软件工程课件第1章 软件工程概述

增量模型
软件过程模型
增 量
系统需求子集1
需求
设计
编码 测试
交付增量1
系统需求子集2 需求 设计 编码 测试 交付增量2
………………………………………………………………
系统需求子集N 需求 设计 编码 测试 交付增量N
时间
增量模型是对软件项目中功能以一系列增量的方式来开发，也被称为渐增式 开发模型。增量模型是一种非整体开发模型，对于系统整体需求，增量模 型先将需求分解为若干部分，每个部分都按照瀑布模型方法进行开发。
项目计划确 认
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软件开发方法
结构化开发方法
1978年E. Yourdon和L. L. Constantine提出了结构化方法，也 称为面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法。 它首先提出用结构化分析（Structure Analysis，SA）对软件 进行需求分析，之后用结构化设计（Structure Design，SD） 方法进行系统设计，最后用结构化编程（Structure Programming，SP）实现软件。结构化方法提出的开发过程 步骤明确，SA、SD和SP三个阶段彼此衔接，前后照应。
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软件过程模型
敏捷过程模型
维护
开始
循环
初始计划
开发停止
支持 发布
计划
分析说明
需求 分析
评价
客户评价
测试 集成
设计和 开发 设计和
初始开发 实现
人工与 自动化
编码和 实现文档
价值体现： ❖ 个体和交互胜过过程和工具 ❖ 可以工作的软件胜过面面俱 到的文档 ❖客户合作胜过合同谈判 ❖响应变化胜过遵循计划
著名的软件工程专家Barry W. Boehm给出的定义是，运用现代科学技术知识 来设计并构造计算机程序以及为开发、运行和维护这些程序所必须的相关文 件资料。
1983年IEEE给出的定义是，软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统 方法。
1993年IEEE又给出一个更全面更具体的定义：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、运行和维护的全过程，以及对上述方法的 研究。
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软件过程模型
喷泉模型是B.H.Sollers和J.M.Edwards在1990年提出的软件开 发过程模型。从图1-12中可以看到，喷泉模型最大的特点在于软 件过程的每个阶段相互重叠，而不像其它过程模型每阶段有明显 界线。
其特点如下： ➢开发阶段的相互重叠 ➢支持重用 ➢不严格的阶段划分，增量式 开发 ➢对象驱动
可行性与计划
需求源自文库析
运行和维护 … 运行和维护 …
设计
测试
实现
报废
软件工程生命周期各阶段
退化
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软件与软件过程
软件过程是由组织或项目使用的，用以计划、管理、执 行、监控和改进其软件相关活动的过程或过程的集合。
可行性分析与计划
确认测试
需求分析
验收测试
概要设计
集成测试
详细设计 界
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软件工程的概念
软件工程的实施原则
➢用分阶段的生命周期计划严格管理 ➢坚持进行阶段评审 ➢执行严格的产品质量控制 ➢采用现代化程序设计技术 ➢结果应能清楚地审查 ➢开发人员应少而精 ➢承认不断改经软件工程的必要性
第1章 软件工程概述
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软件与软件过程
原型模型
原型是软件开发过程中一个用于实验的、测试的或早期能运行 的简单系统。由于在软件开发的需求分析阶段，难以确定用户 需求，因而软件人员根据用户初步的、不明确的需求快速开发 出系统原型。
开始
维护
简要获取 需求
产生样品
原型 再加工
快速设计
评审、修改
建造原型
客户评价
第1章 软件工程概述
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第1章 软件工程概述
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软件开发方法
面向对象开发方法
面向对象思想符合人们对客观世界的认识和描述。客观世界的 实体是人们认识世界的基础，面向对象开发方法的基础是对象， 而对象就是对客观事务（问题空间）的直接描述。
面向对象 = 对象 + 类 + 继承 + 消息
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第1章 软件工程概述
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螺旋模型
软件过程模型
❖ 制订计划：包括决定目标、 实施方案和系统限制。
❖ 风险分析：包括划分风险 类别、风险识别、风险评 价、风险预防与消除。
❖ 实施工程：包括开发、验 证下一代产品，并做预防 性评估。
❖ 客户评估：包括验收测试、 用户体验、下一次迭代评 估。
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用构件组装完成，而无需从
2.第二代软件工程 — 对象头工开程始构造，以此达到提高
效率和质量，降低成本的目
3.第三代软件工程 — 过程的工，程称为构件工程。
4.第四代软件工程 — 构件工程
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软件工程的概念
软件工程的不同定义
1968年，Fritz Bauer给出的定义是，软件工程是为了经济地获得能够在实 际机器上有效运行的、可靠的软件而建立和使用的、一系列完善的、健全的 工程化原理。
2006年中国国家标准中给出的定义是，应用计算机科学理论和技术以及工程 管理原则和方法，按预算和进度，实现满足用户要求的软件产品的定义、开 发、发布和维护的工程或进行研究的学科。
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软件工程的概念
软件工程的目标
跟踪最新的软件技术发展，修改和制定新的软件开发活动
规则，提高和规范软件管理的效率和可操作性，确保软件质量，
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软件工程的发展历程
软件工程的发展已经历了四个重要阶段： 1.第一代软件工程 — 传统的软件工程 2.第二代软件工程 — 对象工程 3.第三代软件工程 — 过程工程 4.第四代软件工程 — 构件工程
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软件工程的发展历程
软件工程的发展已经历了四个重要阶段：
1.第一代软件工程 — 传统的软件工程
过程工程。
3.第三代软件工程 — 过程工程
4.第四代软件工程 — 构件工程
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软件工程的发展历程
90 起 年 代 ， 基 于 构 件
软件工程的发展已经历了四（个C重om要p阶one段nt：）的开发方法
取得重要进展，软件系统的
1.第一代软件工程 — 传统开的发软可件通工过程使用现成的可复
2.第二代软件工程 — 对象工克程6服0年“代末软到件70年危代机为”了 3.第三代软件工程 — 过程工(“S程o软f件twa工re程”cr的i名sis词),提将软出 4.第四代软件工程 — 构件工件基程开本发形纳成入软工件程工化程的的轨概道念，、
框架、技术和方法。称为传 统的软件工程。
第1章 软件工程概述
编码
单元测试 界
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软件过程模型
针对软件生命周期各阶段活动的一般规律，对软件开 发过程进行定量度量的量化，为软件工程管理提供阶 段性评价，为软件开发过程提供原则和方法，提出了 软件过程模型，也被称为软件生命周期模型。
目前典型的软件开发模型有： 瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型、 敏捷过程模型、渐进式交互过程模型、微软解决框架模型等。 不同的软件开发过程可选择不同的软件过程模型。
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软件与软件过程
软件的分类
➢系统软件 ➢支撑软件 ➢实施软件 ➢嵌入式软件 ➢人工智能软件 ➢应用软件
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软件与软件过程
软件工程用于软件开发的指导思想之一就是划分软件生 命周期，把软件开发的全过程分阶段、定任务，按先后 顺序依次完成。
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软件过程模型
瀑布模型 (线形顺序模型)
分析：
❖ 系统需求 ❖ 软件需求
定义 阶段
可行性研究与计划 需求分析
设计： ❖数据结构 ❖体系结构 ❖接口 ❖算法
确定： ❖ 系统功能 ❖ 系统性能
开
设计
发
阶
编码
段
测试
维护阶段
运行维护
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软件过程模型
第一章 软件工程概述 小结
❖ 软件工程的发展历程 ❖ 软件工程的概念 ❖ 软件与软件工过程 ❖ 软件过程模型 ❖ 软件开发方法
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软件过程模型
渐进式交互过程模型
面对不明确的需求（原型模型）、非整体的开发（增量模型）、影响软 件质量的风险（螺旋模型），渐进交付迭代模型通过对软件不断演进的循环 往复，完成软件系统的实施过程。
[可行性分析] 问题定义
[需求变更与新需求]
[用户反馈] 收集反馈数据
提高软件生产率，开发出满足用户需求、并最终实现软件的工
业化生产。
低开发 成本
互补关系 存在矛盾
第三方监控
易于理解和 修改
较低的维护 成本
第1章 软件工程概述
按时完成 及时交付
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软件工程的概念
软件工程的实施原则
➢做好用户的全面分析 ➢选取适宜的开发模型 ➢ 采用成熟的设计方法 ➢选择高效的开发环境 ➢保证有效的维护过程 ➢重视软件过程管理
第1章 软件工程概述
❖ 软件工程的发展历程 ❖ 软件工程的概念 ❖ 软件与软件工过程 ❖ 软件过程模型 ❖ 软件开发方法
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软件工程的发展历程
仍存在以下严重问题困扰着软件和软件产业发展：
❖软件开发进度和成本难以控制 ❖软件产品难以满足用户的需求 ❖软件质量难以得到保证 ❖软件产品难以进行维护 ❖软件的文档资料难以管理 ❖软件产品的生产率难以得到提高
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软件工程的发展历程
软件工程的发展已经历了四个重要阶段：
1.第一代软件工程 — 传统的软件工程
2.第二代软件工程 — 对象工程
3.第三代软件工程 — 过程工80程年代中到90年代，面向对
象的方法与技术得到发展，研
4.第四代软件工程
—
构件究工的程重点转移到面向对象的分
析与设计，演化为一种完整的
软件开发方法和系统的技术体
系，称为对象工程。
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软件工程的发展历程
80年代中开始，人们在软
软件工程的发展已经历了四件个开重发要的阶实段践：过程中认识到：
提高软件生产率，保证软件
1.第一代软件工程 — 传统质的量软的件关工键程是“软件过程”，
是软件开发和维护中的管理
2.第二代软件工程 — 对象和工支程持能力，逐步形成软件
软件的概念
➢Barry Boehm提出“软件是程序，以及开发、使用 和维护程序所需的所有文档”。 ➢计算机领域多次引用的基本定义是：软件是计算机 中与硬件相互依存的另一部分，它包括程序、数据以 及相关文档的完整集合。 ➢文献[8]中给出的定义是：与计算机系统有关的操作、 有关的计算机程序、规程和可能相关的文档。
当前的 需求分析
用户使用
[需求建模] [反馈] [实际应用]
满足当前需求 的设计与实现
[第N次迭代产品]
发布新版本产品
最终产品
[最终产品]
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软件过程模型
微软解决框架过程模型
产品测试
产品发布
稳定
创想
阶段
阶段
开发
计划
阶段
阶段
目标/内容确认
分为四个主要阶段： ❖计划阶段 ❖开发阶段 ❖稳定阶段 ❖创想阶段
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软件工程的发展历程
软件危机出现的原因：
❖对软件开发缺乏正确的理论指导 ❖软件人员与用户缺乏充分的交流 ❖对软件开发过程缺乏整体认识 ❖对软件产品缺乏有效一致的质量评价标准，使得 交付的软件质量差，在运行过程中出现错误，不符 合用户的操作习惯等一系列问题
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