軟件工程導(dǎo)論綜合復(fù)習一.ppt

綜合復(fù)習 ( 第一章 概 述 ),一、掌握軟件的概念，了解其特點及分類 基于軟件的概念 軟件是計算機程序、規(guī)程以及運行計算機系統(tǒng)可能需要相關(guān)文檔和數(shù)據(jù)。 其中，程序是按事先設(shè)計的功能和性能要求編寫的指令序列； 數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 文檔是與程序開發(fā)、維護和使用有關(guān)的圖文材料。 注意：程序并不是軟件，程序只是軟件的組成部分。 關(guān)于軟件的分類：主要考慮 基于軟件功能的劃分： 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件 支撐軟件。,基于軟件的特點（作為問題分析及判斷） （1）軟件是一種邏輯實體。 （2）軟件的開發(fā)，是人的智力的高度發(fā)揮，而不是傳統(tǒng)意義上的硬件制造。 （3）軟件維護與硬件的維修有著本質(zhì)的差別。 （4）軟件的開發(fā)和運行常常受到計算機系統(tǒng)的限制，對計算機系統(tǒng)有著不同程度的依賴性。 （5）軟件的開發(fā)至今尚未完全擺脫手工藝的開發(fā)方式，使軟件的開發(fā)效率受到很大限制。 （6）軟件的開發(fā)是一個復(fù)雜的過程。 （7）軟件的成本非常高昂。,二、 軟件危機 掌握 軟件危機的概念，分析其原因、消除辦法及其表現(xiàn)形式,軟件危機是指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇到的一系列嚴重問題。概括的說軟件危機包含下述兩個方面的問題，如何開發(fā)軟件，以滿足對軟件日益增長的需要；如何維護數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。 軟件危機的主要表現(xiàn)有： 對軟件開發(fā)成本和進度的估計常常不很準確 用戶對“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。 軟件產(chǎn)品質(zhì)量往往靠不住。 軟件常常是不可維護的。 軟件通常沒有適當?shù)奈臋n資料 軟件成本在計算機系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升 軟件開發(fā)生產(chǎn)痃提高的速度遠遠跟不上計算機應(yīng)用迅速普及深入趨勢。,產(chǎn)生軟件危機的原因,在軟件開發(fā)和維護過程中存在很多嚴重的問題，一方面與軟件本身的特點有關(guān)（軟件是一種無形的產(chǎn)品等），另一方面也和軟件開發(fā)與維護的方法不當有關(guān)（認為軟件開發(fā)就是簡單的代碼編寫等）。 實際上講就是沒有認識軟件的生命周期問題。,消除軟件危機的途徑,在新時期要對軟件有一個正確的認識，改變以前認為軟件就是程序的錯誤觀念； 要認識到軟件開發(fā)是一項工程項目。 為了解決軟件危機既要有技術(shù)措施（方法和工具）又要有必要的組織管理措施。,三、軟件工程 1、什么是軟件工程,軟件工程是指研究軟件生產(chǎn)的一門學(xué)科，也就是將完善的工程原理應(yīng)用于經(jīng)濟地生產(chǎn)既可靠又能在實際機器上有效運行的軟件。,2、什么是軟件工程方法學(xué)？ 通常把在軟件生命周期全過程中使用的一整套技術(shù)的集合，稱為軟件工程方法學(xué)。 軟件工程方法學(xué)包括三個要素：方法、工具和過程。 其中：方法是完成軟件開發(fā)的各項任務(wù)的技術(shù)方法，為軟件開發(fā)提供了“如何做”的技術(shù)；工具為軟件工程方法提供了自動的或半自動的軟件支撐環(huán)境；過程則是將軟件工程的方法和工具綜合起來以達到合理、及時地進行計算機軟件開發(fā)的目的。 注：傳統(tǒng)方法學(xué)和面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)是目前使用得最廣泛的兩種軟件工程方法學(xué)。,四、軟件生命周期,什么是軟件的生命周期？它是怎樣劃分的？ 軟件也有一個孕育、誕生、成長、成熟、衰亡的生存過程，一般稱之為計算機軟件的生存期。 一般說來，軟件生命期由軟件定義、軟件開發(fā)和軟件維護三個時期組成，每個時期又可進一步劃分成若干個階段。 軟件定義時期主要任務(wù)是：確定軟件開發(fā)工程必須完成的總目標；確定工程的可行性、導(dǎo)出實現(xiàn)工程目標應(yīng)該采用的策略及系統(tǒng)必須完成的功能等。這一時期又可進一步劃分為問題定義、可行性研究和需求分析。 開發(fā)時期具體設(shè)計和實現(xiàn)在前一個時期定義的軟件，它通常由下述4個階段組織即總體設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼和測試。其中前兩個階段稱為系統(tǒng)設(shè)計，后兩個階段可叫系統(tǒng)實現(xiàn)。 系統(tǒng)維護時期主要是使軟件持久地滿足用戶的需要。,軟件生命周期詳細劃分,問題定義：主要任務(wù)是弄清用戶要計算機解決的問題是什么。 可行性研究：任務(wù)是為前一階段提出的問題尋求一種至數(shù)種在技術(shù)上可行、且在經(jīng)濟上有較高效益的解決方案。 需求分析：弄清用戶對軟件系統(tǒng)的全部需求，主要是確定目標系統(tǒng)必須具備哪些功能。 總體設(shè)計：設(shè)計軟件的結(jié)構(gòu)，即確定程序由哪些模塊組成以及模塊間的關(guān)系。 詳細設(shè)計：把總體設(shè)計中的問題具體化，專門針對單個模塊的設(shè)計。 編碼：按照選定的語言，把模塊的過程性描述翻譯為源程序。 測試：通過各種類型的測試(及相應(yīng)的調(diào)試)使軟件達到預(yù)定的要求。 軟件運行維護期：是軟件生存周期的最后一個時期。軟件人員在這一時期的工作，主要是做好軟件維護。維護的目的，是使軟件在整個生存周期內(nèi)保證滿足用戶的需求和延長軟件的使用壽命。,第二部分,一、軟件過程的概念及四大要素,軟件過程是軟件工程人員為了獲得軟件產(chǎn)品而在軟件工具的支持下實施的一系列軟件工程活動。 軟件過程中主要強調(diào)四大要素：生命周期、人員、方法、產(chǎn)品。 概括地說軟件過程描述了開發(fā)出客戶需要的軟件，什么人、在什么時候、做什么事以及怎樣做這些事以實現(xiàn)某一特定的具體目標。,二、軟件過程的基本活動 由于軟件的復(fù)雜性和多樣式，軟件開發(fā)并沒有一個理想的理想的過程，不同的開發(fā)組織或者不同的軟件類型往往存在著完全不同的軟件開發(fā)過程，但一般來講軟件過程有如下一些活動： 問題提出：提出軟件需要做什么。 軟件需求規(guī)格說明：將需求分析活動中獲得的信息以文檔的形式確定下來，描述了軟件的功能，列出軟件必須滿足的所有約束條件等。 軟件設(shè)計：確定軟件應(yīng)該怎樣做。 軟件實現(xiàn)：將所設(shè)計的各個子系統(tǒng)編寫成計算機可接受的程序代碼。 軟件確認：檢查與驗證系統(tǒng)是否符合客戶期望 軟件演化,通常使用生命周期模型簡潔地描述軟件過程。生命周期模型規(guī)定了把生命周期劃分成哪些階段及各個階段的執(zhí)行順序，因此也稱為過程模型。軟件過程模型是描述軟件過程的整體框架，它是軟件過程的一種抽象表示。 一般來講有下列幾種具體的模型 瀑布模型 快速原形模型 增量模型 螺旋模型 噴泉模型 Rational統(tǒng)一過程 敏捷過程與極限編程 微軟過程 形式化方法模型 基于組件的開發(fā)模型,二、軟件過程典型模型,Rational統(tǒng)一過程（retional unified process簡稱RUP）,是由Retional軟件公司推出的一種完整而且完美的軟件過程。它總結(jié)了6條最有效的軟件開發(fā)經(jīng)驗，這些經(jīng)驗被稱為最佳實踐。 迭代式開發(fā) 管理需求 使用基于構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu) 可視化建模 驗證軟件質(zhì)量 控制軟件變更,RUP中有9個工作流，前6個是核心工作流程，后3個為核心支持工作流程；4個階段：初始、精化、構(gòu)建、移交。,第三部分 軟件項目管理,一、軟件項目的特征及四大要素,軟件項目的特征 軟件項目有如下顯著特征： 軟件產(chǎn)品的不可見性 項目的高度不確定性 軟件過程的多變化性 軟件人員的高流動性,軟件項目管理的4P 人員（people） 產(chǎn)品（product） 過程（process） 項目（project）,軟件項目管理活動 1、項目啟動（確定目標和范圍） 確定項目范圍 組建項目團隊 建立項目環(huán)境 2、項目規(guī)劃（建立項目基本計劃） 確定項目活動 預(yù)算項目成本 制定進度計劃,3、項目實施（按計劃執(zhí)行和控制項目） 監(jiān)控項目執(zhí)行 管理項目風險 控制項目變更 4、項目收尾（交付產(chǎn)品總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)） 客戶驗收項目 安裝培訓(xùn)軟件 總結(jié)項目經(jīng)驗,高效的團隊建設(shè)注意如下原則 項目成員集中辦公 人人參與產(chǎn)品設(shè)計 關(guān)注最終產(chǎn)品發(fā)布 注重項目人員培訓(xùn) 建立良好的企業(yè)文化,圖3.1面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精過程,二、項目溝通管理 1、項目溝通復(fù)雜性 軟件團隊規(guī)模是影響溝通有效性的重要因素之一，團隊成員數(shù)量的增加會使項目的有效交流變得十分困難。對于一個具有n個成員的項目團隊來說，彼此之間的溝通渠道數(shù)量是n(n-1)/2，當項目成員數(shù)量超過 3個人時，共溝通渠道的數(shù)量就會快速增長。實踐表明項目成員數(shù)量應(yīng)該保持在3-7人之間。 2、幾種項目溝通方式（總體上講分為面對面和非面對面兩種溝通類型） 會議溝通（面對面） 優(yōu)點：比較正式的溝通，會后形成會議紀要，雙方簽字認可，還可能形成其他文檔； 不足：是有時間要求，有些細節(jié)問題可能無法溝通清楚，需會前后作補充。 口頭溝通（面對面） 優(yōu)點：隨時隨時進行，比較隨意，溝通內(nèi)容與形式比較靈活，雙方?jīng)]壓力； 不足：一般比較難得到一些比較正式的承諾或文檔,圖3.1面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精過程,電子郵件 優(yōu)點：是現(xiàn)代辦公常用方式，具有異步性和及時性特點，它是一種支持事件驅(qū)動溝通的方式。 不足：對一些需要立即反饋的情況不適合，溝通結(jié)果不能直接作為合同等正式文件的內(nèi)容。 項目網(wǎng)站 優(yōu)點：是保持組間交流、對外發(fā)布項目信息的理想工具。可以利用其發(fā)布相關(guān)重要的項目文檔 不足：不能立即提醒項目人員關(guān)注。 書面報告 優(yōu)點：有明確的法律效力和規(guī)范性，是一種正式的書面溝通方式，其語言表達更加準確、直觀、嚴謹，能達到溝通最佳效果。 不足：缺乏靈活性，如果只有一份正式文件，對方無法獲知其中的諸多細節(jié)。需要其他溝通方式作補充。,三、兩種軟件規(guī)模估算 常用的估算方法有：代碼行、功能點等技術(shù) 1、代碼行技術(shù) 是一種簡單而直觀的軟件規(guī)模估算方法，它從屬于直觀估算與量化估算相結(jié)合的一種方法。 2、功能點技術(shù) 是依據(jù)軟件信息域的基本特征和對軟件復(fù)雜性的估計，估算出軟件規(guī)劃。適用于軟件開發(fā)初期估算。,用軟件代碼行估算軟件的開發(fā)規(guī)模直觀、簡單易行。 其缺點為： 代碼行數(shù)估算依賴于開發(fā)工具的功能和表達能力； 項目開發(fā)初期估算它的代碼行數(shù)十分困難； 用代碼行估算方法會對需要設(shè)計精巧的項目產(chǎn)生不 利影響； 代碼行估算不適宜非過程式的程序設(shè)計；,采用功能點度量的優(yōu)點： （1）與程序設(shè)計工具無關(guān)，適用于各種語言環(huán)境，這對于面向?qū)ο蟮拈_ 發(fā)方式尤為有用； （2）由于項目啟動時就能基本上確定系統(tǒng)的輸入、輸出等參數(shù)，所以功 能點度量能用于軟件開發(fā)成本在初期預(yù)估。 采用功能點度量的缺點： （1）該方法涉及到的主觀因素比較多，如 Fi的選取與評估人的經(jīng)驗和 態(tài)度有較大的關(guān)系。 （2）計算公式中的 FP值的物理意義不直觀，不易理解。,三、軟件的成本估算,軟件成本估算通常注意以下三個原則： 真實性與預(yù)見性原則 透明性與適應(yīng)性原則 方便性與穩(wěn)定性原則,軟件開發(fā)規(guī)模與成本估算的方法 常用的四種估算方法： (1) 類比估算法：參照已完成類似項目，估算軟件開發(fā)成本和工 作量。 (2) 分解估算法：將項目分解成若干子系統(tǒng)，先估算每個子系統(tǒng)成本和工作量，再估算整個軟件開發(fā)成本。 (3) 周期估算法：將系統(tǒng)按系統(tǒng)生命周期分解為若干階段并估算，然后匯總出總工作量和成本。 (4) 經(jīng)驗估算法：根據(jù)實驗或歷史數(shù)據(jù)給出軟件開發(fā)工作量或成本的經(jīng)驗估算公式。 注意：采用分解法估算時應(yīng)考慮系統(tǒng)集成時需要的工作量。,四、軟件風險及相關(guān),什么是軟件風險？ 使軟件項目的實施受到影響和損失、甚至導(dǎo)致失敗的、可能會發(fā)生的事件 例如，人員的臨時流失，計劃過于樂觀，設(shè)計的低劣 軟件風險的特點 事先難以確定 帶來損失，影響項目實施，甚至會導(dǎo)致項目失敗,什么是軟件風險管理?,在風險影響軟件項目成功實施前，對它進行識別和處理，并預(yù)防和消除風險的發(fā)生 識別風險(會有哪些風險？) 預(yù)防和消除風險(最好別讓風險發(fā)生) 制定風險發(fā)生后的處理措施(萬一發(fā)生該怎么辦？),風險管理的組成(1/3),風險管理,風險評估,風險控制,風險識別,風險分析,風險優(yōu)先級,風險管理計劃,風險化解,風險監(jiān)控,1、項目經(jīng)理應(yīng)該具備的基本素質(zhì)和條件： 有表率作用； 有洞察力； 技術(shù)過硬； 有決斷力； 善于溝通善于激勵他人； 必要時能夠支持上級領(lǐng)導(dǎo) ； 有全局觀念； 支持與關(guān)心團隊成員； 鼓勵新觀念新思想； 有創(chuàng)新精神。,五、軟件項目管理輔助知識,2、軟件項目管理中人力資源的重要性 相關(guān)資料表明：對2000家虧損國企的調(diào)查表明，政策性虧損占9.9，客觀原因造成的虧損占9.2，經(jīng)營不善造成的虧損高達81.71。調(diào)查顯示 ，HR（ Human Resource）對企業(yè)戰(zhàn)略的整體影響力高達43%，幾乎是其他任何因素影響力的兩倍。 軟件項目的實施需要多種資源，其中人力資源是最基本、最重要、最具創(chuàng)造性的資源、是影響項目成效的決定性因素。 人力資源是人類可用于生產(chǎn)產(chǎn)品或提供各種服務(wù)的活力、技能、知識和可提供的商譽價值。 人是企業(yè)最重要的資產(chǎn)，人的因素決定企業(yè)或項目的成敗。 有效地管理人力資源是項目經(jīng)理所面臨的最為艱巨的挑戰(zhàn)。 人力資源在經(jīng)濟活動中是居于主導(dǎo)地位的動能性資源，人類不同于自然界其他生物之處在于人具有目的性、主觀能動性和社會意識。 人力資源是具有時效性的資源。人力資源的形成、開發(fā)、使用都具有時間方面的制約。,3、如何提高軟件項目質(zhì)量 相關(guān)資料表明：對2000家虧損國企的調(diào)查表明，政策性虧損占9.9，客觀原因造成的虧損占9.2，經(jīng)營不善造成的虧損高達81.71。調(diào)查顯示 ，HR（ Human Resource）對企業(yè)戰(zhàn)略的整體影響力高達43%，幾乎是其他任何因素影響力的兩倍。 軟件項目的實施需要多種資源，其中人力資源是最基本、最重要、最具創(chuàng)造性的資源、是影響項目成效的決定性因素。 人力資源是人類可用于生產(chǎn)產(chǎn)品或提供各種服務(wù)的活力、技能、知識和可提供的商譽價值。 人是企業(yè)最重要的資產(chǎn)，人的因素決定企業(yè)或項目的成敗。 有效地管理人力資源是項目經(jīng)理所面臨的最為艱巨的挑戰(zhàn)。 人力資源在經(jīng)濟活動中是居于主導(dǎo)地位的動能性資源，人類不同于自然界其他生物之處在于人具有目的性、主觀能動性和社會意識。 人力資源是具有時效性的資源。人力資源的形成、開發(fā)、使用都具有時間方面的制約。,3.7 軟件項目管理輔助知識,3、提升軟件項目質(zhì)量注意問題 進行全面質(zhì)量管理思想的教育。對全體員工進行全面質(zhì)量管理思想的教育，以達到以下目的：并做好如下工作一是將滿足顧客的需求放在首位；二是明白提高質(zhì)量與降低成本的關(guān)系；三是樹立百分之百合格產(chǎn)品的責任感。 明確顧客需求：搞清楚什么樣的產(chǎn)品是讓用戶滿意的產(chǎn)品。 了解市場：經(jīng)常將別的廠商的產(chǎn)品向大家展示，并進行研究，讓大家別人的的產(chǎn)品是怎么做的哪些做得好，那些還存在問題。 讓員工明白什么是好的產(chǎn)品：給出樣板，進行足夠的培訓(xùn)，讓大家都真正明白什么是好的合格的產(chǎn)品。 建立明確的質(zhì)量基準和質(zhì)量測評制度：產(chǎn)品好壞一定要有一個明確公開的標準來衡量。每個人都可以把自己的工作結(jié)果與之對照，從而知道自己做得是好是壞。而且這種標準要以一種制度的形式切實付諸實施，才能增加可信度。,建立相對完善的激勵機制：如果檢測的結(jié)果對個人的利益無任何影響，則員工沒有盡力提高質(zhì)量的動力。要在物質(zhì)和精神方面對員工根據(jù)他們的績效進行不同的激勵。 幫助質(zhì)量檢測部門變成提高質(zhì)量的催化劑 建立一套明確一致的解決問題的方法：出現(xiàn)問題后，大家能夠按照此方法去解決問題，而不是互相埋怨或手足無措。 在全體員工中培育主人翁意識和敬業(yè)精神：如果大家都抱著“公司不是我的，我是來打工的，公司效益好壞、能夠存活發(fā)展與我無關(guān)”，產(chǎn)品質(zhì)量如何提高，公司如何搞好？ 讓員工有一定的自由和權(quán)利。 有質(zhì)量小組，質(zhì)量小組由不同角色的人員組成，負責發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，討論解決方法，提出并實施解決方案。,( 第四章 需求分析 ),需求分析的特點 問題的復(fù)雜性 交流障礙 需求易變性 一不致性和不完整性,需求分析的任務(wù) （1）確定軟件系統(tǒng)的綜合需求 （2）分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求 （3）導(dǎo)出軟件系統(tǒng)的邏輯模型 （4）修正系統(tǒng)開發(fā)計劃 （5）開發(fā)原型系統(tǒng) （6）驗證軟件需求分析的正確性 （7）編寫軟件需求規(guī)格說明書,需求收集的方式 1、訪談 2、問卷調(diào)查 3、場景使用 4、用戶資料收集,二、分析建模與規(guī)格說明 1、分析建模 結(jié)構(gòu)化分析實際上也算是一種創(chuàng)建模型的活動。根據(jù)結(jié)構(gòu)化分析的原則，需求分析過程要建立三種模型，它們分別是數(shù)據(jù)模型、功能模型、行為模型。 實體-聯(lián)系圖可以建立數(shù)據(jù)模型； 數(shù)據(jù)流圖是建立功能模型的基礎(chǔ)； 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖又是建立行為模型的基礎(chǔ)。 實體-聯(lián)系圖與狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。,2、實體聯(lián)系圖,為了把用戶的數(shù)據(jù)要求清楚、準確地描述出來，系統(tǒng)分析員通常要建立一個概念性的數(shù)據(jù)模型。 概念性數(shù)據(jù)模型是一種面向問題的數(shù)據(jù)模型，是按照用戶的觀點對數(shù)據(jù)建立的模型。它描述了從用戶角度看到的數(shù)據(jù)，它反映了用戶的現(xiàn)實環(huán)境，而且與在軟件系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法無關(guān)。 數(shù)據(jù)模型中包含3種相互關(guān)聯(lián)的信息：數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)對象的屬性及數(shù)據(jù)對象彼此間相互連接的關(guān)系。,聯(lián)系 數(shù)據(jù)對象彼此之間相互連接的方式稱為聯(lián)系，也稱為關(guān)系。聯(lián)系可分為以下3種類型： (1) 一對一聯(lián)系(11) 例如，一個部門有一個經(jīng)理，而每個經(jīng)理只在一個部門任職，則部門與經(jīng)理的聯(lián)系是一對一的。 (2) 一對多聯(lián)系 (1N) 例如，某校教師與課程之間存在一對多的聯(lián)系“教”，即每位教師可以教多門課程，但是每門課程只能由一位教師來教。 (3) 多對多聯(lián)系 (MN) 例如，圖 3.2 表示學(xué)生與課程間的聯(lián)系 (“ 學(xué) ”) 是多對多的，即一個學(xué)生可以學(xué)多門課程，而每門課程可以有多個學(xué)生來學(xué)。 聯(lián)系也可能有屬性。,實體聯(lián)系圖的符號 Entity-Relationship Diagram 使用 ER 來建立數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型中包含 3 種相互關(guān)聯(lián)的信息： 實體（數(shù)據(jù)對象）：用矩形框表示 屬性：用橢圓形或圓角矩形表示實體或關(guān)系的屬性 關(guān)系：用連接相關(guān)實體的菱形框表示 具體例子見上圖。,數(shù)據(jù)規(guī)范化 一般規(guī)范化有六級：1NF-2NF-3NF-BCNF-4NF-5NF。,P3,第一范式數(shù)據(jù)冗余度最大，第六范式的冗余度最小，但必須注意如下幾個問題：一是范式級別越高，存儲同樣的數(shù)據(jù)就需要分解成更多張表，因此存儲過程也就越顯復(fù)雜；二是隨著范式級別的提高，數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)與基于問題域的結(jié)構(gòu)間的匹配程度也隨之下降，因此在需求變化時數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性較差；三是范式級別越高則性能將下降。綜上所述一般從實用角度分析最好選用第三范式比較恰當。,3、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖也叫狀態(tài)遷移圖：是描述系統(tǒng)的狀態(tài)如何相應(yīng)外部的信號進行推移的一種圖形表示。 狀態(tài) 狀態(tài)是任何可以被觀察到的