軟件工程學(xué)概述-張瑩

1、軟件工程學(xué)概述主講教師：張瑩電子郵件：zying1191、地位 軟件領(lǐng)域中專業(yè)基礎(chǔ)性課程2、學(xué)習(xí)安排 學(xué)習(xí)范圍 要求3、學(xué)習(xí)“軟件工程”的目的 軟件工程學(xué)科的目標(biāo) 軟件生命周期的階段性任務(wù)和實(shí)現(xiàn)方法 良好的職業(yè)習(xí)慣前 言內(nèi)容提綱軟件 軟件和軟件危機(jī) 軟件危機(jī)的產(chǎn)生原因軟件工程 發(fā)展歷史和定義 軟件工程關(guān)注的焦點(diǎn) 軟件工程的三要素 軟件工程的本質(zhì)特征和基本原理軟件生命周期軟件工程方法學(xué) 傳統(tǒng)方法學(xué)（SA） 面向?qū)ο蠓椒ǎ∣O）軟件過程模型 軟件過程簡介 常見軟件過程模型內(nèi)容提綱什么是軟件？軟件=程序IEEE Standard Glossary of Software Engineering Te

2、rminology定義軟件 計(jì)算機(jī)程序、規(guī)程以及運(yùn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可能需要的相關(guān)文檔和數(shù)據(jù)。軟件的要素？軟件的例子通用軟件 面向市場公開銷售的獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)。 例如：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、字處理軟件等。定制軟件 由客戶委托，在合同約束下開發(fā)的軟件 例如：網(wǎng)上書店、圖書管理系統(tǒng)、空中交通管理系統(tǒng)等。軟件不會給人類生活帶來煩惱嗎？軟件危機(jī)定義 在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中遇到的一系列嚴(yán)重問題。表現(xiàn) 開發(fā)成本、進(jìn)度無法準(zhǔn)確估計(jì)，延遲交付甚至取消項(xiàng)目的現(xiàn)象屢見不鮮 成功率 軟件存在錯(cuò)誤多、性能低、不可靠、不安全等質(zhì)量問題 軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整個(gè)成本中所占比例越來越大 成本比例 軟件維護(hù)困難，很難適

3、應(yīng)不斷變化的用戶需求和使用環(huán)境軟件錯(cuò)誤的舉例阿麗亞娜（ARIANE 5） 火箭 1996年6月，歐洲航天局耗資70億美元，發(fā)射37秒后爆炸 2名法國士兵當(dāng)場死亡 發(fā)射失敗的原因在于：64位浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成16位整數(shù)時(shí)產(chǎn)生溢出愛國者導(dǎo)彈 1991年2月，一次對抗失利中28名美國士兵喪生 問題的癥結(jié)在于：導(dǎo)彈軟件包含一個(gè)累加計(jì)時(shí)誤差緩沖區(qū)溢出式攻擊軟件危機(jī)產(chǎn)生的原因與軟件本質(zhì)特點(diǎn)有關(guān) 復(fù)雜性（Complexity ） 一致性（Conformity ） 可變性（Changeability ） 不可見性（Invisibility ）軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確 軟件專業(yè)人員對軟件開發(fā)、維護(hù)存在糊涂觀念，實(shí)

4、踐過程中不能采用正確的方法、技術(shù)。 只重視程序而忽視軟件配置的其余成分。 輕視軟件維護(hù)軟件工程的發(fā)展Craft（手工作坊式）小規(guī)模設(shè)計(jì)與制造簡單問題目標(biāo)單一個(gè)人控制個(gè)人技能軟件工程的發(fā)展Engineer（工程化開發(fā)）大規(guī)模設(shè)計(jì)與制造復(fù)雜問題目標(biāo)分解多人參與需要考慮人員管理、進(jìn) 度控制、成本估計(jì)、質(zhì) 量保證等多方面因素什么是軟件工程IEEE 1993年定義軟件工程（Software Engineer）： 把系統(tǒng)的、規(guī)范的、可度量的途徑應(yīng)用于軟件開 發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)過程，也就是把工程應(yīng)用于軟件 研究中提到的途徑。軟件工程的關(guān)注焦點(diǎn)軟件質(zhì)量 軟件產(chǎn)品與明確的或者隱含的需求的一致程度 軟件質(zhì)量具有一系列

5、的特性描述 ”運(yùn)行正常的軟件就是高質(zhì)量的軟件”？軟件成本 開發(fā)成本（33%） 維護(hù)成本（67%）軟件工程軟件工程的三要素過程（Process） 支持軟件生命周期的所有活動(dòng)方法（Method） 為完成軟件生命周期的一系列活動(dòng)提供“怎么做”的技術(shù)工具（Tool） 為“方法”提供一系列自動(dòng)、半自動(dòng)的軟件支撐環(huán)境軟件工程的三要素提高軟件質(zhì)量軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性軟件經(jīng)常變化開發(fā)軟件的效率非常重要和諧地合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵軟件必須有效地支持它的用戶在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品軟件工程的本質(zhì)特征軟件工程的基本原理1. 用分階段

6、的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理2. 堅(jiān)持進(jìn)行階段評審3. 實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制4. 采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)5. 結(jié)果應(yīng)能清楚地審查6. 開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精7. 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性軟件生命周期定義 軟件從定義、開發(fā)、使用和維護(hù)，直到最終被廢棄所經(jīng)歷的一個(gè)漫長的時(shí)期?；净顒?dòng) 規(guī)格說明（Specification） 定義軟件功能和其使用的約束條件 軟件開發(fā)（Devolopment） 設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)滿足規(guī)格說明的軟件 軟件確認(rèn)（Validation） 驗(yàn)證軟件能否滿足客戶的要求 軟件演變（Evolution） 改進(jìn)軟件以適應(yīng)不斷變更的需求規(guī) 格 說 明細(xì)化階段 問題定義 要解決的問題是什么 可行性研究 確定問題是否在有限時(shí)間內(nèi)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面存在可行的解 決方法 需求分析階段 確定目標(biāo)系統(tǒng)必須具備哪些邏輯功能活動(dòng)制品 可行性研究報(bào)告 需求規(guī)格說明書軟 件 開 發(fā)細(xì)化階段 總體設(shè)計(jì)階段 確定計(jì)算機(jī)如何達(dá)到目標(biāo)系統(tǒng)所提出的需求 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 具體化上述解法 編碼和單元測試 寫出正確的、可理解的、可維護(hù)的程序活動(dòng)制品 總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、測試文檔 軟件軟 件 確 認(rèn)基本