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1、 第一章 绪论一、 软件的基本概念1. 软件是计算机系统中的程序及其文档。2. 程序是计算机任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了理解程序所需的阐述性的文书和资料。3. 文档一般主要面向管理人员、开发人员、用户、使用维护人员。4. 文档在软件工程中的作用：（1）提高软件开发过程的能见度。（2）提高开发效率。（3）作为开发人员阶段工作成果和结束标志。（4）记录开发过程有关信息便于使用和维护。（5）提供软件运行、维护和培训等资料。（6）便于用户了解软件功能、性能。5. 软件的生产经历了三个阶段：* 程序设计时代：生产方式是个体手工劳动，使用工具是机器、汇编语言，主要通过汇编来实现，不注重程序设
2、计方法。* 程序系统时代：生产方式是作坊式小集团合作生产，生产工具是高级语言，开始提出结构化方法。* 软件工程时代：生产方式是工程化生产，使用数据库、网络、先进的开发技术和方法。6. 软件既是知识性(逻辑性)工业产品，具有一些独特的特性是：* 软件是逻辑产品，具无形性，通过计算机的执行才能体现它的功能和作用。 * 软件只会退化，不存在磨损和消耗问题。* 成本主要体现在软件的开发和研制上，可进行大量的复制。* 主要靠脑力劳动生产，开发和维护成本高。7. 软件的主要结构和功能是在分析设计阶段决定的。8. 软件的复杂性主要体现在程序的复杂性，即模块内程序的复杂性。直接关联到软件的简单和可理解性、开发
3、费用多少、开发周期长短和软件潜伏错误的多少。二、 软件危机1. 软件危机是指在软件开发和维护时遇到的一系列难以控制的问题导致的供需矛盾。出现在软件发展的第二阶段末期，随着第三代计算机的诞生之际。2. 软件危机主要体现在： * 软件发展速度跟不上硬件的发展和用户需求。 * 软件成本和开发进度不能预先预算，用户不满意。 * 软件产品质量差，成本高，可靠性没有保证。 * 软件可维护性差，产品没有配套文档。3. 软件危机产生原因：(1)软件规模变大，结构更加复杂。(2)软件开发管理困难。(3)软件开发技术和工具落后。(4)软件开发费用增加。(5)采用落后的个体手工生产方式开发。4. 解决途径：(1)
4、纠正对软件开发的错误观念。(2) 提高软件工程管理水平，重视文档重要性。(3) 使用好的软件开发工具，研究软件开发技术，规范软件开发流程，提高开发效率。5. 为了克服软件危机，人们首先想到要用形式化方法来开发软件。三、 软件开发1. 软件开发的本质是实现问题空间的概念和处理逻辑到运行平台的概念和处理逻辑间的映射。2. 软件开发基本途径：先通过需求建模，把问题域的概念和处理逻辑向需求(抽象)层次进行映射，再把需求层的概念和处理逻辑向设计(抽象)层进行映射，依次进行，直到映射到运行平台这一抽象层为止。3. 软件开发涉及的技术：过程方向(即求解软件的开发逻辑)和过程途径(即求解软件的开发手段，基本手
5、段是问题建模)。4. 软件开发方法：是一种使用早已定义好的技术集及符号表示习惯来组织软件生产的过程。5. 问题建模是指运用所掌握的知识，通过抽象，给出该问题的一个结构。建模手段有结构化方法、面向对象方法和诸多面向数据结构的方法。6. 模型是待建系统的任意抽象，包括所有的基本能力、特性或其他一些方面，而没有任何冗余的细节，是在特定意图下所确定的角度和抽象层次上对物理系统的描述，通常包含对该系统边界的描述、对系统内各模型元素以及它们之间关系的语义描述。7. 软件系统模型大体分为概念模型和软件模型，而软件模型进一步分为设计模型、实现模型、部署模型。四、 软件开发环境1. 软件开发环境是相关的一组软件
6、工具的集合，支持一定的软件开发方法或按照一定的软件开发模型组织而成，与软件生存期、软件开发方法、软件处理模型密切相关。l 按解决问题分类：程序设计环境、系统合成环境、项目管理环境。l 按演变趋向分类：以语言为中心的环境、工具箱环境、基于方法的环境（分为支持软件开发周期特定阶段的管理和开发过程管理。后者即项目计划和控制、任务管理）。2. 软件开发环境是高度集成的一体化系统，主要目标是提高软件开发的生产率、降低软件成本。五、 软件工具1. 软件工具是指为支持计算机软件的开发、维护、模拟、移植或管理而研制的程序系统，是为了支持软件人员开发和维护活动而使用的软件。2. 软件工具由工具、工具接口、工具用
7、户接口组成，主要目的是提高软件生产率和改善软件质量。3. 发展特点：(1) 由单个工具到多个工具集成化方向发展。(2) 重视用户界面设计，不断采用新理论技术。(3) 它的商品化推动软件产业的发展，进而增加了对软件工具的需求，促进了软件工具的商品化过程。 4. 分为6类：模拟工具、开发工具、测试和评估工具、运行和维护工具、性能测试工具、程序设计支持工具。六、 软件工程1. 由于软件危机，产生了以软件开发技术（主要研究软件开发方法、过程、工具和环境）和软件工程管理（主要研究软件管理学、心理学、经济学）为研究内容的软件工程学科，以达到软件开发工程化的最终目标。2. 软件工程是用科学知识、技术以及工程
8、管理原则和方法来定义、开发、维护软件，按预算和进度实现满足用户要求的软件产品的一门综合性的交叉学科。3. 软件工程是一种自顶向下分阶段实现的软件程序开发方法，着重于建造软件系统，要用管理科学的方法和原理进行软件生产的管理。4. 软件工程的概念于1968年提出，涉及计算机科学、工程科学、管理科学、数学等领域。5. 软件工程面临的问题有：软件费用、软件可靠性、软件可维护性、软件生产率和软件重用。6. 软件工程过程是指规定了获取、供应、开发、操作、维护、管理、支持过程时，要实施的过程、活动和任务。7. 软件工程的纵向分解是把软件生产分为几个阶段。七、 计算机辅助软件工程1. 计算机辅助软件工程（CA
9、SE），英文是 Computer Aided Software Engineering，是一组工具和方法的集合，可以辅助软件开发生命周期各阶段进行软件开发。2. 较早期的CASE是结构的基于图形的CASE。3. CASE领域是一个应用、集成和综合的领域。它把软件开发技术、软件工具和软件开发方法集成到一个统一而一致的框架，吸收了CAD、网络、软件工程、数据库、操作系统和许多其他计算机领域的原理和技术。4. 根据支持的范围，CASE工具可分为窄支持（支持单个过程任务的工具）、较宽支持（工作台支持某一过程所有活动或某些活动）、一般支持（环境软件过程所有活动或至少大部分活动）工具。另外还可根据支持过程
10、和功能进行分类。5. CASE生存期步骤：CASE需求、CASE剪裁、CASE引入、CASE操作、CASE演化、CASE废弃。6. CASE系统所涉及的技术有：支持软件开发过程本身的技术、支持软件开发过程管理的技术。从CASE系统产生方式看还有一种生成CASE系统的生成器所采用的技术：元-CASE技术。7. 集成化CASE的五级模型：l 平台集成：工具运行在相同的硬件/操作系统平台上。l 数据集成：不同软件工程能相互交换数据，工具使用共享数据模型来操作。分为三个级别：共享文件、共享数据结构、共享仓库。l 表示集成：工具使用相同的用户界面。分为三个级别：窗口系统集成、命令集成、交互集成。l 控制
11、集成：工具激活后能控制其它工具的操作。l 过程集成：工具在一个过程模型和“过程机”的指导下使用。即CASE系统嵌入了关于过程活动、阶段、约束和支持这些活动所需的工具的知识。第二章 软件需求和软件需求规约一、 可行性研究1. 可行性研究是用最小的代价在尽可能短的时间内确定该软件项目是否能够开发，是否值得开发，给出“行或不行”的回答。实质是以较抽象的方式进行一次简化的、压缩了的需求分析、设计过程。它是系统方案实现的必要性。2. 可行性研究任务：（1）先进行概要的分析研究，初步确定项目的规模和目标、约束和限制，把它们清楚的列出来。（2）分析员进行简要的需求分析，抽象出项目逻辑结构，建立逻辑模型。（3
12、）经压缩设计，探索出若干种可选的解决方法，对每种方法研究其可行性。3. 可行性研究主要考虑开发风险、资源有效性和技术等情况，具体分为： 技术可行性：指在现有条件下估算开发项目的技术风险。对项目的功能、性能、限制条件进行分析，要解决技术风险问题，研究硬件等开发资源的有效性。研究内容为：成本-效益分析、公司经营长期策略、开发所需成本和资源、潜在的市场前景。 经济可行性：指进行开发成本的估算及预期取得经济效益的评估。研究范围是效益分析。 社会可行性：涉及范围有合同、责任、侵权、用户组织的管理模式、规范及其他一些技术人员常不了解的陷阱。4. 可行性研究步骤：（1）确定项目规模和目标。（2）研究正在运行
13、的系统。（3）建立新系统的高层逻辑模型。（4）导出和评价各种方案。（5）推荐可行的方案。（6）编写可行性研究报告。5. 可行性研究报告的主要内容有：引言、可行性研究前提、对现有系统的分析、所建议系统的技术可行性分析、所建议系统的经济可行性分析、社会因素可行性分析、其他可供选择的方案、结论意见。6. 项目开发计划是一种管理性文档，内容包括：项目概述、实施计划、人员组织和分工、交付期限。7. 与“可行性研究报告”、“项目开发计划”文档有关的人员是管理人员和开发人员。与“程序维护手册”文档有关的人员是管理人员和维护人员。8. 可行性分析中，系统流程图用于描述当前运行系统。二、 效益分析1. 成本-效
14、益分析首先估算开发系统的开发成本，再与可能取得的效益进行比较和权衡。目的是从经济角度评价开发一个新的软件项目是否可行。2. 效益分为有形效益（用货币的时间价值、投资回收期、纯收入等指标度量）和无形效益（从性质和心理上衡量）。 纯收入：是软件生存周期内系统的累计经济效益和投资之差。投资回收期：是累计的经济效益等于最初的投资费用所需的时间。货币的时间价值：通常用利率表示货币的时间价值。设年利率为i，现存入P元，n年后的价值为F=P*(1+n*i)。3. 一个软件开发成本为5万元，寿命为3年。未来3年的每年收入预计为22000元、24000元、26620元。银行年利率为10%。试对此项目进行成本效益
15、分析，以决定其经济可行性。解：3年后，5万的价值为50000*（1+3*10%）=65000元。 3年软件总获利为22000*（1+2*10%）+24000*（1+1*10%）+26620=79420元65000元，所以此项目盈利，经济可行。4. 系统的经济效益是因使用新的系统而增加的收入和使用新的系统可以节省的运行费用之和。三、 需求和需求分析1. 软件需求以一种技术形式，描述了一个产品/系统应具有的功能、性能和其他性质。如功能要求、环境需求、用户界面要求。2. 需求的性质：必要的、无歧义的、可测的、可跟踪的、可测量的。3. 需求分为：功能需求：规约系统或系统构件必须执行的功能的一类需求，是整个需求的主体。非功能需求：指软件产品为满足用户业务需求而必须具有的除功能需求以外的特性，包括性能需求、外部接口需求、设计约束需求和质量属性需求。4. 需求分析是指开发人员要准确理解用户需求，进行细致的调查分析，将用户非形式的需求转化成完整的需求定义，再由需求定义转化到相应的需求规格说明的过程。可概
