軟件開發(fā)環(huán)境與工具相關(guān)概念復(fù)習(xí)進(jìn)程

1、軟件開發(fā)環(huán)境與工具相關(guān)概念1. 概述 在軟件工程學(xué)中，方法和工具是一個(gè)問題的兩個(gè)方面： 方法是工具研制的先導(dǎo) 工具是方法的實(shí)在體現(xiàn) 軟件工程方法的研究成果只有最終實(shí)現(xiàn)軟件工具和系統(tǒng)，才能充分發(fā)揮軟件工程方法在軟件開發(fā)中的作用*5921.1 軟件開發(fā)環(huán)境與工具的關(guān)系 軟件開發(fā)環(huán)境是圍繞著軟件開發(fā)的一定目標(biāo)組織在一起的一組相關(guān)軟件工具的有機(jī)集合 軟件開發(fā)環(huán)境是由工具構(gòu)成的 軟件工具是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，隨著技術(shù)的發(fā)展，工具逐漸集成形成了軟件開發(fā)環(huán)境*593 軟件開發(fā)環(huán)境工具1工具2工具n2. 軟件開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 軟件開發(fā)環(huán)境概述 軟件開發(fā)環(huán)境的發(fā)展 軟件開發(fā)環(huán)境的要求 軟件開發(fā)環(huán)境的特性 軟件開發(fā)

2、環(huán)境的分類*5942.1 軟件開發(fā)環(huán)境的概述 軟件開發(fā)環(huán)境是指在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)軟件（比如操作系統(tǒng)）上，為了支持軟件的開發(fā)而提供的一組工具軟件系統(tǒng)*5952.1.1 不同的定義 IEEE和ACM的定義軟件開發(fā)環(huán)境是一組軟件工具的集合，它支持一定的軟件開發(fā)方法或按照一定的軟件開發(fā)方法模型組織而成 美國(guó)國(guó)防部的定義軟件工程環(huán)境是一組方法、過程及計(jì)算機(jī)程序的整體化構(gòu)件，它支持從需求定義、程序生成直到維護(hù)的整個(gè)軟件生存期*5962.1.2 軟件開發(fā)環(huán)境舉例LabView 軟件開發(fā)環(huán)境（NI公司開發(fā)）*5972.1.3 軟件工程環(huán)境舉例Visual Studio2010 軟件工程環(huán)境*5982.1.4 軟件

3、開發(fā)環(huán)境的組成軟件開發(fā)環(huán)境由3個(gè)部分構(gòu)成人機(jī)接口 軟件工具環(huán)境的重要質(zhì)量標(biāo)志軟件環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù) 軟件開發(fā)環(huán)境的核心1.各種軟件開發(fā)工具，完成具體的工作*5992.1.5 軟件開發(fā)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的組成通用子程序數(shù)據(jù)庫(kù)（比如函數(shù)庫(kù)）可重組的程序加工信息庫(kù)（編譯環(huán)境）模塊描述與接口信息庫(kù)（接口，.h文件）軟件測(cè)試與糾錯(cuò)依據(jù)信息庫(kù)（測(cè)試文檔）可行性和需求信息檔案（需求文檔）階段設(shè)計(jì)詳細(xì)檔案（設(shè)計(jì)文檔）測(cè)試驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)（測(cè)試案例）軟件維護(hù)檔案等（維護(hù)文檔）*59102.1.6 軟件開發(fā)環(huán)境的分層軟件開發(fā)環(huán)境通常分為4層：宿主層核心層基本層1.應(yīng)用層*5911宿主層核心層基本層應(yīng)用層2.1.6.1 軟件開發(fā)環(huán)境的宿

4、主層 宿主層是軟件開發(fā)環(huán)境依賴的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，包括 基本宿主硬件，如計(jì)算機(jī)、工作站、服務(wù)器等1. 基本宿主軟件，如操作系統(tǒng)*59122.1.6.2 軟件開發(fā)環(huán)境的核心層 核心層是軟件開發(fā)環(huán)境本身的支持基礎(chǔ)，包括 工具組，比如與操作系統(tǒng)相聯(lián)系的工具1. 環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)，工具自身和開發(fā)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)*59132.1.6.3 軟件開發(fā)環(huán)境的基本層 基本層是軟件開發(fā)工具的工作工具集，包括 最少限度的一組工具，比如 編譯工具 連接工具 調(diào)試工具等1. 這些工具由核心層支持*59142.1.6.4 軟件開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用層 應(yīng)用層是以特定的基本層為基礎(chǔ)而引入的配套補(bǔ)充工具，比如： 界面生成器 版本管理器1. 性能分

5、析器等*59152.2 軟件開發(fā)環(huán)境的發(fā)展軟件開發(fā)環(huán)境的發(fā)展依賴于軟件開發(fā)方法的發(fā)展20世紀(jì)70年代：結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法，主要是高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)工具的發(fā)展20世紀(jì)80年代：面向?qū)ο蠓椒?，主要是面向?qū)ο箝_發(fā)工具的發(fā)展20世紀(jì)90年代：系統(tǒng)集成方法，CASE集成開發(fā)環(huán)境開始出現(xiàn)*59162.3 軟件開發(fā)環(huán)境的要求軟件開發(fā)環(huán)境的目標(biāo)是提高軟件開發(fā)的生產(chǎn)率和軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，要求如下：高度集成化的系統(tǒng)具有高度的通用性易于定制，具有高度的適應(yīng)性和靈活性具有易用性1.具有半自動(dòng)或自動(dòng)化的開發(fā)能力*59172.4 軟件開發(fā)環(huán)境的特性軟件開發(fā)環(huán)境的特性包括：可用性自動(dòng)化程度公共性集成化程度1.適應(yīng)性*59182.5 軟

6、件開發(fā)環(huán)境的分類軟件開發(fā)環(huán)境與軟件生存期、軟件開發(fā)方法、軟件處理模型緊密相關(guān)，有多種分類方法：按問題分類按軟件開發(fā)環(huán)境的演變趨勢(shì)分類按集成化程度分類*59192.5.1 按照解決問題分類程序設(shè)計(jì)環(huán)境 程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，比如Eclipse系統(tǒng)合成環(huán)境 快速構(gòu)建特定應(yīng)用的開發(fā)環(huán)境，比如游戲引擎，IBM BlueMix應(yīng)用程序合成環(huán)境等項(xiàng)目管理環(huán)境 進(jìn)行軟件項(xiàng)目的管理，比如Project，Clear case等*59202.5.1.1 合成開發(fā)環(huán)境舉例 BlueMix 在云服務(wù)系統(tǒng)*59212.5.2 按照開發(fā)環(huán)境演變趨勢(shì)分類以語(yǔ)言為中心的環(huán)境 比如C+開發(fā)環(huán)境Visual Studio 6.0工具箱

7、環(huán)境 由一整套工具組成，比如Visual Studio 2010基于方法的環(huán)境 專門用于支持特定的軟件開發(fā)方法，比如LabView*59222.5.2.1 語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境舉例*5923Visual Studio 6.0界面3. 軟件開發(fā)工具 軟件開發(fā)工具概述 軟件開發(fā)工具功能要求 軟件開發(fā)工具性能要求*59243.1 軟件開發(fā)工具概述 基本概念 目標(biāo) 發(fā)展特點(diǎn)*59253.1.1 軟件工具的概念 軟件工具是指為支持計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)、維護(hù)、模擬、移植或管理而研制的程序系統(tǒng) 軟件工具通常由工具、工具接口和工具用戶接口三部分組成*59263.1.2 軟件開發(fā)工具概念軟件開發(fā)工具是用于輔助軟件生命周期過

8、程的基于計(jì)算機(jī)的工具軟件開發(fā)工具的3個(gè)要點(diǎn)：是高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物目的是在軟件開發(fā)過程中給予開發(fā)人員不同方面和程度的支持和幫助1.支持軟件開發(fā)的全過程*59273.1.3 軟件開發(fā)工具的發(fā)展特點(diǎn)軟件開發(fā)工具由單個(gè)工具向多個(gè)工具集成化方向發(fā)展重視用戶界面的設(shè)計(jì)不斷采用新理論和新技術(shù)（軟件工程）軟件工具的商品化推動(dòng)了軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，反過來又促進(jìn)了軟件工具的發(fā)展（Visual Studio，LabView，Matlab，LoadRunner）*59283.2 軟件開發(fā)工具功能要求軟件開發(fā)工具5個(gè)方面的功能要求認(rèn)識(shí)與描述客觀系統(tǒng)：需求階段存貯及管理開發(fā)過程中的信息：比如配置管理，核

9、心：保證數(shù)據(jù)的一致性1.代碼的編寫和生成：編輯、編譯、鏈接，核心：通過代碼自動(dòng)生成方式及軟件重用提高效率*59293.2.1 軟件開發(fā)工具功能要求續(xù)文檔的編制與生成：Word類工具，核心：保持文檔與軟件的一致性軟件項(xiàng)目管理：為管理人員提供支持*59303.3 軟件開發(fā)工具的性能要求軟件開發(fā)工具5個(gè)方面的性能要求表達(dá)能力和描述能力保持信息一致性的能力使用的方便程度工具的可靠程度1.對(duì)硬件和軟件環(huán)境的要求（Swift的開發(fā)環(huán)境，VisualStudio2010開發(fā)環(huán)境，云計(jì)算開發(fā)環(huán)境）*59314. CASE工具概述 CASE工具概述 CASE發(fā)展歷史 CASE集成 CASE工作臺(tái) CASE環(huán)境的

10、組織框架結(jié)構(gòu) 集成CASE環(huán)境的策略 CASE發(fā)展趨勢(shì)*59324.1 CASE工具概述 基本概念 目標(biāo) 作用 分類 CASE與其它開發(fā)軟件的不同*59334.1.1 CASE的概念 CASE（Computer-Aided Software Engineering）是一組工具和方法的集合，可以輔助軟件開發(fā)生成周期各階段進(jìn)行軟件開發(fā)*59344.1.2 CASE目標(biāo)CASE工具要到達(dá)以下目標(biāo)：高效及時(shí)完成開發(fā)工作降低開發(fā)成本達(dá)到軟件的功能要求取得較好的軟件性能降低軟件維護(hù)費(fèi)用1.提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量*59354.1.3 CASE作用提供一個(gè)具有快速響應(yīng)、早期查錯(cuò)功能的交互式開發(fā)環(huán)境對(duì)軟件的開發(fā)和

11、維護(hù)過程中的許多環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化通過一個(gè)強(qiáng)有力的圖形接口，實(shí)現(xiàn)直觀的程序設(shè)計(jì)*59364.1.4 CASE分類CASE工具可以分為3類：支持單個(gè)過程任務(wù)的工具工作臺(tái)支持某一過程所有活動(dòng)或某些活動(dòng)1.環(huán)境支持軟件過程所有活動(dòng)或大部分活動(dòng)*59374.1.5 CASE與其它軟件的不同將軟件生存期各個(gè)階段的工作連接在一起收集和連接軟件系統(tǒng)中從最初需求到軟件維護(hù)各個(gè)階段的所有信息用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)和維護(hù)工作的自動(dòng)化*59384.2 CASE 的發(fā)展歷史CASE技術(shù)是軟件技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它既起源于軟件工具的發(fā)展，又起源于軟件開發(fā)方法學(xué)的發(fā)展，同時(shí)還受到實(shí)際應(yīng)用發(fā)展的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的發(fā)展方法的發(fā)展1.工具

12、的發(fā)展*5939應(yīng)用方法工具4.2.1 應(yīng)用的發(fā)展CASE用以支持應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，新的應(yīng)用必然驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)方法、工具的演變，應(yīng)用的發(fā)展經(jīng)歷了以下3個(gè)年代20世紀(jì)70年代 批處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，出現(xiàn)了決策支持系統(tǒng)20世紀(jì)80年代 專家系統(tǒng)，應(yīng)用要求自動(dòng)推理和自動(dòng)生成20世紀(jì)90年代 更加復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù)，比如組合建模、交互圖形操作等 1.問題：未來的軟件應(yīng)用方向什么？*59404.2.2 方法的發(fā)展軟件方法隨著應(yīng)用的需要也經(jīng)歷了3個(gè)年代的發(fā)展20世紀(jì)70年代 結(jié)構(gòu)化方法20世紀(jì)80年代 面向?qū)ο蠓椒?.20世紀(jì)90年代 快速原型法*59414.2.3 工具的發(fā)展軟件工具隨著方法的需要也經(jīng)歷了3

13、個(gè)年代的發(fā)展20世紀(jì)70年代 基于文件的CASE工具以及支持圖形和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的前端工具20世紀(jì)80年代 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的CASE工具1.20世紀(jì)90年代 逐漸從單一的CASE工具發(fā)展為集成化的CASE環(huán)境*59424.3 CASE的集成CASE工具包括5個(gè)方面的集成平臺(tái)集成（同一操作系統(tǒng)下）數(shù)據(jù)集成（文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及共享倉(cāng)庫(kù)）表示集成（共同的用戶操作界面）控制集成（控制不同工具的訪問）1.過程集成（階段支持）*59434.4 CASE 工作臺(tái)一個(gè)CASE工作臺(tái)是一組工具集，支持圖形化設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)或測(cè)試等特定的軟件開發(fā)階段，可以分為：分析和設(shè)計(jì)工作臺(tái)（上游CASE工具）程序設(shè)計(jì)工作臺(tái)（下游CASE

14、工具）1.測(cè)試工作臺(tái)*59444.5 CASE環(huán)境的組織框架結(jié)構(gòu)組織框架結(jié)構(gòu)就是把CASE環(huán)境放在一個(gè)開發(fā)和管理的環(huán)境中在企業(yè)層進(jìn)行基本結(jié)構(gòu)計(jì)劃和設(shè)計(jì)在工程層進(jìn)行系統(tǒng)工程管理和決策1.在單人和隊(duì)組層進(jìn)行軟件開發(fā)過程管理*59454.6 集成CASE環(huán)境的策略CASE的環(huán)境策略語(yǔ)言為中心的環(huán)境，用一個(gè)特定的語(yǔ)言全面支持編程面向結(jié)構(gòu)的環(huán)境，使用戶可以獨(dú)立于特定語(yǔ)言而直接對(duì)結(jié)構(gòu)化對(duì)象進(jìn)行加工基于方法的環(huán)境，由一組支持特定過程或方法的工具組成1.工具箱式的環(huán)境，由一套獨(dú)立于語(yǔ)言的工具所組成*59464.7 CASE 的集成化發(fā)展趨勢(shì)CASE的集成化發(fā)展變?yōu)橼厔?shì)，集成化包括：界面集成數(shù)據(jù)集成控制集成1.

15、過程集成*59474.7.1 CASE 工具的界面集成界面集成是指一個(gè)系統(tǒng)中的工具使用共同的風(fēng)格，以及采用共同的用戶交互標(biāo)準(zhǔn)界面集成的目的是通過減輕用戶的認(rèn)知負(fù)擔(dān)而提高用戶使用環(huán)境的效率和效果*59484.7.2 CASE 工具的數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)集成是指不同軟件工程能相互交換數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)集成的目的是確認(rèn)開發(fā)環(huán)境中的所有信息都作為一個(gè)整體數(shù)據(jù)被各部分操作或轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)集成包括：通用性、非冗余性、一致性、同步性和交換性五個(gè)方面屬性*59494.7.3 CASE 工具的控制集成控制集成支持工作臺(tái)或環(huán)境中一個(gè)工具對(duì)系統(tǒng)中其它工具的訪問控制集成的目的是為了讓工具共享功能工具之間的控制關(guān)系包括：供給：一個(gè)工具被別的工

16、具使用1.使用：一個(gè)工具使用其他工具*59504.7.4 CASE 工具的過程集成過程為開發(fā)軟件所需要的階段、任務(wù)活動(dòng)序列，許多工具都服務(wù)于一定的過程過程集成是指CASE系統(tǒng)嵌入了關(guān)于過程活動(dòng)、階段、約束和支持這些活動(dòng)所需要的工具的知識(shí)過程集成屬性包括：過程段事件1.約束*59514.8 總結(jié)怎樣看待和使用工具?工具背后隱藏著技術(shù)和方法，如果不熟悉這些背后的技術(shù)和方法，工具是無法使用的工具、環(huán)境和CASE之間的關(guān)系工具對(duì)應(yīng)具體的技術(shù)環(huán)境對(duì)應(yīng)各種不同的開發(fā)方法1.CASE對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件工程開發(fā)方法*59525. 軟件開發(fā)環(huán)境的折舊問題軟件開發(fā)環(huán)境的價(jià)值隨著軟件開發(fā)環(huán)境的使用而逐漸轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)的軟件成本中，有多種折舊方法：年限平均法工作量法1.雙倍余額遞減法*59535.1 年限平均法年限平均法是將軟件開發(fā)環(huán)境的折舊均衡地分?jǐn)偟礁髌诘囊环N方法，公式如下：年折舊率=1 / 預(yù)計(jì)使用年限 100%月折舊率=年折舊率 / 12月折舊額=軟件開發(fā)環(huán)境原價(jià)月折舊率*59545.2 工作量法工作量法是根據(jù)實(shí)際工作量計(jì)算折舊額的一種方法，公式如下：每一工作量折舊額=軟件開發(fā)環(huán)境原值 / 預(yù)計(jì)總工作量月折舊額 = 當(dāng)月開發(fā)工作量每一工作量折舊額*59555.3 雙倍余額遞減法雙倍余額遞減法是常用的加速折舊方法，其特點(diǎn)是在軟件開發(fā)環(huán)境使用的前期提取折舊