软件工程第二章软件生命周期及软件开发模型
软件工程中的软件开发生命周期和流程
软件工程中的软件开发生命周期和流程在当今数字化的时代，软件已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常使用的手机应用程序，到企业运行所依赖的复杂业务系统，软件的身影无处不在。
而软件的成功开发并非偶然，它依赖于一套科学的方法和流程，这就是软件开发生命周期（Software Development Life Cycle，简称 SDLC）和相关的流程。
软件开发生命周期是指软件从开始构思到最终退役的整个过程。
它就像是软件的“成长轨迹”，涵盖了一系列的阶段和活动，每个阶段都有其特定的目标和任务。
常见的软件开发生命周期模型包括瀑布模型、迭代模型、敏捷模型等。
瀑布模型是一种传统的线性模型，它将软件开发过程分为明确的阶段，如需求分析、设计、编码、测试和维护。
每个阶段都必须在前一个阶段完成后才能开始，就像瀑布一样，水流依次而下，无法回溯。
这种模型的优点是流程清晰，易于管理和控制，但缺点是灵活性较差，如果在后期发现前期的需求有误，修改的成本会很高。
迭代模型则是在瀑布模型的基础上进行了改进，它允许在每个阶段结束后进行回顾和调整，并将整个开发过程分为多个迭代周期。
每个迭代周期都会产生一个可运行的版本，逐步完善软件的功能。
这种模型提高了软件开发的灵活性，能够更快地响应需求的变化，但对项目管理的要求也更高。
敏捷模型则是近年来越来越流行的一种开发模式，它强调团队的协作和快速响应变化。
敏捷开发通常采用短周期的迭代，通过频繁的沟通和反馈来不断优化软件。
这种模型适合需求不确定、变化频繁的项目，但也需要团队具备较高的沟通和协作能力。
在软件开发生命周期中，需求分析是至关重要的第一步。
这个阶段的主要任务是明确软件要解决的问题，以及用户对软件的功能和性能要求。
开发团队需要与用户进行充分的沟通，了解他们的业务流程和需求，同时对市场进行调研，分析竞争对手的产品。
需求分析的结果通常会以需求规格说明书的形式呈现，为后续的开发工作提供明确的指导。
软件工程第2讲 软件生命周期模型
敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较5敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较57P32: 2.9.2P23: 2.2 P25: 2.3P34: 2.9.3模型构造多使用脚本语言、基于现有基础代码库、UI工具制作，制作过程一般不会考虑性能、稳定敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较5迭代-递增生命周期模型递增也是软件工程的一个固有特性P27P26: 2.5P28P29P30 2.7敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较58个体和交互胜过过程和工具以人为本我相信没有比面对面交流更高效的沟通渠道了•尊重和信任激发个人内心的责任感和使命感，激发了个体的潜能。
•基于互相信任的前提，敏捷提倡自治的全功能团队。
在工作形式上，整个团队平时坐在一起工作，从物理空间上创造了更加便捷面对面的沟通机会。
•要摒弃这种重流程和重工具，提倡轻量级流程和轻量级工具，而这些流程和工具又在促进个体交互。
比如，我们在日常工作中会使用Trello、Jira、Keynote等工具。
可以工作的软件胜过面面俱到的文档价值导向为客户交付可工作的软件是我们的核心目标•我们应该尽早交付可进行端到端测试的代码，该目标决定了我们不应该花过多精力在面面俱到的文档上。
•但这不代表我们要抵制任何文档。
实践证明，轻量级的文档策略有助于团队高质量交付可工作的软件。
•在开发过程中，交互设计原型也是一种轻量级文档，交互设计师交付可以尽早地跟团队和客户进行确认验收的核心业务场景的原型，快速收集反馈。
客户合作胜过合同谈判客户团队帮助客户实现他们真正想要的价值•让客户也作为团队的一分子，跟客户建立信任的合作关系取代敌对的谈判关系。
•需求的变化往往来自客户，让客户参与进来可以在开发的过程中尽早的发现变化，从而尽早采取解决方案。
软件工程03-软件生命周期与开发模型
本章任务
本章任务-了解软件工程的发展史及常用的开发模型 知识目标： 了解软件工程的发展史 熟悉软件的生命周期 熟悉常用的开发模型 能力目标： 能描述软件的生命周期 能描述常用的软件开发模型及适用场景
1.软件工程概述
软件危机：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。 表现形式: 软件开发费用和进度失控。费用超支、进度拖延的情况屡 屡发生。有时为了赶进度或压成本不得不采取一些权宜之 计，这样又往往严重损害了软件产品的质量。 软件的可靠性差。尽管耗费了大量的人力物力，而系统的 正确性却越来越难以保证，出错率大大增加，由于软件错 误而造成的损失十分惊人。 生产出来的软件难以维护。很多程序缺乏相应的文档资料 ，程序中的错误难以定位，难以改正，有时改正了已有的 错误又引入新的错误。随着软件的社会拥有量越来越大， 维护占用了大量人力、物力和财力。
1.软件工程概述
传统软件工程
为迎接软件危机的挑战，人们进行了不懈的努力，这些努 力大致上是沿着两个方向同时进行的。 第一个方向是从软件开发管理的角度，希望实现软件 开发过程的工程化，它包括软件度量、项目估算、进 度控制、人员组织、配置管理、项目计划等。这方面 最为著名的成果就是提出了大家都很熟悉的“瀑布式 ”生命周期模型，它是在60年代末“软件危机”后出 现的第一个生命周期模型。如图5-1所示
（1）瀑布模型
瀑布模型是将软件生存周期的各项活动规定为按 固定顺序而连接的若干阶段工作，形如瀑布流水 逐级下落，最终得到软件产品。 瀑布模型的核心思想是按工序将问题简化，将功 能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结 构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分 开。将软件生命周期划分为可行性研究与计划、 需求分析、设计、编码、测试和运行维护等六个 基本活动，并且规定了它们自上而下、相互衔接 的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。如果需 求发生变化，而需要逐级返回，修改所有相关的 文档及代码。
软件工程-齐志昌-第二版
软件工程阶段
20世纪70年代，随着计算机应用的普及，软件开发的复 杂度越来越高，软件危机开始出现，软件工程的概念和方 法逐渐被提出和应用。
现代软件工程
20世纪80年代以后，随着面向对象编程和软件重用技术 的发展，软件工程进入了一个新的阶段，强调使用工程化 的方法和工具来指导和管理软件开发。
软件工程的三大支柱
02 软件开发生命周期
概念与模型
概念
软件开发生命周期是软件开发从开始 到结束的全过程，包括需求分析、设 计、编码、测试和维护等阶段。
模型
软件开发生命周期模型是描述软件开 发过程的抽象框架，常见的有瀑布模 型、螺旋模型、迭代模型等。
传统开发模型
瀑布模型
按顺序进行需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段，阶段间具有严格的顺序性和依 赖性。
面向对象编程
使用面向对象编程语言（如Java、C）进行软件实现，通过封装、 继承和多态等机制实现代码重用和模块化。
面向过程编程
采用结构化程序设计方法，将软件系统分解为一系列过程，通过顺 序、选择和循环等结构实现软件功能。
函数式编程
使用函数式编程语言（如Haskell、Scala）进行软件实现，通过高阶 函数、不可变性等特性提高代码可读性和可维护性。
Jira
一款功能强大的项目管理工具，支持敏捷开发和传统瀑布模型，提供任务管理、缺陷跟 踪和需求管理等功能。
Gantt Chart
甘特图是一种常用的项目进度计划工具，通过条形图展示任务开始和结束时间，直观地 反映任务之间的依赖关系和时间进度。
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软件测试技术
单元测试
针对软件中的最小可测试单元（如函数、方法、类等）进行测试， 验证其功能和性能是否符合要求。
软件工程实用教程第三版-郭宁主编-课后习题及答案
软件工程实用教程第三版-郭宁主编-课后习题及答案第一章软件工程引论1.在下列选项中，（D）不是软件的特征。
A．系统性与复制性 B. 可靠性与一致性 C.抽象性与智能型 D.有形性与可控性2.软件是一种（B）产品。
A．有形 B. 逻辑 C. 物质 D. 消耗3.软件工程是一种（A）分阶段实现的软件程序开发方法。
A.自顶向下B. 自底向上C. 逐步求精D. 面向数据流4.与计算机科学的理论研究不同，软件工程是一门（B）学科。
A．理论性 B. 工程性 C. 原理性 D. 心理性5.软件工程与计算机科学性质不同，软件工程着重于（C）。
A．原理探讨 B. 理论研究 C. 建造软件系统D. 原理性的理论6.下列说法正确的是（B）A.软件工程的概念于20世纪50年代提出B.软件工程的概念于20世纪60年代提出C.20世纪70年代出现了客户机/服务器技术D.20世纪80年代软件工程学科达到成熟7.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（D）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．以基本的社会效益为基础，工程化生产软件第二章软件生命周期及开发模型1.软件生命周期包括可行性分析和项目开发计划、需求分析、总体设计、详细分析、编码、（B）、维护等活动。
A．应用 B. 测试 C. 检测 D. 以上答案都不正确2.软件生命周期模型有多中，下列项目中，（C）不是软件生命周期模型。
A．螺旋模型 B. 增量模型 C. 功能模型 D.瀑布模型3.软件生命周期中时间最长的阶段时（D）A．需求分析阶段 B. 总体设计阶段 C. 测试阶段 D. 维护阶段4.瀑布模型是一种（D）A.软件开发方法B. 软件生存周期C. 程序设计方法学 D. 软件生存周期模型5.软件开发中常采用的结构化生命周期方法，由于其特征而一般称其为（A）A.瀑布模型B. 对象模型C. 螺旋模型D. 层次模型6.在结构化的瀑布模型中，（D）阶段定义的标准将成为软件测试中系统测试阶段的目标A.详细设计阶段B. 总体设计阶段C. 可行性研究阶段 D. 需求分析7.增量模型是一种（B）的模型A.整体开发B. 非整体开发C. 灵活性差D.较晚产生工作软件8.（C）是指模拟某种产品的原始模型A.模型B. 最初模型C. 原型D. 进化模型9.建立原型的目的不同，实现原型的途径也有所不同，下列不正确的类型是（B）A.用于验证软件需求的原型B. 垂直原型C.用于验证设计方案的原型 D.用于演化出目标系统的原型10.原型化方法是一种（A）型的设计过程。
软件工程复习
一、软件开发生命周期模型1.Code-and-fix life-cycle model：遗憾的是，许多产品都是使用"边做边改"模型来开发的。
在这种模型中，既没有规格说明，也没有经过设计，软件随着客户的需要一次又一次地不断被修改.在这个模型中，开发人员拿到项目立即根据需求编写程序，调试通过后生成软件的第一个版本。
在提供给用户使用后，如果程序出现错误，或者用户提出新的要求，开发人员重新修改代码，直到用户满意为止。
这是一种类似作坊的开发方式，对编写几百行的小程序来说还不错，但这种方法对任何规模的开发来说都是不能令人满意的，其主要问题在于：（1）缺少规划和设计环节，软件的结构随着不断的修改越来越糟，导致无法继续修改；（2）忽略需求环节，给软件开发带来很大的风险；（3）没有考虑测试和程序的可维护性，也没有任何文档，软件的维护十分困难。
2.Waterfall life-cycle model：1970年WinSTon Royce提出了著名的"瀑布模型"，直到80年代早期，它一直是唯一被广泛采用的软件开发模型。
瀑布模型将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动，并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。
在瀑布模型中，软件开发的各项活动严格按照线性方式进行，当前活动接受上一项活动的工作结果，实施完成所需的工作内容。
当前活动的工作结果需要进行验证，如果验证通过，则该结果作为下一项活动的输入，继续进行下一项活动，否则返回修改。
瀑布模型强调文档的作用，并要求每个阶段都要仔细验证。
但是，这种模型的线性过程太理想化，已不再适合现代的软件开发模式，几乎被业界抛弃，其主要问题在于：（1）各个阶段的划分完全固定，阶段之间产生大量的文档，极大地增加了工作量；（2）由于开发模型是线性的，用户只有等到整个过程的末期才能见到开发成果，从而增加了开发的风险；（3）早期的错误可能要等到开发后期的测试阶段才能发现，进而带来严重的后果。
软件工程软件生命周期模型
软件工程软件生命周期模型在软件工程领域，软件生命周期模型是一种重要的框架，用于指导软件开发的过程。
它为软件开发团队提供了一种结构化的方法，以确保软件的开发能够高效、高质量地完成。
软件生命周期模型就像是一张地图，指引着开发人员从项目的启动到最终的交付。
它涵盖了软件从概念形成到退役的整个过程，包括一系列的阶段、活动和任务。
常见的软件生命周期模型有瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型和敏捷模型等。
瀑布模型是最早出现的软件生命周期模型之一。
它将软件开发过程分为明确的几个阶段，如需求分析、设计、编码、测试和维护。
每个阶段都必须在前一个阶段完成且经过评审后才能开始。
这种模型的优点是流程清晰，文档规范。
但它的缺点也很明显，如果在后期发现前期的错误，修改成本会很高，而且不适应需求的频繁变更。
快速原型模型则是在获取基本需求后，快速构建一个原型系统。
用户通过使用原型来进一步明确需求，开发人员根据反馈进行修改和完善。
这个模型的好处是能够快速获得用户的反馈，尽早发现问题。
但由于原型往往不够完善，可能会给用户造成误解。
增量模型是把软件系统逐步分解为多个增量构件，每个构件分别开发和交付。
这样可以在较短的时间内交付部分功能，让用户逐步看到成果。
但它对软件的架构设计要求较高，需要很好地规划各个增量之间的接口。
螺旋模型则是将瀑布模型和快速原型模型结合起来，并加入了风险分析。
它沿着螺旋线不断迭代，每一轮迭代都包括制定计划、风险分析、实施工程和客户评估等步骤。
这种模型适用于大型、复杂且高风险的项目，但管理成本相对较高。
近年来，敏捷模型在软件开发中越来越受欢迎。
敏捷开发强调团队的快速响应和持续交付，通过短周期的迭代来不断完善软件。
常见的敏捷方法有 Scrum 和 Kanban 等。
敏捷模型注重人与人之间的沟通和协作，能够更好地适应需求的变化，但对团队成员的素质和自组织能力要求较高。
在选择软件生命周期模型时，需要考虑多个因素。
首先是项目的特点，比如项目的规模、复杂度、需求的稳定性等。
02-1 软件生命周期与开发模型
6
二、瀑布模型
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• 1970年W.Royce提出瀑布模型 • 1.模型的本意：阶段间具有顺序性和依赖性
2.模型的特点：
文档驱动 过程不可逆转
（1）在开发时间内需求没有或很少变化。 （2）分析设计人员对应用领域很熟悉。 （3）低风险项目（对目标、环境很熟悉）。 （4）用户使用环境很稳定。 （5）用户除提出需求以外，很少参与开发工作。
•原型可作为单独的过程模型，也常被作为一 种方法或实现技术应用于其它过程模型中。
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五、 迭代模型 （Iterative Model）
• 代表：RUP（Rational Unified Process）模型
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• 这里所讲的迭代模型是RUP推出的一种 “逐步求精”的面向对象的软件开发过程 模型，被认为软件界迄今为止最完善的、 商品化的开发过程模型。
快速计划 交流 快速设计方式 建模
部署交付和 反馈
构建原型
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原型模型
• 软件企业界的主流开发模型. • 1．模型的本意 • 原型模型（Prototype Model）的本意是： 在初步需求分析之后，马上向客户展示一个 软件产品原型(样品)，对客户进行培训，让 客户试用，在试用中收集客户意见，根据客 户意见立刻修改原型，之后再让客户试用， 反复循环几次，直到客户确认为止。
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• 4．模型的优点 • （1）由于将一个大系统分解为多个小系统， 这就等于将一个大风险分解为多个小风险， 从而降低了开发难度。 • （2）人员分配灵活，刚开始不用投入大量 人力资源。如果核心模块产品很受欢迎， 则可增加人力实现下一个增量。当配备的 人员不能在设定的期限内完成产品时，它 提供了一种先推出核心产品的途径。即可 先发布部分模块给客户，对客户起到镇静 剂的作用。
02-第二章-软件开发模型-软件工程教案-海南大学(共15章)
的系统开发任务书，任务书的内容应简洁明了、
全面完整而具体，以作为系统需求分析和开发工作 的依据。 可行性研究报告批准之后，便可着手进行软件 计划工作。对软件作用范围、工作环境和基本功能、 特性加以研究，确定要做什么，不要做什么，做到 什么程序。同时，估算出所需的资金、工作量、费 用和进度。编制系统开发初步进度计划表。
瀑布模型各个阶段的任务与文档
瀑布模型法明确规定了每个阶段的任务。 上一阶段完成确定的任务后就产生一定格式 的文档交给下一阶段。不同阶段的任务一般 由不同级别的软件人员来承担。 瀑布模型法适合于在软件需求比较明确、 开发技术比较成熟、工程管理比较严格的场 合下使用。 例如工资管理、会计系统软件的需求比较 明确，就适合于使用瀑布模型法进行开发。
快速原型模型包含的内容 ⑴ 功能选择 要恰当选择原型实现的功能。根据 用户基本需求，对系统给出初步定义。 用户的基本需求包括各种功能的要求、 数据结构、菜单和屏幕、报表内容和格 式等要求。这些要求虽是概略的，但是 最基本的，易于描述和定义。原型和最 终的软件系统不同，两者在功能范围上 的区别主要有以下两个方面：
• 问题定义——系统解决什么问题、目标、范围 • 可行性分析——了解用户要求及观察环境、收集资料、数据流程、技术、
经济、操作可行性、组织、人力、物力、效益
开发时期 • 需求分析——弄清用户的全部需求，用“需求规格说明书”准确地表达出来；
建立系统目标逻辑模型——即“做什么”
• 软件设计——分为总体设计与详细设计，产生软件结构、数据结构、用户界
快速原型模型的基本思想
在获得用户基本需求说明的基础上，投入少量人 力和物力，快速建立一个原始模型，使用户及时运 行和看到模型的概貌和使用效果，并对需求说明进 行补充和精化，提出改进意见，开发人员进一步修 改完善，如此循环迭代，直到得到一个用户满意的 模型为止。 从原型法的基本思想中可以看到，用户能及早 看到系统模型，在循环迭代修改和完善过程中，使 用户的需求日益明确，从而消除了用户需求的不确 定性，同时从原型到模型的生成，周期短、见效 快，对环境变化的适应能力较强。
软件工程习题
第1章软件危机与软件工程一、填空题1、软件工程是在1960 年代_末期提出的，这一概念的提出，其目的是倡导以工程和数学的原理、原则和方法进行软件开发，以期解决当时出现的软件危机。
2、软件包括了使计算机运行所需要的各种程序和数据及其有关的资料。
3、计算机程序及其说明程序的各种文档称为文件。
计算机任务的处理对象和处理规则的描述称为程序，有关计算机程序功能、设计、编制、使用的文字或图形资料称为文档。
4、20世纪60年代末至20世纪70年代初年代，“软件危机”一词在计算机界广为流传，其主要是针对当时存在的软件代价高和软件错误多的现象而提出的。
5、为了解决软件危机，要从技术、管理两方面入手。
引入“软件工程”的概念，就是为了解决软件开发过程中的技术和管理问题。
6、在软件开发、编码和测试过程中，必须将测试放在首要位置。
7、软件工程框架告诉我们，软件工程的目标是软件定义可靠性、软件开发可靠性、软件使用和维护可靠性。
8、软件工程的四条基本原则是：要选取适宜的开发模型，要采用合适的设计方法，要提供高质量的工程支持，要实行开发过程的管理。
9、软件工程活动主要包括需求、设计、实现、确认和支持等活动。
10、软件工程是指把系统的、规范化的、可以度量的方法运用于软件的开发、运行和维护的过程二、选择题1、软件是一种（ B ）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（ B ）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（ B ）学科。
A.理论性B.工程性C.原理性D.心理性4、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（ D ）。
A.文档质量B.软件效率C.软件功能D.软件性能5、软件工程与计算机科学性质不同，软件工程着重于（ C ）。
A.原理探讨B.理论研究C.建造软件系统D.原理的理论6、软件工程学出现的主要原因是（ C ）。
第二章软件生命周期
软件生命周期模型 软件生存期模型是跨越整个生存期的系统开发、 软件生存期模型是跨越整个生存期的系统开发、运 作和维护所实施的全部过程、 作和维护所实施的全部过程、活动和任务的结构框 也称软件过程模型。 架。也称软件过程模型。 软件过程模型体现的是开发策略，并覆盖过程、 软件过程模型体现的是开发策略，并覆盖过程、方 法和工具三个层次。 法和工具三个层次。 软件工程过程模型代表了一种将本质上无序的活动 有序化的企图。 有序化的企图。 • •瀑布模型（线性顺序模型） 喷泉模型 瀑布模型（ 瀑布模型 线性顺序模型） • 并发开发模型 •原型模型 原型模型 • 形式化方法模型 •RAD模型 RAD模型 RAD • 第四代技术 •增量模型 增量模型 • 过程技术 •螺旋模型 螺旋模型
gaoying@ 20
面向对象模型
gaoying@ 21
喷泉模型 维护期 运行状态 实现和集成阶段 实现阶段 面向对象设计阶段 计划阶段 面向对象分析阶段 需求阶段
gaoying@ 22
进一步开发
喷泉模型特点
主要用于支持面向对象开发过程体现了 软件创建所固有的迭代和无间隙的特征。 软件创建所固有的迭代和无间隙的特征。
gaoying@ 15
演化模型
gaoying@ 16
1
增量模型(递增模型) 增量模型(递增模型)
先完成一个系统子集的开发，再按同样的 先完成一个系统子集的开发， 系统子集) 开发步骤增加功能 (系统子集)，如此递增下 去直至满足全部系统需求。 去直至满足全部系统需求。 系统的总体设计在初始子集设计阶段就应 作出设想。 作出设想。
gaoying@ 23
可重用部件组装模型
使用重用技术的软件工程模型 •构件(components): 可重用的软件成份 构件(components): 构件 •可复用性（Reusability） 可复用性（Reusability） 可复用性 （可重用性） 可重用性） •集成化软件开发环境（ISEE） 集成化软件开发环境（ISEE） 集成化软件开发环境
软件开发过程和软件开发生命周期
集成测试
任务
– 根据概要设计规格说明书，将经过单元测试的模块逐步 进行集成和测试
技术途径和工具
– 以概要设计规格说明书和集成测试计划为依据，进行集 成模块并进行测试 – IDE, 专有工具等
阶段性产品
– 生成满足概要设计要求、可运行的系统源程序和系统集 成测试报告
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软件生命周期和软件开发过程模型
CASE工具和环境的类别
目前已有大量的CASE工具
– 项目管理工具：估算项目成本和工作量，制定 项目规划等等； – 分析和设计工具：用于系统建模； – 程序设计工具：编译器，调试器等； – 测试工具：测试用例生成，程序动态跟踪工具
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软件生命周期和软件开发过程模型
CASE工具例子
Rational Rose Microsoft Visual Studio
– 软件从提出开发开始到最终灭亡所经历的时期
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软件生命周期和软件开发过程模型
软件生命周期示意图
可行性研究 需求分析 概要设计 详细设计 实现 集成测试 确认测试 使用与维护 维护 退役
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软件定义
软件开发
软件生命周期和软件开发过程模型
可行性研究(1/2)
任务
– 了解用户要求和现实环境，从技术、经济、市 场等方面研究并论证开发该软件系统的可行性
任务
– 确定用户对待开发软件系统的需求包括：
功能 性能 运行环境约束
重要性
– 软件开发依据，软件验收的标准
困难性
– 难以说清, 动态变化, 歧义，复杂
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软件生命周期和软件开发过程模型
需求分析(2/2)
技术途径和工具
– 需求分析人员需与用户不断、反复地交流和商 讨，使用户需求逐步准确化、一致化、完全化 – 抽象、问题分解、快速原型、多视点等技术
软件工程导论_第二章
数据流图的符号
源点或终点 数据存储
或
加工或处理
或
数据流
或
注意：
1、数据流与程序流程图(参看本书第5章)中用箭头 表示的控制流有本质不同，千万不要混淆。 2、处理并不一定是一个程序。一个处理框可以代表 一系列程序、单个程序或者程序的一个模块；它 甚至可以代表用穿孔机穿孔或目视检查数据正确 性等人工处理过程。 3、一个数据存储也并不等同于一个文件，它可以表 示一个文件、文件的一部分、数据库的元素或记 录的一部分等； 4、数据可以存储在磁盘、磁带、磁鼓、主存、微缩 胶片、穿孔卡片及其他任何介质上(包括人脑)。
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导出和评价 供选择的解法
4
重新定 义问题 是否符合 系统目标
6
推荐行 动方针
7
草拟开 发计划
8
书写文档 提交审查
可行性研究报告
• 包括总体方案和可行性论证两个方面 • 内容： – 引言 – 系统建设的背景、必要性和意义 – 拟建系统的候选方案 – 可行性论证(技术、经济、法律) – 方案的比较 – 结论 • 可行性分析报告要尽量取得有关管理人员的一致 认识
图2.5 定货系统的基本系统模型
2、细化数据流程图。
图2.5毕竟太抽象了，从这张图上对定 货系统所能了解到的信息非常有限。下一 步应该把基本系统模型细化，描绘系统的 主要功能。 从图2.5可知，“产生报表”和“处理事 务”是系统必须完成的两个主要功能，它 们将代替图2.5中的“定货系统”(图2.6)。
例子
假设一家工厂的采购部每天需要一张定货报 表，报表按零件编号排序，表中列出所有 需要再次定货的零件。对于每个需要再次 定货的零件应该列出下述数据：零件编号， 零件名称，定货数量，目前价格，主要供 应者，次要供应者。零件入库或出库称为 事务，通过放在仓库中的CRT终端把事务 报告给定货系统。当某种零件的库存数量 少于库存量临界值时就应该再次定货。
软件工程(概论)生存期和开发模型-作业2
2.3 软件开发模型
4．模型的优点 开发阶段清晰，便于评审、审计、跟踪、管理和控制。
5．模型的缺点 传统的项目组织方法是按顺序完成每个工作流程，即瀑布式生命周期。瀑布
只能一个个台阶地往下流，不可能倒着往上流，这就是它致命的缺点。 瀑布式生命周期通常会导致在项目后期，出现“问题堆积”，更可怕的是，错
一阶段（活3）动用的户输使入用，环继境续很进稳行定下；一阶段的活动，否则返回上一阶段修改。 （4）用户除提出需求以外，很少参与开发工作。
2．模瀑型布的模特型点认为：项目经理或软件管理人员，只要控制好每级台阶的高度 （和1宽）度里，程在碑每或个基台线阶驱处动设，立或里者程说碑文或档基驱线动，；并组织好对基线的评审与审 （计2，）就过可程以逆控转制性好很项差目或的者开说发不成可本逆、转进，度因和为质根量据。上游的错误会在下游进行
误的传递会采取发散扩大的方式。
瀑布模型反馈环
CMM/CMMI采取阶段评审和不符合项(Noncompliance Items)的动态跟踪制度， 只有前一阶段不符合项全部改正，才允许开发人员进入后一阶段工作。
不符合项，就是在评审中发现的问题项，它不同于Bug。对于这些不符合项，软 件管理部门要列出表格，记录在案，确定责任人，限定改正时间，动态跟踪到底 。
可行性研究的结果是负责人作出是否继续进行这项工程的决定的重要依据。 可行性研究以后的各个阶段，将需要投入多少相应的人力物力。 及时终止不值得投资的工程项目，可以避免更大的浪费。
2.2 软件工程过程
3. 需求分析
这个阶段的任务仍然不是具体地解决问题，而是准确地确定“为了解决这个问题，目标系统必须做什么”，主要是确定目标系统必须 具备哪些功能。产生《需求规格说明书》。
第二章 软件过程
第二章软件过程一、软件生命周期软件生命周期(Life Cycle)，也称生存周期，指软件产品从提出、产生、发展到成熟，直至衰亡的整个时间段。
软件生命周期的组成阶段：(1) 软件定义阶段：做什么？问题定义→可行性研究→需求分析(2) 软件开发阶段：如何做？总体设计→详细设计→编码和单元测试→综合测试(3) 运行维护阶段：纠错、适应性修改、增强性修改、预防性修改二、软件过程的定义当开发产品或构建系统时，遵循一系列可预测的步骤（路线图）是非常重要的，它有助于及时交付高质量的产品。
(1)所遵循的路线图就称为“软件过程”。
(2)软件过程贯穿软件开发的各阶段，并建立阶段里程碑（Milestones）；(3)管理者在软件工程过程中需要对软件开发的质量、进度、成本进行评估、管理和控制；(4)技术人员在软件过程中需采用相应的方法和工具生成软件工程产品，如模型、文档、数据、报告、表格等。
三、软件过程的作用软件开发过程的作用是：(1)成为开发组活动顺序的向导。
(2)详细说明需要开发哪些制品，何时开发。
(3)指导每一个成员及整个开发组的工作。
(4)提供监控、度量产品和活动所依据的准则。
—软件过程是软件项目管理控制的基础，它为项目提供稳定性、可控性和有组织性，能有效避免混乱。
—若没有一个良好定义的过程，开发组将各行其是，成功与否完全依赖个别优秀的人才，这不是能够长久的。
四、软件过程的组成要素（活动、动作、任务）软件过程是工作产品构建时所执行的一系列活动、动作和任务的集合。
（1）活动(activity)：实现宽泛的大目标。
（2）动作(action)：阶段目标。
（3）任务(task)：关注小而明确的目标，产生实际产品。
—软件过程由活动组成，活动由动作组成，动作由任务组成。
五、基本框架活动和典型的普适性活动软件过程框架(process framework)定义了若干个框架活动，及一些适用于整个软件过程的普适性活动1.基本框架活动一个通用的软件工程过程框架通常会包含以下5个基本的框架活动：（1）沟通：在技术工作开始前，先和利益相关者进行沟通与协作，以理解项目目标，并收集需求。
《软件工程》课程教学大纲
软件工程课程教学大纲（SoftwareEngineering）学时数：32其中：实验学时：6课外学时：0学分数：2适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的与任务《软件工程》是计算机科学与技术专业教学计划中一门综合性和实践性很强的核心课程，主要内容包括软件工程概述、可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、面向对象分析与设计、编码、软件质量与质量保证、项目计划与管理。
根据培养基层应用型人才的需要，本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，了解软件项目开发和维护的一般过程，掌握软件开发的传统方法和最新方法，为更深入地学习和今后从事软件工程实践打下良好的基础。
二、课程教学的基本要求（-）基本概念和基本知识：软件与软件工程，生存周期与软件开发模式，结构化分析、设计与编码，面向对象分析、设计与编码，软件的评审、测试与维护，项目计划与项目管理。
（二）基本技能：能用软件工程的方法参与软件项目的分析、设计、实现和维护重点：系统分析、系统设计、系统实现、系统维护难点：需求分析、软件测试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。
了解即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三、课程的教学内容、重点和难点第一章概论一、软件（一）软件的发展；（二）软件的定义；（三）软件的特点、软件的种类。
二、软件工程的概念（一）软件危机与软件工程的定义；（二）软件工程的目标；（三）软件工程的原则。
三、软件生存周期与软件开发模型（一）瀑布模型、原型模型、螺旋模型、基于四代技术模型、面向对象与组件模型、混合模型。
教学要求：软件和软件工程的基本概念，软件生命周期及软件开发的各个模型重点：软件生存周期与软件开发模型第二章可行性分析一、可行性研究的任务二、可行性研究的步骤三、系统流程图四、成本/效益分析第三章需求分析一、需求分析的任务与步骤（一）需求分析的任务；（二）需求分析的步骤；（三）需求分析的原则。
软件开发模型
适合的项目类型：
采用快速应用开发适合很小并且具有探索性质 的项目。 还适合一个复杂度从小到大变化的项目，例如 重整企业的信息系统。
软件生命周期与软件开发模型
3、增量模型 增量模型也称为渐增模型。 使用增量模型开发软件时，把软件产品作 为一系列的增量构件来设计、编码、集成和测 试。 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。
软件生命周期与软件开发模型
“瀑布模型是由文档驱动的” 也是一个主要缺点。
在可运行的软件产品交付给用户之前，用户只能通过文 档来了解产品是什么样的。但是，仅仅通过写在纸上的 静态的规格说明，很难全面正确地认识动态的软件产品。 而且事实证明，一旦一个用户开始使用一个软件，在他 的头脑中关于该软件应该做什么的想法就会或多或少地 发生变化，这就使得最初提出的需求变得不完全适用了。 事实上，要求用户完全不经过实践就提出完整准确的需 求，在许多情况下是不切实际的。 总之，由于瀑布模型几乎完全依赖于书面的规格说明， 很可能导致最终开发出的软件产品不能真正满足用户的 需要。
2、快速原型模型 所谓快速原型是快速建立起来的可以在计算机上运 行的程序，它所能完成的功能往往是最终产品能完成 的功能的一个子集。
快速原型模型的第一步是快速建立一个能反映用户主要 需求的原型系统，让用户在计算机上试用它，通过实践 来了解目标系统的概貌。 通常，用户试用原型系统之后会提出许多修改意见，开 发人员按照用户的意见快速地修改原型系统，然后再次 请用户试用… …。 一旦用户认为这个原型系统确实能做他们所需要的工作， 开发人员便可据此书写规范说明文档，根据这份文档开 发出的软件便可以满足用户的真实需求。
维护
软件生命周期与软件开发模型
快速原型的本质是“快速” 。
《软件工程(第四版)》教学教案
《软件工程(第四版)》教学教案软件工程(第四版)教学教案第一章引论引言在当今信息化社会，软件已经成为各行各业重要的工具和支撑系统。
然而，软件的复杂性和规模不断增长，使得软件开发面临着许多挑战。
软件工程作为一种综合性学科，旨在通过系统化的方法和工具，提高软件开发的质量和效率。
本教学教案旨在全面介绍软件工程的基本概念和方法，并结合实践案例，培养学生的软件开发和项目管理能力。
1.1 软件工程的概念与特点1.2 软件工程知识体系与发展历史1.3 软件工程师的职责与素养1.4 软件开发生命周期模型1.5 软件过程与过程改进第二章软件项目管理2.1 软件项目管理概述2.1.1 项目管理的概念和重要性2.1.2 软件项目管理的特点2.2 软件项目生命周期及其阶段划分2.2.1 项目立项与可行性分析2.2.2 需求分析与规划2.2.3 软件设计与开发2.2.4 软件测试与验证2.2.5 软件发布与维护2.3 软件项目管理过程与技术2.3.1 项目计划与进度管理2.3.2 资源管理与团队协作2.3.3 风险管理与变更控制2.3.4 质量管理与配置管理2.4 软件项目案例分析第三章需求工程3.1 需求工程概述3.1.1 需求工程的定义和目标3.1.2 需求工程的活动和任务3.2 需求获取与分析3.2.1 需求获取方法和技术3.2.2 需求分析与建模工具3.3 需求规格与验证3.3.1 需求规格化与书写规范3.3.2 需求验证方法和技术3.4 需求管理与变更控制3.4.1 需求跟踪与管理工具3.4.2 需求变更控制与影响分析3.5 需求工程案例分析第四章软件设计与实现4.1 软件设计原则与方法4.1.1 模块化与信息隐藏4.1.2 接口设计与抽象4.1.3 数据结构与算法设计4.2 面向对象软件设计4.2.1 类与对象的概念4.2.2 继承与多态性4.2.3 设计模式与重构技术4.3 软件实现与编码规范4.3.1 编程语言与开发环境选择4.3.2 编码规范与代码质量控制4.4 软件设计与实现案例分析第五章软件测试与维护5.1 软件测试的基本概念5.1.1 软件测试的目标与原则5.1.2 软件测试的类别与策略5.2 软件测试基本技术与工具5.2.1 黑盒测试与白盒测试5.2.2 静态测试与动态测试5.2.3 自动化测试与测试工具5.3 软件质量保证与控制5.3.1 缺陷管理与跟踪5.3.2 软件质量度量与评估5.4 软件测试与维护案例分析第六章软件配置管理6.1 软件配置管理概述6.1.1 配置管理的定义和目标6.1.2 配置管理的基本原则6.2 配置项和配置管理体系6.2.1 配置项的识别与控制6.2.2 配置管理体系的建立与维护6.3 变更控制与配置管理工具6.3.1 变更控制流程与责任划分6.3.2 配置管理工具的选择与应用6.4 软件配置管理案例分析第七章软件工程实践7.1 软件开发过程改进7.1.1 CMMI与软件过程改进7.1.2 敏捷开发与迭代式开发7.2 软件项目管理实践7.2.1 项目管理的成功因素7.2.2 团队协作与沟通技巧7.3 软件工程案例分析与实训结语通过本课程的学习，学生将深入了解软件工程的基本概念、方法和工具，培养软件开发与项目管理的能力，为将来从事软件行业或相关领域的工作打下扎实的基础。
第二章软件生命周期过程
10.系统集成：将交付的软件与整个系统中的其它软件进行 集成。
11.系统合格测试 12.软件安装 13.验收支持：支持获取者对软件的验收评审和测试（需要
提供培训）。
2.2.4 运行过程
过程执行者：用户和操作人员（为了使系 统或产品投入运行而在用户的业务运行环 境中进行的一系列有关的活动）
R(apid)A(pplication)D(evelopment)
有以下步骤:
#1小组
(1)业务模型：以什么信息驱动业务过程运
作? 要生成什么信息? 谁生成它? 数据流图。
(2)数据模型：为支持业务过程的数据流， 找数据对象集合,定义数据对象属性,与其 它数据对象的关系构成数据模型，可辅之 以E-R图。
1、软件生命周期：指软件产品从考虑其 概念开始，到该软件产品不再能使用为止 的整个时期。
一般包括：概念阶段、需求阶段、设计阶 段、实现阶段、测试阶段、安装阶段以及 交付使用阶段、运行阶段和维护阶段。有 时还有退役阶段。
这些阶段可以有重复，执行时也可以有迭 代。
2.1.1 软件生命周期定义
2、软件开发生命期：指软件产品从考虑 其概念开始到该软件产品交付使用为止的 整个时期。
软件过程的规划由不同开发机构针对不同应用项目确定， 包括一些有组织的活动：1)对用户的要求（need）进行 分析、2)解释成软件需求（requirement）、3)把需求变 换成设计、4)把设计用代码来实现、5)测试该代码，5)有 时还要进行代码安装和把软件交付运行使用。进一步可 以抽象为： 1.软件规格说明：规定软件的功能及其运行限制； 2.软件开发：产生满足规格说明的软件； 3.软件确认：确认软件能够完成客户提出的要求； 4.软件演进：为满足客户的变更要求而进行演进。
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•问题定义
问题计划可行性 开发时期
运行时期
2.2.1 瀑布模型
•需求分析
•总体设计
•详细设计
•编码
•测试
维护
图2.2 瀑布模型
2.2.2 演化模型
需
求 设 计 编 码 测 试 集 成
需 求
设 计
编 码
测 试
集 成
需 求
设 计
编 码
测 试
集 成
停止
2.2.3 原型模型
开始
需求采集细化
产品 样本
对原型 加工
第2章 软件生命周期及软 件开发模型
2.1 软件生命周期
2.2 软件开发模型
退出
2.1软件生命周期
软件生命周期：软件定 义、软件设计、软件使用 与维护三阶段，而又可以 具体分成几个子阶段。 （1）可行性研究 （2）需求分析和定义
（3）总体设计
（4）详细设计
（5）编码（实现） （6）软件测试、运行／维护
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安全意识在心中，安全生产在手中。2 021年2 月21日 星期日 12时39 分36秒 Sunday , February 21, 2021
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得过且过，品质不妥。21.2.212021年2 月21日 星期日 12时39 分36秒 21.2.21
谢谢大家！
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努力推行QCC，工作不会苦兮兮。21. 2.2112:39:3612 :39Feb -2121-Feb-21
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只有勇于承担责任，才能承担更大的 责任。1 2:39:36 12:39:3 612:39 Sunday , February 21, 2021
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劣品标识加隔离，退料重要处理易。2 1.2.212 1.2.211 2:39:36 12:39:3 6Febru ary 21, 2021
第2章 软件生命周期及软件开 发模型
学习要点：
• 软件生命周期表明软件从功能确定、设计， 到开发成功投入使用，并在使用中不断地修改、 增补和完善，直至被新的需要所替代而停止该 软件的使用的全过程。
•软件开发模型是从软件项目需求定义直至软件 经使用后废弃为止，跨越整个生存期的系统开 发、运作和维护所实施的全部过程、活动和任 务的结构框架。
快速 设计
建造 原型
用户评价原型 原型
指定计划： 决定目标 方案限制
提交线 评审
客户评价
2.2.4 螺旋模型
累计成本
需求计划 生存期 计划
开发计划
组装测试
风险分析
风险分析
风险分析
原型 3
原型 2
原型 1
可运 行原型
风险分析：
评价方案 识别风险 消除风险
软件
Hale Waihona Puke 需求编码需求 软件产品
确认
设计 单元
设计确认验证
测试
组装
验收 测试
实施工程： 开发、验证
实现 测试
形成产品
2.2.5 喷泉模型
演化
维护 确认 实现 设计 分析
关于 模型小结
螺旋模型是由上面四个部分组成的迭代模 型。螺旋模型的每一周期都包括需求定义、风 险分析、工程实现和评审四个阶段。开发过程 每迭代一次，螺旋线就增加一周，软件开发又 前进一个层次，系统又生成一个新版本，而软 件开发的时间和成本又有了新的投入。最后得 到一个客户满意的软件版本。
过程是一系列朝着特定目标（例如，需求、管理、 发布）执行的活动。IEEE标准一共列出了17个过程（ 见表2.1）。把过程分组成更高层的抽象称为过程组（ process group）。 过程组的例子是项目管理、前期开发、开发和后期开 发。
表2.1 IEEE 1074的软件过程
2。2软件开发生命周期过程和活动
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不怕千日紧，只怕一时松。2021年2月 21日星 期日12 时39分 36秒12 :39:362 1 February 2021
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快乐工作，心中有梦，齐心协力，再 振雄风 。下午1 2时39 分36秒 下午12 时39分1 2:39:36 21.2.21
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一人把关一处安，众人把关稳如山。2 1.2.212 1.2.211 2:3912:39:361 2:39:36 Feb-21
喷泉模型该模型表明软件开发活动之间没 有明显的间隙，用于支持面向对象开发过程。 由于对象概念的引入，使分析、设计、实现之 间的表达没有明显间隙。并且，这一表达自然 地支持复用。
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劳动创造财富，安全带来幸福。21.2.2 121.2.2 1Sunday , February 21, 2021
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上岗安全忘一旁，好比身后藏只狼。1 2:39:36 12:39:3 612:39 2/21/20 21 12:39:36 PM
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过程组
过程
生命周期建模
选择生命周期模型
项目管理
项目启动
项目监控和控制
软件质量管理
前期开发
概念探讨
系统配置
开发
需求设计
实现
后期开发
安装
操作和支持
维护
报废
整体过程
验证并确认
软件配置管理
文档开发
2。2软件开发生命周期过程和活动
最早出现的软件开发模型是 1970年W．Royce提出的瀑布模型， 而后随着软件工程学科的发展和软件 开发的实践，相继提出了原型模型、 演化模型、增量模型、喷泉模型等。
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宁绕百丈远，不冒一步险。2021年2月 21日下 午12时 39分21 .2.2121 .2.21
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安全保健康，千金及不上。2021年2月 21日星 期日下 午12时 39分36 秒12:3 9:3621. 2.21
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服务客户，播种金钱，增加信任，稳 定续收 。2021 年2月下 午12时 39分21 .2.2112 :39Feb ruary 21, 2021
可行性研究 需求分析 概要设计 详细设计
实现 调试 维护 退役 图 2.1 软件生命周期
2。2软件开发生命周期过程和活动
软件生命周期过程的IEEE（美国电气电子工程师学 会 IEEE）标准描述了一系列活动和过程，对于[IEEE Std．1074-1995]的软件的开发和和维护来说这些活动 是强制性的。它的目标是为开发生命周期模型建立一 个通用框架。在这一节，我们描述由这一标准引入的 主要过程和活动。