【正文】 第一篇：自考軟件工程筆記總結第一章 緒論 軟件工程的產(chǎn)生 軟件的特點軟件的定義：計算機程序及其說明程序的各種文檔 軟件的特性：(1)軟件是一種邏輯產(chǎn)品，它與物質(zhì)產(chǎn)品有很大的區(qū)別(2)軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)主要是研制，軟件產(chǎn)品的成本主要體現(xiàn)在軟件的開發(fā)和研制上，軟件開發(fā)研制完成后，通過復制就產(chǎn)生了大量軟件產(chǎn)品(3)軟件產(chǎn)品不會用壞，不存在磨損、消耗問題(4)軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)主要是腦力勞動，還未完全擺脫手工開發(fā)方式，大部分產(chǎn)品是“定做”的(5)軟件費用不斷增加，軟件成本相當昂貴 軟件生產(chǎn)的發(fā)展1)程序設計時代（1946年~1956年）這個階段的生產(chǎn)方式是個體手工勞動，使用的工具是機器語言、匯編語言。開發(fā)方法是追求編程技巧，追求程序運行效率 程序難讀、難懂、難修改硬件特征是價格貴、存儲容量小、運行可靠性差軟件特征是只有程序、程序設計概念，不重視程序設計方法 2)程序系統(tǒng)時代（1956年~1968年）這個階段的生產(chǎn)方式是作坊式的小集團合作生產(chǎn)，生產(chǎn)工具是高級語言開發(fā)方式仍舊靠個人技巧，但開始提出結構化方法硬件特征是速度、容量、工作可靠性有明顯提高，價格降低，銷售有爆炸性增長軟件特征是程序員數(shù)量猛增，大量其他行業(yè)人員進入這個行業(yè)，因為缺乏訓練，因而開發(fā)人員素質(zhì)差這時已意識到軟件開發(fā)的重要性，但開發(fā)技術沒有新的突破，大量軟件開發(fā)的需求已提出，但開發(fā)人員的素質(zhì)和落后的開發(fā)技術不適應規(guī)模大、結構復雜的軟件開發(fā)，產(chǎn)生了尖銳的矛盾，導致了軟件危機的產(chǎn)生3)軟件工程時代（1968年至現(xiàn)在）這階段的生產(chǎn)方式是工程化的生產(chǎn)，使用數(shù)據(jù)庫、開發(fā)工具、開發(fā)環(huán)境、網(wǎng)絡、分布式、面向?qū)ο蠹夹g來開發(fā)軟件硬件特征是向超高速、大容量、微型化以及網(wǎng)絡化方向發(fā)展軟件特征是開發(fā)技術有很大進步，但是未能獲得突破性進展，軟件價格不斷上升，沒有完全擺脫軟件危機 軟件危機軟件發(fā)展到第二階段末期，軟件開發(fā)技術的進步跟不上硬件發(fā)展的速度 (1)經(jīng)費預算經(jīng)常突破，完成時間一再拖延(2)開發(fā)的軟件不能滿足用戶要求(3)開發(fā)的軟件可維護性差(4)開發(fā)的軟件可靠性差 (1)軟件的規(guī)模越來越大，結構越來越復雜(2)軟件開發(fā)管理困難而復雜(3)軟件開發(fā)費用不斷增加(4)軟件開發(fā)技術落后(5)生產(chǎn)方式落后(6)開發(fā)工具落后 軟件工程1968年北大西洋公約組織的工作會議上首先提出“軟件工程”的概念，要用工程化的思想來開發(fā)軟件 用科學知識和技術原理來定義、開發(fā)、維護軟件的一門科學 軟件工程是一門綜合性的交叉學科，涉及計算機科學、工程科學、管理科學、數(shù)學等領域計算機科學中的研究成果均可用于軟件工程，但計算機科學著重于原理和理論，而軟件工程著重于如何建造一個軟件系統(tǒng)軟件工程要用工程科學中的觀點來進行費用估算、制定進度、制定計劃和方案軟件工程要用管理科學的方法和原理進行軟件的生產(chǎn)和管理 軟禁工程要用數(shù)學的方法建立軟件開發(fā)中各個種模型和各種算法 目的是成功的建造一個大型軟件系統(tǒng) 所謂成功，是要達到付出較低的開發(fā)成本達到要求的軟件功能取得較好的軟件性能開發(fā)的軟件易于移植需要較低的維護費用能按時完成開發(fā)任務，及時交付使用開發(fā)的軟件可靠性高 主要是軟件開發(fā)技術和軟件管理兩個方面軟件開發(fā)技術中主要研究軟件開發(fā)方法、軟件開發(fā)過程、軟件開發(fā)工具和環(huán)境軟件開發(fā)管理中主要研究軟件管理學、軟件經(jīng)濟學、軟件心理學 a)軟件費用 b)軟件可靠性 c)軟件維護 d)軟件生產(chǎn)率 e)軟件重用 軟件工程過程和軟件生存周期 軟件工程過程目的是為各種人員提供一個公共的框架，以便用相同的語言進行交流(1)獲取過程(2)供應過程(3)開發(fā)過程(4)操作過程(5)維護過程(6)管理過程(7)支持過程 軟件生存周期指一個軟件從提出開發(fā)要求開始直到該軟件報廢為止的整個過程(1)可行性分析和項目開發(fā)計劃必須要回答的問題是“要解決的問題是什么”，有可行的解決辦法嗎，如果有需要多少費用多少資源時間 明確項目性質(zhì) 明確項目目標 明確項目規(guī)模確定該問題有沒有可行的解決辦法 指定項目開發(fā)計劃(2)需求分析確定軟件系統(tǒng)必須做什么確定軟件系統(tǒng)必須具備哪些功能(3)概要設計把確定的各項功能需求轉(zhuǎn)換成需要的體系結構 設計軟件的結構，明確該結構的模塊組成(4)詳細設計為每個模塊完成的功能進行具體描述，把功能描述轉(zhuǎn)變?yōu)榫_地、結構化的過程描述(5)編碼把每個模塊的控制結構轉(zhuǎn)換成計算機可接受的程序代碼，即寫成以某種特定程序設計語言表示的“原程序清單”(6)測試保證軟件質(zhì)量的重要手段(7)維護 軟件生存周期模型、方法和工具 軟件生存周期模型描述軟件開發(fā)過程中各種活動如何執(zhí)行的模型 將軟件生存周期各個活動規(guī)定為依線性順序連接的若干階段的模型 包括所有的軟件生存周期環(huán)節(jié)，規(guī)定了由前至后、相互銜接的固定次序 缺點：理想的線性開發(fā)模式，缺乏靈活性開發(fā)過程中用戶看不到軟件是什么樣子，造成開發(fā)方向錯誤 一種非整體開發(fā)的模型，軟件在該模型中是“逐漸”開發(fā)出來的，開發(fā)一部分展示一部分，可以及早發(fā)現(xiàn)問題?；蛘唛_發(fā)一個“原型”軟件，完成部分主要功能再逐步完善具有較大的靈活性，適合于軟件需求不明確、設計方案有一定風險的軟件項目 缺點：對于復雜的大型軟件，開發(fā)一個原型往往達不到要求 將瀑布模型與增量模型結合起來，加入了兩種模型均忽略了的風險分析開發(fā)過程分為幾個螺旋周期，每個螺旋周期大致和瀑布模型相符合 每個周期內(nèi)分四個工作不：制定計劃、風險分析、開發(fā)實施、用戶評估適合于大型軟件的開發(fā) 缺點：需要有相當豐富的風險評估經(jīng)驗和專門知識，使得應用受到一定限制 一種以用戶需求為動力，以對象作為驅(qū)動的模型，適合于面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法克服了瀑布模型不支持軟件重用和多想開發(fā)活動集成的局限性 是開發(fā)過程具有迭代性和無間隙性 又稱只能模型，它把瀑布模型和專家系統(tǒng)結合在一起 還處于研究實驗階段，還未達到實用階段 適合于形式化開發(fā)的模型 軟件開發(fā)方法使用早已定義好的技術集和符號表示習慣來組織軟件生產(chǎn)的過程 由結構化分析，結構化設計、結構化程序設計構成，是一種面向數(shù)據(jù)流的開發(fā)方法。簡單實用，應用較廣，技術成熟 面向數(shù)據(jù)結構的開發(fā)方法 （VDM）一種形式化的開發(fā)方法，軟件需求用嚴格的形式語言描述，然后把描述模型逐步變換成目標系統(tǒng) 90年代主流基本出發(fā)點是盡可能按照人類認識世界的方法和思維方式來分析和解決問題包括面向?qū)ο蠓治?、面向?qū)ο笤O計、面向?qū)ο髮崿F(xiàn)1997年推出統(tǒng)一建模語言UML，是面向?qū)ο蟮臉藴式ＵZ言 軟件開發(fā)工具1． 軟件工具的重要性為了支持軟件人員開發(fā)和維護活動而使用的軟件項目估算工具、需求分析工具、編碼工具、測試工具、維護工具等 2． 工具箱將各種軟件工具簡單組合起來就構成工具箱工具箱的工具界面不同意，工具內(nèi)部無聯(lián)系，工具切換由人工操作 3． 軟件開發(fā)環(huán)境工具系統(tǒng)的整體化及集成化，使之形成完整的軟件開發(fā)環(huán)境 使軟件工具支持整個生存周期 4． 計算機輔助軟件工程新的軟件工具目的是實現(xiàn)軟件生存周期各個環(huán)節(jié)的自動化，主要用于軟件的分析和設計，使用這些工具開發(fā)人員可以以對話的方式建立各種軟件系統(tǒng)計算機輔助軟件工程可以簡單的定義為軟件開發(fā)的自動化，CASE 結構化方法可以用于瀑布模型、增量模型、螺旋模型進行開發(fā) Jackson方法可以用于瀑布模型、增量模型 維也納方法只能用于變換模型進行開發(fā)第二章 軟件可行性研究與項目開發(fā)計劃 可行性研究目的是用最小的代價在盡可能短的時間內(nèi)去確定該項目是否能夠開發(fā)，是否值得開發(fā)在較高層次上以較抽象的方式進行需求分析和設計過程 可行性研究的任務進行概要的分析研究，初步確定項目的規(guī)模和目標，確定項目的約束和限制，列舉出來。然后進行簡要的需求分析，抽象出項目的邏輯結構，建立邏輯模型，從邏輯模型出發(fā)經(jīng)過壓縮的設計，探索出若干種可供選擇的解決辦法，對每種解決方法都要研究它的可行性可以從以下三個方面分析研究每種解決方法的可行性、技術可行性一般要考慮的情況包括(1)開發(fā)的風險(2)資源的有效性(3)技術(4)開發(fā)人員在評估技術可行性時，一旦估計錯誤，將會出現(xiàn)災難性后果進行開發(fā)成本的估算以及了解取得效益的評估，確定要開發(fā)的項目是否值得投資開發(fā) 要開發(fā)的項目時候存在任何侵犯、妨礙等責任問題，要開發(fā)項目的運行方式在用戶組織內(nèi)是否行得通，現(xiàn)有管理制度、人員素質(zhì)、操作方式是否可行 可行性研究的具體步驟使用建立邏輯模型的工具——數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的流動和處理情況。不是需求分析階段，不是完整詳細的描述，只是概括的描述高層的數(shù)據(jù)處理和流動 可行性研究報告的主要內(nèi)容1．引言2．可行性研究前提3．對象有系統(tǒng)的分析4．所建議系統(tǒng)的技術可行性分析5．所建議系統(tǒng)的經(jīng)濟可行性分析6．社會因素可行性分析7．其他可供選擇方案8．結論意見 系統(tǒng)流程圖1．系統(tǒng)流程圖的作用用圖形符號來表示系統(tǒng)中的各個元素。表達了系統(tǒng)中各個元素之間的心理流動的情況2．系統(tǒng)流程圖的符號3．系統(tǒng)流程圖的例子成本——效益分析目的是從經(jīng)濟角度評價開發(fā)一個新的軟件項目是否可行估算將要開發(fā)的系統(tǒng)的開發(fā)成本，與可能取得的效益進行比較和權衡 效益分有形效益和無形效益 有形效益的分析 1． 貨幣的時間價值 2． 投資回收期 3． 純收入 項目開發(fā)計劃1．項目概述2．實施計劃3．人員組織及分工4．交付期限第三章 軟件需求分析 需求分析的任務 需求分析的概念開發(fā)人員要準確的理解用戶的要求，進行細致的調(diào)查分析，將用戶非形式的需求陳述轉(zhuǎn)化為完整的需求定義，再由需求定義裝換到相應的形式功能規(guī)約（需求規(guī)格說明）的過程 需求分析的難點：(1)問題的復雜性(2)交流障礙(3)不完備性和不一致性(4)需求易變性軟件需求分析與說明的方法適用的基本原則：(1)必須能夠表達和理解問題的數(shù)據(jù)域和功能域(2)可以把一個復雜問題按功能進行分解并可逐層細化(3)建模結構化分析方法和面向?qū)ο蠓治龇椒ǘ甲裱陨显瓌t 需求分析的基本任務要準確的定義新系統(tǒng)的目標，為了滿足用戶的需要，回答系統(tǒng)必須“做什么”的問題。可行性研究和軟件計劃階段對這個問題的回答是概括的、粗略的 本階段主要進行以下幾個方面的工作： 雙方確定對問題的綜合需求，這些需求包括：(1)功能需求：所開發(fā)的系統(tǒng)必須具備什么樣的功能，這是最重要的(2)性能需求：待開發(fā)的軟件的技術性能指標。存儲容量，運行時間(3)環(huán)境需求：軟件運行時所需要的軟、硬件的要求(4)用戶界面需求：人機交互方式、輸入輸出數(shù)據(jù)格式等等另外還有可靠性、安全性、保密性、可移植性、可維護性等方面的需求 ，導出軟件的邏輯模型對獲取的需求，進行分析檢查，逐步細化軟件的功能，劃分成各個子功能，以確定系統(tǒng)的構成及主要成分，建立新系統(tǒng)的邏輯模型 (1)編寫“需求規(guī)格說明書”(2)編寫初步用戶使用手冊(3)編寫確認測試計劃(4)修改完善軟件開發(fā)計劃 需求規(guī)格說明書主要內(nèi)容 結構化分析方法簡稱SA，是面向數(shù)據(jù)流進行需求分析的方法 自頂向下逐層分解的分析策略對一個復雜問題分析人員不可能一開始就考慮到問題的所有方面及全部細節(jié)，對此采取的策略是分解，把一個復雜問題劃分成若干小問題，然后分別解決，將問題的復雜性降低到人可以掌握的程度分解可分層進行，先考慮問題最本質(zhì)的方面，忽略細節(jié)形成問題的高層概念，然后逐層添加細節(jié)。頂層抽象的概括整個系統(tǒng)，底層具體畫出系統(tǒng)的每個細節(jié)，中間層是逐步過渡這種層次分解使分析人員分析問題時不至于一下子陷入細節(jié)，而是逐步的去了解更多細節(jié)依照這個策略，對于任何復雜的系統(tǒng)，分析工作都可以有計劃、有步驟、有條不紊的進行 描述工具SA方法的描述工具是：(1)數(shù)據(jù)流圖(2)數(shù)據(jù)字典(3)描述加工邏輯的結構化語言、判定表、判定樹數(shù)據(jù)流圖描述系統(tǒng)的分解，及系統(tǒng)由哪幾部分組成，各部分之間的聯(lián)系等等 數(shù)據(jù)字典定義了數(shù)據(jù)流圖中每一個圖形元素 結構化語言、判定便或判定樹詳細描述數(shù)據(jù)流圖中不能被再分解的每一個加工 SA分析步驟(1)了解當前系統(tǒng)的工作流程，獲得當前系統(tǒng)的物理模型(2)抽象出當前系統(tǒng)的邏輯模型(3)建立目標系統(tǒng)的邏輯模型(4)做進一步補充和優(yōu)化 數(shù)據(jù)流圖（DFD）簡稱DFD，是SA方法中表示系統(tǒng)邏輯模型的一種工具，只反應系統(tǒng)必須完成的邏輯功能，所以是一種功能模型 基本圖形符號數(shù)據(jù)流圖有四種基本圖形符號：(1)數(shù)據(jù)流。是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)傳播的路徑，由一組成分固定的數(shù)據(jù)項組成，必須有流向，除了與數(shù)據(jù)存儲之間的數(shù)據(jù)流不用命名，其他用名詞或名詞短語命名(2)加工（又稱為數(shù)據(jù)處理）。對數(shù)據(jù)流進行某些操作或變換。加工用動詞短語命名(3)數(shù)據(jù)存儲（又稱為文件）。指暫時保存的數(shù)據(jù)，它可以是數(shù)據(jù)庫文件或任何形式的數(shù)據(jù)組織。流向數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)流可以理解為寫入文件或查詢文件，流出的數(shù)據(jù)可以理解為從文件讀取數(shù)據(jù)或得到查詢結果(4)數(shù)據(jù)源點或終點：軟件系統(tǒng)外部環(huán)境中的實體（包括人員、組織或其他軟件系統(tǒng)），統(tǒng)稱為外部實體在一張圖上可重復畫同名的源/終點，在方框的右下角加斜線則表示是一個實體。有時數(shù)據(jù)存儲也需重復標識 畫數(shù)據(jù)流圖的步驟按問題的層次結構進行逐步分解，并以一套分層的數(shù)據(jù)流圖反應這種結構關系(1)首先畫系統(tǒng)的輸入輸出，即先畫頂層數(shù)據(jù)流圖。頂層流圖