第1章软件工程学概述[2]
第1章软件工程学概述
1.2.1 软件工程的概念
诸多软件工程的定义所揭示的软件工程 的本质认识是一致的：
软件工程一般更关注于大型软件系统的开发； 其中心任务是控制整个软件系统的复杂性，提高软 件开发的效率，加强人员和技术的管理，更好地满 足用户的需要。
1.2.2 软件工程的基本原理
（1）用分阶段的生命周期计划严格管理
（2）软件产品质量较差，可靠性低。
软件开发过程中不能坚持严格的审查、复审和测试， 使得软件可靠性差、质量问题多。
1.1.2 软件危机的表现
（3）用户对开发出来的软件产品不满意。
开发人员与用户之间的交流不充分，仅对用户需求 有了一个模糊的认识就匆忙开始写程序。这样的结果就 是用户对于所谓已经完成的软件很不满意。
1.1.1 软件危机的定义
➢ 定义
“在计算机软件的开发和维护过程 中所遇到的一系列严重的问题。”
1.1.2 软件危机的表现
（1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。
实际成本往往大大超过估计成本，或开发进度比计 划推迟几个月或一年以上。这种现象极大地影响了软件 开发组织的信誉，也会引起用户的强烈不满。
1.1.1 软件的定义
➢ 软件的经典定义：
软件=“完成特定功能的程序+数据结构+文档”
➢ 软件的特征：
1、软件是开发的，而不是制造的； 2、软件不磨损，但退化； 3、自定义。
1.1.1 软件的定义
➢ 软件发展中的相关问题：
硬件的发展超过软件； 现有软件与用户的要求矛盾； 软件失败导致“灾难性后果”； 需要高质量、高可靠性的软件； 设计的问题使升级和维护十分困难。
（4）软件常常是不可维护的。
在实际项目中，很多程序的错误往往难以修改，而 且不能适应软硬件环境的变化，也无法添加用户需要的 一些新功能。
第一章软件工程学概述选择题
第一章软件工程学概述选择题1．软件是一种( )产品。
A．有形 B．逻辑C．物质 D．消耗2．软件工程学的目的应该是最终解决软件生产的( )问题。
A．提高软件的开发效率 B．使软件生产工程化C．消除软件的生产危机 D．加强软件的质量保证3．与计算机科学的理论研究不同，软件工程是一门( )学科。
A．理论性 B．工程性 C．原理性 D．心理性4．软件危机的主要原因有( )。
①软件本身的特点②用户使用不当③硬件可靠性差· ④对软件的错误认识⑤缺乏好的开发方法和手段A．③④ B．①②④C．①⑤ D．①③5．在计算机软件开发和维护中所产生的一系列严重的问题通常称为软件危机，这些问题中相对次要的因素是( )。
A．文档质量 B．开发效率C．软件功能 D．软件性能6．软件工程与计算机科学性质不同，软件工程着重于( )。
A．原理探讨 B．理论研究C．建造软件系统 D．原理的理论7．软件工程学科出现的主要原因是( )。
A．计算机的发展B．其他工程科学的影响C．软件危机的出现D. 程序设计方法学的影响8．软件工程方法学的研究内容包含软件开发技术和软件工程管理两个方面，其期望达到的最终目标是( )。
A．软件开发工程化B．消除软件危机C．实现软件可重用D．程序设计自动化9．由于软件生产的复杂性和高成本性，使大型软件的生存出现危机，软件危机的主要表现包括了下述( )方面。
①生产成本过高②需求增长难以满足③进度难以控制④质量难以保证A．①② B．②③ c．④ D．全部10．软件工程方法学中的软件工程管理是其中的一个重要内容，它包括软件管理学和软件工程经济学，它要达到的目标是( )。
A．管理开发人员，以开发良好的软件B．采用先进的软件开发工具，开发优秀的软件c．消除软件危机，达到软件生产的规模效益D．以基本的社会经济效益为基础，工程化生产软件11．软件工程方法学的目的是使软件生产规范化和工程化，而软件工程方法得以实施的主要保证是( )。
第1章软件工程概述
第1章软件工程概述软件工程的研究领域包括软件的开发方法、软件周期以及软件工程的实践等。
软件危机与软件工程的起源1. 计算机系统的发展历程20 世纪 60 年代中期以前，是计算机系统发展的早期：软件为每个具体应用而专门编写的。
软件实质为规模较小的程序，编写容易，没有系统化的方法，对软件开发工作更没有进行任何管理。
编写者和使用者为同一个（或同一组）人。
软件设计只是一个模糊的过程，除了程序清单之外，没有其他文档资料。
20 世纪 60 年代中期到 70 年代中期，是计算机发展的第二代：硬件发展：多道程序、多用户系统引入了人机交互的新概念，使硬件和软件的配合上了一个新层次。
实时系统能够从多个信息源收集、分析和转换数据，使得进程控制能以毫秒而不是分钟来进行。
在线存储技术的进步导致了第一代数据库管理系统的出现。
软件发展：软件个体化特性。
软件数量极具膨胀。
在程序运行时发生的错误必须设法改正。
用户有了新的需求时必须相应的修改程序。
硬件或操作系统更新时，通常需要修改程序以适应新的环境。
软件维护工作，以令人吃惊的比例耗费资源，许多程序的个体化特性使得它们最终成为不可维护的。
2. 软件定义：软件是由一个完整的配置组成：程序：能够完成预定功能和性能的可执行的指令序列。
数据：是使程序能够适当地处理信息的数据结构。
文档：是开发、使用和维护程序所需要的图文资料。
1983 年 IEEE 对软件的定义：计算机程序、方法、规则、相关的文档资料、运行程序时所必须的数据。
特点：1) 软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体。
2) 软件的生产与硬件不同。
在软件开发过程中没有明显的制造过程。
3) 在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械磨损，老化问题。
4) 软件成本相当高。
3. 软件危机介绍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。
软件危机包含两方面问题：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。
软件工程-张海藩 编著 复习提纲1-6章
第一章软件工程学概述第一节软件危机1.为了消除软件危机，20世纪60年代后期形成了新学科：计算机软件工程学。
2.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。
（这些问题不是不能运行的软件才仅仅具有的，几乎所有的软件都不同程度存在这些问题。
）3.软件危机包含两个方面的问题：1．如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求。
2．如何维护数量不断膨胀的已有软件。
4.产生软件危机的原因（page4—图1.1）1.一方面与软件本身的特点有关2.另一方面也和软件开发与维护的方法不正确有关。
5.软件不同于一般程序，它的一个显著特点是：“规模庞大”。
6.软件开发流程：1. 问题定义：（确定要求解决的问题是什么）2. 可行性研究：（决定该问题是否存在一个可行的解决办法）3. 需求分析：（深入具体的了解用户需求）进入开发时期:对软件设计概要设计详细设计编写程序（全部工作量10%—20%）测试交付使用7.软件产品的配置：包括：程序、文档、数据8.软件危机的一些典型表现：1.对软件开发成本和进度的估计常常不准确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。
第二节软件工程1.软件工程定义软件工程是：把系统的、规范的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把工程应用于软件；2. 软件工程方法学包含3个要素：方法、工具和过程。
3. 软件工程方法学： 1. 传统方法学2. 面向对象方法学4. 面向对象方法学的4个特点：（1）把对象（object）作为融合了数据及在数据上的操作行为的统一的软件构件。
（2）把所有的对象都划分成类（class）。
（3）按照父类（基类）与子类（派生类）的关系，把若干个相关类组成一个层次结构的系统（也成为类的等级）。
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”）
第1章软件工程学概述
（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。
第1章 软件工程学概述
Robert Martin Arie van Bennekun Alistair Cockburn Ward Cunningham Martin Fowler
31
软件过程：敏捷开发
开发原则
尽早地、持续地交付有价值的软件来使客户满意。
即使到了开发后期，也欢迎改变需求。敏捷过程利用变化来为客户创造 竞争优势。 经常交付可工作的软件，其时间间隔可以是几周到几个月。 开发期间，业务人员和开发人员必须天天在一起工作。 最有效果的、最有效率的传递信息的方法，就是面对面的交谈。 首要的进度度量标准是工作的软件。 简单是根本的 ……
2013-7-16
重构：建造产品的过程中不断地调整设计 上海大学计算机学院
33
各种生命周期模型的比较
第1章 软件工程学概述
软件危机
软件工程
软件生命周期
软件过程
2013-7-16
上海大学计算机学院
1
软件危机
软件发展的四个阶段
1. 1950’s~1960’s中
规模较小，个体开发
2. 1960’s中~1970’中
软件作坊，产品软件 “软件危机” 出现，“软件工程” 学科诞生(1968年)
3. 1970’中 ~1980’s
方法
2013-7-16
上海大学计算机学院
10
软件工程
传统方法学
也称为生命周期方法学或结构化范型
采用结构化技术(结构化分析、设计和实现) 结构化范型要么面向行为，要么面向数据
面向对象方法学
把数据和行为看成同等重要，以数据为主线， 把数据和对数据的操作紧密地结合
4个要点
面向对象方法=对象+类+继承+用消息通信
第一章软件工程学概述填空题
第一章软件工程学概述填空题1.软件工程需要解决的问题，有( )、( )、( )、( )、( )。
2．到目前为止，软件生产的发展经过了三个阶段，即( )、( )、( )。
3．计算机科学中的研究成果均可用于软件工程，但计算机科学侧重于( )，而软件工程侧重于( )。
4．软件工程要用管理科学的方法和原理进行( )。
5．软件工程是用科学知识和技术原理来( )、( )、( )软件的一门学科。
6．软件工程研究的主要内容包括软件开发技术和软件开发管理两个方面。
在软件开发技术方面，主要是研究( )、( )、( )。
在软件开发管理方面，主要是研究( )、( )、( )。
7．作为一门交叉学科，软件工程具有很强的综合性，它涉及( )、( )、( )、( )等领域。
8．软件工程要用工程科学中的观点来进行( )、( )、( )。
9．计算机程序及其说明程序的各种文档称为。
计算任务的处理对象和处理规则的描述称为( )。
有关计算机程序功能、设计、编制、使用的文字或图形资料称为( )。
10．软件工程要用( )的方法建立软件开发中的各种模型和各种算法，如可靠性模型，说明用户需求的形式化模型等。
11．软件生存周期是指一个软件从提出开发要求开始直到该软件报废为止的整个时期。
通常，软件生存周期包括( )、( )、( )、( ) 、( )、( )、( )等活动，可以将这些活动以适当方式分配到不同阶段去完成。
12．开发软件工具的主要目的是为了提高软件生产率和改善( )。
13．一个组织中的CASE系统遵循从初始需求到完全废弃这一生存期，CASE生存期各步骤如下：(1)CASE( )；(2)CASE( )(3)CASE( )(4)CASE( )；(5)CASE( )；(6)( )。
14．软件开发环境是相关的一组( )的集合，它支持一定的软件开发方法或按照一定的软件开发模型组织而成的。
15．环境集成主要有( )、界面集成、控制集成、( )、过程集成。
经典：第1章[2]-软件工程学范畴
![经典：第1章[2]-软件工程学范畴](https://img.taocdn.com/s3/m/d0d70f8f81c758f5f61f6762.png)
四、软件工程学的范畴
1. 软件开发技术 ➢ 软件开发方法学 ➢ 软件工具 ➢ 软件工程环境
2. 软件工程管理 ➢ 软件管理学 ➢ 软件经济学 ➢ 软件度量学
7
1. 软件开发方法学 软件方法学是指组织软件生产过程的一系列方法、技术和规
范。通常将软件开发全过程中使用的一整套技术方法的集合称为 方法学(methedology)，也称为范型(paradigm)。
二、两类软件工程方法
1.传统软件工程 结构化开发方法 软件分析→总体设计→详细设计→面向过程的编码→测试 2.面向对象软件工程 面向对象的开发方法 软件分析与对象抽取→对象详细设计→面向对象的编码→测试
19
1.4 软件工程知识体系及知识域
1
一、定义
在NATO会议上，Fritz Bauer对软件工程的定义是： “软件工程就是为了经济地获得可靠的且能在实际机器上有效
地运行的软件，而建立和使用完善的工程原理。” 1993年IEEE给出的定义：
“软件工程是：① 把系统的、规范的、可度量的途径应用于软 件开发、运行和维护过程，也就是把工程应用于软件；② 研究① 中提到的途径。”
12
2.软件工具 在软件开发的整个过程中，辅助软件开发的软件。 软件工具有：需求分析工具、软件设计工具、编译工具、编辑
工具、软件测试工具、软件配置工具。
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3.软件工程环境 方法与工具相结合，再加上配套的软、硬件支持就形成环境。
4、软件工程管理 为了按照进度及预算完成开发计划，实现预期的经济和社会
4
生产率与成本密切相关 生产率的提高往往意味着开发周期的缩短，成本下降。
生产率与质量之间也有着内在的联系 表面上看，追求高质量会延长软件开发时间，并因此增加了
软件工程导论复习重点总结 很全(第六版)
第1章软件工程学概述1.1 软件危机1.1.1 软件危机的介绍软件危机(软件萧条、软件困扰)：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。
软件危机包含下述两方面的问题：如何开发软件，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。
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。
1.1.2 产生软件危机的原因（1）与软件本身的特点有关（2）与软件开发与维护的方法不正确有关1.1.3 消除软件危机的途径对计算机软件有正确的认识。
认识到软件开发是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目。
应该推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功技术和方法，并继续研究探索。
应该开发和使用更好的软件工具。
总之，为了解决软件危机，既要有技术措施(方法和工具)，又要有必要的组织管理措施。
1.21.2.1 软件工程的介绍软件工程：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，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它，这就是软件工程。
（期中考）软件工程的本质特性：软件工程关注于大型程序的构造软件工程的中心课题是控制复杂性软件经常变化开发软件的效率非常重要和谐地合作是开发软件的关键软件必须有效地支持它的用户在软件工程领域中是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1.2.2 软件工程的基本原理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结果应能清楚地审查开发小组的人员应该少而精承认不断改进软件工程实践的必要性1.2.3 软件工程方法学软件工程包括技术和管理两方面的内容。
软件工程导论第1章(第4版)
软件工程导论 （第4版）
张海藩 编著
总目录
第1章 软件工程学概述 第8章 维护
第2章 可行性研究
第9章 面向对象方法学引论
第3章 需求分析
第10章 面向对象分析
第4章 形式化说明技术 第11章 面向对象设计
第5章 总体设计
第12章 面向对象实现
第6章 详细设计
第13章 软件项目管理
测试、综合测试又称为系统实现。 设计出实现目标系统的方案，设计程序的体系结构。 确定实现模块功能所需要的算法和数据结构； 设计出程序的详细规格说明； 用适当的程序设计语言写出正确的容易理解、容易维护的
程序模块并进行单元测试； 根据设计的软件结构，把各模块装配起来并进行测试； 通过对软件测试结果的分析预测软件的可靠性； 写出测试计划和详细测试方案并记录实际测试结果； 按照规格说明书的规定，由用户对目标系统进行验收。
第7章 实现
第1章 软件工程学概述
软件成为独立的商品 计算机应用的普及，促使人们对软件的品种、
数量、功能、质量等提出了越来越高的要求 在1970前，计算机硬件工程技术由于电子技术
的发展而建立 重视软件开发过程、方法、工具和环境的研
究—软件工程
1.1 软件危机 一.软件
1.软件的定义 软件是能够完成预定功能和性能的可执行的计算
2. 产生软件危机的原因
（1）软件开发个体化，采用了错误的方法和技术，无设计资 料留存； （2）软件规模的增长，使得软件的复杂度增加，软件的可靠 性随软件规模的增长而下降，质量保证越来越困难； （3）软件维护费用急剧上升。
据统计，软件维护费用大约占到软件总花费的2/3； （4）软件生产技术进步缓慢，是加剧软件危机的重要原因。
软件工程概述
第1章 软件工程概述
二、软件危机
20世纪60年代末70年代初，西方工业发达国 家经历了一场“软件危机”。这场软件危机表现 在：一方面软件十分复杂，价格昂贵，供需差日 益增大，另一方面软件开发时又常常受挫，质量 差，指定的进度表和完成日期很少能按时实现， 研制过程很难管理，即软件的研制往往失去控制。 我们称软件开发和维护过程中所中遇到的这一系 列严重问题为软件危机。
1.2 软件的发展和软件危机
一、计算机系统的发展历程 第一代（20世纪60年代中期以前）：程序设计阶段。 第二代（从20世纪60年代中期到70年代中期）：程
序系统阶段——“软件工程” 学科诞生。 第三代（从20世70年代中期到80年代中期）：软
件工程阶段。 第四代（从20世纪80年代中期至今）：软件产业在
第1章 软件工程概述
二、软件开发模型
1.瀑布模型：将软件生存周期的各项活动规定为依 照固定顺序连接的若干阶段工作，形如瀑布流水， 最终得到软件产品。
如同任何其他事物一样，软件也有一个孕育、诞生、成长、成熟、衰亡的生存过程，一般称之为计算机软件的生存期。
第1章 第1章
软软软件件件工工程程概概工述述 程下的定义为：软件工程是开发、运
行、维护和修复软件的系统方法，其中“软
件”的定义为：计算机程序、方法、规则、
相关的文档资料以及在计事机上运行时所必
第1章 软件工程概述
（2）可行性研究：任务是为前一阶段提出的问 题寻求一种至数种在技术上可行、且在经济上有 较高效益的解决方案。
第1章 软件工程概述
2．软件开发时期
（1）需求分析：弄清用户对软件系统的全部需求， 主要是确定目标系统必须具备哪些功能。
软件工程_张海蕃
张海藩 编著
软件工程导论 （第4版）
总 目 录
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 软件工程学概述 可行性研究 需求分析 形式化说明技术 总体设计 详细设计 实现
总 目 录
第8章 维护 第9章 面向对象方法学引论 第10章 面向对象分析 第11章 面向对象设计 第12章 面向对象实现 第13章 软件项目管理
(6) 软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐 年上升。由于微电子学技术的进步和生产自动化程 度不断提高，硬件成本逐年下降，然而软件开发需 要大量人力，软件成本随着通货膨胀以及软件规模 和数量的不断扩大而持续上升。美国在1985年软件 成本大约已占计算机系统总成本的90%。 (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。软件产品“供不应求” 的现象使人类不能充分利用现代计算机硬件提供的 巨大潜力。
应该推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功 的技术和方法，并且研究探索更好更有效的技术和 方法，尽快消除在计算机系统早期发展阶段形成的 一些错误概念和做法。 应该开发和使用更好的软件工具。正如机械工具可 以“放大”人类的体力一样，软件工具可以“放大” 人类的智力。在软件开发的每个阶段都有许多繁琐 重复的工作需要做，在适当的软件工具辅助下，开 发人员可以把这类工作做得既快又好。如果把各个 阶段使用的软件工具有机地集合成一个整体，支持 软件开发的全过程，则称为软件工程支撑环境。
1983年IEEE为软件下的定义是：计算机程序、方 法、规则、相关的文档资料以及在计算机上运行程 序时所必需的数据。虽然表面上看来在这个定义中 列出了软件的5个配置成分，但是，方法和规则通 常是在文档中说明并在程序中实现的。 更重要的是，必须充分认识到软件开发不是某种个 体劳动的神秘技巧，而应该是一种组织良好、管理 严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目。 必须充分吸取和借鉴人类长期以来从事各种工程项 目所积累的行之有效的原理、概念、技术和方法， 特别要吸取几十年来人类从事计算机硬件研究和开 发的经验教训。
软件工程导论全套精品课件(第六版)(张海潘编著)
2
第1章 软件工程学概述
引言
3
主要内容
1.1 软件危机 1.2 软件工程 1.3 软件生命周期
1.4 软件过程
第1章 软件工程学概述
主要内容
4
主要内容
1.1 软件危机 1.2 软件工程 1.3 软件生命周期
1.4 软件过程
第1章 软件工程学概述
1.1 软件危机
1.1 软件危机
1.1.1 软件危机的介绍
14
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，以经济地开发出高质量的 软件并有效地维护它，这就是软件工程。
第1章 软件工程学概述
1.2.1
软件工程的介绍
软件工程
1968年在第一届NATO会议上曾经给出了软件工程的一个
15
早期定义：“软件工程就是为了经济地获得可靠的且能在 实际机器上有效地运行的软件，而建立和使用完善的工程 原理。” 1993年IEEE进一步给出了一个更全面更具体的定义： “软件工程是： ①把系统的、规范的、可度量的途径应用 于软件开发、运行和维护过程，也就是把工程应用于软件； ②研究①中提到的途径。
与软件本身特点有关
软件不同于硬件， 1管理和控制软件 开发过程相当困 难。 软件在运行过程 2中不会因为使用 时间过长而被 “用坏 “如果运 行中发现了错误, 很可能是遇到了 一个在开发时期 引入的在测试阶 段没能检测出来 的错误。 软件不同于一般 3程序 ，它的一个 显著特点是规模 庞大 ，而且程序 复杂性将随着程 序规模的增加而 呈指数上升。
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错误的认识和做法 6主要表现为忽视软 件需求分析的重要 性，认为软件开发 就是写程序并设法 使之运行,轻视软 件维护等
太原科技大学软件工程考试重点知识(一)
太原科技大学软件工程考试重点知识（一）第1章软件工程学概述1.1软件危机概念：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。
实际上，几乎所有软件都不同程度地存在这些问题。
原因：1.与软件本身的特点有关。
1）软件不同于硬件，缺乏“可见性”，它是计算机系统的逻辑部件而不是物理部件。
2）软件不同于一般程序，规模庞大，而且程序复杂性将随着程序规模的增加而呈指数上升。
2.与软件开发与维护的方法不正确有关。
1）忽视软件需求分析的重要性。
对用户要求没有完整准确的认识就匆忙着手编写程序。
2）认为软件开发就是写程序并设法使之运行。
3）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。
4）轻视软件维护。
消除途径：1.对计算机软件有正确的认识：软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合。
即Software=Program+Data+Document。
2.必须充分认识到软件开发是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目。
3.推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功技术和方法，并继续研究探索。
4.开发和使用更好的软件工具。
1.2软件工程软件工程：是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。
软件工程的本质特性：1.软件工程关注于大型程序的构造；2.软件工程的中心课题是控制复杂性；3.软件经常变化；4.开发软件的效率非常重要；5.和谐地合作是软件开发的关键；6.软件必须有效地支持它的用户；7.在软件工程领域中是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。
软件工程包括技术和管理两方面的内容，是技术与管理紧密结合所形成的工程学科。
软件工程方法学的3要素：方法、工具和过程。
目前使用最广泛的软件工程方法学，分别是传统方法学和面向对象方法学。
1.传统方法学也称为生命周期方法学或结构化范型。
结构化方法（StructureMethod）有：1）结构化设计方法（SD）；2）结构化分析方法（SA）；3）结构化分析与设计技术（SADT）；4）JACKSON方法；5）WARNIER方法。
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
《软件工程》第1章 软件工程概述
1.1.2 软件的分类
软件多种多样，随着软件复杂程度的增加，软 件的界限越来越不明显。按软件的作用，一般可以 分为以下几类。 1．系统软件
系统软件（system software）是指能与计算机硬件紧 密配合在一起，使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。系统软件是计算机系统的重 要组成部分，它支持应用软件的开发和运行。系统软件包 括：操作系统、网络软件、编译程序、数据库管理程序、 文件编辑系统、系统检查与诊断软件等。
1.2 软件工程的概念
1.2.1 软件工程的定义和原理 1.2.2 软件工程的目标 1.2.3 软件工程的原则
1.2.1 软件工程的定义和原理
1．软件工程的定义
软件工程（software engineering）这个名词 是北大西洋公约组织（NATO）科学技术委员会1968 年秋在当时的联邦德国召集了近50名第一流的编程 人员、计算机科学家和工业界巨头，制定摆脱软件 危机的办法时提出来的。尽管当时专家们无法设计 出一张指导软件业走向更牢固阵地的详细路线图， 但他们借鉴硬件工程的办法，确实为解决软件这一 难题，不仅创造了一个新名词—软件工程，还使软 件工程有了方向。从1968年到现在已经40多年，应 该说，在今天，软件工程已发展成为一门独立的学 科。
1.1.2 软件的分类
2．应用软件
应用软件（application software）则是在系统 软件基础上，为解决特定的领域应用而开发的软件。 按其性质不同可以分为以下几类： ①事务软件
事务信息处理是一个最大的软件应用领域。如工资单、收 /支计算、存货盘点报表等。这些独立的系统可以组成管理信 息系统（MIS）软件，它从一个或多个装有事务信息的数据库 中存取数据。在这个领域中的应用是重新建立已有的数据，便 于事务操作或做出管理决策。另外，除了传统的数据处理应用， 事务软件还可以实现交互计算（如营业点的交易处理）。
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简单程序
较复杂程序
软件
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•2、软件特点
•. 软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体 •. 软件的生产与硬件不同
•. 在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械 • 磨损，老化问题
•失 •磨
效 合调
率
整
•修改
点
•失
•磨
效
损用 坏
率
•实际曲线 •理想曲线
•硬件失效率曲 线
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第1章软件工程学概述[2]
• 在一些人眼里，今天的软件开发似乎已 •成为简单的事情，已有了不少很好的开发工 •具和软件库，软件开发人员训练有素，都强 •烈渴望去编写很酷的软件，可以在几天的时 •间里编写出一个相当复杂的软件。但为什么 •有一些软件能够得到用户的喜欢，而另一些 •则不能？为什么有些软件能够在市场上成功 •，而有些则受到冷落？由此可见，开发软件 •并不一定难，难就难在如何开发有用的软件。
程序
为解决某个计算问题，用计算机语言表示的计算步骤。如： input r if r<0 message(“半径应大于0”) A=PI*r*r
output A
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第1章软件工程学概述[2]
程序=数据结构+算法 数据结构
变量，数组，记录，文件 存储结构（物理结构），逻辑结构
算法：求解问题的步骤序列。
计算机软件和硬件费用比
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第1章软件工程学概述[2]
•a、软件危机的表现（2/3 ）软件质量得不到保证
软件应用面的扩大：科学计算、军事、航空航天、工业控制、企业 管理、办公、家庭
软件越来越多的应用于安全攸关(safety critical)的系统，对软件质量 提出更高的要求
80年代欧洲亚丽安娜火箭的发射失败，原因是软件错误 美国阿托拉斯火箭的发射失败，原因是软件故障
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第1章软件工程学概述[2]
d、软件工程(学):克服软件危机的努力
（1）从管理的角度 软件开发过程的研究、文档的标准化以及人们 的交流方式等
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第1章软件工程学概述[2]
• 本课程比较全面、系统地介绍软件工程的概念、 •技术与方法。 • 主要内容包括：软件工程概述、软件生存周期及 •软件需求分析、软件设计方法、软件测试技术等。 • 通过本课程的学习，使学生能真正的从中了解软 •件开发的整个过程。为了让学生真正得以实践，结合 •一些项目案例，让学生从问题定义开始，经过可行性 •研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试 •，这样一个软件开发过程，从而使学生掌握软件开发 •的基本技能。
•3、按软件开发划分
• •
•软 •软 •件 •件 •项 •产 •目 •品 •开 •开 •发 •发
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第1章软件工程学概述[2]
•软件工程的概念及范畴
•1、“软件工程”•----Software Engineering • 于1968年 NATO 组织在 •德国召开的一次会议上提出
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• 是把软件当作一种工业产品，要求 “采用工程化的 •原理与方法对软件进行计划、开发和维护 ”。
英国1986年开发的办公室信息系统Folios经4年，因性能达不到要求 ，1989年取消
日本第5代机因为软件问题在投入50亿美元后于1993年下马 2007年诺顿误杀中文版windows xp
由于软件质量问题导致失败的软件项目非常多
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第1章软件工程学概述[2]
•a、软件危机的表现（3/3 ）
1.每个步骤精确描述，无歧义； 2.步骤是有限的； 3.可以用计算机表示
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第1章软件工程学概述[2]
• 软件的概念与特点
•1、软件
•software •soft+ware
•软制品 •(软体)
• 软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分。 •它包括程序、数据及其相关文档的完整集合。
第1章_软件工程学概述
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2020/11/25
第1章软件工程学概述[2]
请思考以下问题
你的打算： 你准备找一个什么样的工作？ 你能分清机关、事业和企业性质的单位吗？ 想学到什么知识？想找工作、考研、考公务员？想过四 六级？想考哪些专业认证？ 你了解目前软件行业人才需求的现状吗？ 你理想中的工作岗位可能需要什么技能？ 你和别人合作是否会有什么障碍? 你估计一下软件工程是门什么样的课？
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•微软凌小宁博士
第1章软件工程学概述[2]
• 我最大的心得是，一个产品一定要找到能 •够真正适用的场合，不能只是为了技术而从事 •技术为了研究而进行研究，却不管用户对你所 •研究的技术和产品有没有需求。否则，无论你 •的技术是多么优秀，多么先进，恐怕你的产品 •在市场上都无法获得成功。
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第1章软件工程学概述[2]
•学习本课程的基本要求
• 本课程是继程序设计课程之后，对提高 •学生软件开发能力有重要作用的一门课程。 •要求学生在学习本课程前应掌握信息管理系 •统、数据结构、结构化程序设计、面向对象 •程序设计以及程序设计方法。 • 通过本课程的学习，为学生后期的毕业 •设计环节奠定了良好的基础。
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第1章软件工程学概述[2]
• 2、 软件工程学
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• 软件工程学
• 软件开发方法学 • 软件开发技术 • 软件工具
• 软件工程环境
• 软件工程管理 • 软件工程管理学 • 软件经济学
• ---- 软件工程学的范畴
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第1章软件工程学概述[2]
•微软企业文化宗旨部分内容
• Wake up every day with a feeling of passion •for the different technology will make in people’s •Life.
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第1章软件工程学概述[2]
教材
《软件工程》，21世纪高等学校计算机系列 实用规划教材，东北大学出版社，2010，李 惠明等编著 教材特点：
一本传统的软件工程教材，以软件生命周期阶段为线 索讲解软件过程的概念、原理、方法和软件工具。 由国人编写，语言易读易懂 难度适中，适合初学者作为教材使用
进度难以控制
项目延期比比皆是 由于进度问题而取消的软件项目较常见 只有一小部分的项目能够按期完成
维护非常困难
软件维护的多样性 软件维护的复杂性 软件维护的副作用
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•b、产生软件危机的原因
-与软件本身的特点有关 (难于维护, 逻辑复杂) -与软件开发与维护的方法不正确有关:
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• 每天醒来的时候，要对技术给生活造成的改变 • 始终拥有一份 激情。
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• 3、软件的演变（即从传统软件开发到现代软件开发）
•程序 •软件 •软件产品
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•传统软件开发
•现代软件开发 •240
• 80
•营业额
•增长曲 线
• 0.00016 • 1975 • 1989 • 2000
•第四阶段 •强大的桌面系统 •面向对象技术 •专家系统 •人工神经网络 •并行计算 •网络计算机
••11959068年10月•1，960北大西洋•19公70约组织（•01N98ATO）的科•学19家90 在德国
•200 0
召开的学术会议上正式提出了软件危机问题。
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参加人数
1 1 2-5 5-20 100-1000 2000-5000
研制期限
1-4周 1-6周 1-2年 2-3年 4-5年 5-10年
产品规模(源代码行数)
约500行 约2000行 5000-50000行 5万-10万行 100万行 1000万行
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第1章软件工程学概述[2]
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第1章软件工程学概述[2]
课程地位
•计算机专业的重要专业课之一
软件工程、数据库、网络。。。
专业课
数据结构、C/C++、计算机导论
专业基础课
大学英语、离散数学。。。
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基础课
第1章软件工程学概述[2]
•课程的性质、目的与任务
• 软件工程是计算机科学与技术专业、 •软件工程的一门专业核心课程。通过本课 •程的学习，使学生掌握系统的软件开发理 •论、技术和方法，使用正确的工程方法开 •发出成本低、可靠性好并在机器上能高效 •运行的软件，为今后从事软件开发和维护 •打下坚实的基础。Fra bibliotek支持测试：
图形软件包
静态分析器
结构化流程图绘图程 序
测试覆盖检验程序
支持实现： 编辑程序 连接编辑程序
支持管理： 标准检验程序 库管理程序
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•2、按软件的规模进行划 分
• 按开发软件所需的人 •力、时间以及完成的源 •代码行数。
类别 微型 小型 中型 大型 甚大型 极大型