软件工程学教程
《软件工程实用教程》第1章软件工程引论
第1章 軟體工程引論
本章學習內容： 1．掌握軟體的定義與特點 2．軟體危機以及軟體危機產生的原因 3．掌握軟體工程的定義、目標和原則 4．瞭解軟體工程的研究內容與對象 5．理解學習軟體工程的意義
第1章 軟體工程引論
1. 1 軟體及軟體危機
1.1.1 軟體及其特性 1．軟體 ：是由電腦程式的發展而形成的一 個概念。它是與電腦系統操作有關的程 式、規程、規則及其文檔和數據的統稱。
第1章 軟體工程引論
1. 3 軟體工程的基本原則
1 ．採用分階段的生命週期計畫，以實現對專 案的嚴格管理 2．堅持進行階段評審，以確保軟體產品品質 3 ．實行嚴格的產品控制，以適應軟體規格的 變更 4．採用現代程式設計技術 5．軟體結果應能清楚地審查 6．開發小組人員應該少而精 7．承認不斷改進軟體工程實踐的必要性
第1章 軟體工程引論
（2）軟體工具
工具類別
專案管理工具 軟體分析工具
舉例
專案規劃編輯器、用戶需求跟蹤器、 軟體版本管理器 數據字典管理器、分析建模編輯器
軟體設計工具
程式處理工具 軟體測試工具
用戶介面設計器、軟體結構設計器、 代碼框架生成器 程式編輯器、程式編譯器、程式解釋 器、程式分析器 測試數據生成器、根源程式調試器
第1章 軟體工程引論
2．軟體工程的目標 軟體開發成本較低； 軟體功能能夠滿足用戶的需求； 軟體性能較好； 軟體可靠性高； 軟體易於使用、維護和移植； 能按時完成開發任務，並及時交付使用。
第1章 軟體工程引論
3．軟體工程的研究內容與對象
第1章 軟體工程引論
4．軟體工程技術 （1）軟體工程方法 結構化方法 面向數據結構方法 原型化方法 面向對象的方法 形式化方法等
《软件工程学》入门
设计时应考虑未来可能的变更和扩展需求。
模块化与抽象化思想应用
模块化思想
抽象化思想
将复杂问题分解为若干个相对简单的子问 题，分别设计和实现。
忽略事物的非本质特征，只关注其本质属 性和行为。
模块化与抽象化的关系
应用实例
模块化是抽象化的具体实现方式之一，抽 象化是模块化的基础。
在软件设计中，可以使用类和接口等抽象数 据类型来实现模块化设计，提高代码的可重 用性和可维护性。
《软件工程学》入门
目录
• 软件工程学概述 • 需求分析与设计 • 编码与实现 • 测试与质量保证 • 项目管理与团队协作 • 部署、维护与演化
01 软件工程学概述
软件工程学定义与背景
定义
软件工程学是一门研究计算机软件开 发、维护和管理的科学，旨在通过系 统方法、工具和技术来提高软件开发 的效率和质量。
需求确认与评审
与用户确认需求，组织专 家对需求进行评审，确保 需求的正确性和完整性。
需求规格说明书编写
编写目的与范围
明确说明书编写的目 的、适用范围和读者 对象。
功能需求描述
详细描述系统应具备 的功能，包括输入、 处理、输出等。
性能需求描述
对系统的性能要求进 行量化描述，如响应 时间、吞吐量等。
接口需求描述
原则
强调用户需求导向、注重团队协作、采用迭代式开发、持续集成与交付等。
软件工程发展趋势
01
02
03
04
敏捷开发
以快速响应变化为核心，强调 团队协作、迭代开发和持续反
馈。
云计算与微服务
借助云计算技术，实现软件服 务的分布式部署和弹性扩展， 提高系统的可靠性和性能。
软件工程基础教程
来描述系统。
结构化设计
结构化设计概念
重点理解结构化设 计的概念和原理
性能指标。
团队合作的重要性
团队合作是软件开发中不可或缺的环节，团 队成员之间需要有效沟通、协作，合理分工， 共同努力达成项目目标。团队合作可以提高 工作效率，优化项目管理，提升工作质量，
促进团队成员之间的成长和学习。
质量保证
单元测试
针对单个模块或函 数进行测试
系统测试
对整个系统进行测 试
集成测试
测试系统的性能指 标
第5章 软件部署与维护
●05
部署计划
详细规划部署流程
系统安装
安装必要的软件组件
系统配置
配置系统参数和环境
软件部署过程
软件维护
软件维护是指对软件运行过程中的问题进行 监控、诊断、修改和完善的过程。其分类包
括缺陷修复、功能增强和系统性能优化。
软件维护的分类
缺陷修复
修复软件运行中出 现的问题
应用设计模式解决 实际的软件设计问
题
UML建模
UML的概念
UML的图形表示
用例图
类图
详细介绍UML的基本概念和用 途 学习如何通过UML进行软件系
统建模
掌握各种UML图形的含义和表 示方法
了解如何在实际项目中应用
UML图形
学习如何通过用例图描述不同 用户角色的需求
分析软件系统的功能和行为
深入理解类图的结构和关系 掌握如何通过类图设计系统的
软件工程初学者必读：入门教程(二)
软件工程初学者必读：入门教程一、软件工程的定义和作用软件工程是通过系统化的、可量化的方法进行软件的开发、运维和改进的过程。
随着信息技术的发展，软件在我们的日常生活和各行各业中扮演着越来越重要的角色。
软件工程的目的是为了提高软件开发的可靠性、可维护性、可扩展性和安全性，以满足用户和业务的需求。
二、软件开发的生命周期软件开发通常按照一系列阶段来进行，这些阶段被称为软件开发生命周期。
常见的软件开发生命周期包括需求分析、系统设计、编码、测试、部署和维护。
在每个阶段中，不同的活动和工具被用来支持软件的开发和管理过程。
三、需求分析需求分析是软件开发的第一步，也是最为关键的一步。
在这个阶段，开发团队需要与用户合作，明确软件的功能和性能要求。
通过与用户沟通和理解他们的需求，开发团队可以准确地捕捉到用户的期望，为后续的开发工作打下坚实的基础。
四、系统设计在需求分析之后，开发团队需要进行系统设计。
系统设计阶段包括架构设计、模块设计和数据库设计等，旨在确定软件系统的整体结构和组成部分。
在设计过程中，开发团队需要重点考虑系统的可扩展性、灵活性和可重用性，以便在后续的开发和维护过程中更加方便。
五、编码编码阶段涉及将系统设计的概念转化为实际的代码。
在这个阶段，开发团队需要根据设计文档实现各种功能模块，并遵循编码规范和最佳实践。
编码是软件开发的核心环节，需要开发人员具备良好的编程技巧和逻辑思维能力。
六、测试测试是软件开发过程中不可或缺的一环。
通过测试，开发团队可以发现和修复软件中的缺陷和问题，确保软件的质量和可靠性。
测试可以分为单元测试、集成测试和系统测试等不同层次，每个层次都有其独特的目的和方法。
开发人员需要熟悉各种测试技术，并编写高质量的测试用例来验证软件的功能和性能。
七、部署和维护部署和维护是软件开发生命周期的最后两个阶段。
在部署阶段，开发团队需要将软件安装到目标服务器或用户设备上，并进行系统配置和网络连接等相关工作。
软件工程初学者必读：入门教程
软件工程初学者必读：入门教程引言在数字化时代的今天，软件工程已成为一个备受追捧的行业。
无论是从事软件开发、测试还是项目管理，掌握软件工程的基本知识和技能都至关重要。
本文将为软件工程初学者提供一份入门教程，引导他们迈出成功的第一步。
第一部分：了解软件工程在开始学习软件工程之前，首先需要了解什么是软件工程以及它的基本概念。
软件工程是一门学科，旨在通过系统化的方法开发和维护软件。
与一般的编码不同，软件工程强调的是从需求分析到软件交付的全过程管理。
第二部分：软件开发方法软件开发方法是软件工程的核心，它指导着开发团队如何有效地构建软件。
常用的软件开发方法包括瀑布模型、敏捷开发和迭代开发等。
每种方法都有其优势和适用场景，初学者应了解各种方法的基本原理和应用场景，以便选择适合自己的开发方法。
第三部分：需求工程需求工程是软件开发的起点，它负责从用户和利益相关者那里获取、分析和规划开发项目的需求。
初学者应学习如何进行需求工程，包括需求获取、需求分析和需求规划等。
同时，掌握合理的需求管理工具和技术，如用例图、需求追踪等，对于初学者来说也是至关重要的。
第四部分：软件设计软件设计是将需求转化为实际的软件系统的过程。
在软件设计阶段，初学者需学习如何进行系统架构设计、模块设计、接口设计等。
同时，掌握常用的设计原则，如单一职责原则、开放封闭原则等，有助于提升软件设计水平。
第五部分：编码与测试编码是将软件设计转化为可执行代码的过程。
初学者需要熟悉常用的编程语言，如Java、C++等，并学会使用开发工具和版本控制系统。
测试是保证软件质量的重要环节，初学者应学习软件测试的基本概念和常用的测试方法，如单元测试、集成测试等。
第六部分：项目管理对于软件工程初学者而言，项目管理也是必不可少的一部分。
学会使用项目管理工具，如甘特图、PERT图等，能够帮助初学者合理规划和控制软件项目的进展。
此外，了解项目管理的基本理论和实践经验也非常重要。
结论软件工程是一门复杂而具有挑战性的学科，但它也是一门充满乐趣和机遇的学科。
软件工程基础知识教程
软件工程基础知识教程第一章软件工程概述1.1 软件工程的定义和范畴软件工程是一门集科学、技术和管理于一体的学科，主要研究建设大型软件系统的原理和方法。
它不仅涉及到软件开发的技术层面，还包括软件项目管理、软件质量保证等方面。
1.2 软件生命周期软件生命周期是指软件从提出需求到退役的整个过程，包含需求分析、设计、编码、测试、交付和维护等阶段。
了解软件的生命周期有助于我们在每个阶段做好相应的工作。
1.3 软件工程方法论软件工程方法论是指在开发软件过程中遵循的一套方法和规范。
常见的软件工程方法论包括瀑布模型、敏捷开发、迭代开发等。
选择合适的方法论有助于提升软件开发的效率和质量。
第二章软件需求分析2.1 软件需求的定义和分类软件需求是指软件系统在特定环境下要满足的功能和性能特性。
根据不同的角度和目的，软件需求可以分为用户需求、系统需求、功能需求、非功能需求等。
2.2 软件需求获取方法软件需求获取是指获取用户需求的过程，常见的方法有需求访谈、问卷调查、原型设计等。
需求获取阶段是软件开发过程中非常关键的一步，不仅需要与用户充分沟通，还需要准确理解用户的真实需求。
2.3 软件需求规格说明软件需求规格说明是将获取到的需求进行整理和详细描述的过程，常用的方法有用例图、需求文档等。
良好的需求规格说明有助于团队成员之间的沟通和理解，避免开发过程中的误解和偏差。
第三章软件设计3.1 软件设计原则与模式软件设计原则是指在软件设计阶段应该遵循的一些准则，常见的有单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则等。
软件设计模式是指在解决常见设计问题时可以应用的一些经验总结，如工厂模式、观察者模式等。
3.2 结构化设计与面向对象设计结构化设计是指将整个系统划分为模块，然后根据模块之间的关系进行设计；面向对象设计则是以对象为中心，通过定义对象的属性和方法来实现系统的设计。
了解两种设计方法的特点和应用场景有助于选择合适的设计方式。
3.3 UML建模语言UML是一种用于软件开发和设计的建模语言，它可以用来描述系统的静态结构和动态行为。
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
软件工程初学者必读：入门教程(十)
软件工程初学者必读：入门教程作为软件工程的初学者，你可能有许多问题和困惑，不知道从何处着手。
本文将为你提供一份入门教程，帮助你快速掌握软件工程的基本知识和技能。
一、什么是软件工程首先来了解一下软件工程的基本概念。
软件工程是一门综合性的学科，涉及了软件开发的全过程，包括需求分析、软件设计、编码、测试、发布和维护。
它的目标是通过系统的方法来开发高质量、可靠、可维护的软件产品。
二、软件开发生命周期软件开发生命周期是指软件从最初的概念到最终的实施和维护的整个过程。
了解软件开发生命周期有助于你掌握软件工程的方法和流程，从而更好地管理项目和团队。
1. 需求分析阶段需求分析阶段是软件开发的起点，它关注的是软件用户的需求和期望。
在这个阶段，你需要与用户进行沟通，理解用户需求，并将其转化为明确的需求文档。
2. 软件设计阶段软件设计阶段是确定软件架构和详细设计的过程。
你需要将需求文档转化为技术规范，并设计合适的软件架构和模块划分，以便后续的开发工作。
3. 编码阶段编码阶段是将设计文档转化为实际代码的过程。
你需要根据设计规范编写高质量的代码，同时遵循良好的编码规范和软件工程原则。
4. 测试阶段测试阶段是为了验证软件的功能和质量。
你需要编写测试用例，进行测试，并处理出现的问题和bug。
测试是保证软件质量的关键环节，要养成良好的测试习惯。
5. 发布和维护阶段在软件开发完成后，你需要将软件发布到实际环境中，并进行后续的维护和修复工作。
这个阶段需要关注用户反馈和需求变化，及时进行更新和维护。
三、常用开发工具和技术在软件开发过程中，合适的开发工具和技术能极大地提高你的效率和质量。
以下是一些常用的工具和技术，供你参考：1. 集成开发环境（IDE）：Eclipse、Visual Studio、IntelliJ IDEA等2. 版本控制工具：Git、SVN等3. 编程语言：Java、Python、C#等4. 数据库：MySQL、Oracle、SQL Server等5. 开发框架：Spring、Hibernate、Django等四、继续学习和成长软件工程是一个不断进步和学习的行业，作为初学者，你需要不断提升自己的技能和知识。
软件工程教程 作者 吴迪 电子科技大学出版社
第一篇软件工程引论第1章软件工程概述1.1 软件1.2 软件危机1.3 软件工程1.4软件生存周期1.5软件开发模型1.6 软件工程技术的发展1.7本章小结习题第二篇传统软件工程第2章软件问题定义及可行性分析2.1 软件问题定义2.2 可行性研究的任务2.3 可行性研究的步骤2.4 系统流程图2.5 数据流图2.6 数据字典2.7 成本效益分析2.8本章小结习题第3章需求分析3.1 需求分析的任务和原则3.2 需求分析的步骤3.3 结构化需求分析方法3.4 需求分析的图形工具3.5 需求管理3.6 本章小结习题第4章总体设计4.1 总体设计的目标和任务4.2 总体设计的过程4.3 总体设计的原理4.4 软件结构设计准则4.5 描绘软件结构的图形工具4.6 面向数据流的软件结构设计方法4.7本章小结习题第5章详细设计5.1 详细设计的目标和任务5.2 详细设计的原则5.3 用户界面设计5.4 详细设计工具5.5 面向数据结构的设计方法5.6 程序复杂程度度量5.7本章小结习题第6章软件编码与软件测试6.1 程序设计语言6.2 程序设计风格6.3 软件测试定义6.4 软件测试方法6.5 软件测试过程6.6 测试用例定义6.7 黑盒测试用例设计6.8 白盒测试用例设计6.9 软件测试原则和策略6.10 软件调试6.11 本章小结习题第7章软件维护7.1 软件维护概述7.2软件维护类型7.3 软件维护过程7.4 软件可维护性7.5 软件重用和再工程7.6 本章小结习题第三篇面向对象软件工程第8章面向对象技术与UML8.1 面向对象技术概述8.2 UML概述8.3 UML图8.4本章小结习题第9章面向对象分析9.1 面向对象分析概述9.2 面向对象分析过程9.3 面向对象分析原则9.4 建立对象模型9.5 建立动态模型9.6 建立功能模型9.7 本章小结习题第10章面向对象设计10.1 面向对象设计概述10.2 面向对象设计过程与准则10.3 面向对象设计启发规则10.4 系统设计10.5 对象设计10.6本章小结习题第11章面向对象编码与测试11.1 面向对象设计语言11.2 面向对象设计风格11.3 面向对象测试策略11.4 面向对象测试用例设计11.5本章小结习题第四篇软件管理与项目实例第12章软件项目管理12.1 软件项目管理概述12.2 软件项目估算12.3 进度管理12.4 风险管理12.5 团队管理12.6 质量管理12.7 软件配置管理12.8 本章小结习题第13章软件工程标准与文档13.1 软件工程标准13.2 软件文档与编写要求13.3 软件文档撰写规范指南13.4本章小结习题第14章项目实例14.1 XXX系统实例（传统软件工程项目实例）14.2 XXX系统实例（面向对象软件工程项目实例）14.3本章小结习题参考文献。
软件工程实用教程1-概述课件
认识软件开发过程模型
软件过程
通过定义若干框架活动来建立公共过程框架，每 一个任务集合都由软件工程工作任务、项目里程 碑、软件工程产品（交付物）和质量保证点组成， 通过多个任务集合来保证框架活动可被修改，以 适应不同软件项目特征和项目组的需要。
软件过程模型
软件开发（过程）模型是跨越整个生存期的系统 开发、运作和维护所实施的全部过程、活动和任
特征
限
行数
微型 1
1~4周 500以下
不必有严格的设计和测试文档
小型 1~2
1~6月 1k~2k
通常没有与其他程序的接口
中型 3~5
1~2年 5k~50k
需要有严格的文档50k~100k
超 大 100~1000 4~5年 1M(=1000k) 型
需要按照软件工程方法进行管
软件发展阶段最根本的变化
人们改变了对软件的看法 软件的需求是软件发展的动力 软件工作的范围从考虑程序的编写扩展到设计整
个软件生存期
目前：社会信息化、软件产业化的阶段过渡
软件危机
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。即包含两方面的问题： 如何开发软件、如何维护软件。
可行性研究
定义阶段
需求分析
需求说明书
概要设计 设计如何做的体系结构
设计说明书
详细设计
开发阶段
编码
源程序清单
维护阶段
测试 修改设计 运行维护
测试报告 维护报告
返回计划
评价
原型模型（RAPID PROTOTYPE MODEL）
原型模型（rapid prototype model） 是为了确定需求而提出的实际模型。打破传
软件的特点（1）
软件工程中的软件工程师入门教程
软件危机
20世纪60年代提 出软件危机，引起 了对软件工程的关
注和研究
IEEE软件工程标准的 发展
软件工程学科建立
IEEE发布了一系列 软件工程标准，推 动了软件工程的发
展
20世纪70年代， 软件工程作为一门
学科正式建立
软件工程的重要性
提高软件质量
通过规范的软件工程实践，提高软件产品的质量
降低开发成本
能让开发更加流畅。
调试工具与性能优化
调试工具概述
性能优化方法与实践
性能优化工具选择
常用的调试工具
实际项目中的性能 优化技巧
如何选择适合项目 的性能优化工具
持续集成与部署
持续集成工具介绍
常用的持续集成工具有哪些
持续部署流程
如何设计持续部署流程
持续集成的优势
持续集成对项目开发的好处
团队协作与沟通工具
第六章 软件工程未来发展方向
● 06
人工智能应用
智能算法、机器学习
影响
自动化、智能化
未来趋势
深度学习、强化学习
人工智能与软件工程
云计算与大数据
云计算概念
虚拟化、弹性伸缩
未来趋势
边缘计算、智能分 析
大数据影响
数据分析、决策支 持
物联网与软件工程
物联网技术的发展概述，探讨物联网对软件工程的挑 战，并展示物联网与软件工程结合的应用场景
有效的软件工程方法可以降低软件开发和维护的成本
提高开发效率
规范的软件开发流程可以提高开发团队的效率
计划阶段
确定软件需求 制定软件开发计划 预估项目资源和时间
软件生命周期管理
开发阶段
编写代码 进行单元测试 进行集成测试
软件工程完整PPT教程大纲
应对措施
针对不同类型的风险制定相应 的应对措施，包括预防、减轻、 转移等。
监控与调整
在项目执行过程中持续监控风 险状况，根据实际情况调整应 对措施。
06
CATALOGUE
软件维护与升级策略
软件维护类型及周期
纠正性维护 适应性维护 完善性维护 预防性维护
修复软件缺陷和错误，确保软件正常运行。周期根据错误严重性 和用户需求而定。
05
CATALOGUE
项目管理与团队协作
项目管理流程梳理
规划阶段
制定详细的项目计划，包括任 务分解、资源分配、进度安排 等。
监控阶段
对项目进度、质量、成本等方 面进行实时监控，及时发现问 题并调整。
项目启动
明确项目目标、范围、时间、 成本等关键要素，组建项目团 队。
执行阶段
按照项目计划逐步推进，确保 各项工作按时完成。
数据库设计步骤
包括概念设计、逻辑设计、物理设计 等。
数据库优化策略 如索引优化、查询优化、存储优化等。
数据库新技术 如分布式数据库、NoSQL数据库等。
界面设计原则及实例
界面设计原则
包括用户友好性、易用性、美观性等。
界面设计实例
包括桌面应用界面、Web应用界面、移动应 用界面等。
界面设计要素
如布局、色彩、字体、图标等。
包括电脑游戏、手机游戏、网络游戏等各类 游戏软件的开发。
涉及人工智能算法实现、机器学习模型训练 和应用等方面的软件开发。
02
CATALOGUE
需求分析与设计
需求分析方法与工具
需求分析过程
包括需求获取、需求确认、需求规格说明等步 骤。
常用需求分析方法
如面向数据流的分析、面向对象的分析等。
软件工程教程课后参考答案
软件工程教程课后参考答案第1章一、选择题（1）D （2）B （3）C （4）D （5）D （6）A （7）D二、简答题（1）什么是软件危机?软件危机表现在哪些方面?答：具体来说，软件危机出现的原因可以概括如下。
①忽视软件开发前期的需求分析。
②开发过程缺乏统一的、规范化的方法论指导。
③文档资料不齐全或不准确。
④忽视与用户之间、开发组成员之间的交流。
⑤忽视测试的重要性。
⑥不重视维护或由于上述原因造成维护工作的困难。
⑦从事软件开发的专业人员对这个产业的认识不充分，缺乏经验。
⑧没有完善的质量保证体系。
具体地说，软件危机的表现形式可以概括如下。
①软件开发费用和进度失控。
②软件系统实现的功能与实际需求不符。
③软件的可靠性差。
④软件难以维护。
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居高不下，且逐年上升。
⑦软件生产率提高的速度，远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势。
（2）简述软件和软件工程的定义以及软件工程的形成过程。
答：软件是计算机系统中与硬件相对应的另一部分，是一系列程序、数据及其相关的文档集合。
在这里，程序是按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合；数据是使程序能正常执行的数据结构；文档是是开发、使用和维护程序所需要的图文资料。
软件工程是应用计算机科学理论和技术以及工程管理原则和方法，按预算和进度，实现满足用户要求的软件产品的定义、开发、发布和维护的工程或进行研究的学科。
软件工程的发展经历了以下四个阶段。
① 20世纪70年代。
为了解决软件项目失败率高、错误率高以及软件维护任务重等问题，人们提出了软件生产工程化的思想，希望使软件生产走上正规化的道路，并努力克服软件危机。
人们发现将传统工程学的原理、技术和方法应用于软件开发，可以起到使软件生产规范化的作用。
② 20世纪80年代。
面向对象的方法与技术受到了广泛的重视，maltalk-80的出现标志着面向对象的程序设计进入了实用和成熟阶段。
软件工程初学者必读：入门教程(七)
软件工程初学者必读：入门教程1. 引言随着科技的迅猛发展，软件工程已经成为了一个极其重要的领域。
在这个数字化时代，软件无处不在，影响了我们的日常生活。
而成为一名优秀的软件工程师，就需要具备扎实的基础知识和广泛的实践经验。
本文将给软件工程的初学者提供一个入门教程，帮助他们快速入门并成为一名合格的软件工程师。
2. 认识软件工程首先，我们需要了解软件工程的基本概念和作用。
软件工程是一门综合性的学科，涉及计算机科学、数学、工程学等多个领域。
它的目标是通过系统化、规范化的方法来开发和维护软件，以提高软件的质量、可靠性和可维护性。
3. 学习编程语言作为一名软件工程师，掌握一门具体的编程语言是必不可少的。
选择一门适合你的编程语言并专心学习。
例如，Python是一门易于上手且功能强大的语言，适合初学者；Java是一门广泛应用于企业级开发的语言，学习Java可以打开更多的就业机会。
4. 学习数据结构与算法数据结构和算法是软件工程中最基本的核心知识。
数据结构是组织和存储数据的方式，而算法是解决问题的步骤和方法。
学习常见的数据结构（如数组、链表、栈、队列等）和算法（如排序、查找、递归等）能够提高你的编程能力和解决问题的能力。
5. 开始实践项目理论是学习的基础，但实践是提高的关键。
通过参与实际项目，你能够学到更多的知识和技能。
尝试参与开源项目或者自己动手完成一个小型的项目，这样能够锻炼你的实践能力和团队协作能力。
6. 学习代码管理工具在软件开发过程中，代码管理工具是非常重要的。
Git是目前最流行和广泛使用的版本控制系统。
学习使用Git可以方便地管理你的代码，跟踪代码的版本，并与他人进行协作开发。
7. 学习软件开发过程软件开发是一个复杂而又规范的过程。
学习软件开发过程可以帮助你更好地组织和管理项目。
软件开发过程通常包括需求分析、设计、编码、测试和部署等阶段。
熟悉软件开发的各个环节，并掌握一些常用的软件开发方法和流程（如敏捷开发和迭代开发），有助于项目的顺利进行。
《软件工程学》入门
软件项目管理方法
1ห้องสมุดไป่ตู้
项目组织和人员管理
2
确定角色和责任，分配任务和资源，建
立有效的沟通和团队合作。
3
软件度量和质量保证
4
制定度量指标和方法，评估和提高软件 质量和可维护性。
计划和控制
明确项目目标和任务，制定进度安排和 计划，实施质量、风险和变更控制。
项目评审和监督
对项目进展和成果进行评估和监管，及 时发现和纠正问题。
软件需求工程
用户需求
收集、分析和规格化用户需求，确保开发出的软件 满足用户期望。
质量需求
定义和优化软件性能、可靠性、安全性等方面的质 量需求。
功能需求
制定和验证软件的功能需求，确保软件实现了预期 的功能。
软件设计和编码
结构架构设计
确定软件的整体结构和组成， 分析和设计模块之间的关系。
详细设计
根据需求和结构设计转化为 实现细节，编写详细的设计 文档。
软件工程学入门
软件工程学是指按照综合原理、方法和工具设计、建造、测试和维护软件， 以有效和经济的方式满足用户需求的学科。
软件工程的原则和流程
1 原则
软件开发的正确性、严格性、可靠性、可检测性和可维护性等原则。
2 流程
需求分析、设计、编码、测试、交付和维护等流程。
3 挑战
如何平衡可靠度和发布日期，如何处理需求变化，如何选择正确的工具和技术。
演化
根据新的用户需求和技术进步，对软件进行扩展和 重构。
编码和调试
根据设计文档编写代码，进 行单元测试和集成测试，排 除程序中的错误。
软件测试和质量保证
1
动态测试
2
通过构建完整的系统，对其功能、性能 和可靠性进行验收测试和系统测试。
软件工程中的软件工程师进阶教程
需求获取与分析
需求获取的方法
包括访谈、问卷调 查、原型演示等
需求变更管理
跟踪需求变更、评 估影响并及时处理
需求分析的技术
如数据流图、数据 字典、状态图等
需求规格化
需求文档的编写
详细描述需求的功 能、性能和约束
需求跟踪与管理
追踪需求状态、变 更和版本，确保项
目进度和质量
需求验证与确认
数据驱动设计
数据驱动设计是一种以数据为核心进行系统设计的方法。 通过分析系统中的数据流和处理过程，设计出高效、可 靠的系统架构，提高系统的性能和可维护性。数据驱动 设计将数据视作系统设计的基础，通过数据间的关系和
变化规律来指导系统结构的设计。
章节
Part ● 04
第4章 软件开发与编程
编程语言选择
版本迭代可以持续改进软件，加入新功能，修 复bug，提高用户体验。通过不断地迭代，软 件可以实现持续更新，与用户需求保持同步。
软件升级与版本迭代
用户反馈与优化
根据用户反馈改进软件 保持软件适应用户需求
不断改进的产品设 计
持续改进产品功能 优化用户交互体验
总结
软件维护与优化是软件工程师必备的技能，通过代码重 构、性能优化和版本迭代，可以不断提升软件质量和用 户满意度。持续改进是软件工程中重要的一环，使软件
总结
软件需求工程是软件工程中至关重要的一部分，通过对 用户需求和系统需求的获取、分析、规格化等过程，可 以确保软件开发过程顺利进行、符合用户需求和期望，
从而提高软件质量、降低开发成本。
章节
Part ● 03
第3章 软件设计与架构
软件设计原则
软件设计原则是指导软件设计和架构的基本准 则和规范。其中SOLID原则包括单一职责原 则、开闭原则、里氏替换原则、接口隔离原则 和依赖反转原则。设计模式是解决软件设计中 常见问题的经验总结，而模块化和抽象化则是 将复杂系统分解为可管理的模块和提取通用性
《软件工程学》入门课件
信息隐蔽
由 parnas 方法提倡的信息隐蔽是指，每个模块的实现细节对于其它模块来说是隐蔽的。也就是说，模块中所包含的信息（包括数据和过程）不允许其它不需要这些信息的模块使用。
模块的独立性
模块（Module） “模块”，又称“组件”。它一般具有如下三个基本属性:功能：描述该模块实现什么功能逻辑：描述模块内部怎么做状态：该模块使用时的环境和条件
开发阶段的信息流
程序模块
测试
编码
设计
信息域需求
功能与性能需求
数据设计
过程设计
系统结构设计
组装好的有效的软件
软件设计是后续开发步骤及软件维护工作的基础。如果没有设计，只能建立一个不稳定的系统结构
软件设计任务
从工程管理的角度来看，软件设计分两步完成。 概要设计，将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。 详细设计，即过程设计。通过对结构表示进行细化，得到软件的详细的数据结构和算法。
软件设计过程
1. 制定规范在进入软件开发阶段之初，首先应为软件开发组制定在设计时应该共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。包括:
阅读和理解软件需求说明书，确认用户要求能否实现，明确实现的条件，从而确定设计的目标，以及它们的优先顺序 根据目标确定最合适的设计方法 规定设计文档的编制标准 规定编码的信息形式，与硬件，操作系统的接口规约，命名规则
控制耦合 (Control Coupling) 如果一个模块通过传送开关、标志、名字等控制信息，明显地控制选择另一模块的功能，就是控制耦合。
外部耦合（External Coupling）
一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。公共耦合（Common Coupling）
软件工程入门教程1
制作人： 时间：2024年X月
目 录
第1章 软件工程概述 第2章 软件开发过程 第3章 软件需求分析 第4章 软件设计 第5章 软件测试
第6章 软件质量保障
●01
第一章 软件工程概述
什么是软件工程
软件工程是一种将系统化、规范化、量化的方法 应用于软件的开发、运行和维护的学科。其目的 在于提高软件开发的效率和质量，降低开发成本。 软件工程师的职责包括需求分析、设计、编码、
测试和部署
软件开发生命周期
需求分析
编码
设计
测试
确定软件系统需要 实现的功能和性能
根据设计规范编写 代码
制定软件系统的结 构和组件
验证软件系统是否 符合需求
软件工程的重要性
提高软件质量
通过规范化的方法提升软件质量
管理开发成本
减少开发阶段的成本支出
缩短开发周期
提高开发效率，缩短项目周期
软件工程的发展历史
它们可以更好地组织和管理软件系统。
设计模式
种类和分类
实际应用案例
应用提高质量
设计模式的常见分 类和特点
设计模式在实际项 目中的应用场景
如何应用设计模式 来提高软件设计的
质量
UML建模
基本概念
类图 时序图 活动图
用途
分析与设计 交流与沟通 文档生成
建模图形
类 关联 继承
符号
实线 虚线 箭头
●05
辑是否正确
验证系统在不同负 载情况下的响应时
间和稳定性
自动化测试
自动化测试是利用工具和脚本执行测试活动的过 程。其优势包括提高测试效率、减少人为错误、 节省成本。适用于重复性高、稳定性要求高的测
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第1章 传统软件工程概述
计算机系统的发展 软件、软件生存周期和软件生存周期过程 软件生存周期模型 软件工程定义
第1章 传统软件工程概述
进入60年代，人们开始逐渐认识到了确实存在着“软 件危机” 这样一个事实。例如：
软件生产不能满足日益增长的需要 软件开发成本和开发进度估计往往不准确 软件开发人员和用户之间信息交流不充分，用户对完成的软
软件生存周期模型是稳定有效和普遍适用的
1.3 软件生存周期模型
软件生存周期过程可分为
基本生存周期过程
获取过程、供应过程、开发过程、运作过程和维护过程等
支持生存周期过程 组织生存周期过程
软件生存周期模型仅对软件的开发、运作、维护过 程有意义，在ISO12207和ISO9000-3中都提到软件 生存周期模型，它包括：瀑布模型、渐增模型、演 化模型、螺旋模型、喷泉模型和智能模型等
《软件工程》教材与教参
教材
《软件工程学教程》(第二版)，周苏等编著，科学出版社，2004
教学参考书
《软件工程》[美]，黄柏素等译，机械工业出版社，1999 GB/T8566-2001《信息技术 软件生存周期过程》 GB/T8567-1988《计算机软件产品开发文件编制指南》
周课时：5课时/周 * 12
件满意度很低 软件价格昂贵，软件成本在整个计算机系统中所占的比例急
剧上升，软件已成为许多计算机系统中花钱最多的项目 软件质量难以保证 软件可维护性差，程序中的错误很难改正，适应性或完善性
维护都极其困难
第1章 传统软件工程概述
导致危机问题的一个重要原因，是由于软件研制和 维护本身是工程性的任务，但软件人员采取的方式 却未能工程化
为克服软件危机，人们开始考虑采用工程化方法和 工程途径来研制和维护软件
第1章 传统软件工程概述
60年代末至70年代初开始，逐渐发展起一组总称为 “软件工程”的技术
这些技术把软件作为一个工程产品来处理：它需要计划、 分析、设计、实现、测试以及维护
软件工程学主要研究软件结构、软件设计方法论、软件工 具、软件工程标准和规范，以及与软件工程有关的理论等
“喷泉”一词本身就体现了迭代和无间隙的特性
软件的某个部分常常被重复工作多次，相关对象在每次 迭代中随之加入渐进的软件成分
无间隙是指在各项活动之间无明显边界，如分析和设计 活动之间没有明显的界限。由于对象概念的引入，表达 分析、设计、实现等活动只用对象类和关系，从而可以 较为容易地实现活动的选代和无间隙，使其开发自然地 包括复用
1.2 软件和软件生存周期
国家标准 GB/T8566-2001《信息技术 软件生存周 期过程》将软件生存周期划分为以下8个阶段
可行性研究与计划 需求分析 概要设计 详细设计 实现 (包括单元测试) 组装测试 (即集成测试) 确认测试 使用和维护
1.2 软件和软件生存周期
GB/T8567-88《计算机软件产品开发文件编制指南》 建议在软件的开发过程中编制下述14种文件
计划 需求分析
评价
运行 测试
设计
编码
图1-5 软件生存周期循环
计划
需求分析
软件开发
设计 编码
编码
设计
测试 运行
维护循环
需求分析 计划
评价
图1-6 具有维护循环的软件生存周期
1.3.2 渐增模型
是指从一组给定的需求开始，通过构造一系列可执行的 中间版本来实施开发活动
第一个中间版本纳入一部分需求，下一个中间版本纳入更多的需 求，依此类推，直到系统完成
通常把第一次试验性开发出来的软件称为原型。这种开发模型可以 减少由于需求不明给开发工作带来的风险
与渐增模型的区别是：演化模型承认需求不能被完全了解，且不能 在初始时就确定。在该模型中，需求一部分被预先定义，然后在每 个相继的中间版本中逐步完善
对所有的中间版本，开发过程中的活动和任务通常接同一顺序被重 复使用。维护过程和运作过程可以与开发过程平行地使用。获取过 程、供应过程、支持过程和组织过程通常与开发过程平行地使用
沿着螺旋线旋转，在笛卡儿坐标的四个象限上分别表达了 四类活动
制定计划、风险分析、实施开发、客户评估
制定计划
决定目标 方案与限制
提交线 评审
客户评估
需求计划
集 成
开发 计 划
与
测
试
累计成本
风险分析
风
险
分
评价方案、识别 风险、消除风险
风
险分
析
风 险 分析
析
原型1
原型2 原型3
可运行 原型
生存期
计划
该模型通常用来指导大型软件项目的开发。
它将开发划分为制订计划、风险分析、实施开发和客户评 估四类活动。沿着螺旋线每转一圈，表示开发出一个更完 善的新的软件版本
如果开发风险过大，开发机构和客户无法接受，项目有可 能就此终止；多数情况下，会沿着螺旋线继续下去，自内 向外逐步延伸，最终得到满意的软件产品
中间版本1 D
C/T
I/AS
中间
版本2
R
D
C/T
I/AS
中间版本n
D
C/T
可能的信息流
R：需求 C/T：编码/测试 D：设计 I/AS：安装和验收支持
图1-7 渐增模型示意
I/AS
1.3.3 演化模型
主要针对事先不能完整定义需求的软件项目开发
对需要开发的软件给出基本需求，作第一次试验开发，其目标仅在 于探索可行性和弄清需求，取得有效的反馈信息，以支持软件的最 终设计和实现
演化
维护 确认 实现 设计 分析
图1-10 喷泉模型
1.3.6 智能模型
也称为基于知识的软件开发模型，它是知识工程与软件工 程在开发模型上结合的产物
它的维护不在程序一级上进行，把问题的复杂性大为降低， 从而可以把精力更加集中于具体描述的表达上，即维护在 功能规约一级进行
具体描述可以使用形式功能规约，也可以使用知识处理语 言描述等等，因而必须将规则和推理机制应用到开发模型 中，所以必须建立知识库，将模型本身、软件工程知识和 特定领域的知识分别存入知识库，由此构成某一领域的软 件开发系统
需求 确认
软件 需求
设计确认 与验证
实现
验收 测试
软件 产品
详细设计
设计
单元 编码
测试 集成与
测试
实施开发
开发、验证下一 产品
图1-9 螺旋模型
1.3.5 喷泉模型
是由B. H. So11ers和J. M. Edwards于1990年提出的 一种开发模型，主要用于采用面向对象技术的软件 开发项目
范围确定之后，系统工程师必须考虑多种能潜在地满足项目范围的、 可供选择的配置。在综合考虑了各项因素之后，选择其中的一种配 置，并将系统的功能分配给系统的各个部分
硬件
概念
系统分析和定义
综合考 虑
软件
硬件工程
软件工程
图1-1 计算机系统工程
1.2 软件和软件生存周期
《中国大百科全书》给软件下的定义是：软件是 计算机系统中的程序和有关文件
可行性研究报告
用户手册
项目开发计划
操作手册
软件需求说明书
模块开发卷宗
数据要求说明书
测试计划
概要设计说明书
测试分析报告
详细设计说明书
开发进度月报
数据库设计说明书
项目开发总结报告
计划阶段
可行性研究 与计划
需求分析
图1-2 软件生存周期的瀑布模型
开发阶段
设计 实现
维护阶段
测试 使用和维护
软件工程学教程
《软件工程》课程说明
实际上课时间：去除长假1周，共12周，第13周复习/考试 教学要求及考试范围覆盖《软件工程学教程》全书各章 教材中的“习题”按教师要求完成并计入本课程的“平时成
绩” 本课程上机实验的主要内容是
以指定或自选开发项目为基础 依据国家标准的有关规定 编制软件生存周期各阶段的软件文档 主要文档作为期中考核内容 初步了解 Sybase PowerDesigner 和 Microsoft Project
获取需求 需求分析 具体描述
优化
程序
验证 维护
调整
知识库/ 专家系统
图1-11 智能模型
1.4 软件工程定义
定义一：科学知识在设计和构造计算机程序，以及开发、 运作和维护这些程序所要求的有关文档编制中的实际应用
但是，软件已经取代硬件成为系统中设计起来最困难、最不 容易成功 (按时完成和不超过预计的成本) ，而且是最不易 管理的部分
另一方面，随着以计算机为基础的系统在数量、复杂程度和 应用范围上的不断增长，对软件的需求却仍然有增无减
1.1.1 计算机系统及其软件的发展
软件发展的历史与计算机系统发展紧密相关
1.3.1 瀑布模型
瀑布模型是1970年W. Royce提出的最早的软件开发模型 软件维护构成了生存周期的循环表示 如果把软件维护看作是软件的二次开发，便有了软件生存
周期的b形表示 在评价瀑布模型时，应考虑以下的相关风险
需求未被充分理解 系统太大而一次不能做完所有的事 事先打算采用的技术迅速发生变化 需求迅速发生变化 有限的资源 无法利用某一中间产品
软件生存周期模型能清晰、直观地表达软件开发全过程， 明确规定了开发工作各阶段所要完成的主要活动和任务， 以作为软件项目开发工作的基础
对于不同的软件系统，可以采用不同的开发方法、使用不 同的程序设计语言以及各种不同技能的人员参与工作、运 用不同的管理方法和手段等，以及允许采用不同的软件工 具和不同的软件工程环境
一个软件产品的生存周期可以划分成若干个互相区别而又 有联系的阶段，每个阶段中的工作均以上一阶段工作的结 果为依据，并为下一阶段的工作提供了前提