软件工程01第一章：软件工程概述

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软件工程课程全部课程•软件工程概述•需求分析与管理•系统设计与架构•编程实现与测试目•项目管理及团队协作•质量保障与持续改进录01软件工程概述软件工程定义与发展软件工程的定义软件工程是一种系统性的方法，用于开发、运行和维护软件。

它涵盖了从需求分析、设计、编码、测试到维护的整个软件生命周期。

软件工程的发展软件工程自20世纪60年代诞生以来，经历了多个发展阶段。

从最初的瀑布模型到敏捷开发方法，软件工程的方法论和工具不断演进，以适应不断变化的软件开发需求。

软件工程方法论传统软件工程方法论包括瀑布模型、螺旋模型等，强调严格的阶段划分和文档化，适用于需求明确且稳定的项目。

敏捷软件工程方法论包括Scrum、极限编程等，强调快速响应变化、持续集成和交付，适用于需求变化频繁的项目。

软件工程伦理与职业规范软件工程伦理涉及软件开发过程中的道德和伦理问题，如隐私保护、数据安全、软件可靠性等。

软件工程职业规范包括软件开发人员的职业道德、行为规范、团队协作等方面的要求，以确保软件开发过程的高效和质量。

02需求分析与管理与客户或利益相关者进行初步沟通，了解项目背景和目的通过访谈、问卷调查、观察等方式收集用户需求对收集到的需求进行整理、分类和优先级排序需求获取与整理1 2 3明确项目的范围、目标和约束条件对每个功能需求进行详细描述，包括输入、输出和处理过程编写清晰、准确、可验证的需求规格说明书需求规格说明书编写需求变更管理建立需求变更管理流程，明确变更申请、审批和执行等环节对变更需求进行评估，包括影响范围、成本和风险等及时更新需求规格说明书和相关文档，确保与项目实际情况保持一致03系统设计与架构系统总体设计系统需求分析对用户需求进行深入理解，明确系统应具备的功能和性能。

系统总体架构设计根据需求分析结果，设计系统的整体架构，包括各组成部分及其相互关系。

系统可行性分析评估所设计的系统架构是否满足用户需求、技术可行性及经济合理性。

软件工程实践指南

概念
01
设计模式是针对常见的设计问题提出的可重复利用的解决方案。
类型
02
常见的设计模式包括创建型模式、结构型模式、行为型模式等。
应用
03
设计模式可以帮助设计者更好地解决设计问题，提高系统的质量和性能。
结构化设计
原理
结构化设计是通过将系统分解为模块，确定模块之间的接口和关系来实测试
语句、分支、路径覆盖等测试
利用工具和脚本提高效率和准确性
减少人力成本、加快测试进度
提高软件质量
01
确保系统符合需求
验证系统正确性
02
发现系统中的错误、缺陷
保证系统可靠性
03
提高系统稳定性和安全性
软件测试目标
总结
软件测试是确保软件质量的重要环节，通过各种测试方法可以发现系统中的问题并提高软件的可靠性。黑盒测试、白盒测试和自动化测试各有优势，综合运用可以更好地保
什么是软件需求？
软件需求是用户对软件系统的期望和要求的描述，是软件开发的基础。软件需求包括功能需求、非功能需求、用户需求、系统需求等。需求分析可以采用面向对象分析、数
据流分析等方法。
需求获取
方法
需求可以通过访谈用户、观察工作流程、分析文档等方
式获取。
难点
需求获取过程中常见的困难包括需求不明确、需求冲突、
结尾
软件质量保障是软件工程中至关重要的一环，通过不断优化和改进，可以提高软件产品的质量和用户满意度。各种质量保障方法和工具的应用，能够有效降低软件开发和维
护中的风险，值得开发团队深入研究和实践。
● 06
第六章总结与展望
软件工程实践的价值
提高软件产品质量

第1章-软件工程学概述1-1

• 软件用后不磨损
• 随着时间的推移，应用程序
的某些部分可能会变得不再相关（例如，需求改变时），而需要修改
• 但是，没有备件的概念
1.1、软件的定义
硬件和软件故障率曲线
由于副作用造成故障率的提高原来的软件已经面目全非了！
故障率

磨损后
生命初期
修改
硬件的故障率曲线实际曲线
软件故障率的理想曲线
1.2、软件危机
软件危机案例
3 ．软件产品的质量靠不住 [案例]：
ARIANE 5 火箭 1996 年6 月，耗资70 亿美元，发射
本章内容
1.1、软件的定义 1.2、软件危机 1.3、软件工程 1.4、软件生存期 1.5、软件过程
1.2、软件危机
软件危机
Crisis！
“软件危机”（Software crisis）的出现是由于软件的规模越来越大，复杂度不断增加，软件需求量增大。而软件开发过程是一种高密集度的脑力劳动，软件开发的模式及技术不能适应软件发展的需要。致使大量质量低劣的软件涌向市场，有的花费大量人力财力，而在开发过程中就夭折。
时间
1.1、软件的定义
硬件和软件故障率曲线的比较
软件不会用坏（wear out）.
软件会退化（ deteriorate）!
1.1、软件的定义
软件的特点-7
要求

软件产品不允许误差
软件产品的高质量取决于好的设计（ High quality is achieved through）依赖于人（Depend on people）需要对产品进行构造（Require the construction of a “product”）

软件工程(第4版·修订版)

1.7 开发团队的成员
1.8 软件工程发生了多大的变化
1.9 信息系统的例子
1.10 实时系统的例子
1.11 本章对单个开发人员的意义
1.12 本章对开发团队的意义
1 软件工程概述
1.15主要参考文献
1.14 学期项目
1.13 本章对研究人员的意义
C
B
A
1.16 练习
D
01
1.1.1 问题求解
4.19 练习
4.5 建模表示法
4.6 需求和规格说明语言
4 获取需求
4.7 原型化需求
4.3.1 解决冲突
1
4 获取需求
4.3 需求的类型
4.3.2 两种需求文档
2
4 获取需求
4.8.1 需求定义
A
4.8.2 需求规格说明
B
4.8.3 过程管理和需 02
1.1.2 软件工程师的角
色是什么
1 软件工程概述
1.1 什么是软件工程
1 软件工程概述
1.3.1 产品的质量
1.3.2 过程的质量
1.3.3 商业环境背景下的质量
1.3 什么是好的软件
1 软件工程概述
1.5.1 系统的要素
1
1.5.2 相互联系的系统
2
1.5 系统的方法
1 软件工程概述
4.8 需求文档
4.3 需求的类型
4.9 确认和验证
4.10 测量需求
4.12 信息系统的例子
4.14 本章对单个开发人员的意义
4 获取需求
4.11 选择规格说明技术
4.13 实时系统的例子
4.15 本章对开发团队的意义

第1章软件工程学概述

36
（3）软件经常变化（4）开发软件的效率非常重要（5.）和谐地合作是开发软件的关键（6.）软件必须有效地支持它的用户开发软件的目的就是支持用户的工作，满足用户对软件的需求（7. ）在软件工程领域中通常由具有一种文化背景的人替具有另一种文化背景的人创造产品
37
软件工程的研究内容
软件是计算机系统中与硬件（hardware）相互依存的另一部分，与硬件合为一体完成系统功能。软件定义包括如下几点：（1）功能和性能的指令集（即程序）；（2）程序能正常操纵信息的数据结构（即相关数据）；（3）与程序开发维护和使用有关的各种图文数据（即说明文档）。
16
软件=程序+数据+相关文档
软件的发展主要经历了以下3个发展阶段：
第一阶段（20世纪50年代初期至20世纪60年代中期）特点：（1）称为程序设计阶段（2）软件生产以个体化为主（3）编写程序的工具只有低级语言（4）软件规模小，几乎没有系统化的标准可循
11
（5）软件由软件使用者自己开发和编写，适合个人应用（6）没有“软件”概念，对于程序有关的文档的重要性认识不足，开发主要围绕硬件进行（7）工程规模小，使用工具单一，开发者之间没有明确分工第二阶段（20世纪60年代中期至70年代末期）称程序系统阶段
7
ENIAC诞生于二战时期，最初是作为辅助炮兵计算炮弹轨迹的工具，在盟军登陆西欧前一年开始制造，但直到1945年停火时还没完成。在冷战初期军方就发现了ENIAC的大量用途，它的17468 根真空管被用来测试氢弹的早期设计的可行性。这台计算机每秒能执行5000条指令，在当时的情况下它的运算速度比电动式计算机快1000倍。当然，现在iPhone 6每秒能响应250亿条指令。

软件工程的软件工程开发过程

整理项目文档资料准备交付环境
项目交付
交付项目成果进行最终验收
项目总结
总结项目经验教训准备项目结案报告
总结
软件项目管理是软件工程开发过程中的重要组成部分，通过有效的项目计划、资源管理、团队合作和项目交付，可以提高项目成功的几率，确保项目按时交付且符合质量标
准。
●06
第六章总结与展望
软件工程发展趋势
追求高质量、高效率的软件开发过程
如Google、 Apple等知名企业
的软件项目
从软件危机到软件工程的建立
展望未来
软件工程领域将面临更多挑战，如人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展，我们需要不断学习和创新，
拓展软件工程的边界，为未来的发展做好准备。
参考文献
书籍
各类软件工程经典教材和专著
量改进等方面
衡量软件产品质量的标准和指标，包括功能性、可靠性、
性能等方面
CMMI成熟度模型
软件工程领域常用的能力成熟度模型，用于评估组织的软
件开发过程能力
质量保证工具
静态分析工具
用于静态代码分析，发现潜在的代码缺
陷和安全隐患
缺陷管理工具
用于跟踪和解决软件开发过程中出现
的缺陷和问题
动态分析工具
过程改进计划
制定改进计划以优化软件开发过程
过程评估方法
通过评估方法对软件开发过程进行定
性和定量分析
过程改进工具
借助各种工具可以更好地支持软件过程的改进。常用的过程改进工具包括流程建模工具、流程仿真工具和过程改进跟踪工具。这些工具能够有效地帮助团队识别问题、制定
解决方案并跟踪改进进度。
持续改进实践
学术论文

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。

太原理工大学软件工程-第一章软件工程概述

·软件工程关注于大型程序的构造。
4.第四代软件工程
90年代起，基于构件的开发方法取得了重要的进展，软件系统的开发可通过使用现存的可复用构件组装完成，而无需从头构造，从而达到提高效率和质量、降低成本的目的，称为构件工程。
1.2软件危机
1.2.1软件危机及其表现
软件危机的定义:软件危机是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及矛盾。
3.软件工程时代: 70年代至今
20世纪60-70年代是计算机系统发展的第三阶段.为了克服软件危机，1968年北大西洋公约组织的专家们在联邦德国召开国际会议，在这次会上正式提出并使用了“软件工程”这个名词。这阶段主要采用“工程化的生产方式”。
软件过程提出至今，它的发展已经经历了4个阶段：
1.第一代软件工程（20世纪60年代到70年代）
3.第三代软件工程
随着规模的不断增大，开发人员的增多，开发时间相应持续增长，加上软件是知识密集型的逻辑思维产品，这些都增加了软件工程的管理难度，人们在软件开发的实践中认识到：提高软件生产率、保证软件质量的关键是“软件过程“的控制和管理，提出了对软件项目管理的计划、组织、成本估算、质量保证、软件配置等技术和策略，逐步形成了软件过程工程。
1.1.2软件的发展
自从第一台计算机诞生以来，就开始了软件的生产，到目前为止,软件发展经历了三个阶段：
1.程序设计时代:20世纪50-60年代，采用“个体生产方式”，人们认为软件就是程序，没有相关的文档资料。
2.程序系统时代 :20世纪60-70年代是计算机系统发展的第二阶段，出现了“软件作坊”，软件质量低下，可靠性差，可维护性差，却价格昂贵，供不应求。在该阶段的后期，于是出现了“软件危机”。

软件工程1-1

1.2 软件与软件危机
面对焦油坑，很多常用的办法就是人海战术。在《人月神话》的第2章里，Brooks提出了著名的人月神话法则：向进度落后的项目中增加人手，只会使进度更加落后。 Brooks的著名观点：人月神话是不存在的。（这就是人月神化的出处）反过来，软件开始是精英们的游戏？年轻的软件经理特别喜欢由头等人才组成的小型、精干的队伍，而不是那些几百人的大型团队，这里的“人”当然暗指平庸的程序员。Brooks认为，寻求精英团队的想法是幼稚的。与其回避困难，还不如现实地来讨论，如何在有意义的时间进度内创建大型的系统。 Brooks借助法国城市兰斯（Reims）在建筑风格上的一致性的例子，说明，风格的一致和完整性来自8代拥有自我约束和牺牲精神的建筑师们，他们每一个人牺牲了自己的一些创意，以获得纯粹的设计。同样，这不仅显示了上帝的荣耀，同时也体现了他拯救那些沉醉在自我骄傲中的人们的力量。
软件是开发出来的，不是制造出来的软件可能被“废弃”，但不会“用坏” 软件大部分是定制的，而不是装配的
软件的复杂度
一个比较中等的项目 - 5-10 人 - 10-15 个月的开发周期 - 3-5 个外部界面 - 一些不可知的事情 & 风险
更高的技术复杂性 - 嵌入式，实时的，分布式的，不可出错的嵌入式，实时的，分布式的， - 定制的空前的，可复用的定制的, 空前的， - 高性能的
1.2 软件与软件危机
现实不容乐观
60年代（软件史前）的软件危机：
（1）对软件开发的进度和成本无法估计（2）用户对已经开发完成的软件的满意度非常低（3）软件质量无法保证（4）软件开发后的维护工作很难进行（5）软件通常没有合适的文档资料（6）软件成本在系统总成本中所占的比例越来越高（7）软件开发的生产率跟不上需求 1962年美国水手Ⅰ号因导航软件一个语句的语义错误，导致偏离航线，任务失败。阿波罗8号因计算机软件错误，造成存储器信息丢失。阿波罗14号在飞行的10天中，出现了18个软件错误。美国IBM公司的OS/360系统，花了几千人很多年的努力而失败

软件工程第1章软件工程综述

中型软件、大型软件。
4. 按服务对象划分：通用软件、定制软件。
软件发展历程
1. 程序设计时代（20世纪50年代）：软件发展早期, 计算机主要用于科学或工程计算，软件则是为某种特定型号的计算机而专门配置的程序。
2. 程序系统时代（20世纪60年代）：由于软件需求不断增长， “软件作坊”在这个时期出现了，伴随着“软件作坊”还产生出了具有一定通用性的软件产品。
软件工程基本原则
围绕工程设计、工程支持以及工程管理已提出了以下四条基本原则：1、选取适宜的开发模型；2、采用合适的设计方法；3、提供高质量的工程支撑；4、重视软件工程的管理。
美国著名软件工程专家勃姆(B.W.Boehm)经过总结，提出了以下7条软件工程的基本原理，即：（1）采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）采用现代程序设计的技术；（5）结果应能够清楚地审查；（6）开发队伍应该少而精；（7）承认不断改进软件工程实践的必要性。
对象彼此间仅能通过发送消息互相联系。
面向对象方法学基本原则
尽量模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界、解决问题的方法与过程，从而使描述问题的问题空间 (也称为问题域)与实现解法的解空间(也称为求解域)在结构上尽可能一致。
面向对象方法学
优点：降低了软件产品的复杂性，提高了软件的可
采用生命周期方法学可以大大提高软件开发的成功率，软件开发的生产率也能明显提高。
目前，传统方法学仍然是人们在开发软件时使用得十分广泛的软件工程方法学。
5. 主流工程方法学
面向对象方法学则是目前的主流方法学，包括面向对象分析（OOA）、面向对象设计（OOD）与面向对象实现（OOA），可对整个软件生命周期提供方法学支持。其以实体为基本元素，如：类体、对象，并可使程序系统基于现实实体构建，更加接近现实环境。

软件工程导论重点内容

第一章软件工程概述重点掌握的内容：软件和软件工程的基本概念一．什么是软件1.满足功能要求和性能的指令或计算机程序集合；2.处理信息的数据结构；3.描述程序功能以及程序如何操作和使用所要求的文档；软件的特点：软件是一种逻辑实体,而不是具体的物理实体,因而它具有抽象性;软件是通过人们的智力活动,把知识与技术转换成信息的一种产品,是在研制、开发中被创造出来的在软件运行和使用的期间,没有硬件那样的机械磨损、老化问题软件的开发和运行经常受到计算机系统的限制,对计算机系统有着不同程度的依赖性软件的开发至今尚未完全摆脱手工的开发方式软件的开发费用越来越高,成本相当昂贵;二．软件危机以及产生软件危机的原因1.软件开发生产率提高的速度,远远跟不上计算机迅速普及的趋势;软件产品“供不应求”;2.软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升;3.软件开发人员和用户之间的信息交流往往很不充分,用户对“已完成的”的软件系统不满足的现象经常发生;4.软件产品的质量不容易保证;5.软件产品常常是不可维护的;6.软件产品的重用性差,同样的软件多次重复开发;7.软件通常没有适当的文档资料;产生软件危机的原因可归结为两个重要的方面：软件生产本身存在的复杂性；软件开发所使用的方法和技术;三、软件危机1、软件危机定义：软件危机是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;2、软件危机的两个主要问题：如何开发软件,以满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断膨胀的已有软件;3、软件危机的典型表现：1对软件开发成本和进度的估计常常很不准确;2用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生;3软件产品的质量往往靠不住;4软件常常是不可维护的;5软件通常没有适当的文档资料;6软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升;7软件开发生产率提高的速度,远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势;软件工程1、软件工程定义：软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科;采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来,以经济地、高效的开发出高质量的软件并有效地维护它,这就是软件工程;软件工程准则可以概括为7条基本原则：用分阶段的生命周期计划严格管理；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应能清楚地审查结果合理安排软件开发小组的人员承认不断改进软件工程实践的必要性3、软件工程方法学,三要素：方法、工具和过程4、软件生命周期概念、三时期,八阶段软件生命周期由软件定义、软件开发和运行维护也称为软件维护3个时期组成;软件定义时期通常进一步划分成3个阶段,即问题定义、可行性研究和需求分析;软件开发时期分为4阶段：总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试五、软件开发模型：软件开发模型是跨越整个软件生存周期的系统开发、运作、维护实施的全部工作和任务的结构框架;1瀑布模型采用结构化的分析与设计方法,将逻辑实现与物理实现分开;特点阶段的顺序性和依赖性规范化推迟实现的观点系统化质量保证阶段评审存在问题不适合需求模糊的系统需求的迷糊性和不确定性适用于操作系统、编译系统、数据库管理系统等系统软件的开发快速原型模型：所谓快速原型是快速建立起来的可以在计算机上运行的程序,它所能完成的功能往往是最终产品能完成的功能的一个子集;快速原型模型的第一步是快速建立一个能反映用户主要需求的原型系统,让用户在计算机上试用它,通过实践来了解目标系统的概貌3增量模型：是瀑布模型的顺序特征与快速原型法德迭代特征相结合的产物;这种模型把软件看成一系列相互联系的增量,在看法过程的各次迭代中,每次完成其中的一个增量;4喷泉模型5微软过程六、思考：你认为“软件就是程序”这一个观点正确吗如果不正确,请批驳之;1.请从以下几个方面结合自己的经验实例加以论述;软件就是程序的观点是不正确的,因为软件等于程序加文档加数据;1文档是软件的一个非常重要的组成部分,在软件的开发过程中起着非常重要的作用;2在软件开发的每一个阶段都应有相应的文档;它是开发人员与用户以及开发人员与项目管理人员之间交流的媒介3文档是软件在不同阶段的表现形式;4程序与文档必须一致,文档才有价值;5文档质量直接决定软件质量的高低;6文档也是软件测试和维护的依据;在没有文档或文档不全的情况下对大型软件进行测试与维护是不可思议的事情;7文档是软件可重用的依据;2、有人说：软件开发时,一个错误发现得越晚,为改正它所付出的代价就越大;对否请解释你的回答;答:对,第二章可行性研究重点掌握的内容：可行性研究的系统流程图一般内容：可行性研究的任务和步骤,成本效益分析一、可行使研究：1、可行性研究的任务：是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决;一般来说,应从经济可行性、技术可行性、运行可行性、法律可行性和开发方案等方面研究可行性可行性研究的目的：在明确了所要研究问题定义之后,分析员应该在明确目标系统所有限制和约束的前提下,去确定该问题是否值得去解决;或就是用最小代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决;2、可行性研究过程：1）复查系统规模和目标2）研究目前正在使用的系统3）导出新系统的高层逻辑模型4）进一步定义问题5）导出和评价供选择的解法6）推荐行动方针7）草拟开发计划8）书写文档提交审查3、系统流程图的定义和作用：可行性研究对现有系统做概括的物理模型描述,如用图形工具表示则更加直观简洁;系统流程图是描绘物理系统的传统工具,它的基本思想是用图形符号以黑盒子形式描绘系统里面的每个部件程序、文件、数据库、表格、人工过程等;系统流程图表达的是部件的信息流程,而不是对信息进行加工处理的控制过程;在可行性研究过程中,利用系统流程图来描述所建议系统的物理模型;4、数据流程图的定义和作用：数据流程图有两个特征：抽象性和概括性;抽象性指的是数据流程图把具体的组织机构、工作场所、物质流都去掉,只剩下信息和数据存储、流动、使用以及加工情况;概括性则是指数据流程图把系统对各种业务的处理过程联系起来考虑,形成一个总体5、数据流程图的组成元素数据流图可以用来抽象地表示系统或软件;它从信息传递和加工的角度,以图形的方式刻画数据流从输入到输出的移动变换过程,同时可以按自顶向下、逐步分解的方法表示内容不断增加的数据流和功能细节;因此,数据流图既提供了功能建模的机制,也提供了信息流建模的机制,从而可以建立起系统或软件的功能模型;6、数据流程图的组成：外部实体外部实体是指系统之外的人或单位,它们和本系统有信息传递关系数据流,处理、数据存储;如何绘制数据流程图1识别系统的输入和输出,画出顶层图2画系统内部的数据流、加工与文件,画出一级细化图3加工的进一步分解,画出二级细化图4其它注意事项7、数据流程图的注意点1每个处理都必须有流入的数据流和流出的数据流,如果没有,是错误的;数据守恒2每个数据存储应该有流入的数据流和流出的数据流,如果缺了一种,是Warning的；缺两种就错了;3、数据流只能在处理与处理、数据存储或者外部实体之间流动;、数据存储到数据存储、外部实提到外部实体、外部实提到数据存储之间的数据流都是错误的;4、一个处理可以细分成多个子处理,分成若干个层次均匀分解5、良好命名系统流程图与数据流程图有什么区别答：1系统流程图描述系统物理模型的工具,数据流程图描述系统逻辑模型的工具;2系统流程图从系统功能的角度抽象的描述系统的各个部分及其相互之间信息流动的情况;3数据流程图从数据传送和加工的角度抽象的描述信息在系统中的流动和数据处理的工作状况;三、数据流图：1、组成符号：4中基本图形符号正方形、圆角矩形、开口矩形2、数据流图的基本要点是描绘“做什么”,而不是考虑“怎么做”;3、一套分层的的数据流图由顶层、底层、和中间层组成;4、画分层数据流图基本原则与注意事项：a.自外向内,自顶向下,逐层细化,完善求精;b.保持父图与子图的平衡;也就是说,父图中某加工的输入数据流中的数据必须与它的子图的输入数据流在数量和名字上相同;c.保持数据守恒;也就是说,一个加工所有输出数据流中的数据必须能从该加工的输入数据流中直接获得,或者是通过该加工能产生的数据;d.加工细节隐藏;根据抽象原则,在画父图时,只需画出加工和加工之间的关系,而不必画出各个加工内部的细节;e.简化加工间关系;在数据流图中,加工间的数据流越少,各加工就越相对独立,所以应尽量减少加工间输入输出数据流的数目;f.均匀分解;应该使一个数据流中的各个加工分解层次大致相同;g.适当地为数据流、加工、文件、源/宿命名,名字应反映该成分的实际意义,避免空洞的名字;h.忽略枝节;应集中精力于主要的数据流,而暂不考虑一些例外情况、出错处理等枝节性问题;i.表现的是数据流而不是控制流;j.每个加工必须既有输入数据流,又有输出数据流.在整套数据流图中,每个文件必须既有读文件的数据流又有写文件的数据流,但在某一张子图中可能只有读没有写或者只有写没有读;小结：一个软件系统,其数据流图往往有多层;如果父图有N个加工Process,则父图允许有0～N张子图,但是每张子图只能对应一张父图;在一张DFD图中,任意两个加工之间可以有0条或多条名字互不相同的数据流；在画数据流图时,应该注意父图和子图的平衡,即父图中某加工的输入输出数据流必须与其输入输出流在数量和名字上相同;DFD信息流大致可分为两类：交换流和事务流;9、数据字典1．数据字典是在数据流程图的基础上,对数据流程图中的各个元素进行详细的定义与描述,起到对数据流程图进行补充说明的作用;2．数据字典的内容包括：数据流、数据流分量即数据元素、数据存贮、处理逻辑和外部实体;3.数据字典的作用是什么对用户来讲,数据字典为他们提供了数据的明确定义；对系统分析员来讲,数据字典帮助他们比较容易修改已建立的系统逻辑模型;数据字典的实现：P4910、成本效益分析：成本/效益分析的目的是要从经济角度分析开发一个特定的新系统是否可行,从而帮助使用部门负责人正确地做出是否投资与这项开发工程的决定;几种度量效益的方法：货币的时间价值、投资回收期、纯收入第三章需求分析一、重点掌握的内容那：需求分析的方法和面向数据流的分析方法二、一般掌握的内容：需求分析的任务和原则三知识点：1、为什么要做需求分析可行性分析研究阶段已经粗略的描述了用户的需求,甚至还提出了一些可行的方案,但是,许多细节被忽略了,在最终目标系统中是不能忽略、遗漏任何一个微小细节的,所以,可行性研究不能代替需求分析;2、需求分析的方法：需求分析方法由对软件的数据域和功能域的系统分析过程及其表示方法组成,它定义了表示系统逻辑视图和物理视图的方式,大多数的需求分析方法是由数据驱动的,也就是说,这些方法提供了一种表示数据域的机制,分析员根据这种表示,确定软件功能及其特性,最终建立一个待开发软件的抽象模型,即目标系统的逻辑模型;3、需求分析的任务：它的基本任务是准确地回答“系统必须做什么”这个问题;需求分析所要做的工作是深入描述软件的共能和性能,确定软件设计的限制和软件同其它系统元素的接口细节,定义软件的其它有效性需求;需求分析的任务不是确定系统如何完成它的工作,而是确定系统必须完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求;其实现步骤如下图所示：一般说来需求分析阶段的任务包括下述几方面：1）确定对系统的综合需求对系统的综合需求主要有：系统功能需求、系统性能需求、可靠性和可用性需求、错处理需求、接口需求、约束、逆向需求、将来可能提出的需求:2）分析系统的数据需求就是在理解当前系统“怎样做”的基础上,抽取其“做什么”的本质,明确目标系统要“做什么”,可以导出系统的详细的逻辑模型;具体做法：首先确定目标系统与当前系统的逻辑差别；然后将变化部分看作是新的处理步骤,对功能图一般为数据流图及对象图进行调整；最后有外及里对变化的部分进行分析,推断其结构,获得目标系统的逻辑模型;通常用数据流图、数字字典和主要的处理算法描述这个逻辑模型;3）导出系统的逻辑模型4）修正系统开发计划在经过需求分析阶段的工作,分析员对目标系统有了更深入更具体的认识,因此可以对系统的成本和进度做出更准确地估计,在此基础上应该对开发计划进行修正;5开发原型系统：使用原型系统的主要目的是,使用户通过实践获得关于未来的系统将怎样为他们工作的更直接更具体的概念,从而可以更准确地提出他们的要求;4、需求分析的步骤：1调查研究2分析与综合3书写文档4需求分析评审5、需求分析的原则：1、必须能够表达和理解问题的数据域和功能域2、按自顶向下、逐层分解问题3、要给出系统的逻辑视图和物理视图6、软件需求的验证：需求分析阶段的工作结果是开发软件系统的重要基础,大量统计数字表明,软件系统中15%的错误起源于错误的需求;为了提高软件质量,确保软件开发成功,降低软件开发成本,一旦对目标系统提出一组要求之后,必须严格验证这些需求的正确性;一般说来,应该从下述4个方面进行验证：1一致性所有需求必须是一致的,任何一条需求不能和其他需求互相矛盾;2完整性需求必须是完整的,规格说明书应该包括用户需要的每一个功能或性能;3现实性指定的需求应该是用现有的硬件技术和软件技术基本上可以实现的;对硬件技术的进步可以做些预测,对软件技术的进步则很难做出预测,只能从现有技术水平出发判断需求的现实性;4有效性必须证明需求是正确有效的,确实能解决用户面对的问题;7、状态转换图：指明了作为外部事件结果的系统行为;为此,状态转换图描绘了系统的各种行为模式称为“状态”和在不同状态间转换的方式;状态转换图是行为建模的基础;思考：利用DFD图进行需求分析：在结构化分析方法中,用以表达系统内数据的运动情况的工具有A;供选择的答案：A.数据流图B.数据词典C.结构化英语D.判定表与判定树在结构化分析方法中用状态―迁移图表达系统或对象的行为;在状态―迁移图中,由一个状态和一个事件所决定的下一状态可能会有A个;供选择的答案：多个D.不确定五、总体设计概要设计重点掌握的内容：概要设计的过程和方法一般掌握的内容：概要设计的文档和评审考核知识点：一、总体设计：1、总体设计的目的：总体设计的基本目的就是回答“概括地说,系统应该如何实现”这个问题,因此,总体设计又称为概要设计或初步设计;1、面向结构设计SD2、面向对象设计OOD2、总体设计的任务：1系统分析员审查软件计划、软件需求分析提供的文档、提出最佳推荐方案,用系统流程图,组成物理元素清单,成本效益分析,系统的进度计划,供专家沈顶峰,审定后进入设计2去顶模块结构,划分功能模块,将软件功能需求分配给所划分的最小单元模块;确定模块之间的联系,确定数据结构、文件结构、数据库模式,确定测试方法与策略;3编写概要设计说明书,用户手册,测试计划,选用相关的软件工具来描述软件结构,结构图是经常使用的软件描述工具;选择分解功能与划分模块的设计原则,例如模块划分独立性原则,信息隐蔽原则等3、总体设计过程通常由两个主要阶段组成：系统设计阶段,确定系统的具体实现方案；结构设计阶段,确定软件结构;4、典型的总体设计过程包括下述9个步骤：1、设想功选择的方案2、选取合理的方案3、推荐最佳方案4、功能分解5、设计软件6、设计数据库7制定测试计划8、书写文档：系统说明、用户手册、测试计划、详细的实现计划、数据库设计结果；9、审查和复审二、设计原理分析模块化,在模块化程序设计中,按功能划分模块的原则是,模块化和软件成本关系：模块具有输入和输出参数传递、功能、内部数据结构局部变量和程序代码四个特性1、模块化:就是把程序划分成独立命名且可独立访问的模块,每个模块完成一个子功能,把这些模块集成起来构成一个整体,可以完成指定的功能满足用户的需求.2、模块化的根据:把复杂的问题分解成许多容易解决的小问题,原来的问题也就容易解决了. 模块化和软件成本关系:根据总成本曲线,每个程序都相应地有一个最适当的模块数目M,,使得系统的开发成本最小.3、模块设计的准则：1改进软件结构,提高模块独立性:在对初步模块进行合并、分解和移动的分析、精化过程中力求提高模块的内聚,降低藕合;2模块大小要适中:大约50行语句的代码,过大的模块应分解以提高理解性和可维护性;过小的模块,合并到上级模块中;3软件结构图的深度、宽度、扇入和扇出要适当;一般模块的调用个数不要超过5个;4尽量降低模块接口的复杂程度；5设计单入口、单出口的模块;6模块的作用域应在控制域之内;4、抽象的概念:抽出事务的本质特性而暂时不考虑它们的细节.5、信息隐蔽：模块中所包括的信息不允许其它不需这些信息的模块调用信息局部化：是把一些关系密切的软件元素物理地放得彼此靠近6、什么是模块独立性答：模块独立性概括了把软件划分为模块时要遵守的准则,也是判断模块构造是不是合理的标准;7、模块独立性：是软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体子功能,而和软件系统中的其它的模块接口是简单的;模块独立的概念是模块化、抽象、信息隐蔽和局部化概念的直接结果;8、为什么模块的独立性很重要答：1有效的模块化的软件比较容易开发出来2独立的模块比较容易测试和维护;总之,模块独立是好设计的关键,而设计又是决定软件质量的关键环节;9、衡量模块独立的两个标准是什么它们各表示什么含义10、答：衡量模块的独立性的标准是两个定性的度量标准：耦合性和内聚性;1耦合性;也称块间联系;指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量;模块之间联系越紧密,其耦合性就越强,模块的独立性则越差;模块间耦合高低取决于模块间接口的复杂性、调用的方式及传递的信息;2内聚性;又称块内联系;指模块的功能强度的度量,即一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度的度量;若一个模块内各元素语句之间、程序段之间联系得越紧密,则它的内聚性就越高;耦合性与内聚性是模块独立性的两个定性标准,将软件系统划分模块时,尽量做到高内聚低耦合,提高模块的独立性,为设计高质量的软件结构奠定基础;模块的高内聚、低耦合的原则称为模块独立原则,也称为模块设计的原则;10、启发规则：1)改进软件结构提高模块独立性2)模块规模应该适中3)深度、宽度、扇出、、和扇入都应适当深度表示软件结构中控制的层数,它往往能粗略地标志一个系统的大小和复杂程度;宽度是软件结构内同一个层次上的模块总数的最大值；一般来说,宽度越大系统越复杂;对宽度影响最大的因素是模块的扇出;一个模块的扇入是指直接调用该模块的上级模块的个数;一个模块的扇出是指该模块直接调用的下级模块的个数;设计原则：低扇出、高扇入;4)模块的作用域应该在控制域内5)力争降低模块接口的复杂程度6)设计单入口和单出口的模块7)模块功能应该可以预测三、概要设计的方法：1、面向数据流的设计方法把信息流映射成软件结构,信息流的类型决定了映射的方法;面向数据流的设计要解决的任务,就是上述需求分析的基础上,将DFD图映射为软件系统的结构;2、数据流图的类型：交换型结构和事务型结构交换型结构：由3部分组成,传入路径,变换中心,输出路径系统的传入流经过变换中心的处理,变换为系统的传出流;事务型结构：有至少一条接受路径,一个事务中心与若干条动作路径组成;当外部信息沿着接受路径进入系统后,经过事务中心获得某个特定值,就能据此启动某一条动作路径的操作;四、结构化设计1、结构化设计方法：是一种面向数据流的设计方法,中心任务就是把用DFD图表示的系统分析模型转换为软件结构的设计模型,确定软件的体系结构域接口;2、结构化方法的步骤：1复审DFD图,必要时刻再次进行修改或细化：2鉴别DFD图所表示的软件系统的结构特征,确定它所代表的软件结构是属于变换型还是事务型;3按照SD方法规定的一组规则,吧DFD图转换为初始的SC图;变换型DFD图初始SC图事务型DFD图初始SC图3、结构设计的优化规则：1对模块分割、合并和变动调用关系的指导规则：以提高模块独立性为首要标准,除此之外,适当考虑模块的大小;2保持高扇/入低扇出原则3作用域/控制域规则：作用域不要超出控制域的范围；软件系统的判定,其位置离受它控制的模块越近越好;六、详细设计重点掌握的内容：详细设计的任务和方法一般掌握的内容：详细设计的原则和详细设计的规格与评审。

第1章软件工程概述

因而软件成本相当昂贵；
（6）相当多的软件开发涉及到社会因素。
2017/10/26 第4页软件工程
3、软件的分类：
（1）按功能分类 a、系统软件：支持计算机系统各个部件、相关的软件
和数据协调、高效地工作的软件。如：OS、DBMS、
DRIVER、COMMUNICATION-SYSTEM。 b、支撑软件：协助用户开发软件的工具性软件，文本编辑软件。如：PSL/PSA（问题描述语言、问题描述分析器）、图形软件包、预编译程序、静态分析程序。
是批处理还是人机交互，信息存储是采用文件系统还是数据库？），方案的级
别有：低、中、高等级，每种方案都用系统流程图或其它工具加以描述。推荐一种方案。最后确定一种方案。（4）完成的任务：可能的解法（每种解法的系统流程图和成本效益分析），推荐的系统结构（层次图或结构图）。总体设计结束的标志是提交总体设计说明书、数据库或数据结构说明书和集成测试计划等文件。
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第一章软件工程概述
软件软件危机软件工程
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软件工程
1.1 软
1、什么叫软件？
件
（1）广义软件：相对于有形物理实体，把技术条件、管理法
规以及人员素质等无形因素称为软件。（2）计算机软件：是与计算机硬件相对应的计算机组成部分，包括程序、数据及其相关文档的完整集合。 Boehm：“软件是程序以及开发、使用和维护程序所需的所有
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软件工程
（4）按功能软件服务对象分类 a、项目软件：受特定客户委托由一个或多个软件开发机构在合同的约束下开发出来的软件。 b、产品软件：提供给市场的商品。

软件工程软件第1章

1. 软件工程关注于大型程序的构造
“大”与“小”的分界线并不十分清晰。通常把一个人在较短时间内写出的程序称为小型程序，而把多人合作用时半年以上才写出的程序称为大型程序。传统的程序设计技术和工具是支持小型程序设计的，不能简单地把这些技术和工具用于开发大型程序。
事实上，在此处使用术语“程序”并不十分恰当，现在的软件开发项目通常构造出包含若干个相关程发和维护还有不少糊涂观念，在实践过程中或多或少地采用了错误的方法和技术，这可能是使软件问题发展成软件危机的主要原因。
一个软件从定义、开发、使用和维护，直到最终被废弃，要经历一个漫长的时期，这就如同一个人要经过胎儿、儿童、青年、中年和老年，直到最终死亡的漫长时期一样。通常把软件经历的这个漫长的时期称为生命周期。软件开发最初的工作应是问题定义，也就是确定要求解决的问题是什么；然后要进行可行性研究，决定该问题是否存在一个可行的解决办法；接下来应该进行需求分析，也就是深入具体地了解用户的要求，在所要开发的系统 (不妨称之为目标系统)必须做什么这个问题上和用户取得完全一致的看法。
严重的问题是，在软件开发的不同阶段进行修改需要付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；而在开发的中期软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改，不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成”时再引入变动，当然需要付出更高的代价。根据美国一些软件公司的统计资料，在后期引入一个变动比在早期引入相同变动所需付出的代价高2～3个数量级。图1.1定性地描绘了在不同时期引入一个变动需要付出的代价的变化趋势。
这7条原理是互相独立的，其中任意6条原理的组合都不能代替另一条原理，因此，它们是缺一不可的最小集合，然而这7条原理又是相当完备的，人们虽然不能用数学方法严格证明它们是一个完备的集合，但是，可以证明在此之前已经提出的100多条软件工程原理都可以由这7条原理的任意组合蕴含或派生。

软件工程教案-1(计算机0301-0304)

–1)软件的生产方式是工程化的生产软件的生产方式是工程化的生产 –2)软件开发技术有很大进步,但未能获得软件开发技术有很大进步, 软件开发技术有很大进步突破性进展 –3)没有完全摆脱软件危机没有完全摆脱软件危机
1.1.2 软件的概念和特点(1)
软件定义
–在程序设计原始时代 :"软件"="程序" 程序" "软件" 程序 –在基本软件时代 :"软件"="程序+说明书" 程序+ "软件" 程序说明书" –在程序设计时代 :"软件"="文档+程序" 文档+ "软件" "文档程序" –在软件工程时代:"软件"="程序"+"文档"+"数在软件工程时代:
演化
维护确认实现设计分析
1.2.2 常见的几种软件开发模型(14)
喷泉模型特点:
–1. 开发过程有分析,系统设计,软件设计和实
项目工作
现4个阶段,各阶段相互重叠,它反映了软件过程并行性的特点.
测试实现设计分析时间
不同活动之间项目成就与时间关系
1.2.2 常见பைடு நூலகம்几种软件开发模型(15)
1.2 软件过程
软件过程是为了获得高质量软件所需要完成的一系列任务的框架,它规定了完成任务的工作步骤. 1.2.1 软件生存周期 1.2.2 常见的几种软件开发模型
1.2.1 软件生存周期(1)
软件产品从定义开始,经过开发,使用和维护,直到最后被淘汰的整个过程称为软件生存周期.

软件工程学概述

3. 实行严格的产品控制基线配置管理（变动控制）
4. 采用现代程序设计技术结构化分析、设计技术、结构化程序设计技术,面向对
象分析和设计技术。
实践表明，采用先进的技术不仅可以提高软件开发和维护的效率，而且可以提高软件产品的质量。
5. 结果应该能够清楚地审查依据开发项目的总目标和完成期限，规定开发小组的
易地改动。”
◦ “软件投入生产性运行以后需要的维护工作并不多，而且维护是一种很容易做的简单工作。”软件维护的费用占软件总费用的55％－ 70％
◦ 不完善的系统定义往往是导致软件项目失败的主要原因。 ◦ 只有质量差的软件产品才需要维护。
◦ 在软件开发的过程中，若能推迟暴露其中的错误，则为修复和改正错误所花费的代价就会降低。
不全，坚持认为软件开发就是写程序、运行程序；（c）轻视软件维护。
不同阶段修改软件需付出的代价很不相同：
代价
高
中
低
早期中期后期软件开发时期
引入同一修改的代价随时间变化的趋势
关于软件开发的常见观点：√ or X
◦ “有一个对目标的概括描述就足以着手编写程序了，许多细节可以在以后再补充。”
◦ “所谓软件开发就是编写程序并设法使它运行。” ◦ “用户对软件的要求不断变化，然而软件是柔软而灵活的，可以轻
5. 详细设计任务：怎样具体实现该系统 ◦ 详细地设计每个模块，确定实现模块功能所需要的算法和数据结构。
结果： ◦ 每个模块的算法和数据结构（程序流程图、 N-S图、 PAD图
等）。
6. 编码和单元测试任务：得到正确的程序模块 ◦ 选取一种适当的高级程序设计语言(必要时用汇编语言)，把详细设计的结果翻译成用选定的语言书写的程序； ◦ 并且仔细测试编写出的每一个模块。结果： ◦ 代码和测试报告