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1、,软件文档和标准Software Document and Standards,知识回顾,软件的定义 软件的特点 软件的发展 软件的分类 软件的研究内容 软件神话,问题:,谈谈你目前对软件工程的认识。,1 软件工程提出的原因-软件危机,软件危机产生的背景: 大容量、高速度计算机的出现，使计算机的应用范围迅速扩大，软件开发急剧增长 ； 操作系统的发展引起了计算机应用方式的变化； 第一代数据库管理系统的诞生； 高级语言开始出现； 软件系统的规模越来越大，复杂程度越来越高，软件可靠性问题也越来越突出。,软件危机的具体表现:,大型软件开发成本高； 开发进度难以控制 ； 软件质量低； 用户对产品功能难以
2、满足； 软件项目失败率高，错误率高； 无法判断大型系统能否正常工作； 软件维护任务重。,产生软件危机的原因:,1.与软件本身的特点有关系 逻辑复杂 2.与软件开发和维护的方法不正确有关系 软件需求在开发初期不明确 缺少适当的文档资料 注意： 软件！程序 急于求成拔苗助长 善于与别人合作,软件危机的实例,(1) IBM公司的 OS/360，共约100万条指令，花费了5000个人年；经费达数亿美元，结果还是延期交付，在交付使用后的系统中仍发现大量（2000个以上）的错误。 OS/360系统的负责人Brooks这样描述开发过程的困难和混乱：“像巨兽在泥潭中作垂死挣扎，挣扎得越猛，泥浆就沾得越多，最后
3、没有一个野兽能够逃脱淹没在泥潭中的命运。”,软件危机的实例,(2)丹佛新国际机场规模是曼哈顿机场的两倍，宽为希思机场的10倍，可以全天侯同时起降三架喷气式客机；投资1.93亿美元建立了一个地下行李传送系统，总长21英里，有4，000台遥控车，可按不同线路在20家不同的航空公司柜台、登机门和行李领取处之间发送和传递行李；支持该系统的是5，000个电子眼、400 台无线电接受机、56台条形码扫描仪和100台计算机。按原定计划要在1993年万圣节前启用，但一直到1994年6月，机场的计划者还无法预测行李系统何时能达到可使机场开放的稳定程度。,（3） 1963年美国飞往火星的火箭爆炸，造成1000万美
4、元的损失。原因是FORTRAN程序： DO 5 I=1,3 误写为：DO 5 I=1 . 3,（4） 1967年苏联“联盟一号”载人宇宙飞船在返航时，由于软件忽略一个小数点，在进入大气层时因打不开降落伞而烧毁。,软件危机的实例,2 软件工程的基本概念,软件工程： 是在克服60年代末所出现的“软件危机”的过程中逐渐形成与发展的。软件工程主要研究如何应用软件开发的科学理论和工程技术来指导大型软件系统的开发。 I 定义： (1) 系统化的，规范的、可度量的方法应用于软件开发、运行和维护，即将工程化应用于软件； （2）在（1）中所述方法的研究。,Institute of Electrical and
5、Electronics Engineers,它是一行业标准 （美国电气和电子工程师学会）,5 软件工程三要素,方法：完成软件开发各项任务的技术方法（how）； 工具：为方法的运用提供自动或者半自动的支撑环境； （CASE） 过程：为开发高质量软件所规定的各项任务的工作步骤。,5 软件开发方法,结构化开发方法 面向对象的开发方法 基于构件的开发方法,工程化的软件开发方法首先着眼于开发过程的规范化。这就是制订指导和约束开发人员生产软件产品的某种标准规程，用以协调开发全过程，使软件的开发方式从个人英雄式或者作坊合作式改变成为工程化的大生产方式。这是软件优质高产的必要条件。,结构化开发方法,也称为生命
6、周期法，是一种面向数据流的开发方法，是现有的软件开发方法中最成熟，应用最广泛的方法，主要特点是快速，自然和方便。 基本思想：将软件工程学和系统工程的理论和方法引入计算机系统的研制开发中，按照用户至上的原则，采用结构化、模块化自顶向下对系统进行分析和设计。具体来说，它将整个信息系统开发过程划分为独立的六个阶段，包括系统分析、程序设计、系统测试、运行和维护以及系统评估。这六个阶段构成信息系统的生命周期。,结构化开发方法,结构化开发方法提出了一组提高软件结构合理性的准则，如分解与抽象、模块独立性、信息隐蔽等。针对软件生存周期各个不同的阶段，它有结构化分析(SA)、结构化设计(SD)和结构化程序设计(
7、SP)等方法。 结构化分析方法给出一组帮助系统分析人员产生功能规约的原理与技术。它一般利用图形表达用户需求，使用的手段主要有数据流图、数据字典、结构化语言、判定表以及判定树等。,结构化开发方法优点,突出优点是强调系统开发过程的整体性和全局性，强调在整体优化的前提下考虑具体的分析设计问题，即自顶向下的观点。它从时间角度把软件开发和维护分解为若干阶段，每个阶段有各自相对独立的任务和目标。降低了系统开发的复杂性，提高了可操作性。另外，每个阶段都对该阶段的成果进行严格的审批，发现问题及时反馈和纠正，保证了软件质量，特别是提高了软件的可维护性。文档规范化，按工程标准建立标准化的文档资料。实践证明，生命周
8、期法大大提高了软件开发的成功率。,结构化开发方法缺点及适用范围,（1）缺点：用户素质或系统分析员和管理者之间的沟通问题；开发周期长，难于适应环境变化；结构化程度较低的系统，在开发初期难以锁定功能要求（开发出的软件系统往往不能真正满足用户的需要 ）。因为开发顺序是线性的，各个阶段的工作不能同时进行，前阶段所犯的错误必然带入后一阶段，而且是越是前面犯的错误对后面的工作的影响越大，更正错误所花的工作量就越大（可维护性差 ）；不可多次重复使用（重用性差 ）。,面向对象方法,OOSD（Object-Oriented Software Development） 以对象作为最基本的元素 基本思想是：对问题领
9、域进行自然的分割，以更接近人类通常思维的方式建立问题领域的模型，以便对客观的信息实体进行结构和行为的模拟，从而使设计的软件更直接地表现问题的求解过程。 UML(统一建模语言),面向对象方法,优点：符合人们通常的思维方式；从分析到设计再到编码采用一致的模型表示具有高度连续性；软件重用性好；实现软件复用，简化程序设计 ；系统易于维护 ；缩短开发周期 。 缺点：若缺乏整体系统设计划分，易造成系统结构不合理、各部分关系失调等问题。,基于构件的开发方法,构件是面向软件体系架构的可复用软件模块。构件是可复用的软件组成成份，可被用来构造其他软件。它可以是被封装的对象类、类树、一些功能模块、软件框架、软件构架
10、（或体系结构）、文档、分析件、设计模式等。,例：房屋的六大构件是：基础 、墙(柱) 、楼板和楼地面 、楼梯 、屋顶 、门窗 。 自行车的构件 支架 链条 钢圈,基于构件的开发方法,基本思想是构件复用（指将已有的软件成分用于构造新的软件系统） 复用方式：,复用程序：包括目标代码和源代码的复用，可通过连接(Link)、绑定(Binding) 、包含(include)等功能支持及对象链接及嵌入(OLE)技术实现。,复用设计：设计结果比源程序的抽象级别高，因此复用受环境影响小。可以通过从现有系统中提取全部或者不同粒度的设计构件，或者独立于具体应用开发设计构件。,复用分析 比设计复用级别更高，实现方式与
11、设计复用类似 复用结构 复用模块结构或者数据结构,基于构件的开发方法,优点: 构件组装模型导致了软件的复用，提高了软件开发的效率。构件可由一方定义其规格说明，被另一方实现。然后供给第三方使用，构件组装模型允许多个项目同时开发，降低了费用，提高了可维护性，可实现分步提交软件产品。 缺点：由于采用自定义的组装结构标准，缺乏通用的组装结构标准，因而引入了较大的风险。可重用性和软件高效性不易协调，需要精干的有经验的分析和开发人员，一般开发人员插不上手。客户的满意度低，并且由于过分依赖于构件，所以构件库的质量影响着产品质量。,6 软件工程的目标,能按时完成开发任务，及时交付使用； 付出较低的开发成本，达
12、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； 开发的软件可靠性高。,7 软件工程的作用,【成功案例】美国联邦速递公司(FedEX)的管理信息系统 【失败案例】英国伦敦的急救服务管理信息系统,一般来说，软件企业的专业人员应该由以下几个层次构成： (1)高层管理人员 (2)项目经理与程序经理 (3)程序员 (4)营销人员 (5)售后服务人员,8 软件工程的基本原理,用分阶段的生存周期计划严格管理 坚持进行阶段评审 实行严格的产品控制 采用现代程序设计技术 结果应能清楚地审查 开发小组的人员应该少而精 承认不断改进软件工程实践的必要性,B.Woehm 1983,作业,课后作业： P20 1、3、4,再见！ Good bye,
