《软件工程》第一章软件工程学概述

第一章软件工程学概述

1.1 软件危机

1.1.1 软件的定义

——定义：软件=“完成特定功能的程序+数据结构+文档”

——特征：（3个）软件是开发的，而不是制造的；软件不磨损，但退化；自定义。

——发展问题

1.1.2 软件危机的表现

——定义：在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重的问题。

——表现：（6个）

（1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。

（2）软件产品质量较差，可靠性低。

（3）用户对开发出来的软件产品不满意。

（4）软件常常是不可维护的。

（5）软件产品缺少应有的文档资料。

（6）软件产品的供不应求。

1.1.3 软件危机的原因

——客观原因

——主观原因

1.2 软件工程

1.2.1 软件工程的概念

——定义：指导软件开发与维护的工程科学。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件，综合运用正确的管理技术和最好的技术方法，以经济

地开发出高质量的软件并有效维护它。

IEEE的定义：①软件工程是把系统的、规范的、可度量的途径应用于软件

开发、运行和维护过程，也就是把工程应用于软件；②对这些途径加以研究。

1.2.2 软件工程的基本原理（7个）

——（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）实行严格的产品控制

（4）采用现代程序设计技术

（5）结果可以清楚地审查

（6）开发小组成员少而精

（7）承认不断改进软件工程实践的必要性

1.2.3 软件工程方法学：3个要素（方法、工具和过程）

——传统方法学：结构化技术，软件生命周期

——面向对象方法学：类+对象+继承+消息，软件开发过程更接近人类认知模式

1.3 软件生命周期

1.3.1 软件生命周期的概念

——定义：一个软件从定义、开发、使用和维护，直至最终被废弃，要经历的漫长的时期称为软件生命周期。

——构成：3个时期，8个阶段

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，综合测试；

运行维护：软件维护

1.3.2 各阶段的基本任务（8个阶段）

——问题定义：需要解决的问题是什么？书面报告

——可行性研究：确定软件系统是否值得去解《可行性研究报告》

——需求分析：解决这些问题需要系统做什么？《软件需求规格说明书》

——总体设计：应该怎样实现目标系统？《概要设计说明书》

——详细设计：如何具体地实现这个系统？

——编码和单元：写代码，测试每个模块！

——测试、综合测试：通过各类测试和调试来完善软件《测试计划/方案》

——软件维护：通过各种必须的维护活动使系统持久地满足用户的需要。（改正性维护，适应性维护，完善性维护，预防性维护）

1.3.3 软件生命周期的模型

——瀑布模型：广泛采用，顺序严格，文档驱动，执行困难

——原型模型：快速开发原型后，评价反馈、再细化改进，忽略整体设计，

——增量模型：渐进开发，逐步完善，第一个增量很关键

——喷泉模型：面向对象软件开发过程迭代和无缝

——螺旋模型：有效降低风险的渐进式开发模型

第二章可行性研究

2.1 可行性研究的目标与任务

2.1.1 目标：用最小的代价和尽可能短的时间判断问题是否值得去解？

2.1.1 任务：

——技术可行性

——经济可行性

——操作可行性

——社会可行性

2.2 可行性研究过程

（1）复查系统规模与目标

（2）研究目前正在使用的系统

（3）导出新系统的高层逻辑模型

（4）导出与评价各种方案

（5）推荐行动方针

（6）草拟开发计划

（7）书写文档提交审查——《可行性研究报告》

2.3 可行性研究工具

——

系统流程图：表达数据在系统各部件之间流动的情况

程序流程图：对数据进行加工处理的控制过程

2.4 成本/效益分析：从经济角度评价开发一个新的软件工程项目是否可行

——成本估计

……代码行技术

……任务分解技术

……自动估计成本技术

——效益分析：有形效益，无形效益

——常用的效益度量方法

……货币的时间价值

……投资回收期

……纯收入

第三章需求分析

3.1 需求分析的任务和步骤

——需求分析的任务

……确定对系统的综合要求

……分析系统的数据要求

……建立软件的逻辑模型

——确定对系统的综合要求

……功能性需求

……非功能性需求：可用性，可靠性……

——分析系统的数据要求

……数据字典——定义数据

……层次方框图——定义数据结构

——建立软件的逻辑模型：数据流图、数据字典、实体-联系图、主要算法

——编写软件需求规格说明书

——需求分析评审

3.2 需求获取的常用方法（5个）

——访谈

——问卷调查

——观察用户工作流程

——建立联合分析小组

——快速原型法

3.3 需求分析的方法（4个）

——功能分解法：软件需求当做一棵倒置的功能树

——结构化开发方法：结构化分析、结构化设计和结构化程序设计

——信息建模方法：实体-联系图

——面向对象的分析

3.4 结构化分析技术

——思路：基于数据流图自顶向下逐层分解