软件工程概述

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1、软件工程概述一、软件工程的产生和发展1软件工程的发展历程 软件工程借鉴传统工程的原则和方法，以求高效开发高质量软件，应用了计算机科学 数学、管理科学。发展经历三个阶段：第一阶段：程序设计时代(1946-1956 年)第二阶段：程序系统时代(1956-1968 年) 第三阶段：软件工程时代(1968 年至今)软件危机是指由于软件的规模越来越大，复杂度越来越高，软件需求量增加大，而软件 开发过程是一种高密集度的脑力劳动，软件开发的模式及技术不能适应软件发展的需要，致 使大量质量低劣的软件涌向市场，使软件开发既花费大量的人力财力，却又在开发过程中夭 折。20 世纪 70 年代初，提出的软件工厂概念主

2、要围绕软件过程及软件复用开展了有关软件 生产技术和软件生产管理的研究与实践。提出应用广泛的面向对象语言及相关的面向对象方 法，大力开展了计算机辅助软件工程的研究与实践。软件工程所涉及的要素可概括如下：标目支确持实认设现需计求动活OZ1 5窃选用适宜的开发 采用适合的设计蕊 提供高质量支持过程 实施有效的工程管理软件工程活动是生产一个最终满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。主要包括需求、设计、实现、确认及支持等活动。2软件工程的内容主要内容：（1）软件开发技术 包括：软件结构、开发方法、工具和软件工程环境、软件工程标准化等2）软件管理技术包括：软件质量管理、软件成本、计划安排等二、软件

3、工程过程与软件生命期软件是“程序以及开发使用维护程序所需的所有文档”，由应用程序、系统程序、面向 用户的文档及面向开发者的文档4 部分构成。软件具有以下的几个特点： 软件是一种逻辑实体，不是具体的物理实体； 软件产品的生产主要是研制； 软件具有“复杂性”，其开发和运行常受计算机系统的限制 软件不存在磨损和老化问题，但存在退化问题；1软件工程过程 软件工程过程是指在软件工具的支持下，所进行的一系列的软件工程活动。 包括以下基本过程：（1）软件规格说明：规定软件的功能及其运行环境；（2）软件开发：产生满足规格说明的软件；（3）软件确认：确认软件能够完成客户提出的要求；（4）软件演进：为满足客户的变

4、更要求，软件必须在使用的过程中演进软件工程过程有以下特性（1） 可理解性（2）可见性（3）可靠性（4）可支持性（5）可维护性（6）可接受性（7）开发效率（8）健壮性2软件生命期 软件生命期是指从软件开始开发到报废的全过程，也称为软件生存期 一般使用瀑布模型来描述：4间題放厂，f目标与据说明书）计划时期可行性研究了（可行性研究报告） - . .1 迪：拿 ,如贏礬臨罰:匕曙愍報戶灵牌V.需求血!（飜分瞒明书）J:;: :/ -:二二玮:嘗 .：.豪逐會玉（设计袁档）设曲-編码（测试报告）1tF-4 （目标与范围说明书）维护时期运佔维护GB8567 中规定软件生命期分为7 个阶段 可行性研究和项目

5、开发计划 需求分析 概要设计 详细设计 编码 测试 维护3软件生存期模型 生存期模型是描述软件开发过程中各种活动如何执行的模型。常见的模型：（1） 瀑布模型 瀑布模型是将软件生存周期各活动规定为依次性顺序连接的若干阶段的模型 该模型说明整个软件开发过程是按图中的各个阶段进行的，每个阶段的任务完 成之后，进行相应的文档，并进行下一步任务。（2） 循环模型 为了描述软件开发过程中有可能的回溯，可采用循环模型。需求分析编码测鞭3）增量模型 增量模型是一种非整体开发的模型，根据增量的方式和形式，可分为基于 瀑布模型的渐增模型和基于原型的快速原型模型。该模型具有较大的灵活性，适合于软件需求不明确、设计方

6、案有一定风险 的软件项目。4）螺旋模型对于大型软件，只开发一个原型往往达不到要求，螺旋模型将瀑布模型和增量模型结合起来，并加入了风险分析。Lf实现?测试Q生fF期；腸设订/谦翔设讣制定计划 决宦II标.方案和限制客户评估加险分析评价方案. 识别风龄、 消陈灿谕y 瀚碑 匕J敏总/ 與琴测吵/ 实施工程 1开愛验证下产品提交线三、软件开发方法1结构化方法由 E.Yourdon 和 L.L.Constantine 提出。SASD 方法，是面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法。首先使用结构化分析（SA）对软件进行需求分析，然后用结构化设计（SD）方法 进行总体设计，最后是结构化编程（SP

7、）,在该方法中给出了两类典型的软件结构（变换型 和事务型），使用开发的成功率大大提高。2面向数据结构的软件开发方法Jackson 方法是典型的面向数据结构的软件开发方法，它把问题分解为可由3 种基 结构形式表示的各部分的层次结构。3 种基本的结构形式就是顺序、选择和重复。 这一方法从目标系统的输入、输出数据结构入手，导出程序框架结构，再补充其他 细节，就可以得到完整的程序结构图。3面向问题的方法PAM (Problem Analysis Method)的基本思想是考虑到输入、输出数据结构，指导 系统的分解，在系统分析指导下逐步综合。具体步骤： (1)从输入、输出数据结构导出基本处理框( 2)分

8、析这些处理框之间的先后关系，按先后关系逐步综合处理框，直到画出整个系统的 PAD 图。4 原型化方法原型化系统一般由以下几个阶段组成：( 1 )确定用户需求；( 2 )开发原始模型；( 3 )征求用户对初始原型的修改意见( 4 )修改原型；5面向对象的软件开发方法随着OOP （面向对象编程）向OOD （面向对象设计）和OOA （面向对象分析）的 发展，最终形成面向对象的软件开发方法OMT （Object Mebeling Technique）.这是 一种自底向上的和自顶向下相结合的方法，并且它以对象建模为基础，不仅考虑了 输入、输出数据结构，实际上也包含了所有对象的数据结构。6.可视化开发方法

9、（OOP）可视化开发使开发者将注意力集中在业务逻辑和业务流程上，用户界面则可以 用可视化工具方便地构成。7. 极限编程 (XP)Extreme Programming (极限编程，简称XP)是由KentBeck在1996年提出的。 XP是一个轻量级的、灵巧的软件开发方法；同时它也是一个非常严谨和周密 的方法。它的基础和价值观是交流、朴素、反馈和勇气；即，任何一个软件项目都 可以从四个方面入手进行改善：加强交流；从简单做起；寻求反馈；勇于实事求是。XP是一种近螺旋式的开发方法，它将复杂的开发过程分解为一个个相对比较简单 的小周期；通过积极的交流、反馈以及其它一系列的方法，开发人员和客户可以非 常

10、清楚开发进度、变化、待解决的问题和潜在的困难等，并根据实际情况及时地调 整开发过程。XP 的软件开发:1 、 极限的工作环境2、极限的需求3、极限的设计4、极限的编程5、极限的测试四、软件工程的基本目标软件工程的定义：运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序 所必需的相关文件资料。IEEE给出的定义： 软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法。软件工程包括三个要素：方法、工具和过程。 软件工程方法为软件开发提供了“如何做”的技术，包括了多方面的任务，如 项目计划与估算、软件系统需求分析、数据结构、系统总体结构的设计、算法 的设计、编码、测试以及维护等。 软件

11、工具为软件工程方法提供了自动的或半自动的软件支撑环境。 软件工程的过程则是将软件工程的方法和工具综合起来以达到合理、及时地进 行计算机软件开发的目的。过程定义了方法使用的顺序、要求交付的文档资料、 为保证质量和协调变化所需要的管理、及软件开发各个阶段完成的里程碑。软件工程的产生源于克服软件危机，其最终目标是要实现软件生产的自动化。 软件工程的基本目标就是要在确定的时间内，实现成功开发高质量的软件系统。软件工程在达到的几个主要的目标： 付出较低的开发成本； 达到要求的软件功能； 取得较好的软件性能； 开发的软件易于移植； 需要较低的维护费用； 能按时完成开发工作、及时交付使用低开发成本易于维护按时交付高性能高可靠性互补关系互斥关系五、软件开发工具和开发环境为支持软件开发、维护、管理而研制的计算机程序系统称为软件工具。软件开发环境称为软件工程环境，是包括方法、工具和管理等多种技术在内的综合系统。应具备以下特点： 紧密性 坚定性 可适应性 可移植性ERWin,Rose典型的软件工程环境具有3 级结构 核心级：核心工具组、数据库、通信工具、运行支持功能、与硬件无关的移植接口 基本级：环境的用户工具，编译、编辑等程序； 应用级：应用软件的开发工具