1章-软件工程基本概念与原理

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,,‹#›,/86,,,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,‹#›,/86,,,,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,‹#›,/86,,软件工程初级教程,主讲,:,赵晓洪,邮件,:zhaoxh126@,,,1,/86,,一、课,程,程的性,质,质、任,务,务,“软件工,程,程”是专业,核,核心基,础,础课程,，,，它是,研,研究软件开,发,发和软件管,理,理的一门,工,工程科,学,学。,它的主,要,要任务,是,

2、是掌握,支,支持软,件,件开发和管理的理论,、,、方法,、,、技术,、,、标准,以,以及计,算,算机辅,助,助软件,工,工程的,工,工具（Visio或Rose）环境等,知,知识；,使,使学生,具,具有软,件,件开发,能,能力（包括,熟,熟练进,行,行程序,设,设计语,言,言的结,构,构化编,码,码与可,视,视化设,计,计能力;UML的阅读,和,和建模,能,能力；,培,培养用,软,软件工,程,程化及,项,项目化,的,的思想,处,处理解,决,决问题,的,的能力,等,等）。,2/86,,概括说,：,：软件,开,开发能,力,力最关,键,键的步,骤,骤有三,步,步：,3/86,,二、通,过,过学习,应,

3、应能达,到,到如下,目,目标：,接受一,种,种思想,。,。掌握,软,软件工,程,程的基,本,本原理,、,、概念,与,与方法---,-,-主要包,括,括软件,系,系统的,可,可行性,研,研究、,需,需求分,析,析、概,要,要设计,、,、详细,设,设计、,编,编码、,测,测试、,维,维护、,面,面向对,象,象、项,目,目管理,等,等方面,的,的基本,知,知识与,方,方法。,掌握软,件,件工程,中,中的一,些,些基本,技,技术方,法,法，如,数,数据流,图,图、数,据,据字典,、,、结构,分,分析方,法,法，面,向,向对象,分,分析方,法,法、集,成,成测试,方,方法、,项,项目管,理,理的基,本,

4、本方法,等,等。,结合模,拟,拟案例,，,，要求,学,学生从,实,实际中,掌,掌握从,面,面向过,程,程到面,向,向对象,思,思想理,论,论的基,本,本方法,和,和技巧,。,。掌握,软,软件开,发,发文档,的,的组织,编,编写等,。,。,掌握一,种,种工具,。,。学期,末,末能用Visio或Rose软件完,成,成大作,业,业的设,计,计（画,各,各种软,件,件工程,图,图）（,指,指定或,自,自找题,目,目）,把目前,或,或以后,要,要学的,程,程序设,计,计知识,（,（C、Java、VC+,+,+、C#、ASP,.,.NET）提高,到,到一定,理,理论高,度,度认识,。,。,小提示,：,：,

5、学会思,想,想比掌,握,握一种,工,工具更,为,为重要,。,。,4/86,,“现在,大,大家都,已,已认识,到,到，如,果,果有哪,个,个项目,不,不遵循,软,软件工,程,程原则,必,必定会,受,受到实,践,践的惩,罚,罚。”,“软件,工,工程课,是,是我们,参,参加工,作,作以后,最,最能直,接,接应用,的,的一门,专,专业课,。,。”,,——一位刚,毕,毕业参,加,加工作,的,的计算,机,机专业,学,学生,三、体,会,会：,5/86,,目 录,第1章,软,软件工,程,程的基,本,本概念,与,与原理,第2章,软,软件开,发,发过程,第3章,软,软件项,目,目管理,第4章,可,可行性,分,分析

6、与,初,初步计,划,划,第5章,需,需求分,析,析,第6章,总,总体设,计,计,第7章,详,详细设,计,计,第8章,软,软件实,现,现,第9章,软,软件维,护,护,第10章,从,从结构,化,化到面,向,向对象,第11章,面,面向对,象,象的需,求,求获取,第12章,面,面向对,象,象的分,析,析与设,计,计,第13章,面,面向对,象,象的测,试,试,,6/86,,第1章 软,件,件工程,的,的基本,概,概念与,原,原理,7/86,,先接受2个正确,观,观点,1、“,开发软,件,件不等,于,于编写,程,程序,”,—开发软,件,件应该,完,完成的,工,工作远,远,远多于,编,编写程,序,序应该,完

7、,完成的,工,工作。,设计算,法,法（即完,成,成指定,功,功能的,步,步骤）,，,，然后,用,用程序,设,设计语,言,言（例,如,如：C语言）表达该,算,算法。,而开发,软,软件并,非,非就是,编,编写程,序,序，事,实,实上编,写,写程序,仅,仅仅是,开,开发软,件,件所应,完,完成的,工,工作的,一,一部分,，,，而且,只,只占一,小,小部分,。,。,为了开,发,发出一,个,个符合,用,用户需,要,要、质,量,量合格,的,的软件,，,，软件,工,工程师,必,必须首先弄,清,清楚用,户,户面临,的,的问题,是,是什么，也就,是,是要明,确,确软件,的,的“主,攻,攻”方,向,向；,接下来,

8、应,应该进,行,行可行性,研,研究方,案,案，分析,用,用户面,临,临的问,题,题是否,有,有行得,通,通的解,决,决方案,。,。为避,免,免浪费,资,资源，,仅,仅在该,软,软件的,开,开发是,可,可行的,前,前提下,，,，才进,行,行实质,性,性的开,发,发工作,；,；,8/86,,先接受2个正确,观,观点,然后应,该,该进行需求分,析,析工作，通过,与,与用户,的,的反复,交,交流，,搞,搞清楚,用,用户对,该,该软件,的,的具体,需,需求，,这,这些需,求,求是进,行,行软件,设,设计的,依,依据；,在,在编写,程,程序之,前,前需要,先,先进行,设,设计。,通常，,大,大型软,件,件

9、的设计工,作,作又分,成,成两个,阶,阶段进,行,行，先,进,进行总体设,计,计（又,称,称为概,要,要设计,）,），再,进,进行详,细,细设计；,编写程,序,序实质上,是,是把设,计,计结果,翻,翻译成,用,用某种,程,程序设,计,计语言,书,书写的,程,程序；,程序编,写,写出来,之,之后，,还,还需要,经,经过严,格,格的测试过,程,程（需要,的,的工作,量,量通常,占,占软件,开,开发全,部,部工作,量,量的40%～50%），软件,确,确实符,合,合用户,需,需求而,且,且质量,合,合格，,才,才能交,付,付给用,户,户使用,。,。,9/86,,先接受2个正确,观,观点,2、“,错误做

10、,法,法会导,致,致软件,危,危机,”。,开发软,件,件不等,于,于编写,程,程序。,但,但是，,迄,迄今为,止,止，仍,然,然有不,少,少人错,误,误地认,为,为开发,软,软件就,是,是编写,程,程序，,或,或者认,为,为开发,软,软件主,要,要就是,编,编写程,序,序。人,们,们之所,以,以有错,误,误的认,识,识并在,开,开发软,件,件时采,用,用了错,误,误的做,法,法，主,要,要可归,因,因于在,计,计算机,系,系统发,展,展的早,期,期阶段,“,“开发,软,软件”,的,的个体,化,化特点,。,。,所谓软件危,机,机是指,在,在计算,机,机软件,的,的开发,和,和维护,过,过程中,所

11、,所遇到,的,的一系,列,列严重,问,问题。这些问,题,题绝不,仅,仅仅是,不,不能正,常,常运行,的,的软件,才,才具有,的,的，实,际,际上，,几,几乎所,有,有软件,都,都不同,程,程度地,存,存在这,些,些问题,。,。,10/86,,1.1软件工程学,科,科的诞,生,生,1.1,.,.1软件的,特,特点,1.1,.,.2软件生,产,产的发,展,展,1.1,.,.3软件危,机,机,1.1,.,.4软件工,程,程的诞,生,生,11/86,,1.1,.,.1软件的,特,特点,软件的,概,概念:,20世纪60年代提,出,出的，(软件=程序+文档),程序——是指令,的,的集合,；,；,文档——有

12、关程,序,序功能,、,、设计,、,、编程,使,使用的,文,文字或,图,图形资,料,料。,软件产,品,品的特,殊,殊性：,软件与,硬,硬件构,成,成完整,的,的计算,机,机系统,；,；,软件产,品,品与硬,件,件产品,的,的主要,区,区别包,括,括：,,逻辑产,品,品、无,形,形、脑,力,力劳动,的,的结果,，,，以程,序,序和文,档,档的形,式,式体现,，,，保存,在,在特殊,介,介质上,，,，被计,算,算机执,行,行才能,体,体现出,它,它的功,能,能和作,用,用,软件生,产,产成本,集,集中在,研,研制阶,段,段；,软件不,会,会被用,坏,坏、不,存,存在磨,损,损和消,耗,耗，但,会,会

13、过时,；,；,是脑力,创,创造的,结,结果，,还,还未完,全,全摆脱,手,手工开,发,发方式,，,，大部,分,分是”,定,定做”,；,；,软件生,产,产与维,护,护费用,不,不断增,加,加；,12/86,,1.1,.,.1软件的,特,特点,软件是计算,机,机系统,中,中与硬,件,件相互,依,依存的,另,另一部,分,分，它是包,括,括程序,，,，数据,及,及其相,关,关文档,的,的完整,集,集合。,程序是按事,先,先设计,的,的功能,和,和性能,要,要求执,行,行的指,令,令序列,。,。计算机,程,程序包,括,括源程,序,序和目,标,标程序,。,。,数据是使程,序,序能正,常,常操纵,信,信息的

14、,数,数据结,构,构（即,数,数据的,组,组织形,式,式）。,文档是与程,序,序开发,，,，维护,和,和使用,有,有关的,图,图文材,料,料。,13/86,,1.1,.,.1软件的,特,特点,面向过,程,程的程,序,序=算法+数据结,构,构,面向对,象,象的程,序,序=对象+消息,面向构,件,件的程,序,序=构件+构架,软件=程序+数据+文档,14/86,,软件的,维,维护曲,线,线,修改点,图,1-3,实际的软件故障曲线图,故障率,时间,由于副作用造成故障,率的提高,15/86,,1.1软件工程的,产,产生,1.1,.,.1软件的,特,特点,1.1,.,.2软件生,产,产的发,展,展,1.1

15、,.,.3软件危,机,机,1.1,.,.4软件工,程,程,16/86,,1.1,.,.2软件生,产,产的发,展,展,软件生,产,产经历,了,了三个,阶,阶段：,,,,程序设,计,计时代,（,（46年-56年）,软件开,发,发时代,（,（56年-68年）,软件工,程,程时代,（,（68年以后,）,）,,,17/86,,程序设,计,计时代,（,（46年-56年）,个体手,工,工方式,；,；,低级语,言,言、编,程,程效率,低,低、难,，,，编程,是,是聪明,人,人的事,；,；,追求编,程,程技巧,和,和程序,运,运行效,率,率；,代码不,规,规范，,不,不易读,，,，不易,维,维护；,只重视,编,

16、编码，,不,不重视,设,设计和,文,文档；,硬件资,源,源紧缺,；,；,18/86,,程序系,统,统时代,（,（56年-68年）,作坊式,小,小团队,开,开发；,出现高,级,级语言,，,，编程,效,效率有,所,所提高,；,；,追求写,代,代码技,巧,巧，但,提,提出了,结,结构化,程,程序设,计,计方法,；,；,软件复,杂,杂性增,加,加，需,求,求增加,，,，但软,件,件开发,方,方法和,软,软件项,目,目管理,技,技术跟,不,不上，,开,开发速,度,度慢，,与,与计算,机,机硬件,发,发展速,度,度拉大,距,距离；,软件数,量,量猛增,，,，但质,量,量差，,可,可维护,性,性差，,维,维

17、护成,本,本急剧,增,增加；,上述矛,盾,盾越来,越,越显著,，,，最终,导,导致了,软,软件危,机,机；,19/86,,软件工,程,程时代,（,（68年以后,）,）,软件工,程,程学科,诞,诞生，,引,引入了,“,“工程,化,化”思,想,想；,结构化,和,和面向,对,对象的,方,方法成,熟,熟；,使用数,据,据库、,开,开发工,具,具、开,发,发环境,、,、网络,、,、分布,式,式技术,开,开发软,件,件；,软件开,发,发技术,有,有了很,大,大进步,，,，但没,有,有突破,性,性，软,件,件价格,不,不断上,升,升，没,有,有完全,摆,摆脱软,件,件危机,；,；,20/86,,计算机,软,

18、软件发,展,展的三,个,个时期,及,及特点,,,程序设计,,程序系统,,软件工程,,现代软件工程,,软件的范畴,,程序,,程序及说明书,,产品软件,（项目软件）,,项目工程,,主要程序设计语言,,汇编及机器语言,,高级语言,,高级语言系统、程序设计语言,,面向对象可,视化设计语言,,软件工作范围,,程序编写,,包括设计和测试,,软件生存期,,整个软件生,存期,,需求者,,程序设计者本人,,少数用户,,市场用户,,面向所有用,户,,21/86,,计算机,软,软件发,展,展的三,个,个时期,及,及特点,22/86,,1.1软件工程的,产,产生,1.1,.,.1软件的,特,特点,1.1,.,.2软件

19、生,产,产的发,展,展,1.1,.,.3软件危,机,机,1.1,.,.4软件工,程,程诞生,23/86,,1.1,.,.3软件危,机,机,软件危,机,机的产,生,生,软件危,机,机的表,现,现,软件危,机,机的原,因,因,24/86,,1.软件危,机,机的产,生,生,软件生,产,产的第,二,二个阶,段,段，硬,件,件生产,成,成本下,降,降、效,率,率提高,、,、性能,提,提高，,激,激发了,软,软件需,求,求；,软件复,杂,杂性要,求,求提高,、,、生产,效,效率低,，,，与硬,件,件生产,进,进一步,拉,拉开距,离,离；,软件质,量,量差，,难,难维护,，,，成本,急,急剧增,加,加；,软

20、件项,目,目成功,率,率低；,上述矛,盾,盾的进,一,一步激,化,化，暴,发,发了软,件,件危机,25/86,,1.1,.,.3软件危,机,机,软件危,机,机的产,生,生,软件危,机,机的表,现,现,爆发软,件,件危机,的,的原因,26/86,,2.软件危,机,机的表,现,现,（1）经费,超,超预算,，,，项目,一,一再拖,延,延；,（2）开发,的,的软件,不,不能满,足,足用户,要,要求；,（3）软件,可,可维护,性,性差；,（4）软件,可,可靠性,差,差；,27/86,,3.软件危,机,机产生,的,的原因,（1） 软,件,件规划,越,越来越,大,大；,（2） 软,件,件开发,管,管理困,难

21、,难且复,杂,杂；,（3） 软,件,件开发,费,费用不,断,断增加,；,；,（4） 软,件,件开发,技,技术落,后,后；,（5） 软,件,件生产,方,方式落,后,后；,（6） 软,件,件开发,工,工具落,后,后；,28/86,,1.1软件工程的,产,产生,1.1,.,.1软件的,特,特点,1.1,.,.2软件生,产,产的发,展,展,1.1,.,.3软件危,机,机,1.1,.,.4软件工,程,程的诞,生,生,29/86,,1.1,.,.4软件工,程,程诞生,软件危,机,机促使,软,软件工,程,程学科,诞,诞生；,借鉴硬,件,件生产,的,的“工,程,程化”,思,思想，1968年，北,大,大西洋,公

22、,公约组,织,织提出,了,了“软,件,件工程,”,”的概,念,念，主,张,张“用,工,工程化,思,思想来,开,开发软,件,件”。,30/86,,第1章,软,软件,工,工程的,基,基本概,念,念与原,理,理,1.1软件工程的,产,产生,1.2软件工,程,程的基,本,本概念,与,与原理,1.软件工,程,程的定,义,义、性,质,质,2.软件工,程,程关注,的,的主要,问,问题,3.软件工,程,程的目,标,标,4.软件的,生,生命周,期,期,5.软件工,程,程的基,本,本原理,,31/86,,软件工,程,程定义,、,、性质,软件工,程,程是用,科,科学知,识,识、技,术,术、原,理,理来定,义,义、开

23、,发,发、维,护,护软件,的,的一门,学,学科。,概括地,说,说，软,件,件工程,是,是指导,软,软件开,发,发和维,护,护的一,门,门工程,学,学科。,软件工,程,程学科,的,的根本,要,要求：,采,采用工,程,程化的,思,思想、,原,原理、,技,技术和,方,方法来,开,开发与,维,维护软,件,件，把,好,好的管,理,理技术,和,和开发,技,技术方,法,法结合,起,起来，,追,追求可,靠,靠性、,可,可维护,性,性、满,足,足用户,需,需求、,高,高的开,发,发效率,。,。,用工程学,科,科中的观,点,点进行,费,费用估,算,算、进,度,度控制,、,、制定,计,计划和,方,方案；,用,用管理

24、科,学,学中的方,法,法和原,理,理进行,软,软件生,产,产过程,的,的管理,；,；用数学的,方,方法建立软,件,件开发,中,中的各,种,种模型,和,和算法,。,。,32/86,,软件工,程,程关注,的,的关键,问,问题,（1）关注,于,于大型,程,程序的,构,构造,（2）中心,课,课题是,控,控制复,杂,杂性,（3）软件,需,需求经,常,常变化,（4）开发,软,软件的,效,效率非,常,常重要,（5）有效,的,的沟通,是,是合作,开,开发软,件,件的关,键,键,33/86,,（1）软件,工,工程关,注,注于大,型,型程序,的,的构造,“大”,与,与“小,”,”的分,界,界线并,不,不十分,清,

25、清晰。,通,通常把,一,一个人,在,在较短,时,时间内,写,写出的,程,程序称,为,为小型,程,程序，,而,而把多,人,人合作,用,用时半,年,年以上,才,才写出,的,的程序,称,称为大,型,型程序,。,。,传统的,程,程序设,计,计技术,和,和工具,是,是支持,小,小型程,序,序设计,的,的，不,能,能简单,地,地把这,些,些技术,和,和工具,用,用于开,发,发大型,程,程序。,34/86,,（2）软件,工,工程中,心,心课题,是,是控制,复,复杂性,通常，,软,软件所,解,解决的,问,问题十,分,分复杂,，,，以致,于,于不能,把,把问题,放,放在一,起,起试图,一,一步解,决,决。人,们

26、,们不得,不,不把问,题,题分解,，,，使得,分,分解出,的,的每个,部,部分是,直,直观、,明,明了、,可,可理解,的,的，而,且,且各部,分,分之间,保,保持简,单,单的联,系,系。用,这,这种方,法,法并不,能,能降低,问,问题的,整,整体复,杂,杂性，,但,但是却,可,可使它,变,变成容,易,易解决,。,。,注意，,许,许多软,件,件的复,杂,杂性主,要,要不是,由,由问题,的,的内在,复,复杂性,造,造成的,，,，而是,由,由必须,处,处理的,大,大量细,节,节，让,人,人看上,去,去觉得,很,很复杂,。,。,结论：,分,分解的,手,手法，,是,是控制,复,复杂性,的,的主要,手,手

27、段,控制复,杂,杂性的,有,有效方,法,法是分,解,解：,面向过,程,程的方,法,法，是,按,按功能,分,分解；,面向对,象,象的方,法,法，是,按,按责任,分,分解。,35/86,,（3）软件,需,需求经,常,常变化,绝大多,数,数软件,都,都模拟,了,了现实,世,世界的,某,某一部,分,分。现,实,实世界,不,不断变,化,化，人,们,们对其,认,认识也,有,有偏差,，,，这就,造,造成了,软,软件需,求,求经常,变,变化的,特,特性。,这种变,化,化不仅,存,存在于,开,开发过,程,程中和,也,也存在,交,交付使,用,用以后,。,。前者,要,要求在,开,开发过,程,程中，,应,应能灵,活,

28、活调整,设,设计方,案,案，后,者,者要求,软,软件应,具,具有可,维,维护性,。,。,需求变更是软件开发活动与生俱来的特性，不可避免。,,变更不是坏事，但它是软件开发面临的最大挑战。,,软件工程追求的是、封装变更，灵活设计，应对变更，通过好的设计方法，使变更对原有设计方案和已有代码影响最小。,36/86,,（4）开发,软,软件的,效,效率非,常,常重要,随着社,会,会经济,和,和文化,的,的发展,，,，网络,及,及各类,开,开发与,应,应用平,台,台的不,断,断翻新,，,，计算,机,机硬件,性,性能的,不,不断提,高,高，社,会,会对软,件,件的数,量,量、规,模,模和复,杂,杂性不,断,断

29、提高,，,，软件,的,的需求,供,供不应,求,求的现,象,象依然,日,日益严,重,重。,因此，,寻,寻求开,发,发与维,护,护软件,的,的更好,、,、更有,效,效的方,法,法和工,具,具，依,然,然是软,件,件工程,的,的一个,重,重要课,题,题。,不断提,高,高软件,开,开发效,率,率非常,重,重要,规范的,开,开发过,程,程,好的开,发,发环境,和,和工具,、,、,提高软,件,件复用,是软件,工,工程提,高,高效率,的,的有效,办,办法。,37/86,,（5）和谐,地,地合作,是,是开发,软,软件的,关,关键,软件处,理,理的问,题,题日益,复,复杂和,庞,庞大，,软,软件开,发,发往往,

30、是,是多人,协,协同工,作,作的成,果,果，明,确,确的责,任,任划分,和,和有效,的,的互信,是,是团队,成,成员协,作,作的关,键,键。,事实上,仅,仅有上,述,述规定,还,还不够,，,，每个,人,人还必,须,须严格,地,地按规,定,定行事,。,。为了,迫,迫使团,队,队成员,遵,遵守规,定,定，应,该,该运用,标,标准和,规,规程。,通,通常，,可,可以用,工,工具来,支,支持这,些,些标准,和,和规程,。,。总之,，,，纪律,是,是成功,地,地完成,软,软件开,发,发项目,的,的一个,关,关键。,团队合,作,作是必,须,须的，,使,使用有,效,效的工,具,具，进,行,行有效,的,的沟通

31、,是,是关键,38/86,,软件工,程,程的性,质,质,综合性,、,、交叉,性,性学科,涉及计,算,算机科,学,学、工,程,程科学,、,、管理,科,科学、,数,数学等,领,领域。,39/86,,1.2软件工,程,程的基,本,本概念,和,和原理,1.软件工,程,程的定,义,义、性,质,质,2.软件工,程,程面临,的,的主要,问,问题,3.软件工,程,程的目,标,标,4.软件的,生,生命周,期,期,5.软件工,程,程的基,本,本原理,,40/86,,软件工,程,程面临,的,的问题,需求问,题,题,质量问,题,题（可,靠,靠性\可维护,性,性\可移植,性,性等）,生产效,率,率（重,用,用是为,了,

32、了提高,效,效率）,费用,,41/86,,1.2软件工,程,程的基,本,本概念,1.软件工,程,程的定,义,义、性,质,质,2.软件工,程,程面临,的,的主要,问,问题,3.软件工,程,程的目,标,标,4.软件的,生,生命周,期,期,5.软件工,程,程的基,本,本原理,,42/86,,软件工,程,程的目,标,标,运用工,程,程化思,想,想组织,与,与管理,软,软件项,目,目，采,用,用科学,的,的管理,方,方法、,开,开发方,法,法及工,具,具，提,高,高软件开发效,率,率，保证软件质,量,量，提高,软,软件的可靠性和可维护,性,性，在合,理,理的工期内生产出,能,能够满足用,户,户需求的软件

33、,产,产品。,43/86,,1.2软件工,程,程的基,本,本概念,1.软件工,程,程的定,义,义、性,质,质,2.软件工,程,程面临,的,的主要,问,问题,3.软件工,程,程的目,标,标,4.软件的,生,生命周,期,期,5.软件工,程,程的基,本,本原理,,44/86,,4.软件生,命,命周期,理,理论,软件生,存,存周期,的,的 定,义,义,软件生,命,命周期,阶,阶段的,划,划分,软件生,命,命周期,阶,阶段划,分,分的,原,原则,软件生命周期是软件工程学的一个重要概念。引入软件生存周期概念，对于软件项目管理、进度控制有重要意义。,,在软件开发过程中，为了使软件项目容易控制和管理，把整个生

34、命周期划分为若干阶段。,,划分阶段时，遵循“低耦合、高内聚”的原则。,45/86,,软件生,存,存周期,的,的定义,软件生,命,命周期,（,（SoftwareLife Cycle）是从,软,软件开,发,发需求,被,被提出,，,，启动,可,可行性,分,分析开,始,始，经,历,历软件,开,开发过,程,程，直,到,到软件,被,被开发,出,出来、,投,投入使,用,用，最,终,终被淘,汰,汰为止,的,的整个,时,时间。,生存周,期,期理论,，,，把整,个,个生存,周,周期划,分,分为若,干,干阶段,，,，使得,每,每个阶,段,段有明,确,确的任,务,务，把,规,规模大,、,、活动,多,多、管,理,理复杂

35、,的,的软件,开,开发活,动,动变得,容,容易控,制,制和管,理,理。,46/86,,软件生,命,命周期,阶,阶段划,分,分,软件生,存,存周期,一,一般划,分,分为软,件,件定义,、,、软件,开,开发、,运,运行与,维,维护三,个,个时期,。,。,软件定,义,义时期,，,，可以,进,进一步,分,分为问题定,义,义、可行性,研,研究、需求分,析,析三个阶,段,段。,软件开,发,发时期,，,，可以,分,分为概要设,计,计、详,细,细设计,、,、编码,、,、测试等阶段,。,。,软件交,付,付用户,以,以后，,就,就进入,了,了漫长,的,的运行,与,与维护,期,期，在,软,软件被,淘,淘汰之,前,前

36、，要,经,经历多,次,次的纠,错,错性、,完,完善性,和,和适应,性,性维护,活,活动,47/86,,生命周,期,期理论,对,对开发,过,过程的,指,指导意,义,义,每个阶,段,段的工,作,作均以,前,前一阶,段,段的结,果,果为依,据,据，并,作,作为下,一,一阶段,的,的前提,。,。,每个阶,段,段结束,时,时，都,要,要有技术审,查,查和管,理,理复审，从技,术,术和管,理,理两方,面,面对阶,段,段性开,发,发成果,进,进行检,查,查，及,时,时决定,系,系统的,继,继续进,行,行，还,是,是停工,或,或返工,。,。,每个阶,段,段都进,行,行复审,，,，主要,检,检查必,备,备的文档

37、资,料,料的质量,和,和有效,性,性。,前一阶,段,段复审通过了,，,，后一,个,个阶段,才,才能开,始,始。,应避免,到,到开发,后,后期才,发,发现先,期,期工作,中,中存在,的,的严重,错,错误，,造,造成不,可,可挽回,的,的损失,或,或浪费,。,。,48/86,,生命周,期,期理论,对,对开发,过,过程的,指,指导意,义,义,把软件,生,生命周,期,期划分,为,为若干,阶,阶段，,是,是实施,软,软件生,产,产工程,化,化的基,础,础。,软件规,模,模、种,类,类、开,发,发方式,、,、开发,环,环境以,及,及开发,使,使用的,方,方法都,会,会影响,软,软件生,存,存周期,的,的阶

38、段,划,划分。,分析师,可,可以根,据,据软件,性,性质、,用,用途及,规,规模等,因,因素，,对,对软件,过,过程中,的,的阶段,和,和活动,进,进行适,当,当的裁,剪,剪。,49/86,,1.问题定,义,义阶段,用户提,出,出一个,软,软件开,发,发需求,以,以后，,分,分析师,首,首先要,明,明确软,件,件的实,现,现目标,、,、规模,及,及类型,：,：如它,是,是数据,处,处理问,题,题还是,实,实时控,制,制问题,，,，是科,学,学计算,问,问题还,是,是人工,智,智能问,题,题等。,50/86,,2.可行性,研,研究阶,段,段,在清楚,了,了项目,的,的性质,、,、目标,、,、规模

39、,后,后，要,对,对项目,进,进行可,行,行性分,析,析。,分析师,进,进行一,次,次大大,简,简化了,的,的需求,分,分析和,设,设计过,程,程(目的是,探,探索这,个,个问题,是,是否值,得,得去解,决,决，是,否,否有可,行,行的解,决,决方案,。,。),提交可,行,行性研,究,究报告,。,。,可行性,研,研究报,告,告中应,给,给出项,目,目初步,开,开发计,划,划。根,据,据项目,的,的目标,、,、功能,、,、性能,及,及规模,，,，估计,开,开发需,要,要的资,源,源。还,要,要对软,件,件开发,费,费用、,开,开发进,度,度做出,估,估计。,详细的,项,项目开,发,发计划,，,，

40、等到,需,需求分,析,析结束,，,，对项,目,目有了,进,进一步,的,的认识,之,之后，,还,还要进,行,行一次,细,细化。,51/86,,3．需求,分,分析阶,段,段,软件是,为,为用户,开,开发的,，,，软件,的,的功能性和非功能,性,性要求首,先,先得由用户提,出,出，这需,要,要用户,配,配合软,件,件技术,人,人员按,照,照用户,的,的实际,业,业务要,求,求进行,挖,挖掘。,最终得,到,到的软,件,件产品,能,能否满,足,足用户,的,的真实需,求,求，是断,定,定项目,成,成败关,键,键要素,。,。需求分,析,析是详,细,细获取,并,并表述,用,用户需,求,求的活,动,动。,需求分

41、,析,析的结,果,果是后,续,续设计,与,与编程,活,活动的,依,依据。,获,获取真,实,实、完,整,整的需,求,求，并,以,以适当,工,工具，,准,准确地,表,表述为,需,需求分,析,析模型,是,是需求,分,分析活,动,动的关,键,键。,这一阶,段,段的结,果,果是软件需,求,求规格,说,说明书。,52/86,,4．概要,设,设计阶,段,段,概要设,计,计阶段,，,，开发,人,人员根,据,据软件,需,需求规,格,格说明,书,书，构,造,造目标,系,系统的,软,软件结,构,构。,这一活,动,动也被,称,称为“,总,总体设,计,计”，,用,用于获,得,得目标,系,系统的,宏,宏观蓝,图,图。,5

42、3/86,,5．详细,设,设计阶,段,段,详细设,计,计包括,过,过程设,计,计，数,据,据结构,设,设计等,活,活动，,主,主要是,把,把概要,设,设计的,结,结果，,细,细化为,可,可以用,某,某种编,程,程语言,实,实现的,设,设计方,案,案。,结构化,方,方法中,，,，主要,是,是程序,流,流程设,计,计和用,户,户界面,设,设计。,面向对,象,象的方,法,法中，,将,将是对,前,前期得,到,到的类,或,或对象,模,模型进,行,行细节,设,设计，,使,使之可,以,以直接,支,支持编,程,程。,54/86,,6．编程,阶,阶段,编程又,称,称为编,码,码，就,是,是编写,程,程序源,代,

43、代码。,最,最终得,到,到的“,源,源程序,清,清单”,就,就是源,代,代码清,单,单。程,序,序源代,码,码要经,过,过编译,或,或解释,以,以后，,才,才能被,执,执行。,编码追,求,求的是程序代,码,码编写,风,风格，要求,规,规范、,友,友好，,便,便于阅,读,读和调,试,试，这,是,是提高,程,程序质,量,量和软,件,件可维,护,护性的,关,关键活,动,动之一,。,。,编程往,往,往跟调,试,试以及,单,单元测,试,试同时,进,进行，,由,由程序,员,员完成,。,。,55/86,,7．测试,阶,阶段,测试是,软,软件质,量,量保证,活,活动的,最,最后一,道,道防线,。,。,测试分,

44、为,为单元测,试,试、集成测,试,试和确认测,试,试。,单元测,试,试就是,模,模块测,试,试，与,编,编程活,动,动同时,进,进行。,独立的,测,测试阶,段,段，主,要,要完成,集,集成测,试,试、确,认,认测试,和,和验收,测,测试。,56/86,,8．运行,与,与维护,软件运,行,行和维,护,护是生,存,存周期,中,中最长的,阶,阶段。,软件交,付,付使用,后,后，便,进,进入漫,长,长的运,行,行和维,护,护期，,可,可能持,续,续几年,甚,甚至几,十,十年，,此,此间可,能,能要进,行,行多次,维,维护或,修,修改。,维护活,动,动按性,质,质分为,纠,纠错性,维,维护、,完,完善性

45、,维,维护和,适,适应性,维,维护。,57/86,,1.2软件工,程,程的基,本,本概念,1.软件工,程,程的定,义,义、性,质,质,2.软件工,程,程面临,的,的主要,问,问题,3.软件工,程,程的目,标,标,4.软件的,生,生命周,期,期,5.软件工,程,程的基,本,本原理,,58/86,,软件工,程,程的基,本,本原理,软件工,程,程是一,门,门实践,性,性很强,的,的应用,学,学科，,掌,掌握必,要,要的原,理,理和行,动,动原则,，,，对于,规,规范实,践,践活动,，,，深入,理,理解软,件,件工程,思,思想，,提,提高项,目,目的成,功,功率都,有,有帮助,。,。,著名软,件,件工

46、程,专,专家B.Boehm综合有,关,关专家,和,和学者,的,的意见,，,，并根,据,据多年,开,开发软,件,件的经,验,验，提,出,出了软件工,程,程的七,条,条原理。,59/86,,软件工,程,程的基,本,本原理,（1）应用生,存,存周期,的,的理论,，,，分阶,段,段的计,划,划、管,理,理和控,制,制软件,开,开发过,程,程。,统计发,现,现，在,不,不成功,的,的软件,项,项目中,有,有50%左右是,由,由于计,划,划不周,造,造成的,，,，项目,失,失控制,而,而造成,的,的。成,功,功的经,验,验是运,行,行软件,生,生命周,期,期理论,，,，把软,件,件开发,与,与维护,的,的

47、过程,分,分成三,个,个时期,若,若干个,阶,阶段，,这,这样化,繁,繁为简,，,，便于,控,控制与,管,管理。,Boehm认为，,在,在软件,的,的整个,生,生命周,期,期中应,制,制定并,严,严格执,行,行六类,计,计划：项目概,要,要计划,、,、里程,碑,碑计划,、,、项目,控,控制计,划,划、产,品,品控制,计,计划、,验,验证计,划,划、运,行,行维护,计,计划。,,60/86,,软件工,程,程的基,本,本原理,（2）坚持进,行,行阶段,性,性评审。,大部分,错,错误是,在,在编码,之,之前造,成,成的,因此，,在,在每个,阶,阶段都,进,进行严,格,格的评,审,审，以,便,便尽早,

48、发,发现在,软,软件开,发,发过程,的,的错误,,严格进,行,行阶段,性,性成果,的,的评审,，,，尽早,发,发现软,件,件开发,过,过程中,的,的错误,，,，可以,减,减少错,误,误造成,的,的损失,。,。,尤其发,现,现早期,的,的一个,错,错误，,就,就可以,避,避免在,后,后期辐,射,射出的,成,成百上,千,千个错,误,误。,61/86,,软件工,程,程的基,本,本原理,（3）合理控,制,制需求,变,变动。,需求变,动,动性是,软,软件项,目,目与生,俱,俱来的,特,特性，,不,不变是,不,不可能,的,的。有,变,变动的,要,要求，,就,就说明,已,已有的,成,成果有,需,需要纠,错,

49、错和改,善,善的地,方,方，但,需,需求变,更,更有可,能,能对项,目,目进展,造,造成冲,击,击，要,严,严格进,行,行配置,管,管理，,合,合理控,制,制需求,变,变更。,在软件,开,开发过,程,程中不,要,要随意,改,改变需,求,求，因,为,为改变,某,某项需,求,求往往,需,需要付,出,出较高,的,的代价,，,，但在,实,实践中,用,用户往,往,往会提,出,出需求,变,变更，,因,因此需,要,要采取,科,科学的,产,产品控,制,制技术,。,。,目前主,要,要实行基准配,置,置管理：基准,配,配置是,指,指经过,阶,阶段评,审,审后的,软,软件配,置,置成分,，,，如各,个,个阶段,产,

50、产生的,文,文档或,程,程序代,码,码。,对涉及,基,基准配,置,置的修,改,改，必,须,须经过,严,严格的,评,评审，,通,通过后,才,才能实,施,施修改,。,。,,62/86,,软件工,程,程的基,本,本原理,（4）采用先,进,进的软,件,件设计,方,方法。,好的设,计,计方法,可,可以得,到,到灵活,可,可靠的,软,软件结,构,构，对,于,于提高,软,软件的,可,可靠性,、,、可维,护,护性、,应,应对需,求,求变更,的,的灵活,性,性都非,常,常关键,。,。通常,考,考虑模,块,块化、,抽,抽象与,信,信息隐,蔽,蔽、局,部,部化、,一,一致性,等,等准则,。,。这些,准,准则在,本,

51、本书软,件,件设计,部,部分还,会,会详细,阐,阐述。,,实践表,明,明：采,用,用先进,的,的技术,既,既可提,高,高软件,开,开发的,效,效率，,又,又可提,高,高软件,维,维护的,效,效率。,80年,代,代及之,前,前：结,构,构化分,析,析、设,计,计技术,90年,代,代：面,向,向对象,分,分析、,设,设计技,术,术,,63/86,,软件工,程,程的基,本,本原理,（5）开发文,档,档要完,备,备，阶,段,段性成,果,果应能,清,清楚地,审,审查。,,软件产,品,品是看,不,不见、,摸,摸不着,的,的逻辑,产,产品，,开,开发过,程,程难以,评,评价和,管,管理。,根据软,件,件开发

52、,项,项目的,总,总目标,及,及完成,期,期限，,规,规定开,发,发组织,的,的责任,和,和产品,标,标准，,使,使所得,的,的结果,能,能够清,楚,楚地审,查,查,64/86,,软件工,程,程的基,本,本原理,（6）开发小,组,组的人,员,员应少,而,而精。,,开发小,组,组人员,的,的素质,和,和数量,是,是影响,软,软件产,品,品质量,和,和开发,效,效率的,重,重要因,素,素。,开发小,组,组人员,数,数目的,增,增加，,使,使相互,交,交流复,杂,杂、费,用,用增加,。,。,,65/86,,软件工,程,程的基,本,本原理,（7）承认不,断,断改进,软,软件工,程,程实践,的,的必要,

53、性,性。,,遵循前6条基,本,本原理,，,，就能,够,够按照,当,当代软,件,件工程,基,基本原,理,理实现,软,软件的,工,工程化,生,生产，,但,但不能,保,保证赶,上,上时代,前,前进的,步,步伐。,积极主,动,动采纳,新,新的软,件,件技术,，,，且不,断,断总结,经,经验。,,66/86,,第1章,软,软件工,程,程的基,本,本概念,与,与原理,1.1软件工程学,科,科的诞,生,生,1.2软件工,程,程的基,本,本概念,和,和原理,1.3软件工,程,程研究,的,的主要,内,内容,,,67/86,,1.3软件工,程,程研究,的,的主要,内,内容,1.3,.,.1软件开,发,发过程,1.

54、3,.,.2软件工,程,程技术,1.3,.,.3软件项,目,目管理,1.3,.,.4计算机,辅,辅助软,件,件工程,68/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程,在软件,工,工程学,科,科诞生,之,之前，,人,人们只,重,重视编,程,程，很,少,少关注,软,软件开,发,发过程,对,对软件,项,项目的,响,响影。,实,实践证,明,明，软,件,件项目,是,是一项,复,复杂的,系,系统工,程,程，对,开,开发过,程,程的组,织,织与施,工,工管理,很,很大程,度,度上决,定,定了软,件,件的开,发,发效率,、,、软件,质,质量，,甚,甚至项,目,目的成,败,败。因,此,此，对软件,开,开发过,程

55、,程的研,究,究与不,断,断改善,是,是软件,工,工程讨,论,论的一,项,项主要,内,内容。,软件生,命,命周期,理,理论把,软,软件开,发,发与维,护,护过程,划,划分为,若,若干个,阶,阶段，,这,这是研,究,究软件,开,开发过,程,程的基,础,础。实践,中,中，人,们,们对行,之,之有效,的,的软件,过,过程组,织,织模式,进,进行总,结,结，形,成,成了不,同,同的软,件,件开发,过,过程模,型,型。传,统,统的有瀑布模,型,型、快,速,速原型,、,、增量,模,模型、,螺,螺旋模,型,型、喷,泉,泉模型,等,等。随,着,着面向,对,对象方,法,法的广,泛,泛应用,，,，Rational

56、公司还,提,提出了,统,统一过,程,程模型,（,（简称RUP）。,随着软,件,件过程,越,越来越,多,多的被,重,重视，,作,作为评,价,价软件,组,组织能,力,力成熟,度,度CMM模型也,被,被提出,，,，并得,到,到了广,泛,泛的应,用,用。近,年,年来，,代,代表着,新,新的价,值,值观和,原,原则的,敏,敏捷联,盟,盟所倡,导,导的敏捷过,程,程以及软,件,件过程,改,改进成,为,为讨论,的,的热点,。,。关于,软,软件过,程,程的详,细,细内容,，,，本书,放,放在第,二,二章讨,论,论。,69/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—快速原,型,型模型,1.,基,基本思,想,想

57、,在获取,一,一组基,本,本的需,求,求定义,后,后，利,用,用高级,软,软件工,具,具的可,开,开发环,境,境，快,速,速地建,立,立一个,目,目标系,统,统的最初版,本,本，并把,它,它交给用户试,用,用、补,充,充和修,改,改，再进,行,行新的版,本,本开发。反复进,行,行这个过,程,程，直,到,到得出,系,系统的,“,“精确,解,解”，,即,即用户,满,满意为,止,止。经,过,过这样,一,一个反,复,复补充,和,和修改,的,的过程,，,，应用,系,系统的,“,“最初版,本,本”就逐,步,步演变,为,为系统,的,的“最终版,本,本”。,原型：,一,一个具,体,体的可,执,执行模,型,型，

58、它,实,实现了,系,系统的,若,若干功,能,能。,原型法,：,：不断,地,地运行,系,系统“,原,原型”,来,来进行,启,启发、,揭,揭示和,判,判断的,系,系统开,发,发方法,。,。,70/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—快速原,型,型模型,原型法,的,的主要,思,思路：,根据用,户,户的需,求,求迅速,构,构造一,个,个低成,本,本的用,于,于演示,及,及评价,的,的试验,系,系统(原型),由用户,对,对原型,进,进行评,价,价,在用户,评,评价的,基,基础上,对,对原型,进,进行修,改,改或重,构,构 。,,有了满,意,意的系,统,统原型,，,，同时,也,也积累,了,了使用,

59、原,原型的,经,经验，,用,用户常,会,会提出,新,新目标,，,，从而,进,进一步,重,重新构,造,造原型,周,周期。,新,新目标,的,的范围,要,要比修,改,改或补,充,充不满,意,意的原,型,型大。,（１）,渐,渐增型,（２）,用,用于验,证,证软件,需,需求的,原,原型,（３）,用,用于验,证,证设计,方,方案,71/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—快速原,型,型模型,3.,软,软件原,型,型是软,件,件的最,初,初版本,，,，以最,少,少的费,用,用、最,短,短的时,间,间开发,出,出的、,以,以反映,最,最后软,件,件的主,要,要特征,的,的系统,。,。它具,有,有以下,

60、特,特征：,(1),它,它是一,个,个可实,际,际运行,的,的系统,。,。,(2),它,它没有,固,固定的,生,生存期,。,。一种,极,极端是,扔,扔掉原,型,型（以,最,最简便,方,方式大,量,量借用,已,已有软,件,件，做,出,出最后,产,产品的,模,模型，,证,证实产,品,品设想,是,是成功,的,的，但,产,产品中,并,并不使,用,用）；,另,另一种,极,极端是,最,最终产,品,品的一,部,部分即,增,增量原,型,型（先,做,做出最,终,终产品,的,的核心,部,部分，,逐,逐步增,加,加补充,模,模块）,，,，演进,原,原型居,于,于其中,（,（每一,版,版本扔,掉,掉一点,，,，增加,

61、一,一点，,逐,逐步完,善,善至最,终,终产品,）,）。,72/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—快速原,型,型模型,(3),从,从需求,分,分析到,最,最终产,品,品都可,作,作原型,，,，即可,为,为不同,目,目标作,原,原型。,(4),它,它必须,快,快速、,廉,廉价。,(5),它,它是迭,代,代过程,的,的集成,部,部分，,即,即每次,经,经用户,评,评价后,修,修改、,运,运行，,不,不断重,复,复双方,认,认可。,73/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—快速原,型,型模型,快速原,型,型法的,特,特点：,有直观,的,的系统,开,开发过,程,程,用户参,与,与系统

62、,开,开发的,全,全过程,可以逐,步,步明确,用,用户需,求,求,用户直,接,接掌握,系,系统的,开,开发进,度,度,用户接,受,受程度,高,高,74/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—快速原,型,型模型,快速原,型,型法的,不,不足：,不适用,于,于拥有,大,大量计,算,算或控,制,制功能,的,的系统,不适用,于,于大型,或,或复杂,的,的系统,容易掩,盖,盖需求,、,、分析,、,、设计,等,等方面,的,的问题,结果不,确,确定——随原型,构,构造评,价,价过程,而,而定,整体考,虑,虑较少,快速原,型,型法主,要,要适应,于,于：,适用于,解,解决有,不,不确定,因,因素的,问,

63、问题,适用于,对,对用户,界,界面要,求,求高的,系,系统,适用于,决,决策支,持,持方面,的,的应用,适用于,中,中型系,统,统,75/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—螺旋模,型,型,在原型,基,基础上,，,，进行,多,多次原,型,型反复,并,并增加,风,风险评,估,估后形,成,成。,76/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—螺旋模,型,型,77/86,,1.3,.,.1软件开,发,发过程—螺旋模,型,型,螺旋模,型,型分析,在螺旋,模,模型结,构,构中，,维,维护只,是,是螺旋,模,模型的,另,另一个,周,周期，,在,在维护,和,和开发,之,之间本,质,质上并,没,没有

64、区,别,别，从,而,而解决,了,了做太,多,多测试,或,或未作,足,足够测,试,试所带,来,来的风,险,险。,适用条,件,件,内部的,大,大规模,软,软件的,开,开发，,不,不太适,合,合合同,软,软件。,一般只,适,适用于,大,大规模,软,软件的,开,开发,78/86,,1.3,.,.2软件工,程,程技术,总体上,，,，软件,工,工程讨,论,论的主,要,要内容,可,可以分,为,为软件工,程,程技术和软件项,目,目管理两大部,分,分。在,软,软件开,发,发过程,中,中，对,于,于可行,性,性分析,、,、需求,规,规格说,明,明、系,统,统设计,、,、编程,与,与测试,，,，以及,软,软件维,护

65、,护等活,动,动都有,相,相应的专门技,术,术需要掌,握,握。,,79/86,,从软件,工,工程技,术,术的内,容,容体系,来,来看，,大,大体上,分,分为：,原,原理、,方,方法、,工,工具和,技,技术四,个,个层面,。,。,软件工,程,程原理,表,表明：,为,为了不,断,断提高,软,软件质,量,量、软,件,件开发,效,效率，,以,以及确,保,保软件,项,项目的,成,成功，,软,软件工,程,程学科,提,提出了,解,解决问,题,题的一,组,组原理,和,和相关,原,原则（即7条原理），无,论,论采用,什,什么过,程,程或方,法,法，这,些,些原理,和,和原则,都,都是应,该,该普遍,被,被遵守,

66、的,的。,在遵守,软,软件工,程,程原理,和,和原则,的,的基础,上,上，不,同,同的专,家,家、学,者,者及软,件,件工程,实,实践者,，,，从各,自,自的角,度,度认识,和,和研究,软,软件系,统,统的规,律,律，并,提,提出了,各,各自认,识,识问题,和,和解决,问,问题的,思,思维模,式,式，最,具,具代表,性,性的就,是,是我们,熟,熟悉的结构化,方,方法论,和,和面向,对,对象的,方,方法论，这就,是,是软件,工,工程“,方,方法”,层,层面的,内,内容。,不,不同的,方,方法论,为,为了在,相,相应的,思,思维模,式,式上对,软,软件开,发,发提出,解,解决方,案,案，研,究,究并设,计,计了一,组,组从事,分,分析与,设,设计活,动,动的工,具,具，如结构化,的,的分析,与,与设计,工,工具、,面,面向对,象,象的分,析,析与设,计,计工具等，这,些,些就构,成,成了软,件,件工程,“,“工具,”,”层面,的,的内容,。,。在运,用,用这些,工,工具从,事,事分析,与,与设计,的,的活动,中,中，必,不,不可少,的,的需要,掌,掌握一,定,定的技,术,术