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1、书山有路1 什么是软件 是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合 包括程序 数据和文档 附 软件的特征 成本高 风险大 维护困难 2 什么是软件危机 其内容主要是指什么 原因 1 与软件本身的特点有关 2 与软件开发人员有关 1 定义 在开发和维护过程中所遇到的一系列严重的问题 对软件开发成本和进度的估计常常不准确 用户对 已完成 系统不满意的现象经常发生 软件产品的质量不可靠 软件的可维护程度非常之低 软件通常没有适当的文档资料 软件的成本不断提高 软件开发生产率无法满足人们对软件的生产要求 软件开发生产率的提高落后于硬件的发展 什么是软件工程 开发 运行和维护软件的系统方法软件工程
2、主要研究软件生产的客观规律性 建立与系统化软件生产有关的概念 原则 方法 技术和工具 指导和支持软件系统的生产活动 以期达到降低软件生产成本 改进软件产品质量 提高软件生产率水平的目标 软件工程的目标 PP 41 及其组成部分 方法 工具和过程 软件工程的目标是 在给定成本 进度的前提下 开发出具有适用性 有效性 可修改性 可靠性 可理解性 可维护性 可重用性 可移植性 可追踪性 可互操作性和满足用户需求的软件产品 方法 是指产生某些结果的形式化过程 工具 是用更好的方式完成某件事情的设备或自动化系统 如各种集成开发环境 编译工具 测试工具等 过程 生产特定产品的工具和技术的结合软件工程方法学
3、包含3个要素 方法 工具和过程 软件开发方法的定义 通常把在软件生命周期全过程中使用的一整套技术方法的集合称为方法学 比如SASD方法 面向对象的软件开发方法 6 好的软件的一些主要衡量指标 例如McCall的质量模型 1 质量 它的衡量 产品的质量 过程的质量 商业环境背景下产品的质量 书山有路 McCall 的 质 量 模 型 附 开发团队的成员需求分析员 与客户合作 确定并文档化客户需求设计人员 生成系统描述 系统要做什么程序员 编写事先指定需求的代码测试人员 发现错误培训人员 向用户说明如何使用这个系统维护小组 修复系统验收之后出现的错误资料管理员 准备和存储软件需求文档等配置管理团队
4、 保持各工件之间的通信 2 书山有路第二章1 什么是软件生命周期 主要分为哪些阶段 各个阶段的主要任务及产生的主要制品 定义 当过程是在开发软件产品时 把这种软件开发过程称为软件生命周期 阶段 可行性研究与计划任务 对于问题是否有行得通的解决方法 技术 经济 操作 社会 制品 可行性论证报告初步的项目开发计划需求分析任务 为了解决这个问题 目标系统必须做什么制品 软件需求规格说明书总体 概要 设计任务 概括地说 应该怎样实现目标系统制品 概要设计规格说明书数据库或数据结构设计说明书集成测试计划详细设计任务 应该怎样具体地实现这个系统制品 详细设计规格说明书单元测试计划实现任务 写出正确的容易理
5、解 容易维护的程序模块制品 源程序代码集成测试任务 根据概要设计规格说明书 将经过单元测试的模块逐步进行集成和测试制品 生成满足概要设计要求 可运行的系统源程序和系统集成测试报告确认测试任务 根据软件需求规格说明书 测试软件系统是否满足用户的需求制品 可供用户使用的软件产品 文档 源程序 使用和维护任务 通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要制品 版本更新的软件产品 3 书山有路 需求分析的定义 确定用户对待开发软件系统的需求包括 功能性能运行环境约束典型的软件开发过程模型的特点 优缺点 及要求 特别是原型法 瀑布模型 增量和迭代等 1 瀑布模型 需求分析 系统设计 程序设计 编码
6、单元测试和集成测试 系统测试 验收测试 运行和维护 优点 采用规范的方法 严格规定每个阶段提交的文档 要求每个阶段交出的产品必须经过验证 缺点 对如何处理开发中产品和活动的变化没有提供相关的指导 4 将软件开发视为制造而不是创造创造一个产品没有迭代的活动需要等待很长时间 2 V模型 用单元测试验证程序设计用系统测试验证系统设计用验收测试验证需求如果在验证和确认过程中发现了问题 那么在再次执行右边的测试步骤之前 重新执行左边的步骤以修正左边原型化模型 允许需求或设计反复调查减少开发中的风险和不确定性 原型模型存在的问题 为了使原型尽快的工作 没有考虑软件的总体质量和长期的可维护性 为了演示 可能
7、采用不合适的操作系统 编程语言 效率低的算法 这些不理想的选择成了系统的组成部分 开发过程不便于管理 增量开发 先定义一个小的功能子系统 再在每个新的发布中增加新功能迭代开发 一开始就提交完整的系统 再在每一个新的发布中改变每个子系统的功能减少循环时间系统一部分一部分地交付两个系统功能可以并行 4 原型法的特点以及分类 探索型原型 实验型原型和演化型 书山有路 原型法定义原型法是指在获取一组基本的需求定义后 利用高级软件工具可视化的开发环境 快速地建立一个目标系统的最初版本 并把它交给用户试用 补充和修改 再进行新的版本开发 反复进行这个过程 直到得出系统的 精确解 即用户满意为止 演化型原型
8、不仅帮我们回答问题 而且还要演变为最终产品原型必须展现最终产品的质量需求 并且这些质量的要求不能改进极限编程的特点交流 保持客户和开发者的交换看法简单性 选择简单设计和实现勇气 尽早并经常性交付功能 敢于承诺并信守诺言 反馈 开发过程中各种活动循环 5 第三章1 了解项目计划和管理的主要内容和常用的方法 Ppt71到81 2 软件可行性研究的内容 技术 经济 操作 社会四个可行性 3 估算工作量的主要方法 代码行 任务分解技术 自动估算成本技术 1 代码行技术软件成本 每行代码的平均成本 估计的源代码总行数估算方法 由多名有经验的软件工程师分别做出估计 每个人都估计程序的最小规模 a 最大规模
9、 b 和最可能的规模 m 分别算出这3种规模的平均值 和之后 再用下式计算程序规模的估计值 L a的平均值 4 m的平均值 b的平均值 6单位 LOC或KLOC 代码行技术的优点 代码是所有软件开发项目都有的 产品 而且很容易计算代码行数 有大量参考文献和数据 代码行技术的缺点 源程序仅是软件配置的一个成分 由源程序度量软件规模不太合理 用不同语言实现同一个软件所需要的代码行数并不相同 不适用于非过程性语言 书山有路2 任务分解技术软件开发项目分解为若干个相对独立的任务 分别估计每个单独任务的成本 单独任务成本 任务所需人力估计值 每人每月平均工资 软件开发项目总成本估计 各个单独任务成本估计
10、值之和 3 自动估计成本技术采用自动估计成本的软件工具估计 6 第四章1 了解需求的重要性及需求分析阶段的主要产物 如果开发过程的早期没有检测到并修复需求错误 那么会造成很高的代价 甚至使项目失败 产物 软件需求规格说明书 2 需求的类型 功能需求 非功能需求或质量需求 设计约束 过程约束 功能需求 根据要求的活动描述需求行为质量需求或非功能需求 描述软件必须拥有的质量特征设计约束 已经做出的设计决策或对问题解决方案集的限制的设计决策过程约束 对用于构建系统的技术和资源的限制 3 两种需求文档 需求定义文档和需求规格说明书 需求定义 用户想要得到的每一件事情的完整列表 描述打算构建的系统将要安
11、装的环境中的实体需求规格说明 将需求重新陈述为关于要构建的系统将如何运转的规格说明 4 需求规格说明书的主要内容 详细描述输入和输出 包括输入的源输出的目的地 有效范围输入输出的数据格式数据协议窗口格式和组织计时约束根据接口的输入输出重新陈述要求的功能对用户的质量需求 设计适配标准 5 常用的需求建模表示方法 ER图 事件跟踪 状态机 Petri网 数据流图 用例图和原型法 ER图 书山有路一种表示概念模型的流行图形表示法三个核心结构实体 表示为矩形 代表具有共同性质和行为的现实世界对象构成的集合关系 表示为两个实体之间的边 边中间有一个菱形 表示关系的类型属性 是实体的注释 描述实体相关的数
12、据或性质事件跟踪 关于现实世界实体之间交换的时间序列的图形描述垂直线 不同实体的时间线 其名字出现在线的顶部水平线 两个实体之间的一个事件或交互时间按从顶到下跟踪进展每一个图描述一个跟踪 表示只是若干个可能行为中的一个事件跟踪语义相对简单 易于理解状态机 是一种图形描述 描述了系统与其环境之间的所有对话点 状态 表示存在于事件发生之间的一个稳定的条件集合边 转移 表示由于一个事件的发生而产生的行为或条件的变化在表示动态行为方面 以及在描述在响应已经发生的历史事件时行为将如何变化方面很有用Petri网 Petri网是状态 转移表示法的一种形式 用于建模并发活动以及他们之间的交互 圆圈 位置条 变
13、迁弧 箭头点 令牌 7 书山有路数据流图 数据流图 DFD 建模功能以及从一个功能到另一个功能数据流一个泡泡表示 一个加工箭头表示 数据流平行线 数据存储 正式的库或信息库矩形 表示参与者 提供输入数据或接受输出的实体 8 用例图 构成大的方框 系统边界方框外的小人 参与者 人或者系统方框内的椭圆 用例 表示必须的主要功能及其变种参与者和用例之间的线 参与者参与了该用例用例不一定建模系统应该提供的所有任务 而是用于说明用户对重要系统行为的观察6 1 UML的作用 是为软件系统的制品进行描述 specifying 可视化 visualizing 构造 constructing 文档化 docum
14、enting 的一种语言 2 UML中的4 1视图 用例视图 设计视图 进程视图 实现视图 分布视图 3 UML中的三种扩展机制构造型Stereotype 标记值taggedvalue 约束contraint 4 UML中所包含的10种图形及各自的作用 5 用例图的作用 用例图用来描述软件需求模型中的系统功能 通过一组用例可以描述 书山有路软件系统能够给用户提供的功能 用例图可以作为整个系统开发过程中的开发依据 指导和驱动其他模型 6 用例图的主要构成部分 执行者 系统边界和用例 第五章获取需求概念设计 告诉客户系统将做什么数据来自哪里 系统中数据会发生什么情况 对用户来说 系统将会是什么 向
15、用户提供的选择是什么 事件的计时是什么 报表和屏幕是什么样的 技术设计 告诉变成这系统将做什么对主要硬件部分及其功能的描述软件构件的层次和功能数据结构数据流好设计的衡量 耦合和内聚耦合度 高度耦合 当两个构件之间有大量依赖关系的时候松散耦合 当两个构件具有某种程度的依赖 但他们之间的相互连接比较弱非耦合 构件之间不存在相互连接耦合度的类型 内容耦合 当一个构件修改了另一个构件的内部数据项时 或一个构件内的分支转移到另外一个构件中的时候 可能出现内容耦合公共耦合 对公共数据的改变意味着需要通过反向跟踪所有访问过该数据的构件来评估该改变的影响控制耦合标记耦合数据耦合 9 书山有路内聚 如果构件的所
16、有元素都是直接面向执行同一个任务的并且必须的 那么该构件是内聚的 10 细述对象OOM中的典型特征 其中特别是封装 继承和多态 标识抽象分类封装继承多态持久性对象的概念 对象是指某个事物 大多对应于真实世界中的某个客观实体 但有些对象在真实世界中没有直接的对应物 是人们对某个事物的一种抽象描述 对象的基本特征可以归纳为对象的属性和行为两类 类的概念 类是指对一组具有相同特征的对象的抽象描述 任何对象都是某个类的实例 类图的作用 类图技术是OO方法的核心技术 应用非常广泛 其中类 对象以及它们之间的关系是最基本的建模元素 类模型和对象模型揭示了系统的结构 了解类之间的各种关系 关联 依赖 继承或泛化 组合 聚合等 关联用来表示来表示两个 或多个 类的对象之间的结构关系 它在代码中表现为一个类以属性的形式包含对另一个类的一个或多个对象的引用 泛化关系 继承关系 定义类和包之间的一般元素和特殊元素之间的分类关系 继承 Inheritance 泛化关系的一种实现机制并非所有的泛化关系都适合用继承关系实现聚合 是表示类和类之间的 整体 部分 关系 用空心菱形表示 聚合表示类之间的整体与部分的关系
