第3章 软件工程基础
软件工程基础
软件工程基础软件工程基础引言软件工程是一门致力于开发高质量软件的学科，它涉及软件开发的全过程，从需求分析到设计、开发、、部署和维护。
软件工程基础是软件工程的基础知识和原则的集合，是每个软件工程师都应该掌握的重要内容。
本文将详细讨论软件工程基础的相关主题。
软件过程模型软件过程模型是软件开发的框架，定义了软件项目的组织方式和活动顺序。
常见的软件过程模型包括瀑布模型、迭代模型、螺旋模型等。
瀑布模型是一种线性的开发过程，适用于需求稳定的项目；迭代模型将软件开发分为多个迭代周期，每个周期都包含需求、设计、开发和等活动；螺旋模型则强调风险管理和迭代开发。
需求工程需求工程是软件开发的第一个关键阶段，它的目标是准确理解和表达用户需求。
需求工程包括需求获取、需求分析、需求规格和需求验证等过程。
需求获取是收集用户需求的过程，可以通过面谈、问卷调查和文档分析等方法实施；需求分析则是将需求进行分类、整理和详细化；需求规格是将需求写成形式化的规格文档；需求验证是确保需求规格与用户需求一致的过程。
软件设计软件设计是将需求规格转化为可执行代码的过程。
好的软件设计应该具备可维护性、可扩展性、可重用性、高效性和安全性。
常用的软件设计方法包括面向对象设计、结构化设计和函数式设计等。
面向对象设计将软件系统分解为对象，并定义它们的属性和行为；结构化设计则通过流程图和结构图描述软件的模块和数据流；函数式设计将软件系统视为一系列功能和数据的函数。
软件开发软件开发是将设计文档转化为可执行软件的过程。
软件开发过程通常包括编码、单元、集成和系统等阶段。
编码阶段是根据设计文档编写代码的过程；单元是针对各个模块进行，验证其功能是否正常；集成是将各个模块组合起来进行；系统是对整个系统进行，包括功能、性能和安全等。
软件质量保证软件质量保证是确保软件满足用户需求并具备高质量的过程。
软件质量保证包括静态质量保证和动态质量保证两个方面。
静态质量保证主要通过代码审查、用例设计和文档管理等手段提高代码质量；动态质量保证则包括持续集成、自动化和缺陷管理等过程，用于确保软件系统的稳定性和可靠性。
第3章 软件工程基础(习题答案)
需求分析的方法很多，如功能分析法、结构化分析法、信息建模法以及面向对象分析法等。最常用的是基于功能分析的结构化分析法。
结构化分析法常用工具有数据流图、数据字典、结构化英语、判定表和判定树等工具。
3.19什么是快速原型开发方法？它与传统的瀑布模型比较有什么优点？
解答：
快速原型法鼓励用户和软件开发人员紧密合作，共同工作，用户参与软件开发的每一个阶段的工作。这样，在软件开发的全过程中，都能及时反映用户的要求，不断缩小开发人员与用户之间对问题理解的差距，以提高最终软件产品的质量。
原型法是对瀑布模型的改进。在瀑布模型中，将软件的生命周期划分成3个时期8个阶段，用户仅参与起始的软件定义阶段和最后的软件测试阶段，而实际的软件开发过程比较漫长，是由开发人员独立完成的，用户不参与。但在开发过程中，用户的实际需求可能发生变化，却得不到反映，因此当开发人员把系统交付给用户时，用户对产品不满意的现象经常发生，对软件的修改又导致维护工作量和开发费用的增加。
3.18什么是软件维护？有几种维护？每种维护完成的任务是什么？
解答：
软件维护是对已交付使用的软件进行排错、修改和扩充的工作。维护工作类型包括：纠错性维护、完善性维护、适应性维护和预防性维护。
纠错性维护，对程序中出现的错误进行查找、定位、修改和重新测试。
完善性维护，对原有系统进行修改和扩充，如扩充新功能、完善操作方式。
黑盒测试也称为功能测试或数据驱动测试，是针对软件已经实现的功能是否满足需求进行的测试和验证。黑盒测试不考虑程序内部的结构和内部特性，只依据程序的需求和功能规格说明，检查程序的功能是否符合它的功能说明。所以，黑盒测试是在软件接口处进行，完成功能验证的。
软件工程基础
软件工程基础软件工程是指应用工程原理、方法和工具来开发和维护高质量的软件系统。
作为计算机科学的重要分支，软件工程为我们理解和应用软件开发的基础提供了框架和指导。
本文将介绍软件工程的基本概念、原则和方法，以及其在软件开发过程中的重要性。
一、软件工程概述软件工程是一门系统性的学科，旨在通过应用科学和工程原理，将计算机科学理论和方法应用于软件的开发和维护中。
与传统的工程领域不同，软件工程面临着特殊的挑战和复杂性，包括软件产品的不可见性、复杂性和易变性等。
软件工程的核心目标是提高软件的质量和效率，使其满足用户的需求并具备可维护性。
为了实现这一目标，软件工程引入了许多原则和方法，如需求分析、系统设计、编码和测试等。
这些方法和原则为软件开发过程提供了指导和规范，有助于提高开发团队的协作效率和开发质量。
二、软件工程原则软件工程根据实践总结出了许多重要的原则，在软件开发中起到了指导作用。
下面列举了其中几个重要的原则：1. 模块化：软件应该通过模块化的方式进行设计和开发。
模块化可以提高代码的复用性和可维护性，同时也降低了开发的复杂性。
2. 可重用性：软件应该促进可重用性。
通过开发可重用的组件和模块，可以提高软件开发的效率，并减少重复劳动。
3. 适应性：软件应该具备适应性，即能够满足用户的需求，并能够随着需求的变化进行调整和扩展。
4. 可测试性：软件应该具备可测试性，即能够进行有效的测试和验证。
通过测试，可以发现和修复潜在的问题，提高软件的质量。
5. 可维护性：软件应该具备可维护性，即能够方便地进行修改和维护。
良好的软件结构和文档可以降低维护成本，并延长软件的使用寿命。
三、软件开发方法软件工程提供了多种开发方法和过程，以帮助开发团队有效地管理和组织开发任务。
下面介绍几种常见的软件开发方法：1. 瀑布模型：瀑布模型是一种线性的开发过程模型，依次进行需求分析、系统设计、编码和测试。
每个阶段完成后，才能进入下一个阶段。
瀑布模型适用于需求变化较少的项目，但在需求变化频繁的项目中效果较差。
软件工程基础
软件工程基础软件工程基础概述软件工程的定义软件工程是一种采用系统化、规范化、可重复的方法来开发、维护和软件的学科。
它强调团队合作、规划和管理，以使开发的软件能够满足用户的需求，并具备良好的可靠性和可维护性。
软件工程的目标软件工程的主要目标是开发出高质量、可靠性强、易维护的软件，以满足用户的需求。
为了实现这一目标，软件工程强调以下几个方面：1. 高质量：软件工程致力于提供高质量的软件，即软件具有良好的性能、可靠性和安全性。
2. 满足用户需求：软件工程要充分了解用户的需求，并在软件开发过程中不断与用户进行交流和沟通，以确保软件最终能够满足用户的期望。
3. 可维护性：软件工程要设计出易于维护的软件，即在软件出现问题时能够快速定位和修复，并且能够方便地进行功能扩展和升级。
4. 高效开发：软件工程要采用合适的开发方法和工具，以提高开发效率，缩短开发周期。
软件工程的原则软件工程遵循一些基本的原则，以确保软件开发过程的顺利进行和软件质量的提高。
1. 需求分析和规划：在软件开发之前，需要全面有效地进行需求分析和规划，明确软件的功能需求、性能需求和用户需求，为后续的开发工作打下基础。
2. 模块化设计：软件应该采用模块化的设计思想，将整个软件系统划分为多个相互独立的模块，利于团队协作和代码的重用。
3. 设计和编码规范：为了保证软件的质量和可维护性，软件开发过程中应该遵循一定的设计和编码规范，包括命名规范、代码风格等。
4. 和调试：软件开发完成后，需要进行全面而有效的和调试工作，以验证软件的功能和性能，并及时修复错误和缺陷。
常用的开发方法软件工程使用各种开发方法来实现高质量的软件开发。
以下是一些常用的开发方法：瀑布模型：瀑布模型是一种线性的开发方法，包括需求分析、设计、编码、和维护等阶段，每个阶段都是按照顺序进行的。
迭代模型：迭代模型是一种循环的开发方法，将软件开发过程分为多个迭代周期，每个迭代周期都包含需求分析、设计、编码、和维护等工作，每个迭代周期都是一个完整的开发过程。
软件工程基础
软件工程基础软件工程是一门研究如何用系统化、规范化、可量化的方法来开发、运行和维护软件的学科。
它涵盖了从软件的需求分析、设计、编码、测试到维护的整个生命周期，旨在提高软件的质量、可靠性和可维护性，同时降低开发成本和风险。
在软件的需求分析阶段，开发团队需要与用户和利益相关者进行深入的沟通，以了解他们对软件的期望和需求。
这可不是一件简单的事情，因为用户往往并不清楚自己真正想要什么，或者无法准确地表达出来。
所以，需求分析师需要运用各种技巧，如访谈、问卷调查、观察等，来挖掘用户的潜在需求，并将其转化为清晰、明确的需求规格说明。
这个规格说明就像是软件的蓝图，为后续的开发工作提供了指导。
软件设计是根据需求规格说明，确定软件的体系结构、模块划分、接口定义等。
好的软件设计应该具有高内聚、低耦合的特点，也就是说，每个模块内部的功能应该紧密相关，而模块之间的联系应该尽量简单。
这样可以提高软件的可维护性和可扩展性。
在设计过程中，还需要考虑软件的性能、安全性、可用性等非功能需求，以确保软件能够满足各种实际的应用场景。
编码是将设计转化为实际的代码实现。
选择合适的编程语言和开发工具对于提高开发效率和代码质量至关重要。
同时，开发人员需要遵循良好的编程规范，编写清晰、易读、可维护的代码。
注释也是代码中不可或缺的一部分，它可以帮助其他人理解代码的功能和逻辑。
测试是软件工程中不可或缺的环节。
它包括单元测试、集成测试、系统测试、验收测试等多个阶段。
单元测试是对软件中的最小单元——函数或模块进行测试，确保其功能的正确性；集成测试则是检查各个模块之间的接口是否正确；系统测试是在整个系统的层面上进行测试，验证软件是否满足需求规格说明；验收测试则是由用户或客户来进行，以确定软件是否符合他们的预期。
通过严格的测试，可以发现软件中的缺陷和错误，并及时进行修复，提高软件的质量。
软件维护是软件生命周期中持续时间最长的阶段。
在软件交付使用后，可能会因为用户需求的变化、环境的改变或者发现的缺陷等原因，需要对软件进行修改、完善和升级。
03第3章软件工程基本概念
二级公共基础知识第三章软件工程基本概念
重点：需求分析、概要设计、详细设计、软件测试和软件调试的作用、方法等
一、 软件工程基本概念
1. 软件是计算机系统中与硬件相互依存的重要部分，包括程序、数据及相关的 文档 。
其中，程序 是软件开发人员根据用户需求开发的、用程序设计语言描述的、适合计算机执行的指令（语句）序列。
2. 下列叙述中，正确的是(D)。
A.软件就是程序清单 B.软件就是存放在计算机中的文件 C.软件应包括程序清单及运行结果 D.软件包括程序和文档
3. 软件按功能可以分为：应用软件、系统软件、支撑软件（或工具软件）
4. 软件工程的出现是由于（软件危机的出现）
5. 开发软件所需高成本和产品的低质量之间有着尖锐的矛盾，这种现象称做（软件危机）
软件工程概念的出现源自软件危机。
所谓软件危机是泛指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。
总之，可以将软件危机归结为成本、质量、生产率等问题。
6. 开发大型软件时，产生困难的根本原因是(大型系统的复杂性)。
7. 软件危机出现于20世纪60年代末，为了解决软件危机，人们提出了软件工程学 的原理来设计软件这就是软件工程诞生的基础。
8. 下列不属于软件工程的3个要素的是（D）A.工具 B.过程 C.方法 D.环境。
软件工程基础知识教程
软件需求分析
需求获取与分析
详细了解客户需求
需求验证与确认
确保需求与客户期 望一致
需求规格说明书
明确需求细节和规 范
软件设计
结构化设计
按照模块划分软件 结构
软件设计原则
设计原则指导设计 过程
面向对象设计
基于对象和类的设 计方法
软件编码与测试
编码规范
遵循代码规范 注重代码可读性
单元测试
测情况 验证模块间接口
系统测试
对整个系统进行测试 验证系统功能和性能
总结
重要性
软件开发过程中各个阶段都至关重要
注意事项
遵循规范、注重测试是软件开发的关键
持续学习
不断学习新的开发方法和技术
第三章 软件质量保证
● 03
质量保证概述
质量保证是软件工程中确保产品质量的过程。 其目标是确保软件开发和维护过程中的质量 标准得以满足，保证软件产品能够满足用户 需求和期望。质量保证在软件开发中至关重 要，能够提高产品质量、减少风险并提高用 户满意度。
最后，祝您学习愉快，不断提 升软件工程技能。
软件工程基础知识教程
软件工程基础知识教程涵盖了软件工程的基 础概念、原则、方法和工具，旨在帮助学习 者建立扎实的软件工程知识基础，提升软件 开发能力。
软件工程基础知识教程
需求分析
软件工程的第一步， 确定需求方向
软件开发流程
软件工程中的开发 流程及方法论
缺陷管理流程
包括缺陷发现、记录、分析、修复和验证等阶段
缺陷分析与修复
通过分析缺陷原因，制定解决方案及验证修复效果
质量保证工具
静态分析工具
动态测试工具
自动化测试工具
软件工程基础知识
●04
第四章 软件设计
结构化设计
结构化设计是软件设计中的重要概念，包括模块 化设计和使用数据流图、DFD等技术来组织和管 理软件系统的结构。通过结构化设计，可以更好 地理清软件的模块，提高软件的可维护性和可扩
展性。
面向对象设计
封装
将数据和操作封装 在一个单元中
多态
同一操作作用于不 同的对象，产生不
模块化、层次化的 编程方法
敏捷开发
迭代、增量式的开 发方法
面向对象编程
将数据和操作封装 在对象中
DevOps
开发和运维的一体 化
软件工程敏捷开发
敏捷开发是一种迭代式的开发方法，注重团队合 作、快速反馈和灵活应对变化。敏捷开发通过持 续交付、用户参与和迭代开发来提高开发效率和
软件质量。
●02
第2章 软件开发方法
总结
重要性
软件需求工程是软件开发的关键阶段，需求获取和验证的准确性直接影响最终 软件质量
持续性
需求工程是一个持续循环的过程，随着项目的发展和变化，需求也会不断更新 和调整
沟通能力
与用户有效沟通是需求获取的关键，能够确保开发团队真正理解用户需求
展望
软件需求工程是软件工程中非常重要的一个环节，随着信息 技术的不断发展，需求工程的重要性也日益凸显。未来，随 着人工智能、大数据等新技术的广泛应用，需求工程也将面 临更多的挑战和机遇。
目标设定
明确团队目标与方 向
冲突解决
及时解决团队内部 矛盾
激励机制
激励团队成员保持 积极性
结语
软件工程实践是软件工程师必备的基础知识之一，通过学习 和实践，我们能够更好地应对各种复杂的软件项目，提高项 目成功率和质量。不断学习和提升技能是软件工程师成长的 关键，希望大家能够在软件工程的道路上不断前行，创造更 加优秀的软件产品。
软件工程基础知识讲解
软件优化
优化目标
提升软件性能
算法优化
优化算法以提高软 件效率
软件性能优化
通过代码、算法等 手段提高软件性能
软件更新
软件版本更新
定期发布新版本 修复bug 增加新功能
更新策略
增量更新 全量更新 强制更新
定期更新的必要性
提高软件安全性 改进用户体验 跟进技术发展
软件文档管理
软件文档种类
需求文档、设计文档、用户手册等
文档管理工具
JIRA、Confluence、Git等
文档编写规范
格式统一、内容清晰、易于查找
●07
第7章 结语
持续学习的必要性
不断更新知识
学习新技术、新方 法
提升个人竞争力
增加就业机会、提 高薪资水平
适应行业变化
面对技术更新、需 求变化
发展前景展望
未来，随着科技的不断发展，软件工程领域将会迎来更 多的机遇和挑战。人工智能、大数据、云计算等技术的 发展，将为软件工程师提供更广阔的发展空间，同时也
立运行
对象结构
将系统抽象为对象， 对象之间通过消息
传递进行通信
●04
第四章 软件开发
编码与调试
编码是软件开发中至关重要的环节，通过编写代码实现 软件功能。调试技术是在编码过程中检测和修复程序错 误的方法。单元测试与集成测试是确保软件质量的重要
手段。
版本控制与配置管理
版本控制的意义
版本控制可以跟踪 代码变更，并有利
软件项目管理
软件项目管理的目标
项目风险管理
确保项目按时交付、 满足客户需求，并
控制成本
识别项目风险并采 取措施，降低风险
软件工程基础
软件工程基础软件工程基础介绍软件工程是指研究和应用一系列原理、方法和工具，以确保软件的质量和效率，使软件开发过程更加可控和可靠的学科。
软件工程基础是软件工程学科中的核心知识，包括软件开发生命周期、需求分析、设计模式、软件测试等基本概念和技术。
软件开发生命周期软件开发生命周期（Software Development Life Cycle, SDLC）是指软件从概念到废弃的整个过程，包括需求分析、设计、编码、测试、发布和维护等阶段。
- 需求分析：在这个阶段中，软件工程师与用户共同明确和理解软件的功能需求和性能要求。
- 设计：在需求分析的基础上，进行软件的整体架构设计和模块设计，包括数据结构设计、界面设计等。
- 编码：根据设计的规格，将设计转化为实际的代码。
- 测试：对软件进行各种测试，包括单元测试、集成测试、系统测试等，以确保软件在质量和功能上符合要求。
- 发布和维护：将软件交付给用户，并负责软件的后续维护和升级。
需求工程需求工程是软件工程中非常重要的一个环节，主要涉及分析、定义、规范和管理软件系统的需求。
需求工程的主要阶段包括：1. 需求获取：与用户进行沟通和交流，了解用户需求和期望。
2. 需求分析：对收集到的需求进行分析，确保需求的完整性、一致性和可行性。
3. 需求规范：将需求转化为详细的文档，包括用例、需求规约等。
4. 需求验证：通过测试和用户的反馈，确认需求文档的正确性和准确性。
设计模式设计模式是软件工程中的一种重要的思想和方法，它提供了一套通用的解决方案，用于解决常见的软件设计问题。
常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式等。
每个设计模式都有其特定的应用场景和使用方法，通过遵循设计模式，可以提高软件的可维护性、可扩展性和重用性。
软件测试软件测试是在软件开发过程中进行的一项重要活动，目的是确保软件在设计、实现和交付过程中合乎标准和用户的需求。
常用的软件测试方法包括单元测试、集成测试、系统测试、性能测试等。
公共知识部分_软件工程基础PPT课件
物理模型。
软件设计是开发阶段最重要的步骤，是将需求准确地转
化为完整的软件产品或系统的唯一途径。
从技术观点来看，软件设计包括软件结构设计、数
据设计、接口设计、过程设计。
结构设计：定义软件系统各主要部件之间的关系。
数据设计：将分析时创建的模型转化为数据结构的
定义。
接口设计：描述软件内部、软件和协作系统之间以
软件工程管理包括：软件管理学、软件工程经济学、软 件心理学等内容。
软件管理学包括人员组织、进度安排、质量保证、配置 管理、项目计划等。
2020/10/13
7
六、软件开发方法（P56）
软件开发方法是软件开发过程所遵循的方法
和步骤，其目的在于有效地得到一些工作产 品，即程序和文档，并满足质量要求。软件 开发方法包括分析方法、设计方法和程序设 计方法。
（一）需求分析与需求分析方法
需求分析方法有（1）结构化需求分析方（2） 面向对象的分析的方法。
从需求分析建立的模型的特性来分：静态分 析和动态分析
2020/10/13
8
需求分析之结构化分析方法
结构化分析方法的实质：着眼于数据流，自顶向下，逐层分解， 建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具,建立 系统的逻辑模型。
数据字典是结构化分析的核心。
2020/10/13
9
软件需求规格说明书的特点：
（1）正确性； （2）无岐义性； （3）完整性； （4）可验证性； （5）一致性； （6）可理解性； （7）可追踪性
2020/10/13
10
（二）结构化设计方法
软件设计的基本目标是用比较抽象概括的方式确定
目标系统如何完成预定的任务，软件设计是确定系统的公共来自识部分2020/10/13
软件工程基础
软件工程基础软件工程是一门涉及开发、维护和管理软件项目的学科。
它涵盖了软件开发的各个阶段，从需求分析到设计、编码、测试和部署。
软件工程的目标是通过系统化和规范化的方法开发出高质量的软件产品。
1. 软件开发生命周期软件开发生命周期是指软件项目从开始到结束的整个过程。
它通常包括以下阶段：1.1 需求分析需求分析是软件开发的第一阶段，目的是确定用户需求和系统功能。
在这个阶段，软件工程师与用户进行沟通，了解用户的需求和期望，并将其转化为可执行的任务。
1.2 设计设计阶段是根据需求分析，创建一个软件系统的整体框架和结构。
在这个阶段，软件工程师会制定详细的设计规范，包括软件模块的组成、接口设计、数据库设计等。
1.3 编码编码阶段是将设计好的系统转化为可执行的程序代码。
软件工程师使用编程语言将设计规范转化为具体的代码实现。
1.4 测试测试阶段是对软件系统进行功能和性能的验证。
软件工程师会编写测试用例，并对系统的各个功能进行测试。
测试可以帮助发现潜在的问题和错误，并及时进行修复。
1.5 部署部署阶段是将开发好的软件系统部署到用户环境中。
软件工程师会进行系统的安装、配置和集成，确保软件能够正确运行。
1.6 维护维护阶段是软件系统发布后的运营和维护阶段。
在这个阶段，软件工程师会对系统进行定期的更新和维护，以确保系统的稳定性和安全性。
2. 软件质量控制软件质量控制是指通过一系列的方法和技术，确保软件产品满足用户需求和质量标准。
以下是一些常用的质量控制方法：2.1 静态分析静态分析是通过对源代码、设计文档等进行分析，发现潜在的问题和错误。
常见的静态分析方法包括代码审查、代码静态检查、模型检查等。
2.2 动态测试动态测试是通过执行软件系统，模拟用户操作和各种环境条件，验证系统的正确性和可靠性。
常见的动态测试方法包括单元测试、集成测试、系统测试等。
2.3 配置管理配置管理是通过规范化的方式管理软件开发过程中的各种配置项，包括源代码、文档、配置文件等。
软件工程基础第3章
第2章 需求分析
2.判定表 在某些数据处理中，某数据流图的加工需要依 赖于多个逻辑条件的取值，就是说完成这一加工 的一组动作是由于某一组条件取值的组合而引发 的。这时使用判定表来描述比较合适。 一张判定表通常由四部分组成，左上部列出的 是所有的条件，左下部为所有可能的操作，右上 部分表示各种条件组合的一个矩阵，右下部分是 对应于每种条件组合应有的操作。
（7）原型细部的说明 对于所有那些不能通过原型说明的项目，仍 需通过文件加以说明。严格说明的成份要作为原 型化方法的模型编入字典，以得到—个统一、连 贯的规格说明。
第2章 需求分析
（8）判定原型效果 考察用户新加入的需求信息和细部说明信息， 看其对模型效果有什么影响？是否会影响模块的 有效性？如果使模型效果受到影响，甚至导致模 型失效，则要进行修正和改进。 （9）整理原型和提供文档 整理原型的目的是为进一步开发提供依据。 原型的初期需求模型是一个自动的文档。
第2章 需求分析
（3） 书写需求分析的文档
把分析的结果用正式的文档记录下来，作 为最终软件配置的一个组成成分。应该完成下 述四份文档资料：系统规格说明 、数据需求 、 用户系统描述 、修正的开发计划 。 （4） 需求分析评审 作为需求分析阶段的复查手段，在需求分析 的最后一步，应该对功能的正确性、完整性和 清晰性，以及其他需求给予评价。
（5）判定原型完成 经过修改或改进的原型，如果获得参与者一 致认可，则原型开发的迭代过程可以结束。为此， 应判断有关应用的实质是否已经掌握，迭代周期 是否可以结束等。
第2章 需求分析
（6）判断原型细部是否说明
判断组成原型的细部是否需要严格地加以说 明。原型化方法允许对系统必要成份进行严格的 详细的说明，例如将需求转化为报表、给出统计 数字等。对于这些不能通过模型进行说明的成份， 如果必要，需提供说明，并利用屏幕等工具进行 讨论和确定。
软件工程基础
软件工程基础简介软件工程是一门涉及软件开发、维护和演化的学科和工程实践。
它涵盖了一系列的知识和技术，旨在提高软件开发过程的效率和质量。
本文将介绍软件工程的基础知识，包括软件工程的定义、原则、生命周期和常用的软件工程方法。
一、软件工程的定义1.1 软件工程的概念软件工程是一门跨学科的学科，涵盖了计算机科学、数学、工程学和管理学等领域。
它主要关注如何以系统性、规范化的方法开发和维护软件。
1.2 软件工程的目标软件工程的主要目标是提高软件开发和维护的效率和质量。
通过应用软件工程的原则和方法，可以减少开发过程中的错误和风险，并提供可靠的软件产品。
二、软件工程的原则2.1 概述软件工程的原则是指在软件开发过程中应该遵循的基本准则。
它们旨在指导开发人员进行有效的软件开发，并提高软件的可靠性和可维护性。
2.2 软件工程的六个基本原则2.2.1 模块化软件应该被分解成多个模块，每个模块都有一个特定的功能。
这样可以提高软件的可维护性和可重用性。
2.2.2 抽象化通过定义合适的抽象层次，可以隐藏底层实现细节，简化软件系统的复杂性。
2.2.3 信息隐藏模块之间应该通过明确定义的接口进行通信，而不应该依赖于内部实现细节。
这样可以提高模块之间的独立性，减少相互之间的依赖。
2.2.4 可扩展性软件应该具备良好的扩展性，以适应未来的需求变化和技术进步。
2.2.5 可测试性软件应该容易测试和验证，以确保其正确性和稳定性。
2.2.6 可维护性良好的软件应该易于维护和修改，以满足用户的不断变化的需求。
三、软件工程的生命周期3.1 软件生命周期的阶段软件生命周期包括需求分析、系统设计、编码、测试和维护等阶段。
每个阶段都有其特定的任务和目标。
3.2 软件生命周期模型常用的软件生命周期模型包括瀑布模型、迭代模型和敏捷模型。
不同的模型适用于不同的开发项目。
四、常用的软件工程方法4.1 结构化方法结构化方法强调将复杂问题分解成多个简单的模块，并通过明确定义的接口进行模块之间的通信。
第3章软件工程基础
第3章软件工程基础【考点精讲】1．软件定义与软件特点软件指的是运算机系统中与硬件相互依存的另一部分，包括程序、数据和相关文档的完整集合。
程序是软件开发人员依照用户需求开发的、用程序设计语言描述的、适合运算机执行的指令序列。
数据是使程序能正常操纵信息的数据结构。
文档是与程序的开发、爱护和使用有关的图文资料。
可见，软件由两部分组成：（1）机器可执行的程序和数据；（2）机器不可执行的，与软件开发、运行、爱护、使用等有关的文档。
依照顾用目标的不同，软件可分应用软件、系统软件和支撑软件（或工具软件）。
名称描述应用软件为解决特定领域的应用而开发的软件系统软件运算机治理自身资源，提高运算机使用效率并为运算机用户提供各种服务的软件支撑软件（或工具软件）支撑软件是介于两者之间，协助用户开发软件的工具性软件2．软件工程为了摆脱软件危机，提出了软件工程的概念。
软件工程学是研究软件开发和爱护的普遍原理与技术的一门工程学科。
所谓软件工程是指，采纳工程的概念、原理、技术和方法指导软件的开发与爱护。
软件工程学的要紧研究对象包括软件开发与爱护的技术、方法、工具和治理等方面。
软件工程包括3个要素：方法、工具和过程。
名称描述方法方法是完成软件工程项目的技术手段工具工具支持软件的开发、治理、文档生成过程过程支持软件开发的各个环节的操纵、治理考点2 软件生命周期【考点精讲】1．软件生命周期概念软件产品从提出、实现、使用爱护到停止使用退役的过程称为软件生命周期。
一样包括可行性分析研究与需求分析、设计、实现、测试、交付使用以及爱护等活动，如图3－1所示。
软件生命周期分为3个时期共8个时期，（1）软件定义期：包括问题定义、可行性研究和需求分析3个时期；（2）软件开发期：包括概要设计、详细设计、实现和测试4个时期；（3）运行爱护期：即运行爱护时期。
软件生命周期各个时期的活动能够有重复，执行时也能够有迭代，如图3-1所示。
2．软件生命周期各时期的要紧任务图3-1 软件生命周期在图3-1中的软件生命周期各时期的要紧任务是：考点3 软件设计差不多概念【考点精讲】从技术观点上看，软件设计包括软件结构设计、数据设计、接口设计、过程设计。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第3章软件工程基础经过对部分考生的调查以及对近年真题的总结分析，笔试部分经常考查的是软件生命周期、软件设计的基本原理，软件测试的目的、软件调试的基本概念，读者应对此部分进行重点学习。
详细重点学习知识点：1．软件的概念、软件生命周期的概念及各阶段所包含的活动2．概要设计与详细设计的概念、模块独立性及其度量的标准、详细设计常用的工具3．软件测试的目的、软件测试的4个步骤、4．软件调试的任务3.1软件工程基本概念考点1 软件定义与软件特点考试链接：考点1在笔试考试中，是一个经常考查的内容，考核的几率为70%，主要是以选择题的形式出现，分值为2分，此考点为识记内容，读者应该识记软件的定义，特点及其分类。
软件指的是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，包括程序、数据和相关文档的完整集合。
程序是软件开发人员根据用户需求开发的、用程序设计语言描述的、适合计算机执行的指令序列。
数据是使程序能正常操纵信息的数据结构。
文档是与程序的开发、维护和使用有关的图文资料。
可见，软件由两部分组成：（1）机器可执行的程序和数据；（2）机器不可执行的，与软件开发、运行、维护、使用等有关的文档。
软件的特点：（1）软件是逻辑实体，而不是物理实体，具有抽象性；（2）没有明显的制作过程，可进行大量的复制；（3）使用期间不存在磨损、老化问题；（4）软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性；（5）软件复杂性高，成本昂贵；（6）软件开发涉及诸多社会因素。
根据应用目标的不同，软件可分应用软件、系统软件和支撑软件（或工具软件）。
小提示：应用软件是为解决特定领域的应用而开发的软件；系统软件是计算机管理自身资源，提高计算机使用效率并为计算机用户提供各种服务的软件；支撑软件是介于两者之间，协助用户开发软件的工具性软件。
考点2 软件工程过程与软件生命周期考试链接：考点2在笔试考试中，在笔试考试中出现的几率为30%，主要是以选择题的形式出现，分值为2分，此考点为识记内容，读者应该识记软件生命周期的定义，主要活动阶段及其任务。
软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用退役的过程称为软件生命周期。
一般包括可行性分析研究与需求分析、设计、实现、测试、交付使用以及维护等活动，如图3－1所示。
图3－1软件生命周期还可以将软件生命周期分为如上图所示的软件定义、软件开发和软件运行维护3个阶段。
生命周期的主要活动阶段是：可行性研究与计划制定、需求分析、软件设计、软件实施、软件测试及运行与维护。
3.2结构化设计方法考点3 软件设计的基本概念考试链接：考点3在笔试考试中，是一个经常考查的内容，考核中几率为70%，主要是以选择题的形式出现，分值为2分，此考点为重点掌握内容，读者应该识记模块独立性中的耦合性和内聚性。
误区警示：在程序结构中，各模块的内聚性越强，则耦合性越弱。
软件设计应尽量做到高内聚，低耦合，即减弱模块之间的耦合性和提高模块内的内聚性，有利于提高模块的独立性。
1．软件设计的基础从技术观点上看，软件设计包括软件结构设计、数据设计、接口设计、过程设计。
（1）结构设计定义软件系统各主要部件之间的关系；（2）数据设计将分析时创建的模型转化为数据结构的定义；（3）接口设计是描述软件内部、软件和协作系统之间以及软件与人之间如何通信；（4）过程设计则是把系统结构部件转换为软件的过程性描述。
从工程管理角度来看，软件设计分两步完成：概要设计和详细设计。
（1）概要设计将软件需求转化为软件体系结构、确定系统级接口、全局数据结构或数据库模式；（2）详细设计确立每个模块的实现算法和局部数据结构，用适当方法表示算法和数据结构的细节。
2．软件设计的基本原理（1）抽象：软件设计中考虑模块化解决方案时，可以定出多个抽象级别。
抽象的层次从概要设计到详细设计逐步降低。
（2）模块化：模块是指把一个待开发的软件分解成若干小的简单的部分。
模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软件系统划分成若干模块的过程。
（3）信息隐蔽：信息隐蔽是指在一个模块内包含的信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块来说是不能访问的。
（4）模块独立性：模块独立性是指每个模块只完成系统要求的独立的子功能，并且与其他模块的联系最少且接口简单。
模块的独立程度是评价设计好坏的重要度量标准。
衡量软件的模块独立性使用耦合性和内聚性两个定性的度量标准。
内聚性是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。
一个模块的内聚性越强则该模块的模块独立性越强。
一个模块与其他模块的耦合性越强则该模块的模块独立性越弱。
内聚性是度量一个模块功能强度的一个相对指标。
内聚是从功能角度来衡量模块的联系，它描述的是模块内的功能联系。
内聚有如下种类，它们之间的内聚度由弱到强排列：偶然内聚、逻辑内聚、时间内聚、过程内聚、通信内聚、顺序内聚、功能内聚。
耦合性是模块之间互相连接的紧密程度的度量。
耦合性取决于各个模块之间接口的复杂度、调用方式以及哪些信息通过接口。
耦合可以分为下列几种，它们之间的耦合度由高到低排列：内容耦合、公共耦合、外部耦合、控制耦合、标记耦合、数据耦合、非直接耦合。
在程序结构中，各模块的内聚性越强，则耦合性越弱。
一般较优秀的软件设计，应尽量做到高内聚，低耦合，即减弱模块之间的耦合性和提高模块内的内聚性，有利于提高模块的独立性。
小提示：上面仅是对耦合机制进行的一个分类。
可见一个模块与其他模块的耦合性越强则该模块独立性越弱。
原则上讲，模块化设计总是希望模块之间的耦合表现为非直接耦合方式。
但是，由于问题所固有的复杂性和结构化设计的原则，非直接耦合是不存在的。
考点4 详细设计考试链接：考点4在笔试考试中，在笔试考试中出现的几率为30%，主要是以选择题的形式出现，分值为2分，此考点为识记内容，读者应该识记过程设计包括哪些常用工具。
详细设计的任务是为软件结构图中的每个模块确定实现算法和局部数据结构，用某种选定的表达表示工具算法和数据结构的细节。
详细过程设计的常用工具有：（1）图形工具：程序流程图，N-S，PAD，HIPO。
（2）表格工具：判定表。
（3）语言工具：PDL（伪码）。
程序流程图的5种控制结构：顺序型、选择型、先判断重复型、后判断重复型和多分支选择型。
方框图中仅含5种基本的控制结构，即顺序型、选择型、多分支选择型、WHILE重复型和UNTIL重复型。
PAD图表示5种基本控制结构，即顺序型、选择型、多分支选择型、WHILE重复型和UNTIL重复型。
过程设计语言（PDL）也称为结构化的语言和伪码，它是一种混合语言，采用英语的词汇和结构化程序设计语言，类似编程语言。
PDL可以由编程语言转换得到，也可以是专门为过程描述而设计的。
疑难解答：程序流程图，N-S图，PAD图的控制结构的异同点是什么？相同点是三种图都有顺序结构，选择结构和多分支选择，并且N-S图和PAD图还有相同的WHILE重复型、UNTIL重复型；不同点是程序流程图没有WHILE重复型、UNTIL重复型而有后判断重复型和先判断重复型。
3.3软件测试考点5 软件测试的目的考试链接：考点5在笔试考试中，是一个经常考查的内容，在笔试考试中出现的几率为70%，主要是以选择题的形式出现，分值为2分，此考点为理解内容，读者应该理解测试是为了发现错误。
软件测试是在软件投入运行前对软件需求、设计、编码的最后审核。
其工作量、成本占总工作量、总成本的40%以上，而且具有较高的组织管理和技术难度。
（1）软件测试是为了发现错误而执行程序的过程；（2）一个好的测试用例是能够发现至今尚未发现的错误的用例；（3）一个成功的测试是发现了至今尚未发现的错误的测试。
考点6 软件测试的实施考试链接：考点6在笔试考试中出现的几率为30%，主要是以选择题的形式出现，分值为2分，此考点为识记内容，读者应该识记软件测试过程的4个步骤，单元测试的两种测试方式。
软件测试过程分4个步骤，即单元测试、集成测试、验收测试和系统测试。
单元测试是对软件设计的最小单位--模块（程序单元）进行正确性检验测试。
单元测试的技术可以采用静态分析和动态测试。
集成测试是测试和组装软件的过程，主要目的是发现与接口有关的错误，主要依据是概要设计说明书。
集成测试所设计的内容包括：软件单元的接口测试、全局数据结构测试、边界条件和非法输入的测试等。
集成测试时将模块组装成程序，通常采用两种方式：非增量方式组装和增量方式组装。
确认测试的任务是验证软件的功能和性能，以及其他特性是否满足了需求规格说明中确定的各种需求，包括软件配置是否完全、正确。
确认测试的实施首先运用黑盒测试方法，对软件进行有效性测试，即验证被测软件是否满足需求规格说明确认的标准。
系统测试是通过测试确认软件，作为整个基于计算机系统的一个元素，与计算机硬件、外设、支撑软件、数据和人员等其他系统元素组合在一起，在实际运行（使用）环境下对计算机系统进行一系列的集成测试和确认测试。
系统测试的具体实施一般包括：功能测试、性能测试、操作测试、配置测试、外部接口测试、安全性测试等。
3.4软件的调试考点7 软件调试的基本概念考试链接：考点7在笔试考试中，是一个经常考查的内容，在笔试考试中出现的几率为70%，主要是以选择题的形式出现，分值为2分，此考点为重点识记内容，读者应该识记软件调试的概念。
误区警示：程序经调试改错后还应进行再测试，因为经调试后有可能产生新的错误，而且测试是贯穿生命周期的整个过程。
在对程序进行了成功的测试之后将进入程序调试（通常称Debug，即排错）。
程序的调试任务是诊断和改正程序中的错误。
调试主要在开发阶段进行。
程序调试活动由两部分组成，一是根据错误的迹象确定程序中错误的确切性质、原因和位置；二是对程序进行修改，排除这个错误。
程序调试的基本步骤：（1）错误定位。
从错误的外部表现形式入手，研究有关部分的程序，确定程序中出错位置，找出错误的内在原因；（2）修改设计和代码，以排除错误；（3）进行回归测试，防止引进新的错误。
调试原则可以从以下两个方面考虑：（1）确定错误的性质和位置时的注意事项分析思考与错误征兆有关的信息；避开死胡同；只把调试工具当作辅助手段来使用；避免用试探法，最多只能把它当作最后手段。
（2）修改错误原则在出现错误的地方，很可能有别的错误；修改错误的一个常见失误是只修改了这个错误的征兆或这个错误的表现，而没有修改错误本身；注意修正一个错误的同时有可能会引入新的错误；修改错误的过程将迫使人们暂时回到程序设计阶段；修改源代码程序，不要改变目标代码。
疑难解答：软件测试与软件调试有何不同？软件测试是尽可能多地发现软件中的错误，而软件调试的任务是诊断和改正程序中的错误。
软件测试贯穿整个软件生命周期，调试主要在开发阶段。
3.5 例题详解一、选择题【例1】对软件的特点，下面描述正确的是_______。