软件工程概论
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第一讲 软件工程概论与需求分析
2018/11/4
上海交通大学计算机科学与工程系
1
内容
软件危机 软件工程 传统开发模式 面向对象模式 UML 需求分析 基于用例的需求分析
2018/11/4
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1. 软件危机
上海交通大学计算机科学与工程系
1.1 从千年虫问题谈起
2018/11/4
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(2)需求分析
对待开发软件提出的需求进行分析并给出
详细的定义
编写软件需求说明书或系统功能说明书及
初步的系统用户手册
提交管理机构评审
2018/11/4
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(3)设计
总体设计 — “如何解决问题”
可以列出多种解决方案进行比较 把各项需求转换成软件的体系结构。结构中每一组成 部分都是意义明确的模块，每个模块都和某些需求相 对应
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一些数据：
大约70％的软件开发项目超出了估算的时间，大型项 目平均超出计划交付时间20％到50％，90％以上的软 件项目开发费用超出预算，并且项目越大，超出项目 计划的程度越高
义
发
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(1)问题定义和可行性研究
确定要开发软件系统的总目标 给出功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求 完成该软件任务的可行性研究 估计可利用的资源(计算机硬件，软件，人力等)、
成本、效益、开发进度 制定出完成开发任务的实施计划,连同可行性研 究报告，提交管理部门审查
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3. 传统开发模式
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3.1 瀑布模型
瀑布模型(Waterfall Model)
定 Definition Feasibility Study Requirements Analysis System Design 开 Program Design Coding & Module Testing Integration & System Testing 维护 Delivery & Maintenance
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2.2 要素
软件工程三要素：方法、工具和过程 软件工程方法为软件开发提供了 “如何做” 的技术 软件工具为软件工程方法提供了自动的或半自动的软件
支撑环境
软件工程过程定义了: 方法使用的顺序
要求交付的文档资料 为保证质量和适应变化所需要的管理
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美国IBM公司在1963年至1966年开发的IBM360机的操作系统。这一
项目花了5000人一年的工作量，最多时有1000人投入开发工作，写 出了近100万行源程序。......据统计，这个操作系统每次发行的 新版本都是从前一版本中找出1000个程序错误而修正的结 果。...... 这个项目的负责人F. D. Brooks事后总结了他在组织开发过程 中的沉痛教训时说：“......正像一只逃亡的野兽落到泥潭中做垂 死的挣扎，越是挣扎，陷得越深，最后无法逃脱灭顶的灾 难。......程序设计工作正像这样一个泥潭，......一批批程序员 被迫在泥潭中拼命挣扎，......谁也没有料到问题竟会陷入这样的 困境......”。IBM360操作系统的历史教训成为软件开发项目的典 型事例为人们所记取。
千年虫如同一个定时炸弹一样，十几年前就有人
提出了预警，但是无人注意 直到日期到来的前两年，才引起了恐慌
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1.2 软件危机的提出
“软件危机” 是1958年在NATO会议上作为一个正
式的议题被提出来
软件项目不成功的例子比比即是：
1999 年 10 月，耗资 1.25 亿美元的 NASA 的火星 气象卫星失踪，据信这是由于简单的数据转换错误所 导致的。人们发现卫星软件中，有些数据使用英制， 它们应被转换成公制。这个卫星应当充当另一项任务 中的火星极地着陆项目的通信转发器，那个任务也失 败了，原因不明。
详细设计 — 对每个模块要完成的工作进行具体
的描述，为源程序编写打下基础
编写设计说明书，提交评审。
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(4)编码
把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码，
即写成以某一种特定程序设计语言表示的“源程 序清单”
写出的程序应当是结构良好、清晰易读的，且与
设计相一致的
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(5)测试
单元测试，查找各模块在功能和结构上存在的问
美国政府审计局：只有不到2％的合同定购软件在发 布时具有可用性——98％以上的项目都失败了
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2. 软件工程
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2.1 定义
Boehm：运用现代源自文库学技术知识来设计并构造计
算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需 的相关文件资料 IEEE：软件工程是开发、运行、维护和修复软 件的系统方法 Fritz Bauer：建立并使用完善的工程化原则，以 较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可 靠软件的一系列方法
软件开发各个阶段完成的里程碑
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2.3 原理
⑴ 用分阶段的生命周期计划严格管理 项目概要计划 里程碑计划 项目控制计划 产品控 制计划 验证计划 运行维护计划 ⑵ 坚持进行阶段评审
⑶ 实行严格的产品控制——基准配置管理 (Baseline configuration management) ⑷ 采用现代程序设计技术 ⑸ 结果应能清楚地审查— set standards ⑹ 开发小组的成员应该少而精 1+1 < 2 ⑺ 承认不断改进软件工程实践的必要性
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内容
软件危机 软件工程 传统开发模式 面向对象模式 UML 需求分析 基于用例的需求分析
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1. 软件危机
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1.1 从千年虫问题谈起
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(2)需求分析
对待开发软件提出的需求进行分析并给出
详细的定义
编写软件需求说明书或系统功能说明书及
初步的系统用户手册
提交管理机构评审
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(3)设计
总体设计 — “如何解决问题”
可以列出多种解决方案进行比较 把各项需求转换成软件的体系结构。结构中每一组成 部分都是意义明确的模块，每个模块都和某些需求相 对应
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一些数据：
大约70％的软件开发项目超出了估算的时间，大型项 目平均超出计划交付时间20％到50％，90％以上的软 件项目开发费用超出预算，并且项目越大，超出项目 计划的程度越高
义
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(1)问题定义和可行性研究
确定要开发软件系统的总目标 给出功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求 完成该软件任务的可行性研究 估计可利用的资源(计算机硬件，软件，人力等)、
成本、效益、开发进度 制定出完成开发任务的实施计划,连同可行性研 究报告，提交管理部门审查
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3. 传统开发模式
上海交通大学计算机科学与工程系
3.1 瀑布模型
瀑布模型(Waterfall Model)
定 Definition Feasibility Study Requirements Analysis System Design 开 Program Design Coding & Module Testing Integration & System Testing 维护 Delivery & Maintenance
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2.2 要素
软件工程三要素：方法、工具和过程 软件工程方法为软件开发提供了 “如何做” 的技术 软件工具为软件工程方法提供了自动的或半自动的软件
支撑环境
软件工程过程定义了: 方法使用的顺序
要求交付的文档资料 为保证质量和适应变化所需要的管理
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美国IBM公司在1963年至1966年开发的IBM360机的操作系统。这一
项目花了5000人一年的工作量，最多时有1000人投入开发工作，写 出了近100万行源程序。......据统计，这个操作系统每次发行的 新版本都是从前一版本中找出1000个程序错误而修正的结 果。...... 这个项目的负责人F. D. Brooks事后总结了他在组织开发过程 中的沉痛教训时说：“......正像一只逃亡的野兽落到泥潭中做垂 死的挣扎，越是挣扎，陷得越深，最后无法逃脱灭顶的灾 难。......程序设计工作正像这样一个泥潭，......一批批程序员 被迫在泥潭中拼命挣扎，......谁也没有料到问题竟会陷入这样的 困境......”。IBM360操作系统的历史教训成为软件开发项目的典 型事例为人们所记取。
千年虫如同一个定时炸弹一样，十几年前就有人
提出了预警，但是无人注意 直到日期到来的前两年，才引起了恐慌
2018/11/4
上海交通大学计算机科学与工程系
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1.2 软件危机的提出
“软件危机” 是1958年在NATO会议上作为一个正
式的议题被提出来
软件项目不成功的例子比比即是：
1999 年 10 月，耗资 1.25 亿美元的 NASA 的火星 气象卫星失踪，据信这是由于简单的数据转换错误所 导致的。人们发现卫星软件中，有些数据使用英制， 它们应被转换成公制。这个卫星应当充当另一项任务 中的火星极地着陆项目的通信转发器，那个任务也失 败了，原因不明。
详细设计 — 对每个模块要完成的工作进行具体
的描述，为源程序编写打下基础
编写设计说明书，提交评审。
2018/11/4
上海交通大学计算机科学与工程系
18
(4)编码
把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码，
即写成以某一种特定程序设计语言表示的“源程 序清单”
写出的程序应当是结构良好、清晰易读的，且与
设计相一致的
2018/11/4
上海交通大学计算机科学与工程系
19
(5)测试
单元测试，查找各模块在功能和结构上存在的问
美国政府审计局：只有不到2％的合同定购软件在发 布时具有可用性——98％以上的项目都失败了
2018/11/4
上海交通大学计算机科学与工程系
9
2. 软件工程
上海交通大学计算机科学与工程系
2.1 定义
Boehm：运用现代源自文库学技术知识来设计并构造计
算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需 的相关文件资料 IEEE：软件工程是开发、运行、维护和修复软 件的系统方法 Fritz Bauer：建立并使用完善的工程化原则，以 较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可 靠软件的一系列方法
软件开发各个阶段完成的里程碑
2018/11/4
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2.3 原理
⑴ 用分阶段的生命周期计划严格管理 项目概要计划 里程碑计划 项目控制计划 产品控 制计划 验证计划 运行维护计划 ⑵ 坚持进行阶段评审
⑶ 实行严格的产品控制——基准配置管理 (Baseline configuration management) ⑷ 采用现代程序设计技术 ⑸ 结果应能清楚地审查— set standards ⑹ 开发小组的成员应该少而精 1+1 < 2 ⑺ 承认不断改进软件工程实践的必要性