第1章 软件工程概述
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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。
软件工程考研大纲
第一章软件工程概述1、1968年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦德国召开国际会议，讨论软件危机问题，在这次会议上正式提出并使用了“软件工程”这个名词，一门新兴的工程学科就此诞生了。
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。
3、软件危机包含下述两方面的问题：如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求；如何维护数量日益增长的已有软件。
4、产生危机的原因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。
5、软件的生命周期：一个软件从定义、开发、使用、维护，直到被废弃，要经历一个漫长的时期，这就如同人要经过胎儿、儿童、青年、中年、老年，直到最终死亡的漫长周期一样。
通常把软件经历的这个漫长的时期称为生命周期。
6、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、技术和方法来开发和维护软件。
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技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效的维护它，这就是软件工程。
7、软件工程7个本质特征：①软件工程关注与大型程序的构造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软件必须有效的支持它的用户⑦在软件工程领域中通常由具有一种文化背景的人替另一种文化背景的人创造产品8、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结果应能清楚的审查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9、通常把软件周期全过程中使用的一整套技术方法的集合称为方法学，也成为范型。
10、软件工程的方法包含3个要素：方法、工具和过程。
其中方法是完成软件开发的各项任务的技术方法回答“怎样做”的问题；工具是为运用方法而提供的自动或半自动的软件工程支撑环境；过程是为了获得质量的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。
第1章软件工程和软件测试概述
9
1.1软件工程概述- 软件工程
• 1968年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦 德国召开国际会议，讨论软件危机问题，在这次 会议上正式提出并使用了“软件工程”这个名词。 • 软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工 程学科，它是采用工程的概念、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 地进行维护。
• 实际问题的复杂性 实际问题的复杂性 • 程序逻辑结构的复杂性 程序逻辑结构的复杂性
5
1.1软件工程概述- 软件的分类
• 按软件的功能进行划分： 按软件的功能进行划分：
– 系统软件
• • • • • • • • • 操作系统 数据库管理系统 设备驱动程序 通信处理程序等
– 支撑软件
文本编辑程序 文件格式化程序 磁盘向磁带向数据传输的程序 程序库系统 支持需求分析、设计、实现、 支持需求分析、设计、实现、测试和支持管理的软件
• 软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部
它是包括程序 及其相关文档 分,它是包括程序，数据及其相关文档的完整集 它是包括程序，数据及其相关文档的完整集 其中： 合。其中：
– 程序 程序(instructions)是按事先设计的功能和性能要求 是按事先设计的功能和性能要求 执行的指令序列 – 数据 数据(data)是使程序能正常操纵信息的数据结构 是使程序能正常操纵信息的数据结构 – 文档 文档(documents)是与程序开发，维护和使用有关的 是与程序开发， 是与程序开发 图文材料
– 问题定义 – 可行性研究 – 需求分析
18
1.1软件工程概述-软件开发时期
• 开发时期具体设计和实现在前一个时期定 义的软件，它通常由下述4个阶段组成
1.1软件工程概述- 软件工程
• 1968年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦 德国召开国际会议，讨论软件危机问题，在这次 会议上正式提出并使用了“软件工程”这个名词。 • 软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工 程学科，它是采用工程的概念、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 地进行维护。
• 实际问题的复杂性 实际问题的复杂性 • 程序逻辑结构的复杂性 程序逻辑结构的复杂性
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1.1软件工程概述- 软件的分类
• 按软件的功能进行划分： 按软件的功能进行划分：
– 系统软件
• • • • • • • • • 操作系统 数据库管理系统 设备驱动程序 通信处理程序等
– 支撑软件
文本编辑程序 文件格式化程序 磁盘向磁带向数据传输的程序 程序库系统 支持需求分析、设计、实现、 支持需求分析、设计、实现、测试和支持管理的软件
• 软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部
它是包括程序 及其相关文档 分,它是包括程序，数据及其相关文档的完整集 它是包括程序，数据及其相关文档的完整集 其中： 合。其中：
– 程序 程序(instructions)是按事先设计的功能和性能要求 是按事先设计的功能和性能要求 执行的指令序列 – 数据 数据(data)是使程序能正常操纵信息的数据结构 是使程序能正常操纵信息的数据结构 – 文档 文档(documents)是与程序开发，维护和使用有关的 是与程序开发， 是与程序开发 图文材料
– 问题定义 – 可行性研究 – 需求分析
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1.1软件工程概述-软件开发时期
• 开发时期具体设计和实现在前一个时期定 义的软件，它通常由下述4个阶段组成
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
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。
（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
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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）。
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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
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（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
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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。
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”。
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”。
软件工程课件(全)ppt
第1章 1.2软件工程
1.2.1 软件工程的定义和目标
为了克服软件危机，1968年10月在北大西洋公约组织（NATO）召开的计 算机科学会议上，Fritz Bauer首次提出“软件工程”的概念。
按工程化的原则和方法组织软件开发工作是有效的，是摆脱软件危机的一 条主要出路。
软件工程的主要思想是强调软件开发过程中应用工程化原则的重要性。软 件工程的目标是实现软件的优质高产。软件工程的目的是在经费的预算范围内， 按期交付出用户满意的、质量合格的软件产品。
第1章 1.1软件与软件危机
1.1.3 软件危机
2. 软件危机产生的原因
（1）忽视软件开发前期的调研和需求分析工作。 （2）缺乏软件开发的经验和有关软件开发数据的积累，使得开发计划很难制定。 （3）开发过程缺乏统一的、规范化的方法论指导。 （4）忽视与用户、开发组成员间的及时有效的沟通。 （5）文档资料不规范或不准确。导致开发者失去工作的基础，管理者失去管理的依据。 （6）没有完善的质量保证体系。
第1章 1.1软件与软件危机
1.1.1 软件的定义及其特点
2.软件具有下列特点：
比硬件发展慢
是逻辑产品
软件
生产与硬件不同 不会磨损和老化
成本高、风险高
手工开发为主
依赖硬件
第1章 1.1软件与软件危机
1.1.2 软件的发展及其分类
1.软件技术的发展
程序设计
程序系统
软件工程
第1章 1.1软件与软件危机
第1章 1.1软件与软件危机
1.1.3 软件危机
3. 软件危机解决途径
要解决软件危机问题，需要采取以下措施： （1）使用好的软件开发技术和方法。 （2）使用好的软件开发工具，提高软件生产率。 （3）有良好的组织、严密的管理，各方面人员相互配合共同完成任务。 为了解决软件危机，既要有技术措施（好的方法和工具），也要有组织管理措施。软件工 程正是从技术和管理两方面来研究如何更好地开发和维护计算机软件的。
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。
软件工程
2017/10/26
第1页
软件工程
第一章 软件工程概述
软件 软件危机 软件工程
2017/10/26
第2页
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
2017/10/26
第6页
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。
软件工程概述
世界经济中已经占有举足轻重的地位。
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。
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。
件工程实用教程1-概述
Neusoft Computer Science and Technology Department copy right
软件工程的基本原理
用分阶段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
瀑布模型
瀑布模型（生存周期模型）就是传统的生命 周期方法学（既自顶向下结构化开发模型方 法）。
优点：奠定了软件工程方法的基础；流水依 赖；便于分工协作；推迟现实；文档易修改； 有复审质量保证。
缺点：用户需求明确困难；用户见面晚；纠 错慢；难于克服系统分析员不懂专业领域的 知识，用户不懂计算机的困难，成功率低。 适合于系统要求明确的小系统。
必须按照软件工程开发，有严格的质 量管理措施 同上
7 Neusoft Computer Science and Technology Department copy right
按软件工作方式划分
实时处理软件 分时软件 交互式软件 批处理软件
按软件服务对象的范围划分
项目软件 产品软件
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
需要有严格的文档和设计规范
大型 5~20
2~3年 50k~100k
需要按照软件工程方法进行管理
超大型 100~1000 4~5年 1M(=1000k) 巨型 2000~5000 5~10年 1M~10M
Neusoft Computer Science and Technology Department copy right
软件工程的基本原理
用分阶段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
瀑布模型
瀑布模型（生存周期模型）就是传统的生命 周期方法学（既自顶向下结构化开发模型方 法）。
优点：奠定了软件工程方法的基础；流水依 赖；便于分工协作；推迟现实；文档易修改； 有复审质量保证。
缺点：用户需求明确困难；用户见面晚；纠 错慢；难于克服系统分析员不懂专业领域的 知识，用户不懂计算机的困难，成功率低。 适合于系统要求明确的小系统。
必须按照软件工程开发，有严格的质 量管理措施 同上
7 Neusoft Computer Science and Technology Department copy right
按软件工作方式划分
实时处理软件 分时软件 交互式软件 批处理软件
按软件服务对象的范围划分
项目软件 产品软件
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
需要有严格的文档和设计规范
大型 5~20
2~3年 50k~100k
需要按照软件工程方法进行管理
超大型 100~1000 4~5年 1M(=1000k) 巨型 2000~5000 5~10年 1M~10M
Neusoft Computer Science and Technology Department copy right
SE第1课-软件工程概述
8
1.2 软件危机
▪ 软件危机的表现
对软件开发成本和进度的估算很不准确 用户很不满意 质量很不可靠 没有适当的文档，维护困难 软件成本比重上升 供不应求
9
1.2 软件危机
软件危机产生的原因
客观：软件本身特点
逻辑部件 规模庞大
成本昂贵、本质复杂、没 有明显的制造过程，运行 期间存在退化问题。
结构化的软件过程模型
1 瀑布模型
特点 阶段的顺序性和依赖性 推迟实现的观点 文档驱动的质量保证
存在问题 不适合需求模糊的系统
17
1.3 软件工程
2 快速原型模型
快速原型方法
原型：
是系统的早期版本，是系统的物理模型，只 实现了系统的一些最基本的功能，反映系统的 行为特性，但不一定满足全部需求。
3
1.1 软件技术概述
软件的发展历史
个性化的程序
工程化的产品(软件)
1 早期阶段（60年代中期以前）
关键词：面向批处理，有限的分布，自定义软件。
2 第二阶段（60年代中期～70年代中期） 关键词：多用户，实时，数据库，软件产品。
3 第三阶段（70年代中期～80年代末） 关键词：分布式系统，嵌入“智能”，低成本硬件，消费者影响。
方法学的三个要素：方法、工具和过程
➢ 方法：是完成软件开发各项任务
的技术方法，是回答“如何做” 的问题；
➢ 工具：为方法的运用提供自动的
或半自动的软件支撑环境；
➢ 过程：一系列工作步骤。 15
1.3 软件工程
方法学的分类
结构化方法 ：以算法和数据结构为核心 ➢ 起源于结构化程序设计思想，注重系统组成要素之间的
第二篇 软件工程
主要内容：
1.2 软件危机
▪ 软件危机的表现
对软件开发成本和进度的估算很不准确 用户很不满意 质量很不可靠 没有适当的文档，维护困难 软件成本比重上升 供不应求
9
1.2 软件危机
软件危机产生的原因
客观：软件本身特点
逻辑部件 规模庞大
成本昂贵、本质复杂、没 有明显的制造过程，运行 期间存在退化问题。
结构化的软件过程模型
1 瀑布模型
特点 阶段的顺序性和依赖性 推迟实现的观点 文档驱动的质量保证
存在问题 不适合需求模糊的系统
17
1.3 软件工程
2 快速原型模型
快速原型方法
原型：
是系统的早期版本，是系统的物理模型，只 实现了系统的一些最基本的功能，反映系统的 行为特性，但不一定满足全部需求。
3
1.1 软件技术概述
软件的发展历史
个性化的程序
工程化的产品(软件)
1 早期阶段（60年代中期以前）
关键词：面向批处理，有限的分布，自定义软件。
2 第二阶段（60年代中期～70年代中期） 关键词：多用户，实时，数据库，软件产品。
3 第三阶段（70年代中期～80年代末） 关键词：分布式系统，嵌入“智能”，低成本硬件，消费者影响。
方法学的三个要素：方法、工具和过程
➢ 方法：是完成软件开发各项任务
的技术方法，是回答“如何做” 的问题；
➢ 工具：为方法的运用提供自动的
或半自动的软件支撑环境；
➢ 过程：一系列工作步骤。 15
1.3 软件工程
方法学的分类
结构化方法 ：以算法和数据结构为核心 ➢ 起源于结构化程序设计思想，注重系统组成要素之间的
第二篇 软件工程
主要内容：
《软件详细设计教程》课件第1章
第1章 软件工程概述
(3) 第三阶段：20世纪80年代。微处理器的出现与应用 使计算机真正成为大众化的东西，而软件系统的规模、复杂 性以及在关键领域的广泛应用，促进了软件开发过程的管理 及工程化开发。在这一时期，软件工程开发环境CASE及其 相应的集成工具大量涌现，软件开发技术中的度量问题受到 重视，出现了著名的软件工作量估计COCOMO模型、软件 过程改进模型CMM等。20世纪80年代后期，以Smalltalk、 C++等为代表的面向对象技术重新崛起，传统的结构化技术 受到了严峻的考验。
第1章 软件工程概述
在著名的《没有银弹：软件工程中的根本和次要问题》 一文中，Fred Brooks认为正是软件固有的复杂性造成了软件 开发的诸多问题。由于复杂性，人们难以全面理解问题，团 队成员之间的沟通也变得非常困难，从而导致了产品缺陷、 成本超支和进度拖延；由于复杂性，描述和理解软件系统所 有可能的状态是极其困难的，影响了产品的可靠性；由于软 件结构及其依赖关系的复杂性，软件的任何更改和扩充都有 可能带来灾难性的后果，形成所谓的“雪崩效应”。
第1章 软件工程概述
(3) 软件是不断变化的。软件是纯粹思维活动的产物， 它不会像硬件一样发生磨损，而是需要随着应用、硬件、用 户和社会等各种因素的变化不断地被修改和扩展。由于软件 是人类思维和智能的一种延伸，因此当软件被真正应用之后， 人们往往希望超越原有的应用边界进行软件功能的提升或扩 展；另外，由于软件必须依附于硬件平台，因此需要随着硬 件设备的更新和接口的不同而变化。
第1章 软件工程概述 图1.3 软件成本在系统总成本中所占比例
第1章 软件工程概述
(4) 软件维护极其困难，而且很难适应不断变化的用户 需求和使用环境。在软件交付使用的初期，需要识别和纠正 软件的错误，改正软件性能上的缺陷，避免实施中的错误使 用。即使软件进入了正常的使用期，由于计算机新技术的出 现和用户新需求的提出，也需要修改和改进软件。然而，软 件维护依然是一件非常困难的工作，常常出现诸如错误难以 修改或者修改又带来新的错误等现象，长期不断的修改也引 起了软件的退化。
软件工程知识点
第一章软件工程概述一、软件的定义和特性(P2—P3)定义：软件=程序+数据+文档程序：按照事先设计的功能和性能要求执行的指令或语句序列数据：程序能正常操纵信息的数据结构文档：描述程序操作和使用的文档特性：（1）软件是一种逻辑实体，具有抽象性，不是一般的物理实体；（2）软件的成产与硬件存在某些相同点，但有根本上的不同，软件开发是人的智力的高度发挥，而不是传统意义上的制造，它更依赖于开发人员的素质，智力，人员和组合，合作和管理；（3）软件维护与硬件维修有着本质的差别，软件维护没有硬件维护那样有可替换的标准零件；（4）软件在运行和使用期间没有硬件那样的机械磨损，老化问题，但存在退化问题；（5）基于构件的开发方法由于其自身的特点越来越受到人们的重视，这些技术可以减少开发时间、提高质量，并提高复用水平。
* 掌握P4图1-2（b）软件失效率曲线二、计算机软件的发展经历了几个阶段？各有何特征？（P1—P2）共经历了四个阶段特征：第一阶段——程序规模小且主要采用个体工作方式，开发的系统大多采用批处理技术第二阶段——引入人机交互的概念，实时系统出现，产生了第一代数据库管理系统，程序编制采用了合作的工作方式，出现了早期的软件危机第三阶段——分布式系统出现，嵌入式系统得到广泛应用，低成本硬件第四阶段——强大的桌面系统和计算机网络迅速发展时期，面向对象技术得到广泛应用，人工智能技术和专家系统开始应用于软件。
三、什么是软件危机？其产生的原因是什么？定义：软件危机是指由于落后的软件生产方式无法满足迅速增长的计算机软件应用需求，从而导致软件开发与维护过程中出现一系列严重问题的现象。
（P4）原因：（P5）（1）用户对软件需求的描述不准确、不全面，甚至有错误，以及在开发过程中，不断提出或者修改需求；（2）用户和开发人员对软件需求的理解存在差异，导致所开发的软件产品和用户需求不一致；（3）大型软件项目需要组织一定的人力共同完成，各类人员的信息交流不及时、不准确，有时还可能产生误解，软件开发人员对大型软件缺少开发经验，管理人员缺少相应的管理经验；（4）软件开发人员不能有、独立自主的处理大型软件的全部关系和各个分支，因此容易产生疏漏和错误；（5）开发技术落后，缺乏有效的方法学和工具方面的支持，过分依赖程序设计人员在软件开发过程中的技巧和创造性，加剧软件产品的个性化（6）软件产品的特殊性和人类智力的局限性，导致人们无法处理“复杂问题”，因为软件是逻辑产品，软件开发进展情况较难衡量、软件开发质量难以评价、管理和控制软件开发过程相当困难。
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• 管理信息系统（MIS）
• 按功能分为
– 系统软件：OS,DBMS – 支撑软件（）：开发工具 – 应用软件
软件：分类
• 按规模分为
– 微型，小型，中型，大型
• 按客户范围
– 通用软件：如操作系统 – 用户定制的软件：如电信业务支撑系统
• 按工作方式
– 实时系统（工业控制） – 交互系统（常用） – 批处理系统（少）
绪论：课程的基础
• 计算模式的演变
– – – – – Frame(主机) Client/Server Browser/Server RIA(昙花一现)，HTML5 App(手机应用软件)
• application
绪论：课程的安排
• 教学内容与课时安排 56+16 – 第1章 软件工程概述，3 课时 – 第2章 软件过程，6 课时 – 第3章 MDA软件范型， 3（实验+3） 课时 – 第4章 业务模型， 6（+9） 课时 – 第5章 系统需求模型（CIM），12（6+6） 课时 – 第6章 鲁棒分析模型（PIM），14（8+6） 课时 – 第7章 设计模型（PSM），12（6+6）课时
– High-level languages are compiled or interpreted into machine language object code. – Software may also be written in a low-level assembly language, essentially, a vaguely mnemonic （依稀 记忆 ）representation of a machine language using a natural language alphabet.
绪论：课程的基础
• 语言基础
– C（C++、C#）/JAVA，HTML5
• 工具基础
– 编码 Eclipse – 框架 JAVA EE – 设计工具 Powerdesigner，Erwin，starUML，EA
• 推荐下载starUML，EA
• 数据库理论与应用基础
– 设计与优化数据库表模式 – SQL – 10多年前的论文：大型数据库优化设计方案，2001年
– –
•
Malicious software or malware, computer software developed to harm and disrupt computers. As such, malware is undesirable. Malware is closely associated with computer-related crimes, though some malicious programs may have been designed as practical jokes.
产品。 • Computer software contrasts with computer hardware,
– hardware.
– Computer software, or simply software, is the non-tangible 形状 component of computers. – Software is stored in computer memory and cannot be touched, just as a 3D model shown in an illustration cannot be touched.软件是一种逻辑
– Operating system, an essential collection of computer programs that manages resources and provides common services for other software. Supervisory programs, boot loaders, shells and window systems are core parts of operating systems. In practice, an operating system comes bundled with additional software (including application software) so that a user can potentially do some work with a computer that only has an operating system. Device driver, a computer program that operates or controls a particular type of device that is attached to a computer. Each device needs at least one corresponding device driver; thus a computer needs more than one device driver. Utilities, software designed to assist users in maintenance and care of their computers.
*绪论：虚拟项目（第三周起）
• 分成5组，每组设1组长：
– 互联网+O2O医疗系统
绪论：课程的目的
• 目的：理解、掌握和应用 • 理解
– 是什么？为什么？ – 问题是什么？理论与方法是什么？
•• 应用
– 在过程中，目的在于成功地开发软件
• 高质量、低费用、按进度……
绪论：课程的目的
• 目的：达到学以致用
– 讲解一种软件过程范型(MDA)， – 熟悉一种建模语言（UML） – 学会一、两种工具(EA与starUML)， – 实践一个虚拟项目(分组)， – 应用一种编程语言(JAVA)。
绪论：教学目的和策略
• 策略：系统地介绍软件工程理论与实践技能
–基于MDA软件范型 –采用面向对象方法和UML建模语言 –*以starUML、EA为工具，以虚拟项目为导向；
• （OO原理与模式）*模型优化 0+2课时
– 第8章 系统用例驱动的软件测试 3课时（1含复习） – *第9章 软件工程新技术 6 课时 （0） – *实施模型与物理组织 1课时
绪论：课程的安排
• *实验教学内容：
– – – – – – 1 虚拟项目安排 工具安装与试用 2-3 基于虚拟项目的业务建模 4-5 基于虚拟项目的系统需求建模 6-7 基于虚拟项目的鲁棒建模 8-9 基于虚拟项目的设计建模 10-11 模型优化
• Physical equipment used to process, store, or transmit computer programs or data. • The physical component of computers.
– Computer hardware and software require each other and neither can be realistically used without the other.
• 软件
– 定义、分类与应用 – 语言、特征与开发与危机
• 成本与质量：问题所在
• 软件工程学科的诞生与发展
软件：定义
• 软件
– 早期：软件=代码！ – 程序、数据及相关文档的完整集合（《IEEE 软件工程术语标 准词汇》）
• software: Computer programs, procedures, and possibly associated documentation and data pertaining to the operation of a computer system.
软件：定义
• Computer software includes all computer programs regardless of their architecture; for example, executable files, libraries and scripts are computer software. Yet, it shares their mutual properties: software consists of clearly-defined instructions that upon execution, instructs hardware to perform the tasks for which it is designed. • Software is usually written in high-level programming languages that are easier and more efficient for humans to use (closer to natural language) than machine language.
绪论：课程的评估与考试
• 期末考试，70%
– 期中考试， 0%
• 平时成绩，30%
– *课堂表现（虚拟项目)，15% – *考勤（与作业），15%
• 要求不能旷课。
绪论：课程的要求
• 听课与复习
– *作业
• *实践
– 分组虚拟项目
• 阅读
– 课件简本与参考资料
软件：定义
• 软件的重要性
– – – – 软件与民生 软件与经济 软件与教育 软件与国防、战略
软件：分类
• • • Purpose, or domain of use Application software uses the computer system to perform useful work or provide entertainment functions beyond the basic operation of the computer itself. System software is designed to operate the computer hardware, to provide basic functionality, and to provide a platform for running application software.[3] System software includes:
• 按功能分为
– 系统软件：OS,DBMS – 支撑软件（）：开发工具 – 应用软件
软件：分类
• 按规模分为
– 微型，小型，中型，大型
• 按客户范围
– 通用软件：如操作系统 – 用户定制的软件：如电信业务支撑系统
• 按工作方式
– 实时系统（工业控制） – 交互系统（常用） – 批处理系统（少）
绪论：课程的基础
• 计算模式的演变
– – – – – Frame(主机) Client/Server Browser/Server RIA(昙花一现)，HTML5 App(手机应用软件)
• application
绪论：课程的安排
• 教学内容与课时安排 56+16 – 第1章 软件工程概述，3 课时 – 第2章 软件过程，6 课时 – 第3章 MDA软件范型， 3（实验+3） 课时 – 第4章 业务模型， 6（+9） 课时 – 第5章 系统需求模型（CIM），12（6+6） 课时 – 第6章 鲁棒分析模型（PIM），14（8+6） 课时 – 第7章 设计模型（PSM），12（6+6）课时
– High-level languages are compiled or interpreted into machine language object code. – Software may also be written in a low-level assembly language, essentially, a vaguely mnemonic （依稀 记忆 ）representation of a machine language using a natural language alphabet.
绪论：课程的基础
• 语言基础
– C（C++、C#）/JAVA，HTML5
• 工具基础
– 编码 Eclipse – 框架 JAVA EE – 设计工具 Powerdesigner，Erwin，starUML，EA
• 推荐下载starUML，EA
• 数据库理论与应用基础
– 设计与优化数据库表模式 – SQL – 10多年前的论文：大型数据库优化设计方案，2001年
– –
•
Malicious software or malware, computer software developed to harm and disrupt computers. As such, malware is undesirable. Malware is closely associated with computer-related crimes, though some malicious programs may have been designed as practical jokes.
产品。 • Computer software contrasts with computer hardware,
– hardware.
– Computer software, or simply software, is the non-tangible 形状 component of computers. – Software is stored in computer memory and cannot be touched, just as a 3D model shown in an illustration cannot be touched.软件是一种逻辑
– Operating system, an essential collection of computer programs that manages resources and provides common services for other software. Supervisory programs, boot loaders, shells and window systems are core parts of operating systems. In practice, an operating system comes bundled with additional software (including application software) so that a user can potentially do some work with a computer that only has an operating system. Device driver, a computer program that operates or controls a particular type of device that is attached to a computer. Each device needs at least one corresponding device driver; thus a computer needs more than one device driver. Utilities, software designed to assist users in maintenance and care of their computers.
*绪论：虚拟项目（第三周起）
• 分成5组，每组设1组长：
– 互联网+O2O医疗系统
绪论：课程的目的
• 目的：理解、掌握和应用 • 理解
– 是什么？为什么？ – 问题是什么？理论与方法是什么？
•• 应用
– 在过程中，目的在于成功地开发软件
• 高质量、低费用、按进度……
绪论：课程的目的
• 目的：达到学以致用
– 讲解一种软件过程范型(MDA)， – 熟悉一种建模语言（UML） – 学会一、两种工具(EA与starUML)， – 实践一个虚拟项目(分组)， – 应用一种编程语言(JAVA)。
绪论：教学目的和策略
• 策略：系统地介绍软件工程理论与实践技能
–基于MDA软件范型 –采用面向对象方法和UML建模语言 –*以starUML、EA为工具，以虚拟项目为导向；
• （OO原理与模式）*模型优化 0+2课时
– 第8章 系统用例驱动的软件测试 3课时（1含复习） – *第9章 软件工程新技术 6 课时 （0） – *实施模型与物理组织 1课时
绪论：课程的安排
• *实验教学内容：
– – – – – – 1 虚拟项目安排 工具安装与试用 2-3 基于虚拟项目的业务建模 4-5 基于虚拟项目的系统需求建模 6-7 基于虚拟项目的鲁棒建模 8-9 基于虚拟项目的设计建模 10-11 模型优化
• Physical equipment used to process, store, or transmit computer programs or data. • The physical component of computers.
– Computer hardware and software require each other and neither can be realistically used without the other.
• 软件
– 定义、分类与应用 – 语言、特征与开发与危机
• 成本与质量：问题所在
• 软件工程学科的诞生与发展
软件：定义
• 软件
– 早期：软件=代码！ – 程序、数据及相关文档的完整集合（《IEEE 软件工程术语标 准词汇》）
• software: Computer programs, procedures, and possibly associated documentation and data pertaining to the operation of a computer system.
软件：定义
• Computer software includes all computer programs regardless of their architecture; for example, executable files, libraries and scripts are computer software. Yet, it shares their mutual properties: software consists of clearly-defined instructions that upon execution, instructs hardware to perform the tasks for which it is designed. • Software is usually written in high-level programming languages that are easier and more efficient for humans to use (closer to natural language) than machine language.
绪论：课程的评估与考试
• 期末考试，70%
– 期中考试， 0%
• 平时成绩，30%
– *课堂表现（虚拟项目)，15% – *考勤（与作业），15%
• 要求不能旷课。
绪论：课程的要求
• 听课与复习
– *作业
• *实践
– 分组虚拟项目
• 阅读
– 课件简本与参考资料
软件：定义
• 软件的重要性
– – – – 软件与民生 软件与经济 软件与教育 软件与国防、战略
软件：分类
• • • Purpose, or domain of use Application software uses the computer system to perform useful work or provide entertainment functions beyond the basic operation of the computer itself. System software is designed to operate the computer hardware, to provide basic functionality, and to provide a platform for running application software.[3] System software includes: