【正文】 第 1章 軟件開發(fā)方法 （二）軟件工程 計算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 下一頁 上一頁 停止放映 第 2|76頁 主要內(nèi)容 ? 軟件工程 ? 軟件工程的目標(biāo) ? 軟件工程的原理 ? 軟件開發(fā)活動 ? 軟件工程方法學(xué) 下一頁 上一頁 停止放映 “ 軟件工程是一種描述規(guī)范。 ” Michael Jackson 軟件工程概述 下一頁 上一頁 停止放映 第 4|76頁 ? 軟件工程專家 Boehm定義 運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識來設(shè)計并構(gòu)造計算機(jī)程序及為開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)這些程序所必需的相關(guān)文件資料。 ? IEEE1983年 給出的定義 以優(yōu)質(zhì)、高效、低成本為目標(biāo)，研究開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)軟件以及使之退役的系統(tǒng)方法。 其中， “ 軟件 ” 的定義為：計算機(jī)程序、方法、規(guī)則、相關(guān)的文檔資料以及在計算機(jī)上運(yùn)行時所必需的數(shù)據(jù)。 ? 本教科書給出的定義 運(yùn)用系統(tǒng)的、規(guī)范的和可定量的方法來開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)軟件。 下一頁 上一頁 停止放映 第 5|76頁 軟件工程學(xué) ? 軟件工程是一門交叉學(xué)科，涉及到計算機(jī)科學(xué)、管理科學(xué)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)。 ? 軟件工程的理論、方法、技術(shù)都是建立在計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)上； ? 用管理學(xué)的原理、方法進(jìn)行軟件生產(chǎn)管理； ? 用工程學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行費(fèi)用估算、制定進(jìn)度和實(shí)施方案； ? 用數(shù)學(xué)方法建立軟件可靠性模型以及分析各種算法。 下一頁 上一頁 停止放映 了解并掌握軟件的開發(fā)步驟、方法、準(zhǔn)則。為了： ? 克服、解決 “ 軟件危機(jī) ” ? 改進(jìn) “ 軟件生產(chǎn) ” 方法、工具 ? 提高軟件的生產(chǎn)率 為什么學(xué)習(xí)軟件工程？ 下一頁 上一頁 停止放映 第 7|76頁 軟件工程的目標(biāo) ? 開發(fā)生產(chǎn)盡可能多的軟件產(chǎn)品； ? 提高軟件的生產(chǎn)效率； ? 滿足應(yīng)用的功能需要和具有較好的軟件性能； ? 能按時、按質(zhì)完成軟件開發(fā)任務(wù)； ? 降低軟件開發(fā)成本。 下一頁 上一頁 停止放映 第 8|76頁 軟件工程原理 ? 自 1968年提出 “ 軟件工程 ” 的概念以來，專家學(xué)者又陸續(xù)提出了 100多條關(guān)于軟件工程的準(zhǔn)則。 ? 著名軟件工程專家 1983年發(fā)表的一篇論文中提出了軟件工程的七條基本原理。他認(rèn)為這七條原理是確保軟件產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)效率的最小準(zhǔn)則集合。 下一頁 上一頁 停止放映 第 9|76頁 軟件工程七條基本原理 ? 用分階段的生命周期計劃嚴(yán)格管理 ? 堅持進(jìn)行階段評審 ? 實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制 ? 采用現(xiàn)代程序設(shè)計技術(shù) ? 結(jié)果應(yīng)能清楚地審查 ? 開發(fā)小組人員少而精 ? 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性 下一頁 上一頁 停止放映 第 10|76頁 軟件開發(fā)活動 ? 軟件工程過程是由一系列軟件工程的階段任務(wù)和活動組成。 ? 1995年 ISO將軟件生存周期的活動和任務(wù)劃分為 3個過程： ? 主要過程 （需求、設(shè)計、構(gòu)造、測試和維護(hù)） ? 支持過程 （軟件配置、軟件工程管理、軟件過程和軟件質(zhì)量） ? 組織過程 （基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、工具和方法、改進(jìn)和培訓(xùn)） 下一頁 上一頁 停止放映 第 11|76頁 一 .主要過程 ? 主要過程包括的軟件開發(fā)活動和任務(wù)是： ? 軟件需求 ? 軟件設(shè)計 ? 軟件構(gòu)造 ? 軟件測試 ? 軟件維護(hù) 下一頁 上一頁 停止放映 第 12|76頁 軟件需求 ? 任務(wù) ：收集、分析、理解、確定用戶的要求；然后把用戶的要求精確、完整地描述表達(dá)出來。 ? 目的 ：要回答 “ 要解決什么問題？ ” ， 既系統(tǒng) “ 做什么？ ” 。 ? 分兩步驟： 可行性研究、制定軟件開發(fā)計劃 ? 結(jié)果 ： 可行性報告、軟件計劃、需求說明書 ? 需求說明書是讓用戶理解 : “什么是他們真正需要的 ” 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 13|76頁 了解用戶需求有關(guān)的問題 ? 什么是需求？ 希望，功能，限制，必需品，任何必要的東西； ? 什么時候 ? 從確定方案開始； ? 為什么 ? 用戶的需求是開發(fā)需要的依據(jù)； ? 來自哪里 ? 來自用戶，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)； ? 如何實(shí)現(xiàn)？ 使所有相關(guān)的人參與需求分析活動，通過有效的交流實(shí)現(xiàn)； ? 誰來做 ? 用戶，工程管理人員，開發(fā)人員，維護(hù)人員。 下一頁 上一頁 停止放映 第 14|76頁 需求分析的難點(diǎn) ⑴ 問題的復(fù)雜性。 涉及因素多而；如運(yùn)行環(huán)境和系統(tǒng)功能等。 ⑵ 交流障礙。 涉及不同類型人員較多，知識背景、角度、角色的不同； ⑶ 不完備性和不一致性。 用戶對問題的陳述有矛盾、片面性等造成。 ⑷ 需求易變性。 需求是變化的。 下一頁 上一頁 停止放映 第 15|76頁 需求活動 ⑴ 識別問題 通過調(diào)研和收集資料，了解用戶的確切需求，并將用戶提出的功能行為和特殊要求等用雙方都能理解的表達(dá)方式逐條列出。在整個分析期間要和用戶充分協(xié)商。 ⑵ 可行性研究 對于大型復(fù)雜問題，要對用戶的要求及實(shí)現(xiàn)環(huán)境從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會因素三個方面進(jìn)行可行性研究，以確定問題是否可解。 ⑶ 分析建模 建立軟件求解模型；信息、行為和表示。 ⑷ 需求規(guī)格化及編寫文檔 需求規(guī)格說明書、初步用戶使用手冊等。 下一頁 上一頁 停止放映 第 16|76頁 軟件設(shè)計 ? 任務(wù) ：給出實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)施藍(lán)圖。 ? 目的 ：要回答 “ 如何解決該問題？ ” ， 既系統(tǒng) “ 怎樣做？ ” 。 ? 步驟 ： ? 概要設(shè)計：解決系統(tǒng)的模塊劃分、模塊的層次結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計。 ? 詳細(xì)設(shè)計：解決每個摸塊內(nèi)部算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 ? 結(jié)果 ： 系統(tǒng)設(shè)計說明書和模塊功能說明書 下一頁 上一頁 停止放映 第 17|76頁 軟件設(shè)計工作 ? 軟件設(shè)計要做的工作總的可以歸結(jié)為 :軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (軟件結(jié)構(gòu) ) 設(shè)計、數(shù)據(jù)設(shè)計、界面設(shè)計和過程設(shè)計。 ? 設(shè)計辦法是功能分解，包括： ⑴ 采用某種設(shè)計方法，將一個復(fù)雜的系統(tǒng)按功能劃分成模塊； ⑵ 確定每個模塊的功能； ⑶ 確定模塊之間的接口，即模塊之間傳遞的信息； ⑸ 評價模塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 下一頁 上一頁 停止放映 第 18|76頁 軟件設(shè)計準(zhǔn)則 （ 1）軟件結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則；分層結(jié)構(gòu)、便于控制；軟件結(jié)構(gòu)的深度和寬度要適中；具有合理的扇出和扇入數(shù)。 （ 2）模塊化準(zhǔn)則；分解復(fù)雜問題； （ 3）模塊獨(dú)立性準(zhǔn)則；應(yīng)使模塊之間和與外部環(huán)境之間接口的復(fù)雜性盡量地減小；模塊應(yīng)具有低耦合、高內(nèi)聚； （ 4）數(shù)據(jù)和過程描述清晰、可區(qū)分（表達(dá)式）； （ 5）成果可重復(fù)。 下一頁 上一頁