軟件工程導論知識點概要(已修改)
2025-07-07 02:32 本頁面
【正文】 . . . . 軟件危機軟件危機的表現(xiàn)軟件危機是指在計算機軟件的開發(fā)、使用和維護過程中遇到的一系列嚴重問題。1）成本難以估計、成本高。2）軟件開發(fā)進度估計不準確，項目延期比比皆是。3）軟件質(zhì)量得不到保證（功能和性能）。4）用戶對“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。5）維護非常困難(多樣性 、復雜性、 副作用)。6）軟件通常沒有適當?shù)奈臋n。7）軟件產(chǎn)品供不應(yīng)求，跟不上計算機普及速度。產(chǎn)生軟件危機的原因（1）與軟件本身的特點有關(guān) (邏輯復雜，成本高，風險大,難于維護)。（2）與軟件開發(fā)與維護的方法不正確有關(guān)：軟件≠程序（軟件是程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合）急于求成=拔苗助長(軟件從定義、開發(fā)、使用和維護、廢棄要經(jīng)歷一個漫長的生命周期)各自為陣無方法學（應(yīng)要組織良好、管理嚴密、各類人員協(xié)作共同完成的工程項目） 軟件工程定義軟件工程是應(yīng)用計算機科學、數(shù)學、心理學及管理科學等原理開發(fā)軟件的工程。它借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，以提高質(zhì)量、降低成本和提高效率為目的。軟件工程包括技術(shù)和管理兩方面的內(nèi)容，是技術(shù)與管理緊密結(jié)合所形成的工程學科。軟件工程的特性：1. 軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造（傳統(tǒng)的程序設(shè)計技術(shù)和工具是支持小型程序設(shè)計的）2. 軟件工程的中心課題是控制復雜性（問題分解）3. 軟件經(jīng)常變化（考慮將來要發(fā)生的變化）4. 開發(fā)軟件的效率非常重要（尋求更好、更有效的工具）5. 和諧地合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵（運用標準和規(guī)程）6. 軟件必須有效地支持它的用戶（軟件要服務(wù)于用戶）7. 在軟件工程領(lǐng)域中通常是由具有一種文化背景的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品軟件工程的7條基本原理軟件工程方法學 通常把在軟件生命周期全過程中使用的一整套技術(shù)方法的集合稱為方法學(methodology)，也稱為范型(paradigm)。目前使用得最廣泛的軟件工程方法學，分別是傳統(tǒng)方法學和面向?qū)ο蠓椒▽W。軟件工程方法學包含3個要素：方法、工具和過程。 軟件生命周期每階段的基本任務(wù):1. 問題定義2. 可行性研究3. 需求分析4. 總體設(shè)計5. 詳細設(shè)計6. 編碼和單元測試7. 綜合測試8. 軟件維護 軟件過程軟件過程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項任務(wù)的工作步驟。通常包括四種基本的過程活動： （１）軟件規(guī)格說明；（２）軟件開發(fā)；（３）軟件確認；（４）軟件演進軟件過程模型: 軟件開發(fā)程模型是軟件開發(fā)全部過程、活動和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架。它能直觀表達軟件開發(fā)全過程，明確規(guī)定要完成的主要活動、任務(wù)和開發(fā)策略。幾種典型的模型：瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型、噴泉模型、RUP等。軟件過程模型的選擇基于項目和應(yīng)用的性質(zhì)、采用的方法工具以及需要的控制和交付的產(chǎn)品。瀑布模型(Waterfall Model ）:傳統(tǒng)瀑布模型：規(guī)定了各項軟件工程活動，包括：制定開發(fā)計劃、需求分析和說明、軟件設(shè)計、程序編碼、測試、運行維護。并且規(guī)定了它們自上而下、相互銜接的固定次序，如同瀑布流水，逐級下落。特點：階段間具有順序性和依賴性。推遲實現(xiàn)。質(zhì)量保證。優(yōu)點:可強迫開發(fā)人員采用規(guī)范的方法（例如，結(jié)構(gòu)化技術(shù)）； 嚴格地規(guī)定了每個階段必須提交的文檔；要求每個階段交出的所有產(chǎn)品都必須經(jīng)過質(zhì)量保證小組的仔細驗證。瀑布模型的成功在很大程度上是由于它基本上是一種文檔驅(qū)動的模型。瀑布模型適合于用戶需求明確、完整、無重大變化的軟件項目開發(fā)!!問題：不適應(yīng)需求經(jīng)常發(fā)生變更的環(huán)境：在項目的開發(fā)過程中，變更可能會引起混亂。所以，有人形象地把采用線性模型進行商業(yè)軟件工程稱之為“在沙灘上蓋樓房”。（適合于用戶需求明確、完整、無重大變化的軟件項目開發(fā)）線性順序模型每一步的工作都必須以前一階段的輸出為輸入，這種特征會導致工作中發(fā)生“阻塞”狀態(tài)。由于瀑布模型幾乎完全依賴于書面的規(guī)格說明，很可能導致最終開發(fā)出的軟件產(chǎn)品不能真正滿足用戶的需要。 是一種整體開發(fā)模型，程序的物理實現(xiàn)集中在開發(fā)階段的后期，用戶在最后才能看到自己的產(chǎn)品。在可運行的軟件產(chǎn)品交付給用戶之前，用戶只能通過文檔來了解產(chǎn)品是什么樣的?？焖僭湍Ｐ停≧apid Prototype Model）步驟：第一步進行試驗開發(fā)，得出產(chǎn)品的“原型”，其目的在于弄清軟件需求并探索可行性；第二步在原型的基礎(chǔ)上開發(fā)出較為滿意的軟件產(chǎn)品。該模型克服了瀑布模型的部分缺陷，減少了軟件需求不明確給開發(fā)工作帶來的風險。前提:(1)是用戶必須積極參與原型的建造，建造原型僅僅是為了定義需求，之后就必須被全部拋棄(至少是部分拋棄)，實際的軟件必須在充分考慮到軟件質(zhì)量和可維護性之后才被開發(fā)。從這個意義上說，原型模型又往往被稱為“拋棄原型模型”。(2)是必須有快速開發(fā)工具可供使用。 增量模型 (Incremental Model)是一種漸進地開發(fā)逐步完善的軟件版本的模型，該模型一般首先開發(fā)產(chǎn)品的基本部，然后再逐步開發(fā)產(chǎn)品的附加部分。整個軟件產(chǎn)品被分解成許多個增量構(gòu)件。每個構(gòu)件由多個相互作用的功能模塊構(gòu)成，并能夠完成特定的功能。該增量模型表明：必須在開始實現(xiàn)各個構(gòu)件之前就全部完成需求分析、規(guī)格說明和概要設(shè)計，因此風險較小。優(yōu)點：是十分有用的一種模型。在克服瀑布模型缺點、減少由于軟件需求不明確而給開發(fā)工作帶來風險方面，確有顯著的效果；縮短產(chǎn)品提交時間都能夠起到良好的作用。困難：在把每個新的增量構(gòu)件集成到現(xiàn)有軟件體系結(jié)構(gòu)中時，必須不破壞原來已經(jīng)開發(fā)出的產(chǎn)品。此外，必須把軟件的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計得便于按這種方式進行擴充，向現(xiàn)有產(chǎn)品中加入新構(gòu)件的過程必須簡單、方便，也就是說，軟件體系結(jié)構(gòu)必須是開放的。開發(fā)人員既要把軟件系統(tǒng)看作整體。又要看成可獨立的構(gòu)件，因此相互矛
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