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1、下一页计算机软件基础 The software basic of computer主讲：赵英良第15单元 软件工程概论1下一页上一页停止放映教学内容l本讲介绍四个问题：l一、软件工程的基本概念l二、软件生存周期l三、软件工程管理l四、知识产权保护2下一页上一页停止放映软件基础大作业须提交的文档l技术说明书： （书面） 任务书、任务分配、开发计划、需求分析、设计说明、测 试说明、维护说明l使用说明书： （书面） 安装说明、使用说明l个人小结（每个人要写一份，书面）： 个人承担的任务、完成过程的介绍、遇到的困难和解决办 法、待解决的问题、收获、体会。 以上可装订在一起l运行程序 （电子）l源程序
2、（电子） 所有内容，以组为单位压缩为“组长学号.zip”提交3下一页上一页停止放映本单元涉及内容l概述 软件的基本概念 软件的发展和软件危机l第9章 软件工程 9.1 软件工程 9.2 软件生存周期 9.3 软件工程管理4下一页上一页停止放映一、软件工程的基本概念l介绍以下几个问题:l1.什么是软件工程l2.软件工程的目标l3.软件工程的指导思 想l4.软件工程基本原理l5.软件工程应用范围l6.传统软件工程模式l7.现代软件工程模式5下一页上一页停止放映一、软件工程的基本概念l“软件工程”一词是1968年北大西洋公约 组织的计算机科学家在当时联邦德国召开 的专门讨论解决“软件危机”的国际会议
3、 上正式提出并使用的，并由此诞生了一门 新兴学科软件工程学。l“软件工程学”是一门交叉学科，它涉及 计算机科学、管理科学、工程学和数学。l计算机科学培养的是计算机科学家，而软 件工程则是培养软件工程师。6下一页上一页停止放映1.什么是软件工程软件工程IEEE定义：软件工程是以 系统的、规范的、定量的方法应 用于软件的开发、运营和维护， 以及这些方法的研究。软件工程学：研究软件开发、生产 内在规律的学科。7下一页上一页停止放映2.软件工程的目标l软件工程的基本目标是： l开发尽可能多的软件产品； l提高软件的生产效率； l满足应用的功能需要； l降低软件开发成本。8下一页上一页停止放映3.软件工
4、程的指导思想l为解决软件危机，把“软件”这种特殊商品的生 产、管理过程纳入传统工程管理的轨道； 用计算机科学中的最新成果应用于软件工程中 用管理学的原理和方法进行软件生产管理 用工程学的观点进行核算，制定工程进度和实 施方案 用数学方法建立软件的可靠模型和各种有效算 法采用科学的方法进行软件的开发和管理9下一页上一页停止放映4.软件工程基本原理l自1968年提出“软件工程”的概念以来 ，专家学者又陆续突出了100多条关于软 件工程的准则。l著名软件工程专家B.W.Boehm于1983年发 表的一篇论文中提出了软件工程的七条 基本原理。他认为这七条原理是确保软 件产品质量和开发效率的最小准则集合
5、 。10下一页上一页停止放映软件工程七条基本原理(1)用分阶段的生命周期计划严格管 理 (2)坚持进行阶段评审 (3)实行严格的产品控制 (4)采用现代程序设计技术 (5)结果应能清楚地审查 (6)开发小组人员少而精 (7)承认不断改进软件工程实践的必 要性 计划、评审、控制、新、形、精、学11下一页上一页停止放映(1)用分阶段生命周期计划 严格管 理l在软件的整个生命周期中应该制定并严 格执行六类计划：项目概要、项目进度 表、项目控制、产品控制、验证及运行 维护计划。l不同层次的管理人员必须严格按照计划 各尽其职地去管理软件开发与维护工作 ，绝不能受客户或上级的影响而擅自背 离预定计划。12
6、下一页上一页停止放映(2)坚持进行阶段评审l软件的质量保证工作不能等到编码阶段 结束之后再进行。这是因为： 大部分错误是在编码之前造成的（ 根据Boehm统计，设计错误占软件错 误的63%，编码错误占37%）。 错误发现与改正得越晚，所付出的 代价也越高。因此，在每个阶段进行严格的评审，尽 早发现并修正各个阶段中所犯的错误是 一条必须遵循的重要原则。13下一页上一页停止放映示意图关于阶段评审作用评审时间越晚，代价越高14下一页上一页停止放映(3)实行严格的产品控制l在软件开发过程中不应随意改变需求（改 变一项需求往往要付出很高的代价），但 不能禁止更改需求。当必须修改时，为了 保持软件各配置成
7、分的一致性，必须实行 严格的产品控制（主要是实行基准配置管 理）。l一切有关修改软件的建议（特别是涉及到 对基准配置的修改建议）都必须按照严格 的规程进行评审，获准后才能实施修改） 。l绝对不能谁想修改就随意进行修改的行为 。15下一页上一页停止放映(4)采用现代程序设计技术l以前的结构化程序设计技术，如今的 面向对象程序设计技术都被实践证明 是各个不同历史阶段的优秀程序设计 技术和方法。l采用先进的技术既可以提高软件开发 的效率，又可以提高软件维护的效率 。公公欲善其事，必先利其器16下一页上一页停止放映(5)结果应能清楚地审查l软件产品是看不见、摸不着的逻辑产 品，软件开发人员的工作进展情
8、况可 见性差。为了提高开发过程的可见性 ，应根据软件开发项目中的目标完成 期限，规定开发组织的责任和产品标 准，使得到的结果能够清楚的审查。17下一页上一页停止放映(6)开发小组人员少而精l开发小组成员的素质应该高，人员不 宜过多。人员素质和数量是影响产品 质量和开发效率的重要因素。l素质高的人开发效率比低的人高几倍 甚至几十倍，而错误则明显得少；l人数增加，管理难度也增加。18下一页上一页停止放映(7)承认不断改进软件工程实践的必要 性l要积极主动地采纳新的软件技术 ，要不断总结经验；不能自以为 是，固步自封，唯我独好。l大千世界，错综复杂，只有不断 学习，才能不断进取，不断进步 。19下一
9、页上一页停止放映5.软件工程应用范围l个人程序、中小型或一般程序同 开发人员之间的关联较小，应用 SE方法收效甚微。l大型程序要由若干个程序员小组 承担开发，相互关系极其复杂， 因此，必须自始至终坚持SE方法 。20下一页上一页停止放映应用程序分类分类 程序规模 模块数 开发时间 开发人数极小 500行以下 1020 14周 1人小 1K2K行 2550 16月 1人中 5K50K行 2501000 12年 25人 大 50K100K行 1000以上 23年 520人 甚大 1M行 45年 1001000人 极大 1M10M行 510年 2000500021下一页上一页停止放映6.传统软件工程
10、模式 l70年代，计算机技术水平不高，开发工具 少而且性能差。对于大型复杂问题的求解 方法有很大的局限性影响。l软件工程采用的方法：把软件生存周期划 分成若干个阶段，每个阶段的任务相对独 立，而且比较简单，便于不同人员分工协 作，从而降低整个软件开发工程的困难程 度。l在实现每个阶段的任务时，采用的是系统 化的技术方法结构化分析和结构化设 计技术。l传统软件工程模式的缺点：强调了分阶段 实施模块化、结构化程序设计技术和方法 ，而忽视了人在软件开发过程中的地位和 作用。22下一页上一页停止放映7.现代软件工程模式l现代软件工程是在传统软件工程模式的基础上，为了 强调人在系统开发中的作用，同时为了
11、适应软件新技 术的发展趋势而提出的。其基本要点是：l以人为主，充分利用软件开发方法及软件开发工具；l开发人员的组织管理对软件开发成功与否至关重要；l基于软件组件的软件开发技术。各种功能的可重用软 件组件不断问世。这使得在软件开发过程中编程工作 量日趋减少，取而代之的是在设计好系统体系结构后 ，利用软件组件构造或重构软件系统。l由于软件组件是标准化设计、成品化生产的，极易构 造使用，从而大大简化了设计、编程、测试各个环节 的工作量，提高了工作效率和生产效率。l由于在软件开发过程中最大限度地采用软件组件，使 得软件开发过程变为系统分析、系统构造、系统测试 的集成过程。 23下一页上一页停止放映现代
12、软件工程模式 阶段的划分及主要任务l系统分析l系统设计l系统测试l软件组件l系统开发人员的组织管理24下一页上一页停止放映系统分析l系统分析从系统需求入手，从用户观点出发建立系 统用户模型。用户模型从概念上全方位表达系统需 求及系统与用户的相互关系。系统分析在用户模型 的基础上，建立适应性强的独立于系统实现环境的 逻辑结构。l分析阶段独立于系统实现环境，可以保证建立起来 的系统结构具有相对的稳定性，便于系统维护、移 植或扩充。l在系统分析阶段，系统的逻辑结构应从以下三方面 全面反映系统的功能与性能：（1）信息。完整描述系统中所处理的全部信息；（2）行为。完全描述系统状态变化所需处理或功能 ；（
13、3）表示。详细描述系统的对外接口与界面。 25下一页上一页停止放映系统设计l在系统设计阶段，首先考虑具体的实现环境。在设 计时，可能会对系统结构作一些调整，但为了保持 系统结构的稳定性，应尽可能避免由于实现环境的 特定要求而改变系统结构。l设计、构造系统的软件组件。设计软件组件的主要 内容是定义组件的结构、功能和外部接口，以及组 件之间的相互关系和通信方式。对于复杂的大系统 ，还可以根据组件之间关联的紧密程度，将关联密 切的多个组件形成一个子系统，子系统之间具有松 散的耦合。l在系统实现阶段，对于需要开发的软件组件，选择 采用某种合适的程序设计语言编写相应的源代码程 序，完成系统实现工作。26
14、下一页上一页停止放映系统测试l系统测试包括单元测试、集成 测试和系统测试。就功能而言 与传统软件工程模式中系统测 试的功能相同。27下一页上一页停止放映软件组件l在现代软件工程的开发过程中，软件组件只是 一个辅助或支撑系统构造的一个过程。l软件组件开发主要是开发与维护系统构造过程 中用到的组件。将软件组件作为一个单独的过 程，目的是将组件作为构造软件的“零部件”。l随着软件技术的不断发展及软件工程的不断完 善，软件组件将会作为一种独立的软件产品出 现在市场上，供应用开发人员在构造应用系统 时选用。28下一页上一页停止放映系统开发人员的组织管理l现代软件工程不仅包括软件开发方法、工具和 过程，更
15、强调人在开发过程中的作用。一个复 杂的系统开发过程，涉及到众多的以人为主的 各种开发活动，通过这些活动的有机配合与协 调才能保证系统开发的成功。因此，系统开发 人员的组织管理是现代软件工程中的重要方面 。l组织管理方法有以下几个要点： 明确系统开发人员与用户之间的责任与义务 ； 明确各类开发人员的主要工作及责任； 制定或选择工程开发规范。29下一页上一页停止放映二、软件生命周期l1.软件生命周期各个阶段任务l2.软件生存周期模型瀑布模型l3.软件生存周期模型原型模型（样品模型）l4.软件生存周期模型螺旋模型l5.其他模型30下一页上一页停止放映二、软件生命周期l软件生存周期指从软件的需求分 析、设计、编程、测试、交付用 户使用到版本升级或被自然淘汰 的过程。l软件工程的应用模式也称为软件 生存周期模式。通常也称其为“ 瀑布模型”（B.W.Bohem提出的 该模型)。31下一页上一页停止放映软件生命周期各个阶段任 务l一般分为五个阶段：l（1）需求分析、定义l（2）系统总体设计l（3）系统编程l（4）系统测试l（5）系统维护l阶段32下一页上一页停止放映需求分析、定义
