现代软件工程技术PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第10章 现代软件工程
学习目标
了解软件重用的概念和软件重性技术的基本 方法
掌握软件构件的概念及基于软件构件的开发 技术
了解软件形式化技术和软件智能化技术 了解嵌入式系统的基本知识与开发过程
.
1
第10章 现代软件工程
教学内容 10.1 软件形式化技术 10.2 软件重用技术 10.3 基于构件的开发技术 10.4 软件智能化技术 10.5 嵌入式系统软件技术 10.6 嵌入式系统开发过程 10.7 嵌入式软件的测试 本章小结
3
10.1.1 形式方法的引入
第四代语言4GL，更多地采用过程抽象 和数据抽象技术。
过程抽象更多地关注软件系统要实现的 功能，而忽略这些功能的实现过程。
数据抽象允许使用较抽象的数据结构来 描述抽象实体，而忽略这些抽象实体概 念的具体实现细节。
.
4
10.1.1 形式方法的引入
20世纪80年代中期以来，一种综合性的专 用需求规格说明的形式规格描述语言应运而生。 这种形式化规格语言克服了自然语言和程序设 计语言的不足，应用形式化、规范化的数学理 论，严格定义软件系统“做什么”的形式语义 模型，并支持自动程序转换系统将需求规格说 明的语义模型转换为可执行代码。由此产生的 软件形式开发方法正日益受到各国软件业界的 重视。
3．分析结果的重用
比设计结果重用的抽象级别更高，可被重 用的分析结果是针对问题域的某些事物或 某些问题的解法，受设计技术及实现条件 的影响非常小，所以可重用的机会更大。 4．测试信息的重用
主要包括测试用例的重用和测试过程信息的 重用。
.
17
10.2.1 软件重用的概念
为了能够在软件开发过程中重用现有 的软件构件，必须在此之前不断地进行 可重用构件的积累，并且将它们组织成 可重用构件库。因此，软件重用不但要 讨论如何检索所需的软件构件以及如何 对它们进行必要的修剪，而且还要解决 如何选取可重用构件、如何组织可重用 构件库等问题。
.
2
10.1 软件形式化技术
10.1.1 形式方法的引入
用自然语言描述的需求规格说明，具有易读、 易理解的优点，但也可能存在矛盾、二义性、 模糊性、不完整性及抽象层次混乱等问题。
程序设计语言可用来描述需求规格说明，但大 多数程序设计语言是过程性的，在描述程序时， 要求给出数据结构和控制结构的具体行为描述， 也就是说程序设计语言着重描述的是“如何做” 而不是“做什么”的问题。因此不太适合描述 抽象程度较高的需求规. 格说明。
.
7
10.1.2 形式方法的分类
2．代数构造形式方法 代数形式方法为目标软件系统的需求
规格说明提供一些特殊的构造机制，并 以代数构造方式描述目标系统的结构、 功能。
.
8
10.1.3 形式方法的优缺点
形式方法的优点是： （1）对系统的需求规格说明描述精确、定义 完整。 （2）形式化的需求规格说明有利于系统的设 计与实现。 （3）软件实现的正确性可以形式验证，确保 软件质量。
.
14
10.2.1 软件重用的概念
软件重用是指重复使用已有的软件产品开 发新的软件系统，以达到提高软件系统的开发 质量与效率，降低开发成本的目的。
从软件工程的角度看，软件重用的主要 内容是对软件生命期中各主要开发阶段的软 件制品实现重复使用。重用软件制品的目标 是提高软件开发的生产率和系统的可靠性。 从工程的角度看，只有通过系统化、工程化 的广泛重用才能实现这个目标。
.
5
10.1.1 形式方法的引入
按照形式化的程度，可以把软件工程 使用的方法划分成非形式化，半形式化 和形式化3类。用自然语言描述需求规格 说明，是典型的非形式化方法。用数据 流图或实体—联系图建 立模型，是典型 的半形式化方法。
形式化方法，是描述系统性质的基于
数学的技术，也就是说，如果一种方法
有坚实的数学基础，那么它就是形式化
.
9
10.1.3 形式方法的优缺点
形式方法存在的缺点主要有： （1）形式化的需求规格说明可读性较差。 （2）形式化方法对软件设计人员提出较高要求， 需进行更专业化的培训。 （3）形式方法只适用于能够静态定义的软件系 统，它无法定义动态系统行为。 （4）形式化的规格说明即形式语义模型，其正 确性验证费时费力，目前还不能简化或自动化 （5）形式方法目前还缺乏软件工程环境的支持
.
12
10.2 软件重用技术
对于新的软件开发项目而言，它们或者是 构成新软件系统的构件，或者是在软件开 发过程中发挥某种作用。通常将这些软件 元素称为可重用构件。
实施软件重用的目的是要使软件开发工作 进行得“更快、更好、更省”。
.
13
10.2 软件重用技术
软件重用是软件工程一个新的发展方向， 在软件开发过程中采用软件重用技术可以 在提高软件的开发速度和效率、缩短软件 开发周期的同时提高软件产品的质量，降 低软件开发的成本。
.
15
10.2.1 软件重用的概念
软件重用可按抽象的层次划分为以下4层： 1．代码重用
主要是指目标代码和源程序的重用。 2．设计结果的重用
设计结果重用的抽象级别比源代码重用级 别更高，因为设计结果重用受实现环境的 影响较小，从而构件被重用的机会更多， 并且所需的修改更少。
.
16
10.2.1 软件重用的概念
.
10
10.1.4 软件形式开发方法
如果在软件开发过程中应用形式方法则称 为软件形式开发方法。
首先，在需求分析阶段的信息收集和信息 分析工作中，采用形式化的规格说明语言构 造目标软件系统严格的形式需求规格说明 （形式语义）。
然后，以形式需求规格说明为起点，借助 相应的形式开发支持工具辅助实现目标软件 系统。
的。
.
6
10.1.2 形式方法的分类
形式方法是应用严格的形式符号和数学方 法，定义或描述目标软件系统需求规格说明 的一种方法。形式方法按照需求规格说明的 定义可分为以下两大类：
1．面向模型的形式方法
又称为基于状态描述的形式方法。其基 本思想是利用域、元组、集合、序列、映射、 包等这些已知特性的数学抽象概念来为目标 软件系统的状态特征和行为特征构造形式语 义模型。
.
返回目录 11
10.2 软件wk.baidu.com用技术
软件重用就是重复利用已经存在的软件 制品，包括代码、设计结构、模块实现、 变换过程、规格说明、文档，用于构造新 的软件系统。
对建立软件目标系统而言，所谓重用， 就是利用某些早先开发的对建立新软件系 统有用的软件元素来生产新系统。它是一 项活动，而不是一个对象。
学习目标
了解软件重用的概念和软件重性技术的基本 方法
掌握软件构件的概念及基于软件构件的开发 技术
了解软件形式化技术和软件智能化技术 了解嵌入式系统的基本知识与开发过程
.
1
第10章 现代软件工程
教学内容 10.1 软件形式化技术 10.2 软件重用技术 10.3 基于构件的开发技术 10.4 软件智能化技术 10.5 嵌入式系统软件技术 10.6 嵌入式系统开发过程 10.7 嵌入式软件的测试 本章小结
3
10.1.1 形式方法的引入
第四代语言4GL，更多地采用过程抽象 和数据抽象技术。
过程抽象更多地关注软件系统要实现的 功能，而忽略这些功能的实现过程。
数据抽象允许使用较抽象的数据结构来 描述抽象实体，而忽略这些抽象实体概 念的具体实现细节。
.
4
10.1.1 形式方法的引入
20世纪80年代中期以来，一种综合性的专 用需求规格说明的形式规格描述语言应运而生。 这种形式化规格语言克服了自然语言和程序设 计语言的不足，应用形式化、规范化的数学理 论，严格定义软件系统“做什么”的形式语义 模型，并支持自动程序转换系统将需求规格说 明的语义模型转换为可执行代码。由此产生的 软件形式开发方法正日益受到各国软件业界的 重视。
3．分析结果的重用
比设计结果重用的抽象级别更高，可被重 用的分析结果是针对问题域的某些事物或 某些问题的解法，受设计技术及实现条件 的影响非常小，所以可重用的机会更大。 4．测试信息的重用
主要包括测试用例的重用和测试过程信息的 重用。
.
17
10.2.1 软件重用的概念
为了能够在软件开发过程中重用现有 的软件构件，必须在此之前不断地进行 可重用构件的积累，并且将它们组织成 可重用构件库。因此，软件重用不但要 讨论如何检索所需的软件构件以及如何 对它们进行必要的修剪，而且还要解决 如何选取可重用构件、如何组织可重用 构件库等问题。
.
2
10.1 软件形式化技术
10.1.1 形式方法的引入
用自然语言描述的需求规格说明，具有易读、 易理解的优点，但也可能存在矛盾、二义性、 模糊性、不完整性及抽象层次混乱等问题。
程序设计语言可用来描述需求规格说明，但大 多数程序设计语言是过程性的，在描述程序时， 要求给出数据结构和控制结构的具体行为描述， 也就是说程序设计语言着重描述的是“如何做” 而不是“做什么”的问题。因此不太适合描述 抽象程度较高的需求规. 格说明。
.
7
10.1.2 形式方法的分类
2．代数构造形式方法 代数形式方法为目标软件系统的需求
规格说明提供一些特殊的构造机制，并 以代数构造方式描述目标系统的结构、 功能。
.
8
10.1.3 形式方法的优缺点
形式方法的优点是： （1）对系统的需求规格说明描述精确、定义 完整。 （2）形式化的需求规格说明有利于系统的设 计与实现。 （3）软件实现的正确性可以形式验证，确保 软件质量。
.
14
10.2.1 软件重用的概念
软件重用是指重复使用已有的软件产品开 发新的软件系统，以达到提高软件系统的开发 质量与效率，降低开发成本的目的。
从软件工程的角度看，软件重用的主要 内容是对软件生命期中各主要开发阶段的软 件制品实现重复使用。重用软件制品的目标 是提高软件开发的生产率和系统的可靠性。 从工程的角度看，只有通过系统化、工程化 的广泛重用才能实现这个目标。
.
5
10.1.1 形式方法的引入
按照形式化的程度，可以把软件工程 使用的方法划分成非形式化，半形式化 和形式化3类。用自然语言描述需求规格 说明，是典型的非形式化方法。用数据 流图或实体—联系图建 立模型，是典型 的半形式化方法。
形式化方法，是描述系统性质的基于
数学的技术，也就是说，如果一种方法
有坚实的数学基础，那么它就是形式化
.
9
10.1.3 形式方法的优缺点
形式方法存在的缺点主要有： （1）形式化的需求规格说明可读性较差。 （2）形式化方法对软件设计人员提出较高要求， 需进行更专业化的培训。 （3）形式方法只适用于能够静态定义的软件系 统，它无法定义动态系统行为。 （4）形式化的规格说明即形式语义模型，其正 确性验证费时费力，目前还不能简化或自动化 （5）形式方法目前还缺乏软件工程环境的支持
.
12
10.2 软件重用技术
对于新的软件开发项目而言，它们或者是 构成新软件系统的构件，或者是在软件开 发过程中发挥某种作用。通常将这些软件 元素称为可重用构件。
实施软件重用的目的是要使软件开发工作 进行得“更快、更好、更省”。
.
13
10.2 软件重用技术
软件重用是软件工程一个新的发展方向， 在软件开发过程中采用软件重用技术可以 在提高软件的开发速度和效率、缩短软件 开发周期的同时提高软件产品的质量，降 低软件开发的成本。
.
15
10.2.1 软件重用的概念
软件重用可按抽象的层次划分为以下4层： 1．代码重用
主要是指目标代码和源程序的重用。 2．设计结果的重用
设计结果重用的抽象级别比源代码重用级 别更高，因为设计结果重用受实现环境的 影响较小，从而构件被重用的机会更多， 并且所需的修改更少。
.
16
10.2.1 软件重用的概念
.
10
10.1.4 软件形式开发方法
如果在软件开发过程中应用形式方法则称 为软件形式开发方法。
首先，在需求分析阶段的信息收集和信息 分析工作中，采用形式化的规格说明语言构 造目标软件系统严格的形式需求规格说明 （形式语义）。
然后，以形式需求规格说明为起点，借助 相应的形式开发支持工具辅助实现目标软件 系统。
的。
.
6
10.1.2 形式方法的分类
形式方法是应用严格的形式符号和数学方 法，定义或描述目标软件系统需求规格说明 的一种方法。形式方法按照需求规格说明的 定义可分为以下两大类：
1．面向模型的形式方法
又称为基于状态描述的形式方法。其基 本思想是利用域、元组、集合、序列、映射、 包等这些已知特性的数学抽象概念来为目标 软件系统的状态特征和行为特征构造形式语 义模型。
.
返回目录 11
10.2 软件wk.baidu.com用技术
软件重用就是重复利用已经存在的软件 制品，包括代码、设计结构、模块实现、 变换过程、规格说明、文档，用于构造新 的软件系统。
对建立软件目标系统而言，所谓重用， 就是利用某些早先开发的对建立新软件系 统有用的软件元素来生产新系统。它是一 项活动，而不是一个对象。