软件工程学概述可行性分析与需求分析总体设计详细设计实现
软件工程概要设计和详细设计
•过程设计则是把结构成份转换成软件的过程性描述。
•界面设计是对系统边界的描述，用户界面是用户和 系统进行交互的工具，人机接口直接影响软件的寿命。
ClientA
ClientB
ClientC
ClientD
第三级
客
户 机
business logic node（商业逻辑结点）
Security
（安全）
Event
（事件）
Search
（搜索）
服
务
器
Database management node
（数据库管理结点）
第二级 第一级
软件工程概要设计和详细设计
现在越来越多的应用采用多层结构，以适应不断 变化的用户需求。
软件工程概要设计和详细设计
四、分布式对象结构(Distributed Objects Architecture)
在C/S模型中，客户和服务器在服务/请求上的差别， 在一定程度上限制了系统的灵活性和可扩展性。
采用分布式对象结构 ：
“对象(Object)”——提供服务的系统组件(System Component)。
② 安全性：网络环境面临着各种威胁，如病毒、 木马、非法访问，安全问题十分突出
③ 可管理性：开放性造成异构性，造成管理困难 ④ 不可预知性：系统响应时间受网络负载等网络
环境的影响。
软件工程概要设计和详细设计
三、 客户机/服务器模型（Client/Server Architectural Model） C/S结构是一种分布式模型，采用发请求、得结
软件工程总体设计
软件工程总体设计软件工程总体设计1. 引言在软件开发过程中，总体设计是一个重要的阶段。
通过总体设计，软件工程师可以定义系统的整体结构、功能模块的划分以及模块间的关系，从而为后续的详细设计和实现提供指导。
本文将介绍软件工程总体设计的基本概念、重要内容和步骤，并通过一个示例来说明如何进行总体设计。
2. 总体设计概述总体设计是在需求分析的基础上进行的，其目标是确定软件系统的整体结构和模块划分，并定义模块间的接口和交互规则。
总体设计要考虑系统的可扩展性、模块的复用性以及系统的性能等方面。
在总体设计过程中，需要完成以下几个主要任务：- 软件系统结构的定义：确定软件系统的整体结构，包括模块的层次关系、控制流程等。
- 模块划分：将系统划分为多个功能模块，每个模块负责完成特定的功能。
- 接口设计：定义模块间的接口和数据交互规则。
- 数据结构设计：设计系统中需要使用的数据结构，包括数据库表设计、数据流图等。
- 性能优化：考虑系统的性能需求，进行必要的性能优化设计。
3. 总体设计步骤总体设计的过程可以分为以下几个步骤：3.1 需求分析在进行总体设计之前，首先要对用户需求进行分析和理解。
这包括与用户进行需求沟通，澄清用户需求，明确系统的功能和性能需求等。
只有清楚了用户需求，才能进行后续的总体设计。
3.2 系统结构设计系统结构设计是总体设计的核心内容之一。
在这一阶段，需要确定系统的整体结构，包括模块和数据流之间的关系。
可以使用层次化的方式来设计系统结构，将系统分为若干个层次，每个层次负责不同的功能。
3.3 模块划分在系统结构确定之后，需要对系统进行模块划分。
每个模块负责完成特定的功能，并且模块之间要有清晰的接口和数据交互规则。
模块划分要考虑系统的可扩展性和模块的复用性，避免模块之间的耦合度过高。
3.4 接口设计接口设计是模块划分的基础，它定义了模块之间的接口和数据交互规则。
在接口设计中，需要明确定义每个模块暴露给其他模块的功能接口和输入输出参数。
软件工程之系统设计概述
软件工程之系统设计概述1. 引言系统设计是软件工程的重要阶段之一，它是在需求分析的基础上，对软件系统进行总体架构设计和详细设计的过程。
系统设计的目标是定义系统的功能、性能、安全性、可靠性、可维护性等方面的要求，确定系统的组成部分和模块间的接口，为软件的实现和测试提供指导。
2. 系统设计流程系统设计通常包括以下几个阶段：2.1 需求分析和需求规格说明书在系统设计开始之前，需要进行详细的需求分析工作。
需求分析的目标是理解用户的需求，并将其转化为可操作的需求规格说明书。
需求规格说明书包括功能需求、性能需求、界面需求等方面的要求。
2.2 总体架构设计总体架构设计是系统设计的第一步，它确定系统的整体结构和模块间的关系。
在总体架构设计阶段，需要定义系统的各个子系统和模块，并确定它们之间的接口和通信方式。
2.3 详细设计详细设计是系统设计的核心部分，它针对总体架构设计给出的模块和接口进行详细的设计。
在详细设计阶段，需要定义每个模块的功能、数据结构、算法、接口等细节，以及模块间的通信和数据流程。
2.4 用户界面设计用户界面设计是系统设计的重要组成部分，它关注用户与系统之间的交互方式。
在用户界面设计阶段，需要考虑用户的使用习惯和心理需求，设计出符合用户期望的界面布局、操作流程和交互方式。
2.5 数据库设计如果系统需要使用数据库来存储和管理数据，那么在系统设计阶段还需要进行数据库设计。
数据库设计包括确定数据模型、数据表结构、数据关系等方面的内容。
3. 系统设计原则和方法在进行系统设计时，需要遵循一些原则和方法，以确保设计的质量和可行性。
3.1 模块化设计模块化设计是将系统划分为相互独立、具有明确功能的模块的过程。
模块化设计可以降低系统的复杂性，提高系统的可维护性和扩展性。
在模块化设计中，需要考虑模块的耦合度和内聚度，使得模块之间的耦合度尽量低，模块内部的内聚度尽量高。
3.2 面向对象设计面向对象设计是一种以对象为中心的设计方法。
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( )。
软件工程课件(全)
03
识别项目中的关键路径，确保项目按计划进 行
04
及时调整项目计划，应对项目变更和不确定 性
风险管理策略制定
识别项目中的潜在风险， 包括技术风险、市场风险、 资源风险等
制定相应的风险应对策略 和措施，如风险规避、减 轻、转移和接受等
评估风险的概率和影响程 度，制定风险优先级列表
监控风险状态，及时调整 风险管理计划
质量改进
根据质量评估结果，制定相应的改进措施， 如优化性能、增强安全性等。
经验教训总结
对测试过程中遇到的问题进行总结，形成经 验教训，为后续项目提供参考。
06
项目管理与团队协作
项目计划制定与监控
01 制定详细的项目计划，包括项目目标、范围 、时间表、资源需求、成本估算等
02 设立项目里程碑，对项目进度进行阶段性监 控
开发方向。
持续集成和测试
03
迭代增量模型强调持续集成和测试的重要性，以确保每个迭代
周期都能交付高质量的软件产品。
03
需求分析与管理
需求获取与整理
确定需求来源
与客户、利益相关者、业务领 域专家等进行沟通，收集原始
需求。
需求分类
将收集到的需求按照功能、性 能、安全、易用性等方面进行 分类。
需求筛选
去除重复、模糊、不切实际的 需求，确保需求的准确性和可 行性。
处理变更请求
根据实际情况，决定是否接受变更请求，并 制定相应的实施计划。
跟踪和验证变更
对实施的变更进行跟踪和验证，确保变更的 正确性和完整性。
04
系统设计与实现
系统架构设计
分层架构
将系统划分为表示层、业务逻辑层和数据访问层，实现高内聚、 低耦合的设计。
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）。
软件工程中的需求分析与系统架构设计实践
软件工程中的需求分析与系统架构设计实践需求分析与系统架构设计是软件工程中非常重要的两个环节。
需求分析是软件开发的第一步，它确定了软件系统需要解决的问题，并将这些问题转化为明确且可验证的需求。
而系统架构设计则是在需求分析的基础上，按照合理的结构和设计原则，对软件系统的整体架构进行规划和设计。
在需求分析阶段，软件工程师与业务部门紧密合作，从用户、系统、环境等多个角度收集和分析需求。
其目的是了解软件系统的目标、功能、性能、界面等要求，以便在后续的开发工作中能够清晰地定义这些需求。
需求分析的主要任务包括需求获取、需求建模、需求验证和需求管理。
首先，需求获取通过对用户、业务和系统的交流，以及现有的文档和资料进行调研，收集和整理需求。
在需求获取过程中，软件工程师需要运用适当的技术和工具，如面谈、问卷调查、观察等，确保收集到全面、准确的需求。
接下来，需求建模将收集到的需求进行整理、归类和建模，以帮助开发团队更好地理解和分析需求。
建模可以采用用例图、活动图、状态图等各种图形化表示的方法，以及类图、序列图等面向对象的设计方法，来将需求转化为可视化的模型，使得需求更加清晰明了。
然后，需求验证是为了确保收集到的需求是正确的、完整的且可验证的。
验证可以通过多种方法进行，如需求评审、原型验证、模拟实验等。
验证的目的是发现和纠正需求中的错误和缺陷，以提高软件的质量和用户满意度。
最后，需求管理是对需求进行跟踪、变更和控制的过程。
由于需求通常在软件开发的过程中会发生变化，软件工程师需要建立一个有效的需求管理机制，及时处理和跟踪需求变更，并确保所有变更都经过合理的评估和批准。
需求分析完成后，接下来是系统架构设计。
系统架构设计是在需求分析的基础上，将功能和非功能需求转化为一个具体的、可实现的系统架构。
一个好的系统架构能够确保软件系统具备良好的可扩展性、可维护性和可靠性。
系统架构设计通常包括四个主要的工作：系统总体设计、子系统设计、数据设计和界面设计。
软件工程—课程1
8.软件维护
关键任务：持久地满足用户需要的软件。 四种类型： 改正性维护 完善性维护 适应性维护 预防性维护
结束标准：完整准确的维护记录。
1.4 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 完成各项任务的工作步骤。
通常使用软件生命周期模型简洁地描
述软件过程。 是描述软件开发过程中各种活动执行顺 序的模型。也称为过程模型。
一个项目工程完成的必要条件
• ITTA :Idea Team Timing Action，
•
创意，团队，时间，运作。
岳实家园
张东岳----LKNG
团队
• 什么是团队： • 1、共同价值观 • 2、共同奋斗目标 • 3、一个能够领导人，并且尊重人，被 人尊重的队长
岳实家园
张东岳----LKNG
团队的规模
件并有效地维护它。
软件工程的特性
1．关注于大型程序（系统）的构造
2．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．和谐的合作是开发软件的关键 6．软件必须有效的支持它的用户 7．由不同文化背景的人创造产品
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．坚持阶段评审 3．实行严格的产品控制 4．采用现代化程序设计技术 5．结果应能清楚地审查 6．开发小组的人员应该少而精
开发 维护 实际的瀑布模型是 带反馈环的。
设 计 验证
编 码 验 证 综合测试 维护
优点： • 强迫开发人员采用规范方法；
• 每个阶段必须提交相应的文档；
岳实家园
张东岳----LKNG
作为项目经理的愚公
• 选择技术人员和管理人员 • 遂率子孙荷担者三夫 • 找一些外部的技术支援 • 邻人京城氏之孀（shuāng）妻有遗男， 始龀（chèn），跳往助之
(完整word版)软件工程导论(第6版)
第一章、软件工程学概述软件危机：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。
软件危机包含下述两个方面的问题：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。
具体的说，软件危机主要有以下一些典型表现：1.对软件开发成本的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材料。
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。
软件生命周期：一个软件从定义、开发、使用和维护，知道最终被废弃，要经历一个漫长的时期，通常把软件经历的这个漫长的时期称为生命周期。
软件配置：程序、文档和数据。
软件工程学的一个重要的目标：就是提高软件的可维护性，减少软件维护的代价。
软件：是程序、数据及相关文档的集合。
程序：是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。
软件工程：指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。
软件工程具有下属的本质特性：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.和谐地合作是开发软件的关键。
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。
软件工程的7条基本原理：1.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.采用现代程序设计技术。
5.结构应能清楚的审查。
6.开发小组的人员应该少而精。
7.承认不断改进软件工程实践的必要性。
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。
通常把在软件生命周期全过程中使用的一整套技术方法的集合称为方法学，也称为泛型。
软件工程实践：需求分析和系统设计
软件工程实践：需求分析和系统设计软件工程是指将工程的原则和技术应用于软件的开发和维护过程中，以实现高质量、高可靠性和高效率的软件产品。
在软件工程实践中，需求分析和系统设计是非常重要的环节。
本文将详细介绍需求分析和系统设计的步骤和方法。
一、需求分析1. 确定项目的范围和目标在开始需求分析之前，需要明确项目的整体范围和目标。
这包括确定软件的功能和特性、用户需求以及项目的约束条件等。
2. 收集需求需求收集是指通过与用户、客户和利益相关者沟通，确定软件的具体需求。
可以采用面谈、问卷调查、用户故事等方法收集需求。
3. 分析和整理需求在收集到需求之后，需要对需求进行分析和整理。
这包括识别和分类需求、厘清需求之间的关系、评估和验证需求的可行性等。
4. 编写需求规格说明书需求规格说明书是指将需求以详细、准确和可理解的方式进行描述的文档。
在编写需求规格说明书时，应该清晰地定义用户需求、功能需求、非功能需求等，对每个需求进行详细描述，并确保需求之间的一致性和完整性。
5. 确认需求需求确认是指与用户和客户确认需求规格说明书的内容。
在确认需求之前，应邀请相关方参与需求评审，确保所有人对需求的理解一致，并进行必要的修改和调整。
6. 管理需求变更在软件开发过程中，需求可能会发生变化。
需要建立一个有效的需求变更管理机制，及时识别、记录和评估需求变更，确保变更的可行性和影响的控制。
二、系统设计1. 确定系统的整体架构系统设计的第一步是确定系统的整体架构。
系统架构包括系统的分层和组件的划分，确定各个组件之间的关系和通信方式。
2. 设计系统的详细模块在确定系统的整体架构之后，需要对系统进行更详细的设计。
将系统按照功能划分成不同的模块，并定义每个模块的职责和接口。
3. 设计系统的数据库对于需要存储数据的系统，需要设计系统的数据库。
包括数据库的结构设计、表的设计、关系的建立等。
4. 确定接口规范系统设计还需要确定系统的接口规范。
这包括定义系统与外部系统的接口、系统内部模块之间的接口等。
《软件项目管理》课程教学大纲
信息科学技术系《软件项目管理》课程教学大纲课程名称: 件项目管理课程性质: 专业必修课总学时数: 54学时，其中授课时间为36学时，实验课时为18学时。
总学分数： 3学分适应专业：软件工程开设时间: 第6学期一.大纲说明1．课程的性质、目的与任务《软件项目管理》课程是电子商务专业的选修课。
本课程阐述了软件开发、维护等方面的软件工程学的概念、原理及典型的技术方法.通过本课程的学习，使学生树立软件工程的科学思想，能自觉按照软件工程的方法学进行软件的开发和维护工作，并掌握与此相应的方便的工具，形成良好的软件开发习惯。
课程主要内容：软件工程概述；可行性研究；需求分析；总体设计；详细设计;编码;测试；维护；UML使用.2．课程的教学要求掌握软件生存周期各阶段的任务和实现手段，培养学生结合实际软件项目的分析与设计能力;了解UML的结构、图例;能使用PowerDesigner工具进行系统分析与建模的具体操作。
3．课程的教学方法和教学形式建议本课程教学形式以面授结合实验为主。
考虑到本课程的针对性非常强,建议采用学习小组的形式，在相关内容面授完成后，结合具体项目以小组为单位进行讨论、实验并撰写相关报告。
4．要求的层次课程的教学要求在每一章教学内容之后给出，大体上分为三个层次：了解、理解和掌握.了解是能正确判别有关概念和方法；理解是能正确表达有关概念和方法的含义;掌握是在理解的基础上加以灵活应用.5。
文字教材、音像教材与CAI课件的配合（1）程以文字教材为主(包括主教材和实验教材两部分），文字教材担负着形成整个课程体系系统性和完整性的任务，是学生学习的主要媒体形式.因此教材要求内容新颖、条理分明、深入浅出、便于自学。
在内容上要紧密围绕本专业的培养目标,突出重点、兼顾一般，反映当代最新技术及应用。
（2）材与CAI课件作为文字教材的强化媒体，配合文字教材讲授课程的重点、难点以及问题的分析方法与思路。
两者互相补充，彼此配合。
软件工程简答题
二、简答题1. 软件生命期各阶段的任务是什么？答：软件生命期分为7个阶段：(1)、问题定义：要解决的问题是什么(2)、可行性研究：确定问题是否值得解，技术可行性、经济可行性、操作可行性(3)、需求分析：系统必须做什么(4)、总体设计：系统如何实现，包括系统设计和结构设计(5)、详细设计：具体实现设计的系统(6)、实现：编码和测试(7)、运行维护：保证软件正常运行。
2．软件危机的表现有哪些？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。
这些问题表现在以下几个方面：(1)用户对开发出的软件很难满意。
(2)软件产品的质量往往靠不住。
(3)一般软件很难维护。
(4)软件生产效率很低。
(5)软件开发成本越来越大。
(6)软件成本与开发进度难以估计。
(7)软件技术的发展远远满足不了计算机应用的普及与深入的需要。
3．可行性研究的步骤?(1)复查系统的规模和目标；(2)研究目前正在使用的系统，总结现有系统的优劣，提出新系统的雏形；(3)导出新系统的高层逻辑模型；(4)推荐建议方案；(5)推荐行动方针；(6)书写计划任务书(可行性报告)；(7)提交审查。
4.测试与调试的主要区别？(1) 测试从一个侧面证明程序员的失败；调试证明程序员的正确；(2) 测试从已知条件开始，使用预先定义的程序，且有预知的结果，不可预见的仅是程序是否通过测试；调试从不可知内部条件开始，除统计性调试外，结果是不可预见的；(3) 测试有计划并且要进行测试设计；调试不受时间约束；(4) 测试是发现错误、改正错误、重新测试的过程；调试是一个推理的过程；(5) 测试执行是有规程的；调试执行要求程序员进行必要的推理；(6) 测试由独立的测试组在不了解软件设计的件下完成；调试由了解详细设计的程序员完成；(7) 大多数测试的执行和设计可由工具支持；调试用的工具主要是调试器。
5． .软件工程的七条基本原理是什么？答:软件工程的七条基本原理是：用分阶段的是的生存周期计划严格管理；坚持进行阶段评审；严格实施的产品控制；采用现代程序技术；结果应能清楚地审查；开发小组的成员应该少而精；承认不断改进软件工程的必要性。
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。
软件工程中的需求分析与系统设计
软件工程中的需求分析与系统设计需求分析是软件工程中的关键环节之一，它通过对用户需求进行调研、分析和梳理，为系统设计提供基础和指导。
系统设计则是根据需求分析的结果，将需求转化为具体的系统模型和架构，包括软件组件、数据流和接口等。
本文将介绍软件工程中的需求分析和系统设计的主要内容和方法。
一、需求分析1.1 需求调研需求调研是需求分析的起点，它通过与用户交流、观察和调查等方式，收集相关信息。
这包括用户实际需求、业务流程、数据模型、约束条件等方面。
在需求调研阶段，需求分析人员需要与用户进行深入的沟通，确保对用户需求的准确理解。
1.2 需求分析需求分析是在需求调研的基础上，对收集到的需求进行分析和梳理。
它包括功能需求和非功能需求两个方面。
功能需求是指系统应该具备的功能特性，如数据查询、业务处理等；非功能需求则是指系统在性能、可靠性、安全性等方面的要求。
需求分析可以通过使用需求建模工具来将需求转化为可视化的模型，以便更好地理解和沟通。
1.3 需求确认需求确认是将需求分析结果与用户进行沟通和确认的过程。
在这一阶段，需求分析人员需要与用户共同验证和修改需求，确保需求的准确性和完整性。
需求确认可以通过原型设计和测试等方式进行，以便用户对系统的功能和界面有更直观的了解。
二、系统设计2.1 概要设计概要设计是系统设计的初步阶段，它主要关注系统的整体架构和模块划分。
在概要设计中，需求分析人员需要将需求转化为系统的高层次设计方案，包括系统模块、子系统和接口等。
概要设计通常使用流程图、数据流图、结构图等工具进行描述和表示。
2.2 详细设计详细设计是在概要设计的基础上，对系统进行更加详细的设计和规划。
它主要关注系统各个模块的具体实现和交互方式。
在详细设计阶段，需求分析人员需要选择合适的设计模式和算法，为系统的实现提供指导。
详细设计通常使用类图、时序图、数据库设计等工具进行描述和表示。
2.3 架构设计架构设计是系统设计的核心，它确定了系统的核心组件和关键技术。
软件需求，概要设计，详细设计（文档）
软件需求，概要设计，详细设计（⽂档）软件需求，概要设计，详细设计（⽂档）怎么做，做什么？52018.06.15 08:09:26字数 2451阅读 36159写在前⾯由于项⽬⼯作需要，需要提供《软件需求规格说明书》，《软件概要设计说明书》和《软件详细设计说明书》。
所以这⾥整理学习⼀下相关⽂档需要的内容。
⽂章并不设计对所有需求分析，概要设计和详细设计的详细描述。
因为这其中的任何⼀点都可以单独提取出来成为软件⼯程学科中的⼀本书籍内容。
1 软件设计的整体流程：软件需求分析阶段：输出了《软件需求规格说明书》，不涉及具体实现⽅法。
⽤户能看得明⽩，开发⼈员也可据此进⾏下⾯的⼯作，搞清楚“要解决什么问题”。
概要设计阶段：确定软件系统的总体布局，各个⼦模块的功能和模块间的关系，与外部系统的关系，选择的技术路线。
有⼀些研究与论证性的内容。
并输出《软件概要设计说明书》。
搞清楚“总体实现⽅案”详细设计阶段：对概要设计的进⼀步细化，⼀般由各部分的担当⼈员依据概要设计分别完成，然后在集成，是具体的实现细节。
是“程序”的蓝图，确定每个模块采⽤的算法、数据结构、接⼝的实现、属性、参数。
并输出《软件详细设计说明书》。
搞清楚“每个模块怎么做”2 需求分析2.1 我们为什么需要《软件需求规格说明书》？如果需求的编写只是为了解释说明软件实现的功能，那么良好的编码结构，代码注释就可以很好的实现软件的功能说明，程序员可以将编写需求的时间节约下来进⾏更多功能的实现；可是，这样的情况可能更多适⽤于中⼩型项⽬，或者互联⽹项⽬，因为这样的项⽬需求不复杂，并且需求变化很快，所以研发的效率⾮常重要。
然⽽，针对⼤型软件项⽬或者功能⽐较复杂的系统，软件研发可能是多⼈协作的成果，所以在信息传递过程中，我们只有提前考虑好软件需求的内容，才能正确评估开发软件所需要的时间，成本的要素，从⽽更好的管理项⽬。
2.2 《软件需求规格说明书》的⼀般结构正⽂的第⼀章内容是1.概述，包含1.1.编写⽬的；1.2.术语与定义；1.3.参考资料；三个部分第⼆章要给出该项⽬的标准和规范，在⽂档的后续内容编写中以及项⽬开发过程中必须遵照这个标准和规范进⾏。
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
软件工程总复习
M
I P O
数字仪表板 控制
接收 传感器信号
数据 转换控制
驱动仪表板
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第5章 总体设计
◆ 变换分析步骤3：完成“第二级分解”
I ：由边界向回溯，将
A D C
每个遇到的处理器映 成相应的层模块。
P ：每个处理直接对应
B
M I C B
一个下层模块。
O ：由边界向外推，方 法与 I 类似
5. 其它模型
极限编程XP(eXtreme Programming) RUP(Rational Unified Process) 建造—修补模型(Build-and-fix model)
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第1章
◆ 瀑布模型 特点
软件工程学概述
1. 阶段间具有顺序性和依赖性 2. 推迟实现的观点 – 清楚地区分逻辑设计与物理设计， 尽可能推迟程序的物理实现。 3. 质量保证的观点(文档驱动) – 每个阶段都必须完成规定的文档 – 每个阶段结束前都要对所完成的文 档进行评审
缺点
1. 开发过程一般不能逆转，否则代价太大。 2. 规格说明很难理解：“我知道这是按我 的要求做的，但不是我想要的样子。” 3. 软件的实际情况必须到项目开发的后期 客户才能看到。
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第1章
◆ 增量模型
软件工程学概述
● 把软件产品作为一系列增量构件来 设计、编码、集成和测试。
● 本质特性
软件工程的中心课题是控制复杂性 和谐地合作是开发软件的关键 ……
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《软件工程》教学大纲
《软件工程》教学大纲一、课程概述本课程向学生介绍与大型软件相关的规划. 分析. 设计. 实现. 测试. 维护等概念. 原理. 技术与工具，同时向学生讲述传统的结构化开发方法与当前流行的面向对象开发方法。
要求学生牢固掌握软件生命周期. 软件质量. 软件成本等基本概念以及传统的结构化分析. 设计与实现方法；掌握面向对象软件工程的基本概念与表示技术，基本掌握软件开发中的管理技术。
通过本课程的学习，让学生对软件工程学有一个全貌的了解，对其所涉及的基本概念. 原理. 方法和有关技术逐步领会并进行运用。
要求学生能够在已有的程序设计. 数据结构. 数据库等理论基础上，为今后进行实际的软件开发奠定一个良好的基础。
本课程应强调实际运用，最好在教学中安排学生参予系统开发的策划. 分析. 设计. 编码. 测试等阶段工作的环节，积极引导学生从个人的单纯编程活动转移到进行系统分析与设计方面上来。
如果受条件所限，可让学生在毕业设计中将这一环节补上。
本课程的先修课程为“面向对象程序设计”. “数据结构与算法”与“数据库”。
本课程的后续课程可以为“程序设计方法学”与“算法分析与设计”。
二、课程目标1．知道《软件工程》这门学科的性质. 地位. 独立价值. 研究范围. 基本框架. 研究方法. 学科进展和未来方向等。
2．理解该门学科的主要概念. 基本原理和策略等。
3．学会运用一些具体的策略或技术等，如软件测试过程中所用到的黑盒测试法和白盒测试法。
4．能够把所学的原理应用到具体的实践中去，如对于具体系统开发过程中所遇到的问题能够自行进行处理，培养学生发现. 分析和解决问题的能力等。
三、课程内容和教学要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道———是指对这门学科和教学现象的认知。
理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
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4. 信息隐藏和局部化
信息隐藏原理：应该这样设计和确定模块，使得一个模块内包含的信息(过 程和数据)对于不需要这些信息的模块来说，是不能访问的。 局部化: 把一些关系密切的软件元素物理地放得彼此靠近。
5. 模块独立
每个模块完成一个相对独立的子功能，并且与其它模块间的接口简单。 模块独立性的衡量标准
◆过程设计的工具（重点是画图）
● 程序流程图 ● 盒图 ● PAD图 ● 判定表
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详细设计
◆程序流程图的基本符号
A B T S T P P F S F
(1) 顺序结构
F
A
(3) 先判定型循环结构
(4) 后判定型循环结构
P
T
B
(2) 选择结构
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总体设计
◆结构图
● 描述软件系统的模块层次结构，清楚地反映出程序中各模块之 间的调用关系和数据传递。
调用模块 输入 数据 被调用模块
A
输出 数据
B
选择调用
循环调用
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总体设计
◆面向数据流的设计方法
●基本思想： DFD 结构图 ●两种信息流类型
◆ 具体任务
● 确定对系统的综合要求
功能需求、性能需求、可靠性和可用性需求、出错处理需求、接口需求、约束、逆向 需求、扩展需求
● 分析系统的数据要求
● 导出系统的逻辑模型 ● 书写软件需求规格说明书 ● 修正系统开发计划
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需求分析
◆数据流图
● 数据流图（DFD）符号
缺点
• 需要一个开放的结构，方便构 件的加入。
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软件工程学概述
生命周期模型 瀑布模型 快速原型模型 增量模型 螺旋模型 优点 文档驱动的有序方法 确保交付的产品符合客户的要求 增大投资的早期回报 结合上述所有模型的特性 缺点 交付产品可能不符合客户 的要求 还没有证明无懈可击 要求开放的结构，可能退 化为建造-修补模型 只能用于大型的内部软件 产品，开发者必须精通风 险分析和风险排除
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可行性分析与需求分析
◆ 需求分析的任务
1. 准确地回答“系统必须做什么?” 2. “分析软件需求和书写软件需求规格说明书”
◆ 软件需求
● 用户解决问题或达到目标所需要的条件或能力； ● 系统或系统部件要满足合同、标准、规范或其他正式规定文档所需具 有的条件或能力 ● 反映上述两个定义中所描述的条件或能力的文档说明 ● 需求层次：业务需求用户需求功能与非功能需求
●产生软件危机的原因
软件的规模加大、复杂性提高、性能增强; 软件是逻辑产品, 尚未完全认识其本质和特点; 缺乏系统的开发、维护大型软件项目的技术手段和管理方法； 用户和软件开发人员的理解鸿沟； 错误的认识和作法
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软件工程学概述
◆ 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， 以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。
4. 螺旋模型(Spiral model) 5. 喷泉模型
6. 其它模型
极限编程XP(eXtreme Programming) RUP(Rational Unified Process) 建造—修补模型(Build-and-fix model)
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软件工程学概述
5. 力争降低模块接口的复杂程度 6. 设计单入口单出口的模块 7. 模块功能应该可以预测
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Байду номын сангаас 总体设计
TOP TOP TOP
A
B
A
B
A
B
C
D
C
D
C
D
E
(a)
F
E
(b)
F
E
(c)
F
(a) 差的结构图； (b) 不理想的结构图； (c) 理想的结构图
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数据源点/数据终点 数据流 数据存储 加工/处理
● 根据描述画数据流图
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总体设计
◆ 总体设计的任务
1. “概括地说，系统应该如何实现？”
2. 系统划分:即确定组成系统的程序、文件、数据库、人工过程和文
档等
3. 设计软件的结构：即确定每个程序是由哪些模块组成，以及这 些模块相互间的关系。
◆ 瀑布模型 特点
1. 阶段间具有顺序性和依赖性 2. 推迟实现的观点 – 清楚地区分逻辑设计与物理设计， 尽可能推迟程序的物理实现。 3. 质量保证的观点(文档驱动) – 每个阶段都必须完成规定的文档 – 每个阶段结束前都要对所完成的文 档进行评审
缺点
1. 开发过程一般不能逆转，否则代价太大。 2. 规格说明很难理解：“我知道这是按我 的要求做的，但不是我想要的样子。” 3. 软件的实际情况必须到项目开发的后期 客户才能看到。
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软件工程学概述
◆ 增量模型
● 把软件产品作为一系列增量构件来 设计、编码、集成和测试。
优点
• 每个阶段交付一个可用的产品。 • 减少一个全新产品给客户带来 的心理上的影响。 • 分阶段地交付产品不需要大的 资金支出。 • 需求经常变化，增量模型的灵 活性使其具有更加优越的适用 性。
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软件工程学概述
生命周期模型规定了把生命周期划分成哪些阶段及各个 阶段的执行顺序，因此，也称为过程模型。
典型的过程模型
1. 瀑布模型(Waterfall model) 2. 快速原型开发模型(Rapid Prototyping model)
3. 增量模型(Incremental model)
变换流：掌握从变换流到初始结构图的转换 事务流
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详细设计
◆详细设计的任务
● 不是具体地编写程序，而是设计程序的“蓝图”，确定每个模 块的处理过程。
◆结构程序设计
● 自顶向下逐步求精； ● 具有单入、单出的控制结构（取消GOTO语句）； ● 结构化定理：任何单入口单出口的程序都可以由“顺序”、 “选择”和“循环”三种基本结构实现。
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总体设计
◆ 内聚
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 偶然性内聚 逻辑性内聚 时间性内聚 过程性内聚 通信性内聚 顺序内聚 功能性内聚 信息性内聚
内 聚 程 度
低
高
◆各种内聚的含义 ◆设计时力争做到高内聚，并且能够辨认出低内聚 的模块，通过修改设计提高模块的内聚程度。
总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试
3. 软件维护: 使软件持久地满足用户的需要
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软件工程学概述
◆ 生命周期中各阶段的任务
1. 问题定义： “要解决的问题是什么?”； 确定用户要求解决的性质、工 程的目标和规模。 2. 可行性研究： “对于上一个阶段所确定的问题有行得通的解决办法吗?”， 经济可行性、技术可行性、法律可行性、不同的方案 3. 需求分析： “为了解决这个问题，目标系统必须做什么”， 确定系统 必须具有的功能和性能，系统要求的运行环境，并且预测系统发展的前 景。 4. 总体设计（概要设计）： “概括地说，应该怎样实现目标系统?”； 设 计出实现目标系统的几种可能的方案。推荐一个最佳方案。 5. 详细设计： “应该怎样具体地实现这个系统呢?”； 设计出程序的详细 规格说明。 6. 编码和单元测试： 写出正确的容易理解、容易维护的程序模块； 仔细 测试编写出的每一个模块。 7. 综合测试： 集成测试和验收测试，现场测试或平行运行 8. 软件维护： 使系统持久地满足用户的需要。包括： 改正性维护，适应 性维护，完善性维护，预防性维护。
2019/1/14
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软件工程学概述
软件生命周期是软件产品或系统一系列相关活动的全周 期。 软件生命周期的3个大阶段
1. 软件定义: 确定软件开发总目标；确定工程的可行性；导出实现策略
及系统功能；估计资源和成本，并且制定工程进度表。 问题定义、可行性研究、需求分析
2. 软件开发: 具体设计和实现在前一个时期定义的软件
风格良好的代码更容易阅读和理解，错误更少； 使用一致和有意义的标识符名 用缩进显示程序结构 用加括号的方式排除二义性 避免大量使用循环嵌套和条件嵌套 当心运算符的副作用 把数定义称常量 利用sizeof()计算对象的大小 清晰的代码，而非最巧妙的代码 程序的注释
序言性注释和功能性注释 对一段程序注释，而不是每一个语句
复习
软件工程学概述 可行性分析与需求分析 总体设计 详细设计 实现 维护 面向对象方法学引论 面向对象分析 面向对象设计
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软件工程学概述
◆软件危机
●定义：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。 ●典型表现：
开发成本和进度的估计常常很不准确； 用户对“已完成的”软件系统不满意； “闭门造车”； 软件质量不可靠； 软件常常是不可维护的； 软件成本的比例逐年上升； 软件产品“供不应求”；