任务1 软件工程概述
软件工程：01 软件工程概述
教材
软件工程
钱乐秋，赵文耘，牛军钰编著 出版社 清华大学出版社
5
主要参考书和参考网站
软件工程—方法与实践. 许家珆 主编. 电子工业出版社 2007 软件工程—实践者的研究方法. Roger S.pressman著，黄柏素，梅 宏等译，机械工业出版社，1999 实用软件工程. 赵池龙编著，电子工业出版社 UML面向对象技术与实践. 宋波等， 科学出版社，2005 面向对象系统分析与设计. Joey George等著，龚晓庆等译，清华 大学出版社，2008
软件工程
（Software Engineering）
概述
1
课程的性质、目的与任务
• 软件工程是本专业的一门必修课程。 • 通过本课程的学习，使学生能从中了解软件开发的整个过
程，掌握相关理论和指导思想。为了让学生真正得以实践 ，结合实际软件开发项目，让学生从问题定义开始，经过 可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码直到 最后要对自己开发的软件还要进行测试，这样一个软件开 发过程，从而使学生掌握软件开发的基本技能，培养团队 精神及勾通与协作能力，锻炼文档编写能力，提高独立的 工作能力，通过本课程的学习，为学生后期的毕业设计环 节奠定基础。
（3）作为开发人员在一定阶段的工作成果和结束标志。 （4）记录开发过程中有关信息，便于协调以后的软件开发、使用和维护。 （5）提供对软件的运行、维护和培训的有关信息，便于管理人员、开发人
员、操作人员、用户之间协作、交流和了解，使软件开发活动更科学有 效。 （6）便于潜在用户了解软件的功能、性能等各项指标，为选购符合自己需 要的软件提供依据。
1）文档 = 开发文档 + 管理文档 + 用户文档。
计算机软件产品开发文件编制指南GB 8567-88.doc
软件工程概述及设计模式
软件工程概述及设计模式软件工程概述及设计模式一、引言软件工程是将工程原理、方法和经验运用于软件的开发、运行和维护的一门学科。
它涵盖了软件生命周期的各个阶段，包括需求分析、设计、编码、测试和维护等。
本文档将详细介绍软件工程的概述以及常用的设计模式。
二、软件工程概述1·软件工程定义软件工程是一门应用工程原理和方法来开发和维护高质量软件的学科，它涵盖了软件生命周期中的各个阶段。
2·软件开发生命周期软件开发生命周期是指软件从需求定义到维护结束的整个过程，包括需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段。
3·软件需求分析软件需求分析是指定义软件系统应具备的功能和性能要求，它是软件开发过程中的一项重要任务。
4·软件设计软件设计是指根据需求分析结果，设计软件系统的结构、组件和接口。
良好的软件设计可以提高软件的可维护性和可扩展性。
5·软件编码软件编码是指根据设计结果，将软件系统的功能实现为具体的编程代码。
6·软件测试软件测试是指通过对软件系统进行各种测试，验证软件的正确性、可靠性和性能。
7·软件维护软件维护是指对已经交付使用的软件进行故障修复、性能优化和功能升级等工作。
三、设计模式概述1·设计模式定义设计模式是针对软件设计中反复出现的问题的解决方案，它提供了一套被广泛认可的最佳实践。
2·创建型设计模式●单例模式：保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
●工厂方法模式：定义一个创建对象的接口，由子类决定具体实例化的类。
●抽象工厂模式：提供一个创建相关或依赖对象族的接口，而无需指定具体类。
●建造者模式：将一个复杂对象的构建过程分解为多个简单对象的构建过程。
3·结构型设计模式●适配器模式：将一个类的接口转换为客户端所期望的另一种接口。
●装饰器模式：动态地给对象添加额外职责。
●代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
第一讲 软件工程概述(软件危机)
第一讲软件工程概述(软件危机)软件工程概述(软件危机)1·软件工程的定义软件工程是一门工程学科，旨在应用系统性、可量化的方法来开发和维护软件。
它涉及软件开发的各个方面，包括软件需求分析、设计、编码、测试和维护等。
2·软件发展的历史2·1 软件危机的出现在20世纪60年代末和70年代初，随着计算机应用的快速发展，软件开发面临了一系列的问题，被称为软件危机。
这些问题包括项目延期、成本超支、质量低下等。
2·2 软件危机的原因软件危机的主要原因包括：2·2·1 需求不明确在软件开发过程中，需求的变化和需求不明确是导致软件危机的主要原因之一。
客户往往无法准确地描述他们的需求，而开发人员也往往无法准确地理解需求。
2·2·2 缺乏有效的管理方法软件开发过程往往缺乏有效的管理方法，导致项目进展缓慢、进度不可控、团队合作不顺畅等问题。
2·2·3 技术限制和约束过去的软件开发技术受到硬件性能和软件工具的限制，导致开发效率低下和质量不可靠。
3·软件工程的基本原理和方法3·1 需求工程需求工程是软件工程的关键环节，旨在通过系统的方法来理解、分析和定义软件系统的需求。
3·2 结构化设计结构化设计是一种将软件系统划分为各个模块，并定义它们之间的关系的方法。
3·3 面向对象设计面向对象设计是一种将软件系统设计为一组相互协作的对象的方法。
它包括类的定义、继承和多态等概念。
3·4 软件测试软件测试是验证和验证软件系统是否满足要求的过程。
它包括单元测试、集成测试、系统测试等不同层次的测试。
3·5 软件维护软件维护是指对已发布的软件进行修改、优化和错误修复的过程。
4·软件工程的发展趋势4·1 敏捷开发敏捷开发是一种以迭代、增量和协作为核心的开发方法。
它强调灵活性、快速反馈和适应性。
第1章软件工程概述
第1章软件工程概述软件工程的研究领域包括软件的开发方法、软件周期以及软件工程的实践等。
软件危机与软件工程的起源1. 计算机系统的发展历程20 世纪 60 年代中期以前，是计算机系统发展的早期：软件为每个具体应用而专门编写的。
软件实质为规模较小的程序，编写容易，没有系统化的方法，对软件开发工作更没有进行任何管理。
编写者和使用者为同一个（或同一组）人。
软件设计只是一个模糊的过程，除了程序清单之外，没有其他文档资料。
20 世纪 60 年代中期到 70 年代中期，是计算机发展的第二代：硬件发展：多道程序、多用户系统引入了人机交互的新概念，使硬件和软件的配合上了一个新层次。
实时系统能够从多个信息源收集、分析和转换数据，使得进程控制能以毫秒而不是分钟来进行。
在线存储技术的进步导致了第一代数据库管理系统的出现。
软件发展：软件个体化特性。
软件数量极具膨胀。
在程序运行时发生的错误必须设法改正。
用户有了新的需求时必须相应的修改程序。
硬件或操作系统更新时，通常需要修改程序以适应新的环境。
软件维护工作，以令人吃惊的比例耗费资源，许多程序的个体化特性使得它们最终成为不可维护的。
2. 软件定义：软件是由一个完整的配置组成：程序：能够完成预定功能和性能的可执行的指令序列。
数据：是使程序能够适当地处理信息的数据结构。
文档：是开发、使用和维护程序所需要的图文资料。
1983 年 IEEE 对软件的定义：计算机程序、方法、规则、相关的文档资料、运行程序时所必须的数据。
特点：1) 软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体。
2) 软件的生产与硬件不同。
在软件开发过程中没有明显的制造过程。
3) 在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械磨损，老化问题。
4) 软件成本相当高。
3. 软件危机介绍软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。
软件危机包含两方面问题：如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求；如何维护，数量不断膨胀的已有软件。
第1章软件工程概述
程序、支持程序运行的数据以及与程序有关的文 档资料的完整集合。 其中： 程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序
列； 数据是使程序能正常操作信息的数据结构； 文档是与程序开发、维护和使用有关的图文材料。
软件的特点 软件是一种逻辑实体，具有抽象性 软件成本集中在开发上 运行过程中没有磨损、老化。
1.4.2 软件过程模型
1 线性顺序模型（瀑布模型） 按顺序开发软件的方法。
1.4.2 软件过程模型
线性顺序模型的缺点 实际项目很少按照该模型给出的顺序进行 客户常常难以清楚地给出所有需求 客户必须有耐性，只能等到项目开发周期地后期才能
得到程序的运行版本，若有错，则可能是灾难性的。 过分依赖于早期进行的需求调查，不能适应需求的变
介绍了软件的基本概念、定义、特点；
对软件的类别进行了简单的讲解；
简述了软件的3个发展阶段和软件危机 产生的原因；
重点讲解了软件过程及其模型；
简单介绍了CASE工具的概念和主要内 容。
1. 软件工程概念提出的原因？软件危机的表现 有哪些？
2. 什么是软件？什么是软件过程？传统的和最 新的软件过程模型都有哪些？
主要过程
支持过程
组织过程
获供开运维文配质验确联审问管基改培
取应发行护档置量证认合核题理础进训
过过过过过编管保过过评过解过设过过
程程程程程制理证程程审程决程施程程
过过过
过过过
程程程
程程程
1.4.2 软件过程模型
软件过程模型
1.4.2 软件过程模型
软件过程模型是从软件需求定义直至软件交 付使用后报废为止，在这整个生存期中的系 统开发、运行和维护所实施的全部过程、活 动和任务的结构框架。 目前主要有 线性顺序模型（瀑布模型） 原型模型 螺旋模型 快速应用开发模型等
第一次作业答案
第一章《软件工程概述》作业答案一、名词解释1.软件软件是计算机程序以及开发、使用和维护程序所需要的所有文档。
软件是包括程序、数据及其相关文档的完整集合。
2.软件危机软件生产的进度、数量、质量、成本满足不了社会对软件的需求量和希望的现象，称为“软件危机”。
软件工程IEEE[IEE93]：软件工程是将系统的、规范的、可度量的工程化方法应用于软件开发、运行和维护的全过程及上述方法的研究。
4.软件生存周期软件生存周期是指一个软件从提出开发要求开始直到不再使用（报废）为止的整个时期。
5.软件过程模型软件过程指为获得高质量软件所需要完成的一系列任务以及完成这些任务的工作步骤。
过程还规定了运用的方法的顺序、应该交付的文档资料、为保证软件质量和协调变化所需要采取的管理措施、任务完成的标志等。
软件过程模型也叫软件生存期模型、软件工程范型，是软件过程的一种抽象表示。
二、填空题1、在信息处理和计算机领域内，一般认为软件是程序、数据和文档的集合。
2、软件生产的发展经历了程序设计时代、程序系统时代和软件工程时代，各时代的生产方式分别是个体、作方式和工程化。
3、软件生存周期的8个阶段分别是问题定义、可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码与模块测试、综合测试、维护。
4、软件工程是利用工程化的原理和方法来进行开发、维护和管理软件的一门学科。
5、描述软件开发过程中各种活动如何执行的模型称为软件过程模型。
6、瀑布模型不适应需求可变的软件开发，只有到最后才能见到整个软件系统。
7、软件产品的生产主要是研制，软件产品的成本主要体现在人力成本上。
8、软件工程面临的问题有软件费用、可靠性、可维护性、生产率。
三、单项选择题1、软件文档是（ C ）。
A.程序B.工具C.文书和资料D.数据2、软件是一种（ B ）性工业产品A.理论B.知识（或逻辑）C.消耗D.体力3、与计算机科学的理论研究不同，软件工程是一门（ B ）的学科。
A．理论性 B.工程性 C.原理性 D.心理性4、软件工程与计算机科学的性质不同，软件工程着重于（ B ）A．理论研究 B.建造软件系统 C.原理探讨 D.原理的理论5、软件工程学科出现的直接原因是（ C ）。
国开电大-软件工程(本)-章节测试1-6满分答案
国开电大-软件工程(本)-章节测试1-6满分答案章节1：软件工程概述测试1-1：选择题1. 软件工程的主要目标是（A）。
A. 确保软件开发过程中高质量的软件产品B. 降低软件开发成本C. 提高软件开发速度D. 使软件开发过程更加有趣2. 软件工程的基本活动不包括（D）。
A. 软件规格B. 软件设计和实现C. 软件验证D. 软件评估测试1-2：判断题1. 软件工程的目标是通过工程化的方法来开发、维护软件，确保软件的质量、成本和进度得到有效控制。
（对）2. 软件工程包括软件开发过程中的所有活动，如需求分析、设计、实现、测试和维护等。
（对）章节2：软件开发生命周期测试2-1：选择题1. 在软件开发生命周期中，需求分析阶段的任务是（A）。
A. 确定软件系统的功能和性能要求B. 设计软件系统的架构C. 编写软件代码D. 测试软件功能2. 下列哪个阶段不属于软件开发生命周期（D）。
A. 需求分析B. 设计C. 实现D. 软件部署测试2-2：判断题1. 软件开发生命周期是一个抽象的概念，它将软件开发过程划分为不同的阶段，以帮助开发团队更好地管理和控制软件开发过程。
（对）2. 软件开发生命周期的每个阶段都有明确的任务和输出，确保软件开发过程的有序进行。
（对）章节3：软件需求分析测试3-1：选择题1. 下列哪项是需求分析的主要任务（A）。
A. 确定用户需求和系统功能B. 设计软件架构C. 编写软件代码D. 测试软件功能2. 下列哪个工具和技术不常用于需求分析（D）。
A. 数据流图B. 用例分析C. 原型法D. 单元测试测试3-2：判断题1. 需求分析是软件开发过程中的重要阶段，它的主要目的是明确软件系统的功能和性能要求，为后续的软件设计和实现奠定基础。
（对）2. 在需求分析阶段，开发团队与用户进行沟通，收集和分析需求，以确保软件系统能够满足用户的期望和需求。
（对）章节4：软件设计测试4-1：选择题1. 在软件设计阶段，下列哪项活动是主要的（A）。
第一章软件工程概述
第一章软件工程概述第一章软件工程概述1.1软件危机1.1.1软件危机的介绍1）软件危机在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。
软件危机的两个主要问题：如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断膨胀的已有软件。
软件危机的典型表现：(2)用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生。
(3)软件产品的质量往往靠不住。
(4)软件常常是不可维护的。
(5)软件通常没有适当的文档资料。
(6)软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升。
(7)软件开发生产率提高的速度，远远跟不上计算机应用迅速普及深入趋势。
1.1.2产生软件危机的原因软件本身特点：缺乏可见性，在运行之前往往难以衡量，质量也难以评价不会因为长期使用而用坏，软件维护通常意味着修正或修改原来的设计，较难维护。
规模庞大，需分工合作，如何保证每个人的工作合在一起是极端复杂的问题。
软件开发与维护的方法不正确产生软件危机的原因可归结为两个重要的方面：软件生产本身存在的复杂性；软件开发所使用的方法和技术。
软件生命周期：一个软件从定义、开发、使用和维护直到最早被废弃。
软件产品必须由一个完整的配置组成（程序、文档、数据）1.1.3消除软件危机的途径正确认识计算机软件认识到软件开发是一个协同配合、共同完成的工程项目并吸取经验。
推广使用已总结的开发软件成功的技术和方法开发使用更好的软件工具1.2软件工程的介绍软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。
采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地、高效的开发出高质量的软件并有效地维护它，这就是软件工程。
软件工程关注于大型程序的构造软件工程的中心课题是控制复杂性软件经常变化开发软件的效率非常重要和谐地合作是开发软件的关键软件必须有效地支持它的用户在软件工程领域中通常由具有一种文化背景的人替具有另一种文化背景的人创造产品。
软件工程一二章知识点总结
软件工程一二章知识点总结一、软件工程概述1.1 软件工程定义软件工程是指将系统化、规范化、可靠化、高效化地开发、维护和管理软件的过程。
它包括了一系列的方法和工具，旨在提高软件开发的质量和效率。
1.2 软件危机软件危机是指在软件开发和维护过程中所出现的一系列问题，包括进度滞后、成本超支、质量不高等。
软件工程的出现正是为了解决这些软件危机。
1.3 软件工程的目标软件工程的主要目标是提高软件开发的质量、提高开发效率、降低开发成本，并且使得软件能够满足用户的需求。
1.4 软件工程的原则软件工程有七大原则，包括可管理性、稳定性、可维护性、灵活性、可重用性、可移植性和高效性。
1.5 软件工程的特点软件工程有其自身的特点，包括软件的不可见性、复杂性、变化性和一致性。
软件开发过程要充分考虑这些特点。
1.6 软件危机的原因软件危机主要是由于软件的复杂性、需求的不断变化、开发过程的管理不善和技术水平的不足等诸多原因导致的。
要解决软件危机，就需要采用科学的方法进行软件开发。
二、软件生命周期2.1 软件生命周期模型软件生命周期模型是描述软件开发过程中不同阶段的模型。
常见的软件生命周期模型包括瀑布模型、原型模型、迭代模型、螺旋模型、敏捷开发模型等。
2.2 软件生命周期阶段软件生命周期通常包括需求分析、设计、编码、测试、部署和维护等不同阶段。
每个阶段都有其特定的任务和目标。
2.3 瀑布模型瀑布模型是软件开发中最经典的一种模型，它将软件开发过程分为需求分析、设计、编码、测试和维护五个阶段，严格按照顺序进行。
该模型适用于需求变化不大的项目。
2.4 原型模型原型模型是一种以原型开发为基础的模型，它能够快速生成原型，帮助用户更好地理解需求，并且在软件开发过程中充分考虑需求的变化。
2.5 敏捷开发敏捷开发是一种迭代、灵活、快速响应需求变化的软件开发方法。
它强调团队合作、交付价值、持续改进和迭代开发。
三、需求工程3.1 需求工程定义需求工程是指对需求进行理解、规范、记录和验证的过程。
第01章软件工程概述
第一章软件工程概述我们知道，计算机软件是整个计算机系统中具体实现各种功能和操作的核心部分。
软件工程即采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件，将工程管理技术成功的经验和思想与具体软件的开发过程、研究技术相结合，形成一整套适合于计算机软件开发的方法、规范和技术。
因此，软件工程这门课程，对于从事软件开发研究的专业人员，特别是高层次的管理、分析、开发人员，显得比以往更加重要。
1.1 软件工程的基本概念、特点、分类1.1.1软件的概念、特点计算机软件是程序、数据及相关文档的完整集合。
其中，程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列，数据是使程序能正常操纵信息的数据结构，文档是与程序开发、维护和使用有关的图文材料。
要深入进行计算机软件的开发和研究，首先要了解计算机软件的特点和计算机软件开发的规律。
计算机软件可归结具有如下几个共同特点：1、软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体。
因此，它具有抽象性。
2、软件的生产与硬件不同，软件是由开发或工程化而形成的，它没有明显的制造过程。
对软件的质量控制，必须立足于软件开发方面。
软件成为产品之后，其制造只是简单的拷贝而已。
3、任何机械、电子设备在运行和使用过程中，其失效率大致遵循如图1-1所示的U型曲线(即浴盆曲线)。
软件的情况与此不同，它不存在磨损和老化问题。
然而，它存在退化问题，设计人员必须多次修改(维护)软件，图1-2(a)给出了软件故障率的理想曲线，图1-2(b)给出了实际的软件故障率曲线。
4、软件的开发和运行往往受到计算机系统的限制，对计算机系统有着不同程度的依赖性。
为了解除这种依赖性，在软件开发中提出了软件移植的问题。
5、迄今为止，软件的开发尚未完全摆脱手工艺的方式。
6、软件本身是复杂的。
软件的复杂性可能来自它所反映的实际问题的复杂性，也可能来自程序逻辑结构的复杂性。
7、软件的成本相当昂贵。
软件的研制工作需要投入大量的、复杂的、高强度的脑力劳动，它投入的成本是比较高的。
软件工程概述(一)2024
软件工程概述（一）引言概述：软件工程是一个涉及软件开发、维护和管理的学科，它综合了计算机科学、数学和工程学的原理和方法。
本文将从五个大点出发，分别讨论软件工程的基本概念、软件生命周期、软件开发过程、软件测试和质量保证以及软件项目管理的重要性。
正文：1. 软件工程的基本概念：- 软件工程的定义和目标- 软件工程的核心原则和价值观- 软件工程的基本特点和局限性- 软件工程师的职责和技能要求- 软件工程的发展历程和趋势展望2. 软件生命周期：- 软件生命周期模型的概念和分类- 软件生命周期的主要阶段和活动- 软件需求分析和规划阶段的重要性- 软件设计和编码阶段的关键考虑因素- 软件测试和维护阶段的方法和策略3. 软件开发过程：- 瀑布模型和迭代模型的特点和适用场景- 敏捷开发方法的原则和实践- 基于组件和面向对象的开发方法- 统一软件过程和能力成熟度模型的概念- 软件开发过程的改进和优化策略4. 软件测试和质量保证：- 软件测试的基本概念和分类- 软件测试的目的和关键步骤- 静态测试和动态测试的方法和技巧- 软件质量保证的重要原则和实践- 软件缺陷管理和持续集成的策略5. 软件项目管理的重要性：- 软件项目管理的定义和目标- 软件项目管理的主要活动和技术- 软件项目管理中的风险管理和沟通管理- 敏捷项目管理和团队协作的方法- 软件项目管理的成功案例与实践经验总结：软件工程是一个重要的学科领域，它涉及软件开发和管理的各个方面。
本文从软件工程的基本概念、软件生命周期、软件开发过程、软件测试和质量保证以及软件项目管理等五个大点进行了详细讨论。
通过深入了解软件工程的相关知识和方法，能够有效地提高软件开发和管理的质量和效率，并为软件工程师在实践中取得成功提供了有益的指导。
软件工程概述
第1章 软件工程概述
二、软件危机
20世纪60年代末70年代初，西方工业发达国 家经历了一场“软件危机”。这场软件危机表现 在：一方面软件十分复杂，价格昂贵，供需差日 益增大，另一方面软件开发时又常常受挫，质量 差，指定的进度表和完成日期很少能按时实现， 研制过程很难管理，即软件的研制往往失去控制。 我们称软件开发和维护过程中所中遇到的这一系 列严重问题为软件危机。
1.2 软件的发展和软件危机
一、计算机系统的发展历程 第一代（20世纪60年代中期以前）：程序设计阶段。 第二代（从20世纪60年代中期到70年代中期）：程
序系统阶段——“软件工程” 学科诞生。 第三代（从20世70年代中期到80年代中期）：软
件工程阶段。 第四代（从20世纪80年代中期至今）：软件产业在
第1章 软件工程概述
二、软件开发模型
1.瀑布模型：将软件生存周期的各项活动规定为依 照固定顺序连接的若干阶段工作，形如瀑布流水， 最终得到软件产品。
如同任何其他事物一样，软件也有一个孕育、诞生、成长、成熟、衰亡的生存过程，一般称之为计算机软件的生存期。
第1章 第1章
软软软件件件工工程程概概工述述 程下的定义为：软件工程是开发、运
行、维护和修复软件的系统方法，其中“软
件”的定义为：计算机程序、方法、规则、
相关的文档资料以及在计事机上运行时所必
第1章 软件工程概述
（2）可行性研究：任务是为前一阶段提出的问 题寻求一种至数种在技术上可行、且在经济上有 较高效益的解决方案。
第1章 软件工程概述
2．软件开发时期
（1）需求分析：弄清用户对软件系统的全部需求， 主要是确定目标系统必须具备哪些功能。
软件工程概述范文(全文)(一)
软件工程概述范文(全文)（一）引言概述：软件工程是一门涵盖软件开发过程中各个阶段的学科，主要关注的是在开发高质量软件的过程中所需的原理、方法和实践。
它不仅仅关注代码的编写，还包括需求分析、设计、测试和维护等多个方面。
本文将从五个大点进行阐述：软件开发生命周期、软件需求工程、软件设计与架构、软件测试与验证、软件项目管理与维护。
正文：一、软件开发生命周期1. 概述软件开发生命周期的定义和目标2. 瀑布模型和迭代模型的比较及其各自的特点3. 软件需求分析和规划的步骤和方法4. 软件设计与实现的流程和关键要点5. 软件交付和部署的过程和注意事项二、软件需求工程1. 需求工程的定义和作用2. 需求获取的常用方法和技术3. 需求分析和建模的方法和工具4. 需求验证和确认的过程和策略5. 需求变更管理的重要性和技巧三、软件设计与架构1. 软件设计的基本原则和方法2. 软件设计模式及其应用场景3. 软件架构的概念和分类4. 深入理解软件架构风格如微服务、SOA等5. 软件设计和架构评审的流程和注意事项四、软件测试与验证1. 软件测试的概念和目标2. 软件测试的分类和策略3. 单元测试、集成测试和系统测试的具体方法4. 软件质量保证和验证的流程和标准5. 自动化测试和持续集成的重要性及实践五、软件项目管理与维护1. 软件项目管理的定义和目标2. 软件项目规划和组织的基本要点3. 软件项目进度和成本的管理方法4. 软件项目风险管理的策略和步骤5. 软件维护的类型和实践技巧总结：软件工程是一门涵盖软件开发过程中各个阶段的学科，通过软件开发生命周期、软件需求工程、软件设计与架构、软件测试与验证、软件项目管理与维护等五个大点的阐述，我们更全面地了解了软件工程的基本概念、方法和实践。
将这些知识应用到实际开发中，能够提高软件开发质量、降低项目风险，并实现软件开发过程的有效管理和控制。
《软件详细设计教程》课件第1章
第1章 软件工程概述
(3) 第三阶段：20世纪80年代。微处理器的出现与应用 使计算机真正成为大众化的东西，而软件系统的规模、复杂 性以及在关键领域的广泛应用，促进了软件开发过程的管理 及工程化开发。在这一时期，软件工程开发环境CASE及其 相应的集成工具大量涌现，软件开发技术中的度量问题受到 重视，出现了著名的软件工作量估计COCOMO模型、软件 过程改进模型CMM等。20世纪80年代后期，以Smalltalk、 C++等为代表的面向对象技术重新崛起，传统的结构化技术 受到了严峻的考验。
第1章 软件工程概述
在著名的《没有银弹：软件工程中的根本和次要问题》 一文中，Fred Brooks认为正是软件固有的复杂性造成了软件 开发的诸多问题。由于复杂性，人们难以全面理解问题，团 队成员之间的沟通也变得非常困难，从而导致了产品缺陷、 成本超支和进度拖延；由于复杂性，描述和理解软件系统所 有可能的状态是极其困难的，影响了产品的可靠性；由于软 件结构及其依赖关系的复杂性，软件的任何更改和扩充都有 可能带来灾难性的后果，形成所谓的“雪崩效应”。
第1章 软件工程概述
(3) 软件是不断变化的。软件是纯粹思维活动的产物， 它不会像硬件一样发生磨损，而是需要随着应用、硬件、用 户和社会等各种因素的变化不断地被修改和扩展。由于软件 是人类思维和智能的一种延伸，因此当软件被真正应用之后， 人们往往希望超越原有的应用边界进行软件功能的提升或扩 展；另外，由于软件必须依附于硬件平台，因此需要随着硬 件设备的更新和接口的不同而变化。
第1章 软件工程概述 图1.3 软件成本在系统总成本中所占比例
第1章 软件工程概述
(4) 软件维护极其困难，而且很难适应不断变化的用户 需求和使用环境。在软件交付使用的初期，需要识别和纠正 软件的错误，改正软件性能上的缺陷，避免实施中的错误使 用。即使软件进入了正常的使用期，由于计算机新技术的出 现和用户新需求的提出，也需要修改和改进软件。然而，软 件维护依然是一件非常困难的工作，常常出现诸如错误难以 修改或者修改又带来新的错误等现象，长期不断的修改也引 起了软件的退化。
软件工程-1-概述XXXX
软件工程-1-概述XXXX1. 引言软件工程是关于软件开发过程中的原理、方法和工具的学科。
随着计算机应用的广泛普及，软件已经成为现代社会不可或缺的一部分。
而软件工程作为一门学科，则致力于提供一套规范和有效的方法来管理、开发和维护软件系统。
2. 软件工程的定义与范畴软件工程的定义是指应用系统化、规范化和可量化的方法，对软件的开发、运行、维护和管理，以及软件的工程化过程进行研究的学科。
从范畴上来说，软件工程主要包含以下几个方面：2.1 需求分析需求分析是软件开发过程中的首要阶段，主要目的是明确用户需求，并将其转化为软件系统的功能和性能需求。
2.2 软件设计软件设计是根据需求分析结果，制定软件系统的架构和模块设计方案，以确定最终的系统结构和模块间的交互方式。
2.3 软件开发软件开发是根据软件设计方案，使用编程语言和开发工具进行代码编写、测试和调试的过程。
2.4 软件测试软件测试是为了发现并纠正软件中存在的错误和缺陷，以确保软件系统的质量和稳定性。
2.5 软件维护软件维护是对软件系统进行改进和优化的过程，包括修复错误、添加新功能和适应新的硬件或软件环境等操作。
3. 软件工程的原则和原则软件工程的实践和研究依赖于一系列基本原则和原则，这些原则和原则旨在确保软件系统在开发和维护过程中具有高质量、高效率和可靠性。
以下是几个软件工程的重要原则和原则：3.1 模块化模块化原则指将软件系统划分为若干个相对独立的模块，每个模块实现一部分功能，模块间通过接口进行交互。
这样做可以提高代码的可读性、可维护性和重用性。
3.2 可维护性可维护性原则指设计和开发一个易于理解、易于修改和易于测试的软件系统，以便在需求变更或错误修复时能够迅速进行更新和维护。
3.3 可重用性可重用性原则指设计和开发具有高度重用性的软件模块，使得开发人员在不同项目中可以复用现有的模块，从而提高开发效率和降低成本。
3.4 风险管理风险管理原则指为软件开发过程中可能遇到的各种风险制定相应的策略和计划，以降低风险对项目进度和质量的影响。
第一讲 软件工程概述
第一讲软件工程概述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系统，软件的身影无处不在。
而软件工程，作为一门致力于开发高质量软件的学科，对于确保这些软件的可靠性、有效性和可维护性起着至关重要的作用。
软件工程并非是简单的编写代码，它是一个综合性的、有组织的、规范化的过程。
就好像建造一座大厦，不仅需要有优秀的建筑工人（程序员），还需要有精心设计的蓝图（软件架构）、严格的施工规范（开发流程）以及有效的质量监督（测试和维护）。
那么，软件工程到底包含哪些关键的方面呢？首先，需求分析是软件工程的起点。
这就好比在出发旅行前，我们要明确目的地和路线。
在需求分析阶段，开发团队需要与客户或者用户进行深入的沟通，了解他们的期望和需求。
这些需求可能包括功能需求，比如软件要实现什么样的具体操作；性能需求，例如软件的响应速度、处理能力等；还有可用性需求，比如界面的友好程度、操作的便捷性等。
只有清晰地理解了这些需求，才能为后续的开发工作指明方向。
接下来是软件设计。
这是构建软件架构的重要阶段，类似于大厦的框架设计。
在这个阶段，开发人员要根据需求分析的结果，确定软件的整体结构、模块划分以及它们之间的关系。
好的软件设计能够提高软件的可扩展性、可维护性和可重用性。
比如，采用分层架构可以使不同层次的功能相互独立，便于修改和扩展；使用设计模式可以提高代码的复用率，减少重复开发。
然后是编码实现。
这是将设计转化为实际代码的过程，就像建筑工人根据设计图纸进行施工。
在编码过程中，程序员需要遵循一定的编程规范和最佳实践，以保证代码的质量和可读性。
同时，他们还需要运用合适的算法和数据结构来提高软件的性能。
测试是软件工程中不可或缺的环节。
就像大厦建成后需要进行各种质量检测一样，软件也需要经过严格的测试。
测试包括单元测试、集成测试、系统测试和用户验收测试等。
通过测试，可以发现软件中的缺陷和错误，并及时进行修复，确保软件能够满足用户的需求和期望。
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任务1
7-编码和单元测试
也称为软件的实现，也是程序员的主要工作。 （1）选择程序设计语言 （2）养成程序设计风格
（3）遵循编码规范
（4）进行单元测试
8-综合测试
通过各种类型的测试及相应
的调试，保证软件达到预定的的 要求。最基本的测试是集成测 试和验收测试。
9-软件维护
（1）改正性维护
（2）适应性维护
“概括地说，应该如何解决这个问题？”通常用层次图或结构图描 绘软件的结构。 （1）低成本的解决方案。
（2）中等成本的解决方案。
（3）高成本的完美的解决方案。
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任务1
5-详细设计
“应该怎样具体地实现这个系统
呢？” 通常用HIPO图或PDL语言 或程序流程图描述详细设计的结果 。
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的检索算法和索引技术有关。 或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下，精心选择的数
软件和程序的区别
程序用程序设计语言描述的，适合于计算机处理的语句序列（是代 码的集合，没有其它任何文档）。 软件是程序和开发，使用，维护所需的所有文档的集合。
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任务1
软件的评价因素
（1）易用性：指软件产品对用户来说有效、易学、高效、好记、少错 和令人满意的程度 。 （2）可靠性：指在给定的时间内，计算机软件系统能实施应有功能的 能力。 （3）可维护性：指软件维护人员对该软件进行维护的难易程度。 （4）安全性：确保软件系统不会被内部或外部因素危及的能力。
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任务1 软件工程概述 主讲教师：侯云霞
本章学习要点
软件的定义与分类
软件工程的定义与基本思想 软件危机的出现 软件工程定义和基本准则 软件工程思想方法与设计原则
教学课时：2课时
软件工程与Rose建模
软件人才成长链
1 2 3 4 5 6 程序员 SA系统分析师 SD系统设计师 项目经理 产品经理 Architect(架构设计师)
软件发展的四个阶段出现的典型技术和主要特点
计算机系统阶段
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任务1
软件的特点
1．抽象性
指软件生产无明显制造过程，软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体 。
2．可复制性
指软件是通过人们的智力活动，把知识与技术转化成信息的一种产品，是在研制、 开发中被创造出来的，它可以很简单的制作副本。
软件危机的特征（表现）
① 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确（难以控制）（丹佛新国际 机场 ）。 ② 用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生。 ③ 软件产品的质量常常靠不住（“阿丽阿娜”运载火箭） 。 ④ 软件常常是不可维护的（典型例子--IBM360的操作系统 ）。 ⑤ 软件通常没有适当的文档资料。 ⑥ 软件开发生产率的提高速度远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势。
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任务1
分布式软件系统是支持分布式处理 所谓批处理 (batch processing )就 一个实时系统是指计算的正确性 软件的发展 的软件系统,是在由通信网络互联 是将作业按照它们的性质分组 不仅取决于程序的逻辑正确性， 的多处理机体系结构上执行任务的 （或分批），然后再成组（或成 1．程序设计阶段（20世纪50至60年代） 也取决于结果产生的时间，如果 系统。它包括分布式操作系统、分 批）地提交给计算机系统，由计 2．程序系统阶段（20世纪60至70年代） 系统的时间约束条件得不到满足， 布式程序设计语言及其编译(解释) 算机自动完成后再输出结果，从 3．软件工程阶段（20世纪70年代中后期） 将会发生系统出错。 系统、分布式文件系统和分布式数 而减少作业建立和结束过程中的 4．第四阶段（约20世纪90年代以来） 据库系统等。 时间浪费。
6．开发费用高
随着社会的发展和信息化进程的推进，在计算机系统中，软件费用占有的比例越 来越大。
软件工程与Rose建模来自任务1软 件 的 分 类
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任务1
什么是软件危机
指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 （始于20 世纪 60年代 ）。
3．不会磨损
在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械磨损、老化问题，而只有版本更 新和升级的问题。
4．依赖性
软件的开发和运行经常受到计算机系统的限制，对计算机系统和用户需求有着不 同程度的依赖性。
5．开发效率低
软件的开发至今尚未完全摆脱手工的开发方式，软件也很难象其它工业产品一样 实现标准化、自动化生产。
（4）局部化
新的设计原则
（1）确定性 （2）一致性 （3）完备性 （4）可验证性
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课堂实践 1
操作要求
（1）根据您的理解，您认为怎样才能解决软件危机。 （2）你所了解的目前我国的软件开发是一种什么样的状态，您认为哪 些地方可以改进。 （3）了解了软件工程的概念以后，你是怎样理解软件开发和编程的？
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任务1
产生软件危机的原因（微观）
（1）软件的规模比较庞大，其开发和维护相当困难；
（2）开发人员虽然有经验，但还存在着不少错误观点，没有实行工 程化的方法； （3）不能与用户及时沟通，不能了解用户的实际需要； （4）没有统一的软件质量管理规范； （5）不能根据环境的变化而随时对产品进行改正。
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任务1
软件工程的定义
1968年的NATO 、IEEE【IEEE83】 、IEEE【IEEE93】 软件工程的理解： 软件工程学科是一门指导计算机软件开发和维护的工程学科； 软件工程不是科学，其目的是创造而不是发现； 软件工程不是传统意义的工程：没有成熟的系统化方法。
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任务 1 数据结构是计算机存储、组织数据的方式。是相互之间存在一种
软件的定义 据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效
软件是人们写给计算机的一系列指令以及相关文档的集合。 软件由以下三部分组成： （1）在运行中能提供所希望的功能和性能的指令集（即程序）。 （2）使程序能够正确运行的数据结构。 （3）描述程序研制过程、方法所用的文挡。
用户需求不明确 缺乏正确的理论指导 软件开发规模越来越大
软件开发复杂度越来越高
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任务1
产生软件危机的原因（宏观）
（1）缺乏总体考虑，没有软件工程学概念或系统工程思想。--软件 （2）对业务了解支离破碎，需求分析不准。--软件 （3）企业依赖激情指挥，企业管理标准化、规范化、科学化程度不高，导致 不能成功地应用“死板”的软件，它依赖于业务的“科学化”、“条理化”、 “程序化”--企业 （4）企业信息化程度和计算机应用水平低，导致无法准确描述需求。--企业 （5）一把手对信息管理的重视程度不够。--企业 （6）缺乏相互沟通，业务描述的详尽程度不能达到具备生活常识的人能够轻 易理解。--企业、软件
开 发 时 期 维 护 时 期
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任务1
1-问题定义
“要解决的问题是什么？” 系统分析员应该提出关于问题性质、工程目标和规模的书面报告。 并组织认真讨论这份 书面报告。问题定义阶段是软件生存周期中最简 短的阶段，一般只需要一天甚至更少的时间。
2-可行性研究
“对于上一个阶段所确定的问题有行得通的解决办法吗？” 系统分析员需要在较抽象的高层次上进行的分析和设计的过程，可 以通过系统流程图、数据流图和数据字典进行描述。 （1）技术可行性：使用现有的技术能实现这个系统吗？ （2）经济可行性：这个系统的经济效益能超过它的开发成本吗？ （3）操作可行性：系统的操作方式在这个用户组织内部行得通吗？
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任务1
3-需求分析
3．需求的层次 4．需求的标准
（1）明确性
（2）完整性 （3）一致性 （4）可测试性
（5）可跟踪性和可修改性
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任务1
3-需求分析
需求分析阶段通常借助于数据流图描述对现有系统的认识或对目标系统的设想。
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任务1
4-总体设计
操作提示
（1）通过学习小组讨论和上网查询资料形式完成。 （2）结合自己的软件开发实践，进一步理解软件生命周期及各阶段的任务。
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课外拓展
操作要求
（1）在网上搜索《人月神话》的电子书，并进行阅读。 （2）使用Word或Visio工具，绘制如图1-3所示的图书管理系统系统流程图。 （3）使用Word或Visio工具，绘制如图1-5所示的图书管理系统系统中借还书 操作的数据流图。 （4）使用Word或Visio工具，绘制如图1-6所示的图书管理系统的功能模块图。
软件工程的7条基本原理
（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
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（5）结果应能清楚地审查
（6）开发小组的人员应该少而精
（7）承认不断改进软件工程实践的必要性
任务1
新的思想方法 （1）抽象 （2）信息隐蔽 （3）模块化
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任务1
软件危机的特征（表现）
⑦软件成本在计算机系统总成本中所占比例逐年上升。
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任务1
产生软件危机的原因
软件工程面临两大问题： 如何开发软件才能满足对软件快速增长的需求 如何维护数量和规模不断增长和扩大的已有软件 （1）与软件本身的特点有关 （2）与软件开发人员本身的弱点有关
（3）完善性维护 （4）预防性维护
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课堂实践 2
操作要求
（1）怎样理解软件生存周期模型？ （2）软件生存周期模型中各阶段的主要描述工具有哪些？ （3）需求分析在软件生存周期过程中处于怎样的地位？ （4）查找一份需求规格说明书，通过阅读该说明书准确的获取系统的需求。 （5）查找一份总体设计说明书，参照模板编写“B-C电子商务系统”的总体设 计说明书。 （6）查找一份详细设计说明书，参照模板编写“B-C电子商务系统”的详细设 计说明书。