统模型是对一个系统的抽象表示。
应用域模型是对现实世界系统中那些与在研问题相关的方面进行的描述，应用域模型可表达为一组相互依存的概念。
建模的前提是理解一个系统的运行环境；其次是理解所能构建的系统，并能评估不同的解决方案。
面向对象建模方法将应用域与解决方案域建模活动合二为一。
解决方案域就是应用域模型的一种转化。
开发软件就转化为找出一个解决最终用户问题的系统并将之描述为模型集合。
具体做法是首先将应用域建模为一组对象和关系，接着这一模型被系统用来表示它所处理的现实世界中的概念；其次解决方案域的概念也被建模为对象。
二、软件工程是一种解决问题的活动。
模型用于寻找一种可接受的解决问题的方法。
这种寻找方法受实验的驱动，并且通常依靠实验方法来评价各种可选方案的有点。
工程是一种解决问题活动。
包括一下5步：1．明确问题；2．分析问题；3．寻找解决方案；4．选定合适的解决方案；5．详细说明解决反案。
软件工程是一种工程活动。
面向对象的软件开发通常包括5种开发活动：需求获取、分析、系统设计、对象设计和实现。
在需求获取和分析阶段，软件工程师与客户把问题明确化并构建问题域模型。
在系统设计过程中，软件工程师分析问题，把它分成小块，并选择一些总体策略来设计系统。
第1-10章课件-软件工程与实践(第3版)-贾铁军-清华大学出版社
第1章二维码内容[第1页]教学课件第1章课件资源（出版社指定的网址）知识拓展：软件危机的产生20 世纪60年代以前，计算机投入实际使用初期，软件设计只是为了某个特定的应用而在指定的计算机上设计和编制，采用密切依赖于计算机的机器代码或汇编语言，软件的规模较小，文档资料通常也不存在，很少使用系统化的开发方法，设计软件常等同于编制程序，基本上是单人设计、使用、操作、私人化的软件生产方式。
60年代中期，大容量、高速度计算机的出现，使计算机的应用范围迅速扩大，软件开发急剧增长。
高级语言开始出现，操作系统的发展引起了计算机应用方式的变化，大量数据处理导致第一代数据库管理系统的诞生。
软件系统的规模越来越大，复杂程度越来越高，软件可靠性问题也越来越突出。
原来的个人设计及使用的方式不再能满足要求，迫切需要改变软件规范的研发生产方式，提高软件生产率，软件危机开始爆发。
[第2页]知识拓展：软件危机产生的过程20世纪60年代出现的软件危机直接导致软件工程的产生。
当时出现的软件危机致使所研发软件的功能、性能和可靠性等细节难以保障、研发进度无法把握、成本增长难以控制、研发人员不断增加、软件运行维护和管理方面的工作量不断增大等问题。
软件开发过程涉及多个方面，是一项高度集成的脑力劳动。
软件开发初期的“生产作坊式”模式和技术已根本无法适应软件快速发展的实际需要，致使大量质量低劣的软件产品投入运行且管理维护不当故障频发，一些开发过程中的大型软件系统遇到了许多不标准规范等问题，有些软件研发比原计划推迟了多年，或费用大大超出预算，有的系统不能符合用户预期，有的无法进行修改更新和维护，有些研发甚至半途而废无法继续。
[第2页]知识拓展：软件工程术语的由来1968年北大西洋公约组织（NATO）在联邦德国召开的一次会议上首次提出的“软件工程”术语，并专门讨论了软件危机问题。
从此将软件开发纳入了工程化的轨道，基本形成了软件工程的概念、框架、技术和方法。
第1章软件工程学概述
（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 开发软件的目的就是支持用户的工作，满足 用户对软件的需求 （7. ）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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软件工程的研究内容
软件是计算机系统中与硬件（hardware）相互依存 的另一部分，与硬件合为一体完成系统功能。 软件定义包括如下几点： （1）功能和性能的指令集（即程序）； （2）程序能正常操纵信息的数据结构（即相关数 据）； （3）与程序开发维护和使用有关的各种图文数据 （即说明文档）。
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软件=程序+数据+相关文档
软件的发展主要经历了以下3个发展阶段：
第一阶段（20世纪50年代初期至20世纪60年 代中期） 特点：（1）称为程序设计阶段 （2）软件生产以个体化为主 （3）编写程序的工具只有低级语言 （4）软件规模小，几乎没有系统化的 标准可循
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（5）软件由软件使用者自己开发和编写，适 合个人应用 （6）没有“软件”概念，对于程序有关的文 档的重要性认识不足，开发主要围绕硬件 进行 （7）工程规模小，使用工具单一，开发者之 间没有明确分工 第二阶段（20世纪60年代中期至70年代末期） 称程序系统阶段
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ENIAC诞生于二战时期，最初是作为辅助炮兵计 算炮弹轨迹的工具，在盟军登陆西欧前一年开始 制造，但直到1945年停火时还没完成。在冷战初 期军方就发现了ENIAC的大量用途，它的17468 根真空管被用来测试氢弹的早期设计的可行性。 这台计算机每秒能执行5000条指令，在当时的情 况下它的运算速度比电动式计算机快1000倍。当 然，现在iPhone 6每秒能响应250亿条指令。
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，