软件工程第一章作业

第一章作业1、什么是计算机软件？软件的特点是什么？答：计算机软件是指计算机系统中的程序及其文档。

软件的特点：①软件是一种逻辑实体，其开发成本和进度难以准确地估算。

②软件是被开发的或被设计的，没有明显放的制造过程，一旦开发成功，只需要复制即可，但其维护的工作量大。

③在软件使用过程中都有维护问题，软件的维护需要修改程序，修改可能引入副作用，从而使故障率升高。

2、简述软件的分类，并举例说明。

答：①系统软件。

例如，编译程序、操作系统等。

②支撑软件。

例如，数据库管理系统、网络软件、软件工具、软件开发环境等。

③应用软件。

例如，工程/科学计算软件、嵌入式软件、产品线软件、Web应用软件、人工智能软件等。

3、简述软件语言的分类，并举例说明。

答：①需求定义语言。

例如PSL/PSA等。

②功能性语言。

例如光谱语言、Z语言等。

③设计性语言。

例如PDL等。

④实现性语言。

例如C、JA V A等。

⑤文档语言。

例如自然语言和半形式化语言等。

4、什么是软件工程。

答：（1）Fritz Bauer在NATO会以上给出的定义软件工程是建立和使用一套合理的工程，以便获得经济的软件，这种软件是可靠的，可以在实际机器上高效地运行。

（2）IEEE在软件工程术语汇编中的定义软件工程是：①将系统化的、严格约束的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护，即将工程化应用于软件；②在①中所述方法的研究。

（3）《计算机科学技术百科全书》中的定义软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理，开发软件的工程。

软件工程借鉴传统工程的原则、方法，以提高质量、降低成本为目的。

其中，计算机科学、数学用于构造模型和算法，工程科学用于指定规范、设计规范、评估成本及确定权衡，管理科学用于计划、资源、质量成本等管理。

5、简述软件工程的基本原则。

答：①选取适宜的开发模型。

②采用合适的设计方法。

③提供高质量的工程支撑。

④重视软件工程的管理。

6、软件生存周期分哪几个阶段？分别简述各个阶段的任务。

答:①计算机系统工程计算机系统工程的任务是确定待开发软件的总体要求和范围，以及该软件与其他计算机系统元素之间的关系，进行成本估算，做出进度安排，并进行可行性分析，即从经济、技术、法律等方面分析待开发的软件是否有可行的解决方案，并在若干个可行的解决方案中做出选择。

②需求分析需求分析主要解决待开发软件要“做什么”的问题，确定软件的功能、性能、数据、界面等要求，生成软件需求规约（也称软件需求规格说明）。

③设计软件设计主要解决待开发软件“怎么做”的问题。

软件设计通常分为系统设计（也称概要设计或总体设计）和详细设计。

系统设计的任务是设计软件系统的体系结构，包括软件系统的组成成分、各成分的功能和接口、成分间的连接和通信，同时设计全局数据结构。

详细设计的任务是各个组成成分的实现细节，包括局部数据结构和算法等。

④编码编码阶段的任务是用某种程序设计语言，将设计的结果转换为可执行的程序代码。

⑤测试测试阶段的任务是发现并纠正软件中的错误和缺陷，测试主要包括单元测试、集成测试、确认测试和系统测试。

⑥运行和维护软件完成各种测试后就可以交付使用，在软件运行期间，需对投入运行的软件进行维护，即当发现了软件中潜藏的错误或需要增加新的功能或使软件适应外界环境的变化等的情况出现时，对软件进行修改。

7、简述CMM的5个等级。

答：①初始级软件工程的的特点是无秩序的，甚至是混乱的。

几乎没有什么工程是结果妥善定义的，成功往往依赖于个人或小组的努力。

②可重复级建立了基本的项目管理工程来跟踪成本、进度和功能特性。

制定了必要的过程纪律，能重复早先类似应用项目取得的成功。

③已定义级已将管理和工程活动两方面的软件过程文档化、标准化，并综合成该组织的标准软件过程。

所以项目均使用经批准、剪裁的标准软件过程来开发和维护软件。

④已管理级收集对软件过程和产品质量的详细度量值，对软件过程和产品都有定量的理解和控制。

⑤优化级过程的量化反馈和先进的新思想、新技术促使过程不断改进。

8、简述CMMI的连续式模型和阶段式模型。

答：①连续式模型连续式模型关注每个过程域的能力，一个组织对不同的过程域可以达到不同的过程域能力等级。

CMMI中包括6个过程域能力等级，等级号为0~5.能力等级表明了单个过程域中组织执行的好坏程度。

能力等级包括共性目标及相关的共性实践，这些实践在过程域内被添加到特定目标和实践中。

当组织满足过程域的特定目标和共性目标时，就说该组织达到了那个过程域的能力等级。

连续式模型，包含与阶段式模型相同的24个过程域，并按过程管理、项目管理、工程和支持4个类型分组。

②阶段式模型阶段式模型的结构类同于软件CMM，它关注组织的成熟度，CMM-SE/SW/IPPD1.1版中有5个成熟度等级：初级的、已管理的、已定义的、定量管理的、优化的，包含了24个过程域，被划分在成熟度等级2~5之中。

9、简述各类软件过程模型的特点。

答：（1）瀑布模型特点：①接受上一阶段活动的结果作为本阶段活动的输入；②依据上一阶段活动的结果实施本阶段应完成的活动；③对本阶段的活动进行评审。

（2）演化模型特点：为了减少因为对需求了解不确切而给软件开发带来的风险，可以在获取了一组基本的需求后，通过快速分析，构造出改软件的一个初始可运行版本，通常称之为原型。

然后，根据用户在试用原型的过程中提出的意见和建议，或者增加的新的需求，对原型进行改造，获得原型的新版本，重复这一过程，最终得到令客户满意的软件产品。

演化模型适用于对软件需求缺乏准确认识的情况。

（3）增量模型特点：增量模型融合了瀑布模型的基本成分（重复地应用）和演化模型的迭代特征，强调每一次增量都发布一个可运行的产品。

适用于需求经常发生变化的软件开发。

（4）原型模型特点：原型是预期系统的一个可执行版本，反映了系统性质（如功能、计算结果等）的uohe选定子集。

一个原型不必满足目标软件的所有约束，其目的是能快速、低成本地构建原型。

原型方法从软件工程师与客户的交流开始，其目的是定义软件的总体目标，标示需求。

然后快速制定原型开发的计划，确定原型的目标和范围，采用快速设计的方式对其建模，并构建原型。

被开发的原型应交付给客户试用，并收集客户的反馈意见，这些反馈意见可在下一轮的迭代中对原型进行改进。

在前一个原型需要改进，或者需要扩展其范围的时候，进入下一轮原型的迭代开发。

（5）螺旋模型特点：螺旋模型将原型实现的迭代特征与瀑布模型中控制的和系统化的方面结合起来，不仅体现了这两种模型的优点，而且还增加了风险分析。

（6）喷泉模型特点：喷泉模型是一种支持面向对象开发的过程模型，具有迭代和无间隙特性。

10、敏捷软件开发的特点是什么?答：敏捷方法主要有两个特点，这也是其区别于其他方法，尤其是重型方法的最主要特征: （1）敏捷开发方法是“适应性”(Adaptive)而非“预设性” (Predictive)。

这里说的预设性，可以通过一般性工程项目的做法理解，比如土木工程，在这类工程实践中，有比较稳定的需求，同时建设项目的要求也相对固定，所以此类项目通常非常强调施工前的设计规划。

只要图纸设计得合理并考虑充分，施工队伍可以完全遵照图纸顺利建造，并且可以很方便地把图纸划分为许多更小的部分交给不同的施工人员分别完成。

然而，在软件开发的项目中，这些稳定的因素却很难寻求。

软件的设计难处在于软件需求的不稳定，从而导致软件过程的不可预测。

但是传统的控制项目模式都是试图对一个软件开发项目在很长的时间跨度内做出详细的计划，然后依计划进行开发。

所以，这类方法在不可预测的环境下，很难适应变化，甚至是拒绝变化。

与之相反的敏捷方法则是欢迎变化，目的就是成为适应变化的过程，甚至能允许改变自身来适应变化。

所以称之为适应性方法。

（2）敏捷开发方法是“面向人” (people oriented)而非“面向过程”(process oriented)。

Matin Flower认为：“在敏捷开发过程中，人是第一位的，过程是第二位的。

所以就个人来说，应该可以从各种不同的过程中找到真正适合自己的过程。

”这与软件工程理论提倡的先过程后人正好相反。

在传统的软件开发工作中，项目团队分配工作的重点是明确角色的定义，以个人的能力去适应角色，而角色的定义就是为了保证过程的实施，即个人以资源的方式被分配给角色，同时，资源是可以替代的，而角色不可以替代。

然而，传统软件开发的这些方法在敏捷开发方式中被完全颠覆。

敏捷开发试图使软件开发工作能够利用人的特点，充分发挥人的创造能力。

敏捷开发的目的是建立起一个项目团队全员参与到软件开发中，包括设定软件开发流程的管理人员，只有这样软件开发流程才有可接受性。

同时敏捷开发要求研发人员独立自主在技术上进行决策，因为他们是最了解什么技术是需要和不需要的。

再者，敏捷开发特别重视项目团队中的信息交流，有调查显示：“项目失败的原因最终都可追溯到信息没有及时准确地传递到应该接受它的人。

”11、简述敏捷软件开发的价值观。

答：①个人和交互高于过程和工具；②可运行软件高于详尽的文档；③与客户协作高于合同（契约）谈判；④对变更即使做出反应高于遵循计划。

12、简述敏捷软件开发的原则。

答：①最优先的是通过尽早地和不断地提交有价值的软件来使客户满意；②欢迎变化的需求，即使该变化出现在开发的后期，为了提升对客户的竞争优势，Agile过程利用变化作为动力；③在几周到几个月为周期，尽快、不断地发布可运行软件；④在整个项目过程中，业务人员和开发人员必须天天一起工作；⑤以积极向上的员工为中心建立项目组，给予他们所需要的环境和支持，对他们的工作予以充分的信任；⑥项目组内效率最高、最有效的信息传递方式是面对面的交流；⑦测量项目进展的首要依据是可运行的软件；⑧敏捷过程提倡可持续的开发，项目发起者、开发者和用户应能长期保持恒定的速度；⑨应该时刻关注技术上的精益求精和好的设计，以增强敏捷性；⑩简单化是必不可少的，这是尽可能减少不必要工作的艺术；⑾最好的构架、需求和设计出自于自我组织的团队；⑿团队要定期反思怎样才能更加有效，并据此调整自己的行为。

13、通过本章的学习，请对敏捷软件开发作简要评价。

答：敏捷软件发开对大多数软件机构来说是一个新方法，是对软件开发现状的挑战，因此采用敏捷软甲开发需要勇气。

在敏捷方法其独特之处以外，他和其他的方法也有很多共同之处，比如迭代开发，关注互动沟通，减少中介过程的无谓资源消耗。

通常可以在以下方面衡量敏捷方法的适用性：从产品角度看，敏捷方法适用于需求萌动并且快速改变的情况，如系统有比较高的关键性、可靠性、安全性方面的要求，则可能不完全适合；从组织结构的角度看，组织结构的文化、人员、沟通则决定了敏捷方法是否适用。

跟这些相关联的关键成功因素有：组织文化必须支持谈判人员彼此信任，人少但是精干，开发人员所作决定得到认可，环境设施满足成员间快速沟通之需，要最重要的因素恐怕是项目的规模。