软件工程学概述12
软件工程概述
3.克服危机的途径
1968年秋季，NATO（北约）的科技委员会召集了 近50名一流的编程人员、计算机科学家和工业界巨头， 讨论和制定摆脱“软件危机”的对策。由于认识到软 件的设计、实现、维护和传统的工程规则有相同的基 础，在那次会议上首次提出了“软件工程” （software engineering）这个概念。
计算机科学与工程学院
2018/7/2
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软件工程方法：为软件开发提供“如何做”的技术。 它包括了项目计划、需求分析、系统设计、程序实现、 测试与维护等一系列的任务。 软件工程工具：为过程和方法提供自动的或半自动的 支持。这些软件工具被集成起来，建立起一个支持软 件开发的系统，称之为计算机辅助软件工程（CASE, Computer Aided Software Engineering)。CASE集成 了软件、硬件和一个存放开发过程信息的软件工程数 据库，形成了一个软件工程环境。
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2.危机的原因
①用户对软件需求的描述不精确，可能有遗漏、有二 义性、有错误，甚至在软件开发过程中，用户还提出 修改软件功能、界面、支撑环境等方面的要求。 ②软件开发人员对用户需求的理解与用户的本来愿望 有差异，这种差异必然导致开发出来的软件产品与用 户要求不一致。 ③大型软件项目需要组织一定的人力共同完成，多数 管理人员缺乏开发大型软件系统的经验，而多数软件 开发人员又缺乏管理方面的经验。各类人员的信息交 流不及时、不准确、有时还会产生误解。
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故 障 率
生命 初期 "磨损"后
故 障 率
实际曲线 修改
软件工程考研真题-选择题
1、软件工程学概述1.1 软件危机1、软件是一种（）A.有形产品B.逻辑产品C.物质产品D.消耗产品【答案】B -重庆大学2015【解析】2、以下哪一项不是软件危机的表现形式( )A.成本高B.生产率低C.技术发展快D.质量得不到保证【答案】C【解析】3、开发软件所需高成本和产品的低质量之间有着尖锐的矛盾，这种现象称做（）。
A.软件工程B.软件周期C.软件危机D.软件产生【答案】C【解析】4、“软件危机”是指（）。
A. 计算机病毒的出现B．利用计算机进行经济犯罪活动C．软件开发和维护中出现的一系列问题D．人们过分迷恋计算机系统【答案】C【解析】软件危机是指落后的软件生产方式无法满足迅速增长的计算机软件需求，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。
1.2 软件工程概念和任务1、下列不是软件工程基本要素的是（）A过程B生产C方法D工具【答案】B【解析】软件工程三要素：方法、过程、工具。
2、软件工程是采用（）的概念、原理、技术方法指导计算机程序设计的工程学科。
A．工程B．系统工程C．体系结构D．结构化设计【答案】A[中国传媒大学2014研]【解析】软件工程是采用工程的概念、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，从而经济地开发出高质量的软件，并且进行有效的维护。
3、为了解决软件危机，人们提出了用（）的原理来设计软件。
A．运筹学B．工程学C．软件学D．数学【答案】B【解析】为了解决软件危机，通过采用软件工程来指导软件的设计。
软件工程是采用工程的概念、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维护。
4、下列有关软件工程的标准，属于国际标准的是( )A.GBB.ANSIC.ISOD.IEEE【答案】C【解析】5、软件工程的基本要素包括方法、工具和（）。
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 软件危机旳简介软件危机(软件萧条、软件困扰): 是指在计算机软件旳开发和维护过程中所碰到旳一系列严重问题。
软件危机包括下述两方面旳问题:怎样开发软件, 满足对软件日益增长旳需求；怎样维护数量不停膨胀旳已经有软件。
软件危机旳经典体现:（1）对软件开发成本和进度旳估计常常很不精确；（2）顾客对“已完毕旳”软件系统不满意旳现象常常发生；（3）软件产品旳质量往往靠不住；（4）软件常常是不可维护旳；（5）软件一般没有合适旳文档资料；（6）软件成本在计算机系统总成本中所占旳比例逐年上升；（7）软件开发生产率提高旳速度, 远远跟不上计算机应用迅速普及深入旳趋势。
1.1.2 产生软件危机旳原因（1）与软件自身旳特点有关（2）与软件开发与维护旳措施不对旳有关1.1.3 消除软件危机旳途径对计算机软件有对旳旳认识。
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、共同完毕旳工程项目。
应当推广使用在实践中总结出来旳开发软件旳成功技术和措施, 并继续研究探索。
应当开发和使用更好旳软件工具。
总之, 为了处理软件危机, 既要有技术措施(措施和工具), 又要有必要旳组织管理措施。
1.21.2.1 软件工程旳简介软件工程: 是指导计算机软件开发和维护旳一门工程学科。
采用工程旳概念、原理、技术和措施来开发与维护软件, 把通过时间考验而证明对旳旳管理技术和目前可以得到旳最佳旳技术措施结合起来, 以经济地开发出高质量旳软件并有效地维护它, 这就是软件工程。
（期中考）软件工程旳本质特性:软件工程关注于大型程序旳构造软件工程旳中心课题是控制复杂性软件常常变化开发软件旳效率非常重要友好地合作是开发软件旳关键软件必须有效地支持它旳顾客在软件工程领域中是由具有一种文化背景旳人替具有另一种文化背景旳人发明产品1.2.2 软件工程旳基本原理用分阶段旳生命周期计划严格管理坚持进行阶段评审实行严格旳产品控制采用现代程序设计技术成果应能清晰地审查开发小组旳人员应当少而精承认不停改善软件工程实践旳必要性1.2.3 软件工程措施学软件工程包括技术和管理两方面旳内容。
软件工程知识点
软件工程知识点1. 软件工程概述软件工程是一门研究和应用工程原则、方法和工具来开发和维护高质量软件系统的学科。
它涵盖了软件开发的整个生命周期，包括需求分析、设计、编码、测试、部署和维护。
2. 软件生命周期软件生命周期定义了软件开发过程中的各个阶段，包括需求定义、系统设计、详细设计、编码、测试、部署和维护等。
每个阶段都有特定的任务和交付物，通过严格遵循软件生命周期来管理项目，可以提高软件开发的质量和效率。
3. 软件需求分析软件需求分析是确定软件系统所需功能和性能的过程。
它包括对用户需求进行调查、分析和规范化，以便从中获得详细的系统需求。
4. 软件设计软件设计是根据需求分析的结果，确定软件系统的结构和组成部分的过程。
它包括软件架构设计、模块设计、数据结构设计等。
5. 软件编码软件编码是将设计好的软件系统转化为可执行的计算机程序的过程。
在编码过程中，开发人员需要遵循相应的编程规范和标准，以确保代码的可读性和可维护性。
6. 软件测试软件测试是为了发现和修复软件中的错误和缺陷。
测试可以分为单元测试、集成测试、系统测试和验收测试等不同的层级和类型，旨在确保软件功能的正确性和稳定性。
7. 软件部署软件部署是将软件安装和配置到用户的计算机系统中的过程。
在部署过程中，需要注意安装环境、配置文件和用户权限等问题，确保软件能够正常运行。
8. 软件维护软件维护是为了修复软件中的错误、改进功能以及适应新的需求而进行的修改和更新。
维护过程中包括问题分析、修改设计、修改代码、测试和发布等环节。
9. 软件质量保证软件质量保证是通过制定和执行软件质量标准、流程和方法，以确保软件开发过程中的质量问题被及时发现和解决的一系列活动。
包括代码审查、测试自动化、性能测试等。
10. 软件项目管理软件项目管理是对软件开发项目进行规划、组织、监控和控制的活动。
它包括项目需求管理、进度管理、资源管理、风险管理等方面，以确保软件项目按时、按质量要求完成。
软件工程ppt课件完整版
修改与测试
对软件进行修改，并进行测试以确保 修改的正确性。
版本管理与发布
对修改后的软件进行版本管理，并发 布新版本。
软件演化策略与方法
增量式演化
逐步增加新功能或修改现有功能。
迭代式演化
通过不断迭代改进软件质量。
软件演化策略与方法
组件化演化
将软件拆分为独立组件进行演化。
重构
改进软件内部结构而不改变其外部行为。
处理团队冲突，化解矛盾，促进团队合作
版本控制与文档管理
使用版本控制工具（如Git） 管理项目代码和文档
建立完善的文档管理体系， 包括需求文档、设计文档、 测试文档等
制定版本控制规范，包括 分支管理、代码提交和合 并流程等
定期评审和更新文档，确 保文档与项目实际进展保 持一致
07 软件维护与演化
软件维护类型及流程
版本迁移与数据迁移
将旧版本的数据迁移到新版本，确保数据的 完整性和一致性。
持续集成与持续交付
持续集成
频繁地将代码集成到主干， 并进行自动化测试以快速发 现问题。
持续交付
在持续集成的基础上，将软 件以可发布的状态交付给用 户，以便用户能够快速获得 新功能或修复问题。
自动化测试与部署
监控与反馈
利用自动化工具进行测试和 部署，提高开发效率和质量。
软件工程的发展
软件工程经历了从程序设计、软件 工程方法、软件工程过程到软件工 程学科的逐步成熟过程。
软件工程目标与原则
软件工程的目标
在给定成本、进度的前提下，开发出具有有效性、可靠性、可理解性、可维护 性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户需求 的软件产品。
软件工程的原则
软件工程_张海蕃
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。
与软件开发和维护有关的许多错误认识和作法的形 成，可以归因于在计算机系统发展的早期阶段软件 开发的个体化特点。错误的认识和作法主要表现为 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。
事实上，对用户要求没有完整准确的认识就匆忙着 手编写程序是许多软件开发工程失败的主要原因之 一。只有用户才真正了解他们自己的需要，但是许 多用户在开始时并不能准确具体地叙述他们的需要， 软件开发人员需要做大量深入细致的调查研究工作， 反复多次地和用户交流信息，才能真正全面、准确、 具体地了解用户的要求。对问题和目标的正确认识 是解决任何问题的前提和出发点，软件开发同样也 不例外。急于求成，仓促上阵，对用户要求没有正 确认识就匆忙着手编写程序，这就如同不打好地基 就盖高楼一样，最终必然垮台。事实上，越早开始 写程序，完成它所需要用的时间往往越长。
另一方面还必须认识到程序只是完整的软件产品的 一个组成部分，在上述软件生命周期的每个阶段都 要得出最终产品的一个或几个组成部分(这些组成 部分通常以文档资料的形式存在)。也就是说，一 个软件产品必须由一个完整的配置组成，软件配置 主要包括程序、文档和数据等成分。必须清除只重 视程序而忽视软件配置其余成分的糊涂观念。 作好软件定义时期的工作，是降低软件成本提高软 件质量的关键。如果软件开发人员在定义时期没有 正确全面地理解用户需求，直到测试阶段或软件交 付使用后才发现“已完成的”软件不完全符合用户 的需要，这时再修改就为时已晚了。
软件工程概述
这种情况导致了严重的后果—— 这种情况导致了严重的后果
– 软件可靠性下降；开发效率低下；维护极为困难。 软件可靠性下降；开发效率低下；维护极为困难。
软件危机” 是指在计算机软件的开发和维护过程中遇到的一 “软件危机”----是指在计算机软件的开发和维护过程中遇到的一 系列严重问题
3 1-3
寻求摆脱危机的出路
OOA
演化
集成 测试 编程 设计 分析
14 1-14
螺旋模型
综合了瀑布模型和原型模型的优点，两者结合， 综合了瀑布模型和原型模型的优点，两者结合，并加 入了风险分析机制。 入了风险分析机制。 螺旋模型的每一个周期都包括计划(需求定义 需求定义)， 螺旋模型的每一个周期都包括计划 需求定义 ，风险 分析，工程实现和评审。 分析，工程实现和评审。 螺旋模型的优点： 螺旋模型的优点： 1）支持需求的动态变化 ） 2）原型可以看作是形式上可执行的需求规格说明书 ） 易于开发人员和用户理解。 ，易于开发人员和用户理解。 3）强调原型的可扩展性和可修改性，有助于目标软 ）强调原型的可扩展性和可修改性， 件的可适应性。 件的可适应性。 适用范围： 支持需求不明确， 适用范围： 支持需求不明确，特别是大型软件系统开 支持面向过程，面向对象的软件开发方法。 发，支持面向过程，面向对象的软件开发方法。
面向对象软件工程概述
1
理论课
1 1-1
目标
了解软件危机是怎么产生的， 了解软件危机是怎么产生的，了解解决软件危机的出路 掌握软件工程的含义， 掌握软件工程的含义，目标和原理 掌握软件开发模型的种类及其适用的环境 面向对象的系统分析的主要目标
2 1-2
软件危机
硬件性能提高，价格则下降，应用领域迅速扩大； 硬件性能提高，价格则下降，应用领域迅速扩大； 要求计算机做的事越来越多，也越来越复杂； 要求计算机做的事越来越多，也越来越复杂； 这使计算机软件的功能、规模及复杂性与日俱增。 这使计算机软件的功能、规模及复杂性与日俱增。 软件的复杂性达到了它的开发者难以控制的程度。 软件的复杂性达到了它的开发者难以控制的程度。 大系统的复杂性是小程序无法比拟的。 大系统的复杂性是小程序无法比拟的。
第1章 软件工程学概述
Robert Martin Arie van Bennekun Alistair Cockburn Ward Cunningham Martin Fowler
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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
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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
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上海大学计算机学院
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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
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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
软件工程一二章知识点总结
软件工程一二章知识点总结一、软件工程概述1.1 软件工程定义软件工程是指将系统化、规范化、可靠化、高效化地开发、维护和管理软件的过程。
它包括了一系列的方法和工具，旨在提高软件开发的质量和效率。
1.2 软件危机软件危机是指在软件开发和维护过程中所出现的一系列问题，包括进度滞后、成本超支、质量不高等。
软件工程的出现正是为了解决这些软件危机。
1.3 软件工程的目标软件工程的主要目标是提高软件开发的质量、提高开发效率、降低开发成本，并且使得软件能够满足用户的需求。
1.4 软件工程的原则软件工程有七大原则，包括可管理性、稳定性、可维护性、灵活性、可重用性、可移植性和高效性。
1.5 软件工程的特点软件工程有其自身的特点，包括软件的不可见性、复杂性、变化性和一致性。
软件开发过程要充分考虑这些特点。
1.6 软件危机的原因软件危机主要是由于软件的复杂性、需求的不断变化、开发过程的管理不善和技术水平的不足等诸多原因导致的。
要解决软件危机，就需要采用科学的方法进行软件开发。
二、软件生命周期2.1 软件生命周期模型软件生命周期模型是描述软件开发过程中不同阶段的模型。
常见的软件生命周期模型包括瀑布模型、原型模型、迭代模型、螺旋模型、敏捷开发模型等。
2.2 软件生命周期阶段软件生命周期通常包括需求分析、设计、编码、测试、部署和维护等不同阶段。
每个阶段都有其特定的任务和目标。
2.3 瀑布模型瀑布模型是软件开发中最经典的一种模型，它将软件开发过程分为需求分析、设计、编码、测试和维护五个阶段，严格按照顺序进行。
该模型适用于需求变化不大的项目。
2.4 原型模型原型模型是一种以原型开发为基础的模型，它能够快速生成原型，帮助用户更好地理解需求，并且在软件开发过程中充分考虑需求的变化。
2.5 敏捷开发敏捷开发是一种迭代、灵活、快速响应需求变化的软件开发方法。
它强调团队合作、交付价值、持续改进和迭代开发。
三、需求工程3.1 需求工程定义需求工程是指对需求进行理解、规范、记录和验证的过程。
软件工程概述
软件工程概述软件工程是指应用系统化、规范化、可重复的方法构建和维护软件的一门学科。
它涵盖了软件开发的全过程，包括需求分析、设计、编码、测试、部署和维护等环节。
软件工程旨在提高软件开发过程的效率和质量，以满足不断增长的软件需求。
本文将从软件工程的定义、发展历程以及核心概念等方面进行综述。
1. 软件工程的定义软件工程是一门工程学科，它应用了工程原理、管理原则和科学方法来开发和维护软件。
软件工程是一种系统化、规范化的方法论，旨在提高软件开发过程的效率和质量，以满足用户需求。
2. 软件工程的发展历程软件工程的起源可以追溯到20世纪50年代，当时软件开发项目规模越来越大，传统的编程方法已经无法满足需求。
于是人们开始探索一种更有效的软件开发方法。
在20世纪60年代末，软件工程开始被正式提出并逐渐成为软件开发的主流方法。
在20世纪70年代，软件工程的概念逐渐得到了认可，并且出现了一系列软件工程方法论，如结构化设计、模块化、自顶向下等。
这些方法大大提高了软件开发的效率和质量。
进入21世纪，随着互联网和移动互联网的兴起，软件工程的发展进入了一个新的阶段。
敏捷开发、DevOps等新方法被广泛采用，以适应快速迭代和持续交付的需求。
3. 软件工程的核心概念（1）需求分析：需求分析是软件工程的第一步，它关注的是用户的需求和期望。
通过与用户充分沟通、访谈和调研，软件工程师能够准确把握用户的需求，为后续的设计和开发工作打下基础。
（2）设计：软件设计是根据需求分析的结果，将软件系统划分为一系列的模块，并定义模块之间的接口和交互关系。
设计阶段需要考虑软件的可维护性、可扩展性和安全性等问题。
（3）编码：编码是将设计好的软件模块转化为机器语言的过程。
在编码过程中，开发人员需要遵循编码规范和最佳实践，确保代码的可读性、可维护性和高效性。
（4）测试：测试是保证软件质量的关键环节。
通过设计和执行测试用例，测试工程师能够发现和修复软件中的错误和缺陷，以确保软件在交付给用户之前达到预期的质量标准。
软件工程-12领域模型-概念的可视化
03
之间的关系，从而更好地进行游戏设计和开发。
网站开发
网站开发是指设计和实现网站的 过程。
软件工程领域模型在网站开发中， 可以帮助团队更好地理解和管理 网站的架构和功能，提高网理解网站的结构和各个页面之间 的关系，从而更好地进行网站设
计和开发。
05 软件工程领域模型的挑战 与解决方案
同的语言，有助于更好地沟通和协作。
简化复杂概念
02
通过抽象化方式，领域模型简化了复杂的软件工程概念和过程，
使学习和理解更加容易。
指导实践
03
领域模型可以作为指导软件工程实践的框架，帮助组织和管理
软件开发过程。
领域模型的历史与发展
历史背景
随着软件工程的发展，领域模型的概念逐渐形成并得到广泛应用。早期的领域 模型主要用于描述软件开发的静态结构，而现代的领域模型则更加注重描述动 态过程和交互关系。
版本控制与团队协作
挑战
随着团队规模的扩大和开发任务的增多，如 何实现高效的团队协作和版本控制，是软件 工程领域面临的又一挑战。
解决方案
采用版本控制系统（如Git），实现代码的 版本管理和团队协作。通过分支管理、合并 操作和冲突解决等手段，降低版本控制的风 险。同时，加强团队沟通，定期召开团队会 议，及时了解项目进展和存在的问题，提高 团队协作效率。
软件工程领域模型在开发企业级软件时，可 以帮助团队更好地理解和管理复杂的业务逻 辑和系统架构，提高软件质量和开发效率。
嵌入式系统开发
嵌入式系统是指嵌入到硬件中的计算机系统，广泛应用于智能家居、智能硬件等领 域。
软件工程领域模型在嵌入式系统开发中，可以帮助团队更好地理解和设计硬件与软 件之间的交互和通信，提高系统的可靠性和稳定性。
软件工程知识点归纳
软件工程知识点归纳第1章软件工程学概述 (3)1.1 软件危机 (3)1.2 软件工程 (3)1.3 软件生命周期 (3)1.4 软件过程 (3)第2章可行性研究 (4)2.1 可行性研究的任务 (4)2.2 可行性研究过程 (4)2.3 系统流程图 (4)2.4 数据流图 (4)2.5 数据字典 (5)2.6 成本/效益分析 (5)第3章需求分析 (5)3.1 需求分析的任务 (5)3.2 与用户沟通获取需求的方法 (5)3.3 分析建模与规格说明 (5)3.4 实体-联系图 (5)3.5 数据规范化 (5)3.6 状态转换图 (6)3.7 其他图形工具 (6)3.8 验证软件需求 (6)第4章形式化说明技术 (6)第5章总体设计 (6)5.1 设计过程 (6)5.2 设计原理 (7)5.3 启发规则 (7)5.4 描绘软件结构的图形工具 (7)5.5 面向数据流的设计方法 (8)第6章详细设计 (8)6.1 结构程序设计 (8)6.2 人机界面设计 (8)6.3 过程设计的工具 (8)6.4 面向数据结构的设计方法 (8)6.5 程序复杂程度的定量度量 (8)第7章实现 (9)7.1 编码 (9)7.2 软件测试基础 (9)7.3 单元测试（模块测试） (10)7.4 集成测试（子系统测试和系统测试） (10)7.5 确认测试（验收测试） (10)7.6 白盒测试技术 (10)7.7 黑盒测试技术 (11)7.8 调试（修改测试发现的错误） (11)7.9 软件可靠性 (11)第8章维护 (11)8.1 软件维护的定义 (11)8.2 软件维护的特点 (11)8.3 软件维护过程 (12)8.4 软件的可维护性 (12)8.5 预防性维护 (12)8.6 软件再工程过程 (12)参考书目 (12)第1章软件工程学概述1.1 软件危机1. 软件危机的定义、表现、产生原因2. 消除软件危机的途径3. 软件产品必须由一个完整的配置组成，软件配置主要包括程序、文档和数据等成分。
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)
2013-7-16
上海大学计算机学院
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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。
2013-7-16 上海大学计算机学院 8
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 ……
2013-7-16
上海大学计算机学院
《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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4.2 设计原理
实例讲评：改控制耦合为数据耦合示例
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4.2 设计原理
外部耦合 一组模块与同一外部环境关联（例如，I/O模 块与特定的设备、格式和通信协议相关联）， 它们之间便存在外部耦合 外部耦合必不可少，但这种模块数目应尽量少 公共耦合（公共数据区耦合） 一组模块引用同一个公用数据区（也称全局数 据区、公共数据环境） 公共数据区指：全局数据结构、共享通讯区， 内存公共覆盖区等
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4.2 设计原理
内聚类型：七种类型
低内聚：偶然内聚：出现错误的概率比其他类型 的模块要高／0分；
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4.2 设计原理
偶然内聚（巧合内聚） 实例讲评：偶然内聚示例
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4.2 设计原理
逻辑内聚： 把几种相关功能（逻辑上相似的功能）组合在 一模块内，每次调用由传给模块的参数确定执 行哪种功能 修改困难／1分
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4.2 设计原理
实例讲评：公共耦合实例
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4.2 设计原理
实例讲评：公共耦合示例
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4.2 设计原理
公共耦合存在的问题 1. 软件可理解性降低 2. 诊断错误困难 3. 软件可维护性差 4. 软件可靠性差 （公共数据及全程变量无保护措施） 慎用公共数据区和全程变量！！！
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4.2 设计原理
实例讲评：时间内聚：初始程内聚：程序流程图作为工具设计软件时得 到模块／5分 模块内各处理成分相关，且必须以特定次序执 行 属中内聚
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4.2 设计原理
实例讲评：过程内聚：定时器与中断标志
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4.2 设计原理
实例讲评：过程内聚
LOGO
软件工程
主讲： 孙亮 Email： liangsun@ 大连理工大学计算机科学与技术学院
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4.2 设计原理
4. 模块独立性（module independence） 概括了把软件划分为模块时要遵守的准则，也 是判断模块构造是否合理的标准。一般地，坚 持模块独立性是获得良好设计的关键 两个定性度量标准－内聚和耦合 耦合用于衡量不同模块彼此之间相互依赖（连 接）的紧密程度
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4.2 设计原理
内聚用于衡量一个模块内部各个元素间彼此结 合的紧密程度 模块独立的概念：模块化、信息隐蔽和局部化 的直接结果
• 完成特定功能 • 模块之间关系简单
需要模块独立的原因
• 易开发 • 易测试
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4.2 设计原理
耦合强度取决于模块接口的复杂程度、通过接 口的数据等 应该追求尽可能松散耦合的系统：影响系统的 可理解性、可测试性、可靠性和可维护性 耦合的七种类型
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4.2 设计原理
实例讲评：数据耦合程序示例
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4.2 设计原理
特征耦合 • 也称标记耦合（复合型耦合） • 如两个模块通过传递数据结构（不是简单数 据，而是纪录、数组等）加以联系，或都与 一个数据结构有关系，则称这两个模块之间 存在标记耦合
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4.2 设计原理
实例讲评：特征耦合实例
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4.2 设计原理
内容耦合：最高程度耦合 无直接耦合：两个模块没有直接关系（模块1和 模块2），模块独立性最强
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4.2 设计原理
实例讲评：无直接耦合示例
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4.2 设计原理
数据耦合：一模块调用另一模块时，被调用模 块的输入、输出都是简单的数据（若干参数）。 属松散耦合 实例讲评：数据耦合示例
4.2 设计原理
实例讲评：特征耦合示例
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4.2 设计原理
实例讲评：特征耦合示例
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4.2 设计原理
将特征耦合修改为数据耦合举例
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4.2 设计原理
实例讲评：将特征耦合修改为数据耦合示例
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4.2 设计原理
控制耦合 模块向下属模块传递的信息（开关量、标志等 控制被调用模块决策的变量）控制了被调用模 块的内部逻辑
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4.2 设计原理
通信内聚 模块内各部分使用相同的输入数据，或产生相 同的输出结果 通信内聚：7分 属中内聚
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4.2 设计原理
实例讲评：通信内聚示例
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4.2 设计原理
实例讲评：通信内聚示例
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4.2 设计原理
顺序内聚 数据流图作为工具设计软件时得到的模块／9 分 信息内聚 模块完成多个功能，各功能都在同一数据结构 上操作，每一功能有唯一入口 属高内聚
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4.2 设计原理
实例讲评：控制耦合示例
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4.2 设计原理
去除模块间控制耦合的方法 控制耦合增加了理解和编程的复杂性，调用模 块必须知道被调模块的内部逻辑，增加了相互 依赖
• 将被调用模块内的判定上移到调用模块中进行 • 被调用模块分解成若干单一功能模块
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4.2 设计原理
改控制耦合为数据耦合举例
内容耦合
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4.2 设计原理
耦合设计原则 尽量使用数据耦合 少用控制耦合 限制公共环境耦合范围 完全不用内容耦合
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4.2 设计原理
内聚概念：衡量一个模块内部各元素彼此结合的 紧密程度 简单地说，理想内聚的模块只做一件事情。设计 时应该力求做到高内聚，通常中等程度的内聚也 是可以采用的，而且效果和高内聚相差不多。但 是，坚决不要使用低内聚
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4.2 设计原理
实例讲评：逻辑内聚示例
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4.2 设计原理
时间内聚 时间内聚，比逻辑内聚好一些／3分。模块完 成的功能必须在同一时间内执行，这些功能只 因时间因素关联在一起 实例讲评：时间内聚示例 例如：初始化系统模块、系统结束模块、紧急 故障处理模块等均是时间性聚合模块
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4.2 设计原理
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4.2 设计原理
耦合强度 非直接耦合／无耦合：最低 数据耦合：低耦合／可以只包括该耦合 控制耦合：中耦合／通常模块分解可以用数据 耦合 公共环境耦合：全程变量、共享通信区、内存 公共覆盖区、存储介质上文件或设备等；复杂 程度随耦合模块个数变化；／一读一取；属松 散耦合；既读又取；介于数据耦合与控制耦合 之间
内聚设计原则： 力求高内聚 中等内聚也可以采用 低内聚不要用 与耦合关系：高内聚意味松耦合 实践表明，内聚更重要，应该把更多注意力集中 到提高模块的内聚程度上
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LOGO
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4.2 设计原理
实例讲评：顺序内聚示例
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4.2 设计原理
功能内聚 最高内聚／理想内聚只做一件事／10分 模块仅包括为完成某个功能所必须的所有成分 模块所有成分共同完成一个功能，缺一不可 内聚性最强 属高内聚
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4.2 设计原理
实例讲评：功能内聚示例
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4.2 设计原理