軟件工程課件第一章第一章.ppt

軟件工程,APPLE I,II斯蒂芬,Win GUI阿倫凱,最早的軟件公司，旦布萊克林,Bill Gates,最早的計(jì)算機(jī),求伯君,微軟公司總部,華為深圳研發(fā)基地,現(xiàn)代軟件開發(fā)部,以軟件與服務(wù)外包作為支柱產(chǎn)業(yè)的成都高新區(qū),第一講 軟件危機(jī)與軟件工程學(xué),軟件基本概念 計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展 軟件危機(jī) 軟件工程學(xué) 軟件生命周期,軟件基本概念,軟件的定義 程序：計(jì)算機(jī)用戶使用計(jì)算機(jī)，為完成某項(xiàng)特定任務(wù)而編寫的一個(gè)有序的命令和數(shù)據(jù)的集合。 軟件： 與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作有關(guān)的計(jì)算機(jī)程序、規(guī)程、規(guī)則及相關(guān)的文件和數(shù)據(jù)。 軟件=可執(zhí)行部分+不可執(zhí)行部分,計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展,程序設(shè)計(jì)時(shí)期( 四五十年代) 軟件發(fā)展初期，人們最關(guān)心的是計(jì)算機(jī)能否可靠、持續(xù)地運(yùn)行等問題。僅僅是把它當(dāng)作在計(jì)算機(jī)上求解某一問題而必須進(jìn)行的準(zhǔn)備工作而已，此時(shí)的程序設(shè)計(jì)很少考慮通用性。 程序系統(tǒng)時(shí)期(60、70年代） 程序規(guī)模增大，程序的設(shè)計(jì)需要多人分工協(xié)作；軟件的開發(fā)方式由個(gè)體生產(chǎn)”發(fā)展到“軟件作坊”；程序的運(yùn)行、維護(hù)也不再內(nèi)一個(gè)人來承擔(dān)；程序已不再是計(jì)算機(jī)硬件的附屬成分；在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程中，起主導(dǎo)作用的已不僅僅是硬件工程師，同時(shí)也包括軟件工程師。 由于相互溝通與理解已成為瓶頸，軟件危機(jī)出現(xiàn). 軟件工程時(shí)期（70年代后期） 以工程化的思想作指導(dǎo)，用工程化的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)來開發(fā)和維護(hù)軟件。軟件開發(fā)的成功率大大提高，軟件的質(zhì)量也有了很大的保證。軟件也已經(jīng)產(chǎn)品化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、工程化。,軟件危機(jī)-軟件危機(jī)的表現(xiàn),軟件危機(jī)的表現(xiàn) 軟件的復(fù)雜性越來越高，“手工作坊”式的軟件開發(fā)方式已無法滿足要求； 軟件開發(fā)的成本與進(jìn)度嚴(yán)重估計(jì)不足； 軟件開發(fā)周期長； 軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升； 軟件的維護(hù)工作量大； 軟件沒有足夠的文檔資料 軟件的開發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)鞠機(jī)應(yīng)用普及的速度 軟件產(chǎn)品質(zhì)量難以保證 用戶對“己完成的“軟件系統(tǒng)極不滿意,軟件危機(jī)-軟件危機(jī)產(chǎn)生原因,軟件危機(jī)產(chǎn)生的原因 軟件危機(jī)的產(chǎn)生，一方面和軟件本身的特性有關(guān)，另一方面和軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不當(dāng)有關(guān)； 軟件開發(fā)涉及兩方面用戶和軟件開發(fā)人員，用戶熟悉本專業(yè)業(yè)務(wù)但不熟悉計(jì)算機(jī)，軟件開發(fā)人員熟悉計(jì)算機(jī)但不了解用戶的專業(yè)。 軟件規(guī)模的增大，使程序的復(fù)雜程度大大增加，軟件開發(fā)的難度難以銜量； 軟件危機(jī)產(chǎn)生，還因?yàn)檐浖拈_發(fā)采用了“手工作坊”式的開發(fā)模式； 軟件作為一種產(chǎn)品，如果缺少必要的文檔就無法進(jìn)行維護(hù)。,軟件工程學(xué)-基本概念,軟件工程學(xué)的研究對象 軟件工程學(xué)研究如何應(yīng)用一些科學(xué)理論和工程技術(shù)來指導(dǎo)軟件系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)，使其成為一門嚴(yán)格的工程學(xué)科。 軟件工程學(xué)的基本目標(biāo) 軟件工程學(xué)的基本目標(biāo)在于研究一套科學(xué)的工程方法，設(shè)計(jì)一套方便實(shí)用的工具系統(tǒng)，以達(dá)到在軟件研制生產(chǎn)中投資少、效率高、質(zhì)量優(yōu)的目的。 軟件工程學(xué)的三要素 軟件工程學(xué)的三個(gè)基本要素是方法、工具和管理。,第二講 軟件生命周期與模型,軟件生命周期 軟件過程與過程模型 軟件過程模型CMM 軟件過程的選擇 軟件生命周期的定義,軟件工程學(xué)-軟件生命周期,軟件生命周期由軟件定義、軟件開發(fā)、教件維護(hù)三個(gè)時(shí)期組成。每個(gè)時(shí)期又分為若干個(gè)階段。 軟件定義，又稱為系統(tǒng)分析。確定軟件開發(fā)的總目標(biāo)，確定軟件開發(fā)工程的可行性，確定實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)應(yīng)該采用的策賂和必須完成的功能，估計(jì)完成該項(xiàng)工程需要的資源和成本劃定出工程進(jìn)度表。軟件定義，劃分為三個(gè)階段，即問題定義、可行性研究和需求分析。 軟件開發(fā)，是實(shí)現(xiàn)前一個(gè)時(shí)期定義的軟件。它包含四個(gè)階段：總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼與單元測試、綜合測試。 軟件維護(hù)的任務(wù)，是使軟件能夠持久地滿足用戶的需求。,軟件過程與過程模型,定義了軟件生命周期的歷程與階段。軟件過程 過程階段構(gòu)成了軟件生命周期的基礎(chǔ)，并且確立了前后階段之間的關(guān)系，其中規(guī)定了技術(shù)方法的采用、工程產(chǎn)品（模型、文檔、數(shù)據(jù)、報(bào)告）的產(chǎn)生、里程碑的建立、質(zhì)量的保證及變化的適當(dāng)管理。,軟件過程的一般階段,定義階段 集中于“做什么”，涉及項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目范圍、項(xiàng)目需求、項(xiàng)目計(jì)劃等。 開發(fā)階段 集中于“如何做”，涉及軟件設(shè)計(jì)、代碼生成、軟件測試等。 維護(hù)階段 集中于“改變”，涉及軟件糾錯(cuò)、軟件適應(yīng)、功能增強(qiáng)、預(yù)防變化等,軟件過程定義的要素,任務(wù)集合 里程碑 軟件工程產(chǎn)品和交付物 質(zhì)量保證點(diǎn) 保護(hù)性活動(dòng)（軟件質(zhì)量保證、軟件配置管理等）,軟件過程模型,（1）線性順序模型（傳統(tǒng)生命周期或瀑布模型）,內(nèi)容摘要,本書為配合國家技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)工程并根據(jù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用和軟件專業(yè)領(lǐng)域技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)指導(dǎo)方案的要求而編寫。 本書針對職業(yè)院校學(xué)生的特點(diǎn)，充分體現(xiàn)指導(dǎo)方案中素質(zhì)為基礎(chǔ)、能力為本位、需求為依據(jù)、就業(yè)為導(dǎo)向的基本原則，教學(xué)內(nèi)容注重選擇當(dāng)前軟件工程中的一些新理論、新方法與新技術(shù)，通過一個(gè)小型軟件項(xiàng)目為案例貫穿全書，使學(xué)生在學(xué)完后能基本掌握軟件工程的基本理論與方法在軟件項(xiàng)目開發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用。其主要內(nèi)容涉及軟件工程中的軟件策劃、需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)、軟件測試及實(shí)施與維護(hù)等方面的內(nèi)容，考慮職業(yè)院校學(xué)生的就業(yè)定位，重點(diǎn)側(cè)重于詳細(xì)設(shè)計(jì)、軟件編碼、軟件測試、軟件維護(hù)這幾個(gè)方面的基本知識(shí)與技能。為保持教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性同時(shí)便于對教學(xué)進(jìn)行科學(xué)靈活的組織，對諸如UML方法、面向?qū)ο蟮姆治?、設(shè)計(jì)與編程、面向?qū)ο筌浖y試、CMM等也作了介紹。 本書可以作為職業(yè)院校計(jì)算機(jī)類專業(yè)的軟件工程課程的教材或教學(xué)參考書，也可作為IT行業(yè)程序員、測試員、維護(hù)員等的培訓(xùn)教材或參考書。,主要內(nèi)容,第1章 軟件工程概述,第2章 系統(tǒng)策劃,第3章 需求分析,第4章 軟件設(shè)計(jì),第5章 編碼,第6章 軟件測試,第7章 軟件實(shí)施與維護(hù),第8章 軟件項(xiàng)目管理,第9章 軟件過程管理,第一章 軟件工程概述,本章主要內(nèi)容,1.1 軟件與軟件工程,1.2 軟件生存周期與開發(fā)模型,1.3 軟件工程過程,1.4 軟件開發(fā)工具簡介,1.5 學(xué)習(xí)指南,11 軟件及軟件工程軟件,軟件的定義,在運(yùn)行中能提供所希望的功能與性能的程序 使程序能夠正確運(yùn)行的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu) 描述軟件研制過程和方法所用的文檔,軟件的特點(diǎn),軟件角色的雙重性 軟件不是傳統(tǒng)意義上的被制造 軟件不會(huì)“磨損”，但會(huì)退化 軟件都是手工定制的 開發(fā)過程的復(fù)雜與費(fèi)用的昂貴,11 軟件及軟件工程軟件,軟件的分類,11 軟件及軟件工程軟件工程,軟件危機(jī),軟件開發(fā)的生產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足客觀需要 開發(fā)的軟件產(chǎn)品往往不能滿足用戶的實(shí)際需要 軟件產(chǎn)品的質(zhì)量低下且可維護(hù)性差 很難估計(jì)軟件開發(fā)的進(jìn)度計(jì)劃與成本,軟件神話,有了軟件開發(fā)書籍，就可以解決軟件開發(fā)中的一切問題 進(jìn)度滯后了？好，增加程序員 只要程序正確，項(xiàng)目就成功，文檔可有可無 軟件質(zhì)量只能在正式投入運(yùn)行后才知道,11 軟件及軟件工程軟件工程,軟件工程的定義,IEEE定義：軟件工程是將系統(tǒng)化的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)，即將工程化應(yīng)用于軟件。 通俗地說，軟件工程是指導(dǎo)軟件開發(fā)和維護(hù)的一門工程學(xué)科。它采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法，把經(jīng)過時(shí)間檢驗(yàn)而證明是正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來，用于開發(fā)和維護(hù)軟件。,11 軟件及軟件工程軟件工程,軟件工程層次化技術(shù),軟件工程三個(gè)要素：方法、工具、過程,11 軟件及軟件工程軟件工程,軟件工程的作用,【成功案例】美國聯(lián)邦速遞公司(FedEX)的管理信息系統(tǒng) 【失敗案例】英國倫敦的急救服務(wù)管理信息系統(tǒng),軟件工程的基本原理,用分階段的生存周期計(jì)劃嚴(yán)格管理 堅(jiān)持進(jìn)行階段評審 實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制 采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù) 結(jié)果應(yīng)能清楚地審查 開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性,12 軟件生存周期與開發(fā)模型生存周期,軟件生存周期,人的生存周期,嬰兒幼兒兒童少年青年中年老年死亡,軟件的生存周期,軟件定義,軟件開發(fā),軟件支持,問題定義,可行性分析,需求分析,概要設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì),編 碼,測 試,軟件發(fā)布,軟件運(yùn)行,維護(hù)或退役,12 軟件生存周期與開發(fā)模型生存周期,軟件定義階段,問題定義 可行性分析 立項(xiàng)或簽訂合同,軟件開發(fā)階段,需求分析 軟件設(shè)計(jì) 編碼與測試 發(fā)布或安裝驗(yàn)收,軟件開發(fā)階段,軟件的使用、運(yùn)行 軟件維護(hù),12 軟件生存周期與開發(fā)模型開發(fā)模型,問題的提出軟件工程需要解決什么問題？,軟件開發(fā)模型,做什么軟件？ 怎么做軟件？ 軟件如何適應(yīng)變化？,軟件開發(fā)過程概括，是軟件工程思想的具體化 它是跨越整個(gè)軟件生存周期的各個(gè)階段所需要的全部工作與任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架,12 軟件生存周期與開發(fā)模型開發(fā)模型,瀑布模型線性順序模型,可行性分析,需求分析,設(shè) 計(jì),編 碼,測 試,支 持,12 軟件生存周期與開發(fā)模型開發(fā)模型,瀑布模型的特點(diǎn)：,瀑布模型的應(yīng)用范圍,階段間具有順序性和依賴性 每個(gè)階段必須完成規(guī)定的文檔;每個(gè)階段結(jié)束前完成文檔審查,及早改正錯(cuò)誤,但： 開發(fā)過程一般不能逆轉(zhuǎn)，否則代價(jià)太大。 實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)很難嚴(yán)格按該模型進(jìn)行。 客戶往往很難清楚地給出所有的需求，而該模型卻要求如此。 軟件的實(shí)際情況必須到項(xiàng)目開發(fā)的后期客戶才能看到，這要求客戶有足夠的耐心。,用戶的需求非常清楚全面，且在開發(fā)過程中沒有或很少變化 開發(fā)人員對軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很熟悉。 用戶的使用環(huán)境非常穩(wěn)定。 開發(fā)工作對用戶參與的要求很低,12 軟件生存周期與開發(fā)模型開發(fā)模型,原型模型,用戶測試 運(yùn)行原型,建造/修改 原型,聽取用 戶意見,12 軟件生存周期與開發(fā)模型開發(fā)模型,原型模型的特點(diǎn)：,原型模型的應(yīng)用范圍,可以得到比較良好的需求定義，容易適應(yīng)需求的變化。 有利于開發(fā)與培訓(xùn)的同步。 開發(fā)費(fèi)用低、開發(fā)周期短、維護(hù)容易且對用戶更友好。 客戶與開發(fā)者對原型理解不同 準(zhǔn)確的原型設(shè)計(jì)比較困難 不利于開發(fā)人員的創(chuàng)新,對所開發(fā)的領(lǐng)域比較熟悉而且有快速的原型開發(fā)工具 項(xiàng)目招投標(biāo)時(shí)，可以以原型模型作為軟件的開發(fā)模型 進(jìn)行產(chǎn)品移植或升級(jí)時(shí)，或?qū)σ延挟a(chǎn)品原型進(jìn)行客戶化工作時(shí)，原型模型是非常適合的。,12 軟件生存周期與開發(fā)模型開發(fā)模型,基于構(gòu)件的開發(fā)模型,特點(diǎn)：,屬于演化式開發(fā)或迭代式開發(fā)，其開發(fā)過程： 客戶的交流，獲得問題的定義 標(biāo)識(shí)基本類 計(jì)劃與風(fēng)險(xiǎn)分析 類的復(fù)用或重新開發(fā) 構(gòu)造系統(tǒng) 用戶評估,采用了先進(jìn)的面向?qū)ο蠹夹g(shù)。 基于構(gòu)件庫的開發(fā)，這是軟件復(fù)用的基礎(chǔ)，開發(fā)速度快。 融合了螺旋模型特征 支持軟件開發(fā)的迭代方法，是一種演化型的開發(fā)技術(shù)。,13 軟件工程過程,軟件工程過程的概念,ISO9000,過程：軟件工程的三要素之一 從開發(fā)到維護(hù)軟件相關(guān)產(chǎn)品所采取一系列管理活動(dòng)。主要包括項(xiàng)目管理、配置管理、質(zhì)量管理、文檔管理等。,IS09001：設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式 IS09002：生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式 IS09003 ：最終檢驗(yàn)和試驗(yàn)的質(zhì)量保證模式。,13 軟件工程過程,CMM軟件能力成熟度模型,CMM (Capability Maturity Model),CMM的級(jí)別,開發(fā)工具的作用與功能,14 軟件開發(fā)工具簡介CASE工具,計(jì)算機(jī)輔助軟件工程,CASE,作用,認(rèn)識(shí)與描述系統(tǒng)需求,保存與管理開發(fā)過程中的信息,代碼的生成,文檔的編制與生成,軟件項(xiàng)目的管理,開發(fā)工具的分類,14 軟件開發(fā)工具簡介CASE工具,分類 方法,按應(yīng)用階段劃分,按功能劃分,設(shè)計(jì)工具,分析工具,項(xiàng)目管理,軟件配置,質(zhì)量保證,分析設(shè)計(jì),計(jì)劃工具,界面開發(fā),客戶服務(wù)器,Web開發(fā),IBM Rational工具,14 軟件開發(fā)工具簡介常用CASE工具,Rational公司是專門從事CASE工具研制與開發(fā)的軟件公司，2003年被IBM公司收購。該公司所研發(fā)的Rational系列軟件是完整的CASE集成工具，貫穿從需求分析到軟件維護(hù)的整個(gè)軟件生存周期。,需求分析與設(shè)計(jì)工具,產(chǎn)品主要構(gòu)成,測試工具,軟件配置管理工具,Rose,PurifyPlus Robot,ClearCase,北大青鳥工具,14 軟件開發(fā)工具簡介常用CASE工具,北大青鳥系列CASE工具北京北大青鳥軟件有限公司開發(fā)研制的，在國內(nèi)有較高的知名度，北京大學(xué)軟件工程國家工程研究中心就設(shè)在該公司。,產(chǎn)品主要構(gòu)成,微軟版本管理器VSS,14 軟件開發(fā)工具簡介常用CASE工具,版本管理是軟件配置管理中的核心工作，由Microsoft公司開發(fā)的Visual SourceSafe 6.0使用非常廣泛而且很容易獲得。,文件檢入與檢出,產(chǎn)品主要功能,版本控制,文件的拆分與共享,權(quán)限管理,本書案例介紹教師教學(xué)網(wǎng)絡(luò)測評系統(tǒng),15 學(xué)習(xí)指南學(xué)習(xí)案例,為實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的量化考核，借此評價(jià)