软件工程第一章
《软件工程》PPT课件
第一章第四课时
喷泉模型 软件工程的任务与研究范围 软件开发的原则与开发方法
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喷泉模型
瀑布模型要求在软件开发的初期就完全确定软件的需求,这在很多 情况下往往是做不到的.螺旋模型试图克服瀑布模型的这一不足.SM 把软件开发过程安排为逐步细化的螺旋周期序列,每经历一个周期, 系统就细化和完善一些.SM每—螺旋周期由六个步骤组成： <1> 确定任务目标： 根据初始需求分析项目计划,确定任务目标、可选 方案和限制.<2>选择对象：对各种软硬件设备、开发方法、技术、 开发工具、人员、开发管理等对象进行选择：并决定软件是进行研 制、购买还是利用现有的.<3>分析约束条件：软件开发的时间、经 费等限制条件.<4>风险分析：评估目标、对象、约束条件三者之间 的联系,列出可能出．现的问题及问题的严重程度等,把最重要的问 题作为尚未解决的关键问题的风险.<5>制定消除风险的方法：应有 详尽的说明和周密的计划,并估计可能产生的后果.依此来开发软件, 为制订下一周期的计划打下基础.<6>制定下一周期的工作计划：在 第一个螺旋周期,确定目标、选择对象、分析约束,通过风险分析制 订消除风险的方法,初步开发原型1,制定系统生存周期计划.
软件工程的任务与研究范围
•软件产品的特点 •软件工程的研究内容与方法 •软件工具与软件支撑环境 •软件管理
软件开发的原则与方法
•软件开发的原则 • 自顶向下与模块结构 •软件开发的方法 •1.非自动形式的系统开发方法 •〔1〕系统流程图〔2〕结构分析法〔3〕结构化设计法 •〔4〕数据结构法〔5〕层次输入——处理——输出方法<HIPO法> • 2.半自动形式的系统开发方法 •〔1〕软件需求工程法〔2〕问题说明语言与分析法 • 3. 自动形式的系统开发方法 〔HOS方法〕：由计算机自动确定规 范、自动分析、自动编程、自动执行与模拟,以规范语言AXES、资 源分配工具RTA为工具.能自动进行分析、设计,工作量少、设计规范, 也能自动进行修改和维护.该方法适用于系统分析和设计.
《软件工程》教学教案
《软件工程》教学教案一、第一章：软件工程概述1. 教学目标了解软件工程的定义、目的和重要性，掌握软件开发的基本过程和原则。
2. 教学内容软件工程的定义和重要性；软件开发的基本过程；软件工程的原则和方法。
3. 教学方法采用讲授法，结合案例分析，让学生了解和掌握软件工程的基本概念和原则。
4. 教学资源教材、课件、案例分析。
5. 教学评价通过课堂提问和案例分析，评估学生对软件工程的理解和应用能力。
二、第二章：软件需求分析1. 教学目标掌握软件需求分析的基本概念、方法和过程，能够运用需求分析工具进行需求收集和分析。
2. 教学内容软件需求分析的基本概念；需求分析的方法和过程；需求分析工具的使用。
3. 教学方法采用讲授法和实例分析，让学生了解和掌握需求分析的方法和过程。
4. 教学资源教材、课件、实例分析。
5. 教学评价通过课堂提问和实例分析，评估学生对需求分析的理解和应用能力。
三、第三章：软件设计1. 教学目标掌握软件设计的基本概念、方法和过程，能够运用设计工具进行软件架构和详细设计。
2. 教学内容软件设计的基本概念；设计方法和过程；设计工具的使用。
3. 教学方法采用讲授法和实例分析，让学生了解和掌握软件设计的方法和过程。
4. 教学资源教材、课件、实例分析。
5. 教学评价通过课堂提问和实例分析，评估学生对软件设计的理解和应用能力。
四、第四章：软件实现1. 教学目标掌握软件实现的基本概念、方法和过程，能够运用编程语言进行软件编码和测试。
2. 教学内容软件实现的基本概念；实现方法和过程；编程语言和测试工具的使用。
3. 教学方法采用讲授法和编程实践，让学生了解和掌握软件实现的方法和过程。
4. 教学资源教材、课件、编程环境和测试工具。
5. 教学评价通过编程实践和测试结果，评估学生对软件实现的理解和应用能力。
五、第五章：软件维护1. 教学目标掌握软件维护的基本概念、方法和过程，能够进行软件维护和优化。
2. 教学内容软件维护的基本概念；维护方法和过程；软件优化技巧。
软件工程第一章习题答案
第一章习题1.1什么是计算机软件？软件的特点是什么？答：计算机软件(Computer Software，也称软件，软体)是指计算机系统中的程序及其文档，程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。
程序必须装入机器内部才能工作，文档一般是给人看的，不一定装入机器。
软件的特点：1.软件是一种逻辑实体而不是有形的系统元件，其开发成本和进度难以准确的估算。
2.软件是被开发的或设计的，没有明显的制作工程，一旦开发成功，只需复制即可，但其维护的工作量大。
3.软件的使用没有硬件那样的机械磨损和老化问题。
1.2简述软件的分类，并举例说明。
答：软件分为系统软件，支撑软件和应用软件3类。
系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层其他软件一般都通过系统软件发挥作用。
例如：编译程序，操作系统等。
支撑软件是支撑软件的开发和维护的软件。
例如：数据库管理系统，网络软件，软件工具，软件开发环境等。
应用软件是特定应用领域专用软件。
例如：工程/科学计算软件，嵌入式软件，产品线软件，Web应用软件，人工智能软件等。
1.3简述软件语言的分类，并举例说明。
答：软件语言是用于书写计算机软件的语言主要包括：需求定义语言，功能性语言，设计性语言，实现性语言和文档语言。
需求定义语言用以书写软件需求定义，软件需求定义是软件功能需求和非功能需求的定义性描述。
软件功能需求刻画“做什么”，软件非功能需求刻画诸如功能性限制、设计限制、环境描述、数据预通信规程以及项目管理等。
功能性语言用以书写软件功能规约，软件功能规约是软件功能的严格而完整的陈述。
软件功能规约通常只刻画软件系统“做什么”的外部功能，而不涉及系统“如何做”的内部算法，因此，功能性语言通常又称为功能规约语言。
设计性语言用以书写软件设计规约。
软件设计规约是软件设计的严格而完整的陈述。
一方面，它是软件功能规约的算法性细化，刻画了软件“如何做”的内部算法；另一方面，它又是软件实现的依据从。
软件工程_第一章 软件工程基本概念
“软件工程”课程教学与实践的目 标
转变对软件的认识： 转变对软件的认识： 上升 程序 转变思维定式： 转变思维定式： 上升 程序员 工程化训练 系统
系统工程师 (系统分析员 系统分析员) 系统分析员
Software’s impact on our society and culture continues to be profound……
2.2.[社会角度 团队协作的时代 社会角度]团队协作的时代 社会角度 团队协作的时代— —个人英雄主义时代的终结 个人英雄主义时代的终结
我国的软件开发水平，单从编码来看，我们拥有众多的高 水平程序员，绝不逊色于任何国家，但软件开发管理水平与发 达国家有很大差距，这也就是我们不能开发出像Office、操作 系统之类软件的原因。我们从单个程序员来说，能够编写出一 流的代码，漂亮的界面。但是却去不能协调众多程序员去开发 一个项目（工程）软件。在这一方面说我们中国程序员一个人 是一条龙，十个人是一条虫并不为过。 例：首都机场。印度人写的一个模块200多行，我们程序员 只用不到50行，但人家的模块同样正确、而且坚固、文档清晰 易懂。技术技巧固然重要，但软件开发中最大的问题已不
是技术问题，而是管理问题！ 是技术问题，而是管理问题！
2.3.[个人角度]专业人员必备的个人素质
1) 基础理论：训练分析解决问题的能力，深层研究的工具。 基础理论：训练分析解决问题的能力，深层研究的工具。 数学分析 训练严密的逻辑思维。 训练严密的逻辑思维。 普通物理和西方哲学史等教会你很多思维方式，比如： 等教会你很多思维方式，比如： 假说——大胆假设、认真求证。 大胆假设、 假说 大胆假设 认真求证。 2) 专业理论：数据库理论、网络基础、编译原理等。 专业理论：数据库理论、网络基础、编译原理等。 3) 专业技术：程序设计语言等。 专业技术：程序设计语言等。 4) 工程技术：软件工程，本、研教育中唯一涉及工程规范与 工程技术：软件工程， 管理的课程， 它象粘合剂， 管理的课程 ， 它象粘合剂 ， 技术经过它的粘合才能形成软件 产品！ 产品！ 5) 外语。多门语言多条路。 外语。多门语言多条路。 6) 表达与交流能力：团队内部、与客户通讯的基本素质 表达与交流能力：团队内部、 7) 法律常识与职业道德： 知识产权保护、行业特点的职业道 法律常识与职业道德：知识产权保护、 德
软件工程课程目录
软件工程课程目录第一章：导论
1.1 软件工程概述
1.2 软件工程的定义和特点
1.3 软件工程的发展历程
第二章：软件开发过程模型
2.1 瀑布模型
2.2 增量模型
2.3 螺旋模型
2.4 敏捷开发模型
2.5 DevOps模型
第三章：需求工程
3.1 需求获取与分析
3.2 需求规格说明
3.3 需求验证与确认
3.4 变更管理
第四章：软件设计与实现
4.1 结构化设计
4.2 面向对象设计
4.3 软件架构设计
4.4 系统建模
4.5 设计原则和模式
第五章：软件测试与维护5.1 测试基础知识
5.2 测试设计技术
5.3 测试用例编写
5.4 软件维护流程及策略5.5 缺陷管理
第六章：软件项目管理6.1 项目启动与规划
6.2 项目进度管理
6.3 资源管理
6.4 风险管理
6.5 团队协作与沟通
第七章：软件质量保证和评估
7.1 质量保证概述
7.2 质量标准与度量
7.3 代码审查
7.4 归纳测试
7.5 质量评估与改进
第八章：软件工程伦理与职业道德
8.1 软件工程伦理概述
8.2 软件专业人员责任
8.3 知识产权保护
8.4 软件工程师的职业道德
结语：
软件工程课程目录涵盖了软件工程学科的基本知识和方法，帮助学生全面了解软件开发的过程和要素。
通过学习本课程，学生可以系统学习软件工程的理论和实践知识，培养良好的软件开发习惯和职业道德意识，为将来的软件开发工作奠定坚实的基础。
软件工程复习资料
软件⼯程复习资料软件⼯程第⼀章⼀、什么是软件？软件（Software）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（Program），数据（Data）及其相关⽂档（Document）的完整集合。
程序是按事先设计的功能和性能要求执⾏的指令序列数据是使程序能正常操纵信息的数据结构⽂档是与程序开发，维护和使⽤有关的图⽂材料⼆、软件危机原因：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:软件≠程序急于求成=拔苗助长各⾃为阵⽆⽅法/学现象：1.成本⾼2.计算机软件和硬件费⽤⽐3.软件质量得不到保证4.由于软件质量问题导致失败的软件项⽬⾮常多5.进度难以控制6.维护⾮常困难办法：软件⼯程（学）三、软件⼯程软件⼯程是应⽤计算机科学、数学及管理科学等原理开发软件的⼯程。
它借鉴传统⼯程的原则、⽅法，以提⾼质量，降低成本为⽬的。
开发、运⾏和维护软件的系统⽅法四、软件⼯程三要素软件⼯程⽅法学包含3个要素：⽅法、⼯具和过程。
五、软件⽣命周期六、软件过程模型瀑布模型瀑布模型适合于⽤户需求明确、完整、⽆重⼤变化的软件项⽬开发。
瀑布模型的成功在很⼤程度上是由于它基本上是⼀种⽂档驱动的模型。
“瀑布模型是由⽂档驱动的”这个事实也是它的⼀个主要缺点。
在项⽬开始的时候，⽤户常常难以清楚地给出所有需求；⽤户与开发⼈员对需求理解存在差异。
实际的项⽬很少按照顺序模型进⾏。
⽤户必须有耐⼼，等到系统开发完成。
缺乏灵活性：因为瀑布模型确定了需求分析的绝对重要性，但是在实践中要想获得完善的需求说明是⾮常困难的，导致“阻塞状态”。
反馈信息慢，开发周期长。
虽然存在不少缺陷，瀑布模型经常被嘲笑为“旧式的”，但是在需求被很好地理解的情况下，仍然是⼀种合理的⽅法。
快速原型模型增量模型增量模型是迭代和演进的过程。
增量模型把软件产品分解成⼀系列的增量构件，在增量开发迭代中逐步加⼊。
每个构件由多个相互作⽤的模块构成，并且能够完成特定的功能。
软件工程第01章
教学目的：1. 了解软件、软件危机等概念2. 掌握软件工程的定义、原理、目标和原则教学重点：软件工程的定义、原理、目标和原则教学难点：软件工程的目标和原则第一章软件与软件工程1.1 软件（Software）1.1.1 软件与软件的组成程序设计语言三种类型：1．机器语言、汇编语言：依赖于机器，面向机器2．高级语言：独立于机器，面向过程或面向对象3．面向问题语言：独立于机器，非过程式语言（4GL）文档（document）—一种数据媒体和其上所记录的数据。
文档记录软件开发活动和阶段成果，具有永久性，可供人或机器阅读。
文档可用于专业人员和用户之间的通信和交流；软件开发过程的管理；运行阶段的维护。
1. 软件的特点软件是逻辑产品，硬件是物理产品。
特点：（1）软件开发更依赖于开发人员的业务素质、智力、人员的组织、合作和管理。
软件开发、设计几乎都是从头开始，成本和进度很难估计。
（2）软件存在潜伏错误，硬件错误一般能排除。
（3）软件开发成功后，只需对原版进行复制。
（4）软件在使用过程中维护复杂：1）纠错性维护—改正运行期间发现的潜伏错误；2）完善性维护—提高或完善软件的性能；3）适应性维护—修改软件，以适应软硬件环境的变化；4）预防性维护—改进软件未来的可维护性和可靠性。
（5）软件不会磨损和老化。
2. 软件的发展第一阶段——20世纪60年代中期以前，软件开发处于个体化生产状态。
在这一阶段中，软件还没有系统化的开发方法。
目标主要集中在如何提高时空效率上。
第二阶段——从20世纪60年代中期到70年代末期。
软件开发已进入了作坊式生产方式，即出现了“软件车间”。
软件开发开始形成产品。
到20世纪60年代末，“软件危机”变得十分严重。
第三阶段——从20世纪70年代中期到20世纪80年代末期。
软件开发进入了产业化生产，即出现了众多大型的“软件公司”。
在这一阶段，软件开发开始采用了“工程”的方法，软件产品急剧增加，质量也有了很大的提高。
软件工程-课程目录-大纲视图(全国高等教育自学考试指定教材-计算机网络专业-独立本科)
第一章绪论1.1 软件工程概念的提出与发展1.2 软件开发的本质1.3 本章小结第二章软件需求与软件需求规约2.1 需求与需求获取2.1.1需求定义2.1.2 需求分类2.1.3 需求发现技术2.2 需求规约2.2.1 需求规约定义2.2.2 需求规约（草案）格式2.2.3 需求规约（规格说明书）的表达2.2.4 需求规约的作用2.3 本章小结第三章结构化方法3.1 结构化需求分析3.1.1 基本术语1.数据流2.数据存储3.数据源和数据谭3.1.2 系统功能模型表示数据流图（Dataflow Diagram）3.1.3 建模过程1.建立系统环境图, 确定系统语境2.自顶向下, 逐步求精, 建立系统的层次数据流图3.定义数据字典数据流条目给出所有数据流的结构定义数据存储条目给出所有数据存储的结构定义数据项条目给出所有数据项的类型定义4.描述加工（1）结构化自然语言（2）判定表（3）判定树3.1.4 应用中注意的问题（1）模型平衡问题（2）信息复杂性控制问题3.1.5 需求验证3.2 结构化设计3.2.1 总体设计1.总体设计的目标及其表示（1）Yourdon提出的模块结构图（2）层次图（3）HIPO图2.总体设计步骤（1）变换型数据流图——变换设计（2）事物型数据流图——事物设计3.模块化及启发式规则（1）模块化1）耦合①内容耦合②公共耦合③控制耦合④标记耦合⑤数据耦合2）内聚①偶然内聚②逻辑内聚③时间内聚④过程内聚⑤通信内聚⑥顺序内聚⑦功能内聚（2）启发式规则1）改进软件结构, 提高模块独立性2）力求模块规模适中3）力求深度、宽度、扇出和扇入适中4）尽力使模块的作用域在其控制域之内5）尽力降低模块接口的复杂度6）力求模块功能可以预测3.2.2 详细设计1.结构化程序设计2.详细设计工具（1）程序流程图（2）盒图（N-S图）（3）PAD图（Problem Analysis Diagram）（4）类程序设计语言IPO图、判定树和判定表等也可以作为详细设计工具3.3 本章小结第四章面向对象方法——UML 4.1 UML术语表4.1.1 表达客观事物的术语1.类与对象1）类的属性（Attribute）2）类的操作3）关于类语义的进一步表达①详细叙述类的职责（Responsibility）②通过类的注解和/或操作的注解, 以结构化文本的形式和/编程语言, 详述注释整个类的语义和/或各个方法③通过类的注解或操作的注解, 以结构化文本形式, 详述注释各个操作的前置条件和后置条件, 甚至注释整个类的不变式④详述类的状态机⑤详述类的内部结构⑥类与其他类的协作4）类在建模中的主要用途①模型化问题域中的概念（词汇）②建立系统的职责分布模型③模型化建模中使用的基本类型2.接口（Interface）（1）采用具有分栏和关键字《interface》的矩形符号来表示（2）采用小圆圈和半圆圈来表示3.协作（Collaboration）4.用况（Use Case）5.主动类（Action Class）6.构件（Component）7.制品（Artifact）8.节点（Node）4.1.2 表达关系的术语1.关联（Association）（1）关联名（Name）（2）导航（3）角色（Role）（4）可见性（5）多重性（Multiplicity）（6）限定符（Qualifier）（7）聚合（Aggregation）（8）组合（Composition）（9）关联类（10）约束①有序（ordered）②无重复对象（set）③有重复对象（bag）④列表（list）或序列（sequence）⑤只读（readonly）2.泛化（Generalization）①完整（Complete）②不完整（Incomplete）③互斥（Disjoint）④重叠（Overlapping）3.细化（Realization）4.依赖①绑定（Bind）②导出（Derive）③允许（Permit）④实例（InstanceOf）⑤实例化（Instantiate）⑥幂类型（Powertype）⑦精化（Refine）⑧使用（Use）可模型化以下各种关系（1）结构关系1）以数据驱动2）以行为驱动（2）继承关系（3）精化关系（4）依赖关系4.1.3 表达组合信息的术语——包1）访问（Access）2）引入（Import）4.2 UML模型表达格式1.类图（Class Diagram）（1）模型化待建系统的概念（词汇）, 形成类图的基本元素（2）模型化待建系统的各种关系, 形成该系统的初始类图（3）模型化系统中的协作, 给出该系统的最终类图（4）模型化逻辑数据库模式2.用况图（Use Case Diagram）所包含的内容（1）主题（Subject）（2）用况（Use Case）（3）参与者（Actor）（4）关联、泛化与依赖模型化工作1）关于系统/业务语境的模型化①系统边界的确定②参与者与用况的交互③参与者的语义表达④参与者的结构化处理2）关于系统/业务需求的模型化①确定系统/业务的基本用况②用况的结构化处理③用况的语义表达3.状态图（1）状态1）名字2）进入/退出效应（Effect）①entry②exit③状态内部转移3）do动作或活动4）被延迟的事件（2）事件1）信号（Signal）事件2）调用（Call）事件3）时间事件4）变化事件（3）状态转移①源状态②转移触发器③监护（guard）条件④效应（effect）⑤目标状态实际应用中, 使用状态图的作用①创建一个系统的动态模型②创建一个场景的模型4.顺序图（1）术语解析1）消息2）对象生命线3）聚焦控制（the Focus of Control）（2）控制操作子1）选择执行操作子（Operator for Optional Execution）2）条件执行操作子（Operator for Conditional Execution）3）并发执行操作子（Operator for Parallel Execution）4）迭代执行操作子（Operator for Iterative Execution）4.3 本章小结第五章面向对象方法——RUP5.1 RUP特点1.以用况为驱动2.以体系结构为中心3.迭代增量式开发5.2 核心工作流5.2.1 需求获取1.列出候选需求2.理解系统语境（1）业务用况模型（2）业务对象模型3.捕获系统功能需求（1）活动1: 发现并描述参与者（2）活动2: 发现并描述用况（3）活动3: 确定用况的优先级（Priority）（4）活动4: 精化用况（5）活动5: 构造用户界面原型1）用户界面的逻辑设计2）物理用户界面的设计3）开发用户界面原型并演示为了执行该用况, 用户怎样使用该系统（6）活动6: 用况模型的结构化5.2.2 需求分析1.基本术语（1）分析类（Analysis Class）1）边界类（Boundary Classes）2）实体类（Entity Classes）3）控制类（Control Classes）（2）用况细化（Use Case Realization）（3）分析包（Analysis Package）2.分析模型的表达3.分析的主要活动（1）活动1: 体系结构分析（Architectural Analysis）1）任务1: 标识分析包2）任务2: 处理分析包之间的共性3）任务3: 标识服务包4）任务4: 定义分析包的依赖5）任务5: 标识重要的实体类6）任务6: 标识分析包和重要实体类的公共特性需求（2）活动2: 用况分析1）任务1: 标识分析类①标识实体类②标识边界类③标识控制类2）任务2: 描述分析（类）对象之间的交互（3）活动3: 类的分析1）任务1: 标识责任2）任务2: 标识属性①关于实体类属性的标识②关于边界类属性的标识③关于控制类属性的标识3）任务3: 标识关联和聚合①关于关联的标识②关于聚合的标识③关于泛化的标识（4）活动4: 包的分析4.小结（1）关于分析模型1）分析包2）分析类3）用况细化（2）关于分析模型视角下的体系结构描述（3）用况模型和分析模型比较（4）分析模型对以后工作的影响1）对设计中子系统的影响2）对设计类的影响3）对用况细化[设计]的影响5.2.3 设计1.设计层的术语（1）设计类（Design Class）（2）用况细化[设计]（3）设计子系统（4）接口（Interface）2.设计模型、部署模型以及相关视角下的体系结构描述（1）设计模型及其视角下的体系结构描述1）子系统结构2）对体系结构有意义的设计类3）对体系结构有意义的用况细化[设计]（2）部署模型及该模型视角下的体系结构描述3设计的主要活动（1）活动1: 体系结构的设计1）任务1: 标识节点和它们的网络配置2）任务2: 标识子系统和它们的接口①标识应用子系统②标识中间件和系统软件子系统③定义子系统依赖④标识子系统接口3）任务3: 标识在体系结构方面有意义的设计类和它们的接口4）任务4: 标识一般性的设计机制①标识处理透明对象分布的设计机制②标识事务管理的设计机制（2）活动2: 用况的设计1）标识参与用况细化的设计类2）标识参与用况细化的子系统和接口（3）活动3: 类的设计1）任务1: 概括描述设计类2）任务2: 标识操作3）任务3: 标识属性4）任务4: 标识关联和聚合5）任务5: 标识泛化6）任务6: 描述方法7）任务7: 描述状态（4）活动4: 子系统的设计1）任务1: 维护子系统依赖2）任务2: 维护子系统所提供的接口3）任务3: 维护子系统内容4.RUP设计小结1）RUP设计的突出特点2）关于RUP的设计方法①给出用于表达设计模型中基本成分的4个术语, 包括子系统, 设计类, 接口, 用况细化[设计]②规约了设计模型的语法, 指导模型的表达③给出了创建设计模型的过程以及相应的指导3）RUP的设计模型①设计子系统和服务子系统②设计类（其中包括一些主动类）, 以及他们具有的操作、属性、关系及其实现需求。
软件工程概念
软件工程概念第一章：软件定义1.软件（ Software）：计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序（Program），数据（D ata）及其相关文档（ Document）的完整集合。
2.软件的特征：逻辑复杂，开发复杂，成本高，风险大，维护困难。
3.按软件功能分类：系统软件，支撑软件，应用软件。
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，程序库系统等应用软件：商业数据处理软件，工程与科学计算软件，计算机辅助设计／制造软件，系统仿真软件，智能嵌入软件，医疗、制药软件，事务管理、办公自动化软件。
按软件规模分类：微型，小型，中型，大型，甚大型，极大型。
按软件工作方式分：实时处理软件，分时软件，交互式软件，批处理软件4.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5.软件危机主要是两个问题：1.如何开发软件，以满足对软件的日益增长的需求？2.如何维护数量不断膨胀的已有软件？5.软件危机的表现：1.成本高，开发成本估计不准确2.软件质量不高、可靠性差3.进度难以控制4.维护非常困难5.用户不满意6. 由于软件质量问题导致失败的软件项目非常多。
6.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.软件工程学的目的：以较低的成本研制具有较高质量的软件软件工程技术的两个明显特点：1.强调规范化2. 强调文档化软件工程的基本原理(7条)：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.结果应能清楚地审查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8.软件工程方法学包含3个要素：方法、工具和过程9.软件生命周期：软件定义（问题定义，可行性研究，需求分析），软件开发（总体设计，详细设计，编码和单元测试，集成测试），运行维护（持久满足用户需求）10.软件过程模型：瀑布模型，快速原型模型，增量模型，螺旋模型，喷泉模型。
太原理工大学软件工程-第一章软件工程概述
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”。
软件工程第1章 软件工程综述
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。
第一章软件工程概述
第一章软件工程概述第一章软件工程概述1.1软件危机1.1.1软件危机的介绍1）软件危机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。
软件危机的典型表现：(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趋势。
1.1.2产生软件危机的原因软件本身特点：缺乏可见性，在运行之前往往难以衡量，质量也难以评价不会因为长期使用而用坏，软件维护通常意味着修正或修改原来的设计，较难维护。
规模庞大，需分工合作，如何保证每个人的工作合在一起是极端复杂的问题。
软件开发与维护的方法不正确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。
软件生命周期：一个软件从定义、开发、使用和维护直到最早被废弃。
软件产品必须由一个完整的配置组成（程序、文档、数据）1.1.3消除软件危机的途径正确认识计算机软件认识到软件开发是一个协同配合、共同完成的工程项目并吸取经验。
推广使用已总结的开发软件成功的技术和方法开发使用更好的软件工具1.2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、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。
软件工程软件第1章
“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》各章节重点
瀑布模型
软件过程的经典模型，每个 阶段按顺序完成。缺点是不 能容忍修改和反馈。
螺旋模型
一种适应型软件过程模型， 强调风险管理。缺点是变化 不稳定。
迭代模型
一种多次迭代的软件过程模 型，每次迭代完成一个小而 完整的软件。缺点是需求的 稳定性。
敏捷开发
一种以人为核心,注重适应变 化,提供高质量服务的软件开 发方法。缺点是文档化的缺 失和不同项目难以比较。
第三章：需求工程
1
需求来源
如何识别和获取需求，包括需求表示法、需求描述、需求协商。
2
需求分析
如何分析理解、抽象和总结需求特性，包括需求抽象、需求验证。
3
需求管理
如何跟踪需求变更、评审需求变更的影响范围
第四章：软件设计
设计任务
系统结构设计、数据结构和 算法设计、接口及数据管理 设计。
设计方法
结构化设计、面向对象设计、 面向方面设计、进化设计。
3 项目管理：Redmine
4 测试工具：JUnit
开源的项目管理和缺陷跟踪工具，支持敏 捷开发，提高团队协作能力。
开源的测试框架，支持自动化构建、单元 测试和回归测试。
结论
软件工程是一门需要持续学习和探索的学科，为软件开发提供了良好的指导 框架和开发流程。在软件开发过程中，我们应该根据实际情况选择合适的软 件开发方法和工具，提高软件开发效率和质量。
《软件工程》各章节重点
软件工程是一门综合性、系统性很强的学科，主要研究如何开发和维护高质 量的软件。《软件工程》一书对软件工程的基础理论、知识和方法进行了全 面详细的阐述。
引言
引言是一份礼物，像向朋友打开您内心的大门。引言是一篇文章或书籍的开端，包含主题和相关内容的 介绍。在软件工程中，引言的重点是软件工程学科的产生背景和发展历程。
自考《软件工程》
软件工程普通是指计算机系统中的程序及其文档。
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的工程，或者以此为研究对象的学科。
随着计算机的广泛应用，软件生产率、软件质量远远满足不了社会发展的需求，成为社会、经济发展的制约因素，人们通常把这一现象称为“软件危机”。
软件开辟的本质：不同抽象层术语之间的“映射”，以及不同抽象层处理逻辑之间的“映射”。
软件开辟的基本途径是问题建模。
常用的建模手段有：结构化方法、面向对象方法以及诸多面向数据结构方法等。
所谓模型，简单的说，是待建系统的任意抽象，是特定意图下所确定的角度和抽象层次上对物理系统的描述。
在软件开辟中，软件系统模型大体上可分为两类：概念模型和软件模型。
一是过程方向，即求解软件的开辟逻辑；二是过程途径，即求解软件的开辟手段。
是产品/系统设计、实现以及验证的基本信息源之一，是任何软件工程项目的基础。
规约了系统或者系统构件必须执行的功能，是整个需求的主体。
分为性能需求、外部接口需求、设计约束和质量属性需求。
性能需求规约了一个系统或者系统构件在性能方面必须具有的一些特征；外部接口需求规约了系统或者系统构件必须与之交互的用户、硬件、软件或者数据库元素；设计约束限制了软件系统或者软件系统构件的设计方案的范围；质量属性规约了软件产品所具有的一个性质必须达到其质量方面一个所期望的水平。
是一个软件项/产品/系统所有需求陈述的正式文档，它表达了一个软件产品/系统的概念模型。
需求具有如下 5 个基本性质：①必要的，该需求是用户所要求的；②无歧义的，该需求只能用一种方式解释；③可测的，该需求是可进行测试的；④可跟踪的，该需求可从一个开辟阶段跟踪到另一个阶段；⑤可测量的该需求是可测量的。
需求规约满足以下 4 个基本性质：①重要性和稳定性程度：按需求的重要性和稳定性，对需求进行分级；②可修改的：在无非多地影响其他需求的前提下，可以容易地修改一个单一需求；③完整的：没有被遗漏的需求；④一致的：不存在互斥的需求。
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1.3.2、 1.3.2、软件开发模型
• 2、螺旋模型
• 1988 年B.Boehem 提出了螺旋模型，它加入了风 险分析，通常用来指导大型软件项目的开发。软件 风险分析的目标是在造成危害之前及时对风险进行 识别、分析，采取对策，进而消除或减少风险的损 害。
1.3.2、 1.3.2、软件开发模型
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 4、软件的发展：
1.1.2、 1.1.2、软件危机
• 软件危机指的是软件开发和维护过程中遇 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，怎样满足对软件的日益增长的需 求；如何维护数量不断膨胀的已有软件。
1.3.2、 1.3.2、软件开发模型
• 1、瀑布模型
• 瀑布模型即生存周期模型，由B.M.Boehm 提出， 是软件工程的基础模型。其核心思想是按工序将问 题化简，将功能的实现与设计分开，便于分工协作。 其最为突出的缺点是该模型缺乏灵活性，特别是无 法解决软件需求不明确或不准确的问题。
1.3.2、 1.3.2、软件开发模型
1.1、软件 1.1、软件
• 这一节包括两大方面的内容：
• 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的 发展 • 1.1.2、软件危机
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 1、软件的定义： • ----1983 年IEEE 为计算机软件下的定义是： 计算机程序、方法、规则和相关的文档资 料以及在计算机上运行时所必需的数据。 • ----目前对计算机软件通俗的理解为：包括 程序、数据及其相关文档资料的完整集合， 即软件=程序+数据+文档资料。
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 2、软件的特点： （5）、复杂性的提高 • 随着软件需求的增长，软件所处理的对象 类型由单纯的数值型发展到字符、图形、 声音等，软件处理问题的规模也日趋庞大。
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 2、软件的特点： （6）、成本昂贵 • 软件的研制工作需要投入大量的、复杂的、 高强度的脑力劳动，它的成本自20世纪80 年代以来，已大大超过硬件成本。
第一章
软件工程概述
软件工程概述
• 教学提示： 教学提示：
• 本章介绍软件和软件工程的基本概念。主 要包括什么是软件、软件工程的概念、软 件生存周期以及软件开发的相关内容。
软件工程概述
• 教学目标： 教学目标：
• 了解软件及软件工程的相关概念，掌握软 件生存周期及软件开发模型，了解软件的 开发工具与开发环境。
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 2、软件的特点： （7）、“软件复用”任重道远 • 软件设计中几乎没有软件构件。虽然关于 “软件复用”已有大量论著，但这种概念 的成功实现还有很长的路要走。
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 2、软件的特点： （8）、社会因素众多 • 许多社会因素，如机构、体制、管理方式 等，包括人的观念及心理，都直接影响到 软件工作的成败。
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展
• 3、软件的种类： （3）、按工作方式分类： ----实时处理软件：对外界变化的反应及处理有严格 的时间限定 ----分时软件： 系统将处理机时间轮流分配给各联机 用户 ----交互式软件： 可实现人机交互 ----批处理软件：具有很强的处理能力
1.2.2、 1.2.2、软件工程的目标和原则
• 2、软件工程的开发原则： （1）、模块化 （2）、抽象和信息隐藏 （3）、模块的高内聚和低耦合 （4）、确定性 （5）、一致性 （6）、完备性
1.3、软件生存周期与软件开发模型
• 这一节包括两大方面的内容：
• 1.3.1、软件生存周期 • 1.3.2、软件开发模型
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 2、软件的特点： （1）、软件具有抽象性 这个特点使它与计算机硬件或其他工程对 象有着明显的差别。
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 2、软件的特点： （2）、生产过程的不可见性 • 软件的生产与硬件不同，它没有明显的制 造过程。软件是由开发或工程化而形成的， 而不是由传统意义上的制造产生的。
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 4、软件的发展： （1）、程序设计阶段： • 计算机发展的早期阶段(20 世纪50 年代初 期至60 年代中期) 。软件生产个体化，程 序规模小，对软件的开发没有任何管理方 法，软件应用范围很有限
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 4、软件的发展： （2）、程序系统阶段： • 计算机系统发展的第二阶段(20 世纪60 年 代中期到70 年代末期) 。引入了人机交互 的概念，使硬件和软件的配合达到了一个 新的层次，软件产品的使用和“软件作坊” 出现，软件应用范围较宽广，“软件危机” 出现
1.3.1、 1.3.1、软件生存周期
• 传统的软件生存周期(Software Life Cycle) 是指软件产品从形成概念(构思)开始，经过 定义、开发、使用和维护，直到最后被废 弃(不能再使用)为止的全过程。按照传统的 软件生存周期方法学，可以把软件生存周 期划分为软件定义、软件开发、软件运行 与维护3 个阶段。
1.2.1、 1.2.1、软件工程的定义
• 两个典型定义： ----1968 年第一届NATO 会议给出 --2.2、软件工程的目标和原则
• 1、软件工程项目的基本目标： （1）、付出较低的开发成本，在用户规定时 限内，获得功能、性能方面满足用户需求 的软件 （2）、开发的软件移植性较好 （3）、易于维护且维护费用较低 （4）、软件系统的可靠性高
1.3.1、 1.3.1、软件生存周期
• 2、软件开发阶段： （1）、概要设计 （2）、详细设计 （3）、编码 （4）、调试 ----我们通常把编码和测试称为系统的实现。
1.3.1、 1.3.1、软件生存周期
• 3、软件运行和维护阶段： （1）、软件运行就是把软件产品移交给用户 使用。软件投入运行后的主要任务是使软 件持久满足用户的要求。 （2）、软件维护是对软件产品进行修改或对 软件需求变化作出响应的过程，也就是尽 可能地延长软件的寿命。
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展
• 3、软件的种类： （4）、按服务对象范围分类： ----项目软件：受某个特定客户(或少数客户)的委托， 由软件开发机构在合同的约束下开发 ----产品软件：面向市场需求，由软件开发机构开发 出来后直接提供给市场 （5）、按使用频度分类 （6）、按可靠性要求分类
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 2、软件的特点： （3）、退化性
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 2、软件的特点： （4）、对硬件和环境的依赖性 • 为了适应运行环境的变化，计算机软件需 要不断维护，并且维护成本通常比开发成 本高许多。
1.3.1、 1.3.1、软件生存周期
• 1、软件定义阶段： （1）、问题定义：的软件的目标系统是“什么”， 系统的定位以及范围等 （2）、可行性研究：确定问题是否有解，解决办法 是否可行 （3）、需求分析：确定软件系统的功能需求、性能 需求和运行环境的约束，写出软件需求规格说明 书、软件系统测试大纲、用户手册概要
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展 • 4、软件的发展： （3）、软件工程阶段： • 计算机系统发展的第三阶段，始于20 世纪 70 年代中期并跨越了近十年。软件开始产 品化、系列化、工程化、标准化，打破了 软件生产的个体化特征，有了可以遵循的 软件工程化的设计原则、方法和标准
1.2、软件工程的概念 1.2、软件工程的概念
• 这一节包括两大方面的内容：
• 1.2.1、软件工程的定义 • 1.2.2、软件工程的目标和原则
1.2.1、 1.2.1、软件工程的定义
• 概括地说，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。
• 3、软件的种类： （1）、按功能分类： -------系统软件：是计算机运行的必不可少的组 成部分 ----支撑软件：是协调用户开发软件的工具 性软件 ----应用软件：在特定领域内开发，为特定目的服务 的软件
1.1.1、软件的定义、特点、 1.1.1、软件的定义、特点、种类和软件的发展
• 3、软件的种类： （2）、按规模分类： ----微型软件：一个人在几天之内可以完成，程序语 句不超过500行 ----小型软件：一个人在半年之内可以完成，程序语 句不超过2000行 ----中型软件：5个人在两年之内可以完成，程序语 句5000-50000行
1.3.1、 1.3.1、软件生存周期
按照前面的软件生存周期的划分方法，软 件生存周期可分为以下8个阶段：问题定义、 可行性研究、需求分析、概要设计、详细 设计、编码、测试运行和维护。
当软件已没有维护的价值时，宣告退役， 软件生存周期也随之宣告结束。
1.3.2、 1.3.2、软件开发模型
• 软件开发模型是软件工程思想的具体化， 是实施于过程模型中的软件开发方法和工 具，是在软件开发实践中总结出来的软件 开发方法和步骤，是跨越整个软件生存周 期的系统开发、运作、维护所实施的全部 工作和任务的结构框架。