軟件工程基礎(chǔ)與訓(xùn)實教程

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,電子工業(yè)出版社,下頁,上頁,軟件工程基礎(chǔ)與實訓(xùn)教程,杜文潔 主編,第 1 章 軟件工程概述,內(nèi)容介紹,1.1 軟件危機,1.2 軟件工程,1.3 軟件的開發(fā)方法,1.4 軟件生存周期,1.5 軟件開發(fā)模型,1.6 小結(jié),1.1 軟件危機,1.1.1 軟件的定義及特點,軟件是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它包括程序、相關(guān)數(shù)據(jù)及其說明文檔。其中程序是按照事先設(shè)計的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)是程序運行過程中處理的對象；文檔是與程序開發(fā)、維護和使用有關(guān)的各種圖文資料。,軟件有如下特點：,（1）軟件是一種邏輯實體，具有抽

2、象性。,（2）軟件在使用過程中沒有磨損的問題。,（3）軟件一旦研制成功，就可以重復(fù)制造，其生產(chǎn)過程就變成復(fù)制過程。,（4）軟件的開發(fā)和運行必須依賴于特定的計算機系統(tǒng)環(huán)境。,（5）軟件開發(fā)至今尚未擺脫手工方式。,1.1.2 軟件危機的產(chǎn)生原因,軟件危機是指落后的軟件生產(chǎn)方式無法滿足迅速增長的計算機軟件需求，從而導(dǎo)致軟件開發(fā)與維護過程中出現(xiàn)一系列嚴(yán)重問題的現(xiàn)象。,軟件危機的產(chǎn)生有兩方面的因素：一方面與軟件本身的抽象性和復(fù)雜性有關(guān)，這是客觀原因；另一方面則與軟件開發(fā)和維護過程中使用的技術(shù)和方法有關(guān)，這是主觀原因。,其根本原因是軟件開發(fā)過程不成熟，主要表現(xiàn)為：,（1）忽視軟件開發(fā)前期的調(diào)研和分析工作。

3、,（2）開發(fā)過程缺乏統(tǒng)一的規(guī)范。,（3）軟件開發(fā)管理困難而負責(zé)。,（4）沒有完善的質(zhì)量保證體系。,1.1.3 解決軟件危機的方法,為了擺脫軟件危機造成的困境，北大西洋公約組織（NATO）的科學(xué)委員會于1968年在聯(lián)邦德國召開的有關(guān)研討會上，第一次提出了“軟件工程”（Software Engineering）的概念。從此，軟件工程作為一門新興的工程學(xué)科誕生了。,軟件工程的主要思想是運用工程學(xué)的基本原理和方法來組織和管理軟件生產(chǎn)。,1.2 軟件工程,1.2.1 軟件工程的定義及目標(biāo),軟件工程就是采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護軟件，把經(jīng)過時間考驗而證明是正確的管理方法和最先進的軟件開發(fā)

4、技術(shù)結(jié)合起來，運用到軟件開發(fā)和維護過程中。,軟件工程旨在開發(fā)滿足用戶需求、及時交付、不超過預(yù)算和無故障的軟件，其主要目標(biāo)如下：,（1）合理預(yù)算開發(fā)成本，付出較低的開發(fā)費用；,（2）實現(xiàn)預(yù)期的軟件功能，達到較好的軟件性能，滿足用戶的需求；,（3）提高所開發(fā)軟件的可維護性，降低維護費用；,（4）提高軟件開發(fā)生產(chǎn)率，及時交付使用。,1.2.2 軟件工程研究的內(nèi)容,軟件工程作為一門新興的學(xué)科，研究的主要內(nèi)容是軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理兩方面。在軟件開發(fā)技術(shù)方面，主要研究軟件開發(fā)方法、軟件開發(fā)過程、軟件開發(fā)工具和環(huán)境。在軟件工程管理方面，主要研究軟件管理學(xué)、軟件經(jīng)濟學(xué)、軟件心理學(xué)等。,1.3 軟件的開發(fā)

5、方法,1.3.1 面向過程的方法,面向過程的方法包括面向過程需求分析、面向過程設(shè)計、面向過程編程、面向過程測試、面向過程維護、面向過程管理。面向過程的方法又稱結(jié)構(gòu)化方法，習(xí)慣上叫做結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計、結(jié)構(gòu)化編程、結(jié)構(gòu)化測試、結(jié)構(gòu)化維護。面向過程的方法的特點是：程序的執(zhí)行過程不由用戶控制，完全由程序控制。面向過程的方法的優(yōu)點是簡單實用，缺點是維護困難。,1.3.2 面向數(shù)據(jù)的方法,面向數(shù)據(jù)的方法，也稱為面向元數(shù)據(jù)（Metadata）的方法。元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，組織數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。,面向數(shù)據(jù)方法的特點是：程序的執(zhí)行過程中，根據(jù)數(shù)據(jù)流動和處理的需要，有時由程序員控制（如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上觸發(fā)器和存儲

6、過程的執(zhí)行），有時由用戶控制（如用戶瀏覽層上控件的選擇與執(zhí)行）。,面向數(shù)據(jù)方法的優(yōu)點是通俗易懂，特別適合信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)層（數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）上的設(shè)計與實現(xiàn)，缺點是實現(xiàn)窗口界面較困難。,1.3.3 面向?qū)ο蟮姆椒?面向?qū)ο蠓椒ㄆ鹪从诿嫦驅(qū)ο缶幊陶Z言。面向?qū)ο蠓椒òǚ治觥⒃O(shè)計和實現(xiàn)活動。它是一種把面向?qū)ο蟮乃枷脒\用于軟件開發(fā)過程，指導(dǎo)開發(fā)活動的系統(tǒng)方法，建立在“對象”概念（對象、類和繼承）基礎(chǔ)上的方法學(xué)基于對象概念，以對象為中心，以類和繼承為構(gòu)造機制來認識、理解、刻畫客觀世界和設(shè)計、構(gòu)建相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。,1.3.4 三種開發(fā)方法的比較,面向過程的方法、面向數(shù)據(jù)的方法和面向?qū)ο蟮姆椒ㄟ@三種方法的比較如

7、表1-1所示。,表1-1 三種開發(fā)方法總結(jié)對比,方法名稱,優(yōu)點,缺點,適用情況,面向過程的方法,簡單好學(xué),不適應(yīng)窗口界面、維護困難,大型工程計算、實時數(shù)據(jù)跟蹤處理、各種自動化控制系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件實現(xiàn)等領(lǐng)域,面向數(shù)據(jù)的方法,通俗易懂,不適應(yīng)窗口界面,以關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為支撐環(huán)境的信息系統(tǒng)建設(shè),面向?qū)ο蟮姆椒?功能強大、易于維護,不易掌握,互聯(lián)網(wǎng)時代，完全由用戶交互控制程序執(zhí)行過程的應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件的開發(fā),軟件生命周期是指軟件產(chǎn)品或軟件系統(tǒng)從產(chǎn)生、投入使用到被淘汰的全過程。軟件生命周期大致可以分為6個階段：可行性研究、需求分析、軟件設(shè)計、編碼、測試和維護。,1.4 軟件生命周期,在軟件工程中，人們通過建立抽象的軟件開發(fā)模型，把軟件生命周期中的各個活動或步驟安排到一個框架中，將軟件開發(fā)的全過程清晰且直觀地表達出來。,常見的軟件開發(fā)模型有瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型以及統(tǒng)一軟件開發(fā)過程。,1.5 軟件開發(fā)模型,本章主要介紹了與軟件工程相關(guān)的基本概念，同時還介紹了軟件工程的目標(biāo)和研究內(nèi)容。軟件生命周期描述了軟件產(chǎn)品的整個生存過程。使用軟件開發(fā)模型來描述軟件開發(fā)各個階段之間的關(guān)系，常用的開發(fā)模型有瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型和統(tǒng)一軟件開發(fā)過程。,1.6 小結(jié),