軟件工程緒論-軟件工程教案-海南大學(xué)(共15章)(編輯修改稿)
2025-02-17 15:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 軟件工程（ Software Engineering)是在克服 60年代末所出現(xiàn) “ 軟件危機 ” 的過程中逐漸形成與發(fā)展的。 軟件工程是一門指導(dǎo)計算機軟件系統(tǒng)開發(fā)和維護的工程學(xué)科， 是一門新興的邊緣學(xué)科，主要研究如何應(yīng)用軟件開發(fā)的科學(xué)理論和工程技術(shù)來指導(dǎo)大型軟件系統(tǒng)的開發(fā)。 軟件與軟件危機 軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了 三 個重要階段： 第三代 軟件工程 —構(gòu)件工程 （ 軟件復(fù)用 ） 第二代 軟件工程 — 對象工程 第一代 軟件工程 — 傳統(tǒng) 的軟件工程 注：軟件工程發(fā)展階段論沒有統(tǒng)一定論 60 年代末到 70 年 代 為 了 克 服 “ 軟 件 危 機 ” (Software crisis)提出 “ 軟件工程 ” 的名詞 , 將軟件開發(fā)納入工程化的軌道 ， 基本形成軟件工程的概念 、框架 、 技術(shù)和方法 。 稱為 傳統(tǒng) 的軟件工程 。 軟件與軟件危機 軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了 三 個重要階段： 第三代 軟件工程 —構(gòu)件工程 （ 軟件復(fù)用 ） 第二代 軟件工程 — 對象工程 第一代 軟件工程 — 傳統(tǒng) 的軟件工程 注：軟件工程發(fā)展階段論沒有統(tǒng)一定論 80年代中到 90年代，面向?qū)ο蟮姆椒ㄅc技術(shù)得到發(fā)展，研究的重點轉(zhuǎn)移到面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計，演化為一種完整的軟件開發(fā)方法和系統(tǒng)的技術(shù)體系，稱為 對象工程。 軟件與軟件危機 軟件工程的發(fā)展已經(jīng)歷了 三 個重要階段： 第三代 軟件工程 —構(gòu)件工程 （ 軟件復(fù)用 ） 第二代 軟件工程 — 對象工程 第一代 軟件工程 — 傳統(tǒng) 的軟件工程 注：軟件工程發(fā)展階段論沒有統(tǒng)一定論 90起年代，基于構(gòu)件（ Component）的開發(fā)方法取得重要進展，軟件系統(tǒng)的開發(fā)可通過使用現(xiàn)成的可復(fù)用構(gòu)件組裝完成，而無需從頭開始構(gòu)造，以此達到提高效率和質(zhì)量，降低成本的目的。稱為構(gòu)件工程。 軟件 軟件就是程序 ？ 一定要糾正軟件就是程序 ，開發(fā)軟件就是編寫程序的錯誤觀念 ！ 軟件定義： 軟件是能夠完成預(yù)定功能和性能的可執(zhí)行的計算機程序和使程序正常執(zhí)行所需要的數(shù)據(jù)，加上描述軟件開發(fā)過程及其管理、程序的操作和使用的有關(guān)文檔。 程序的構(gòu)成： 面向過程的程序 =算法 +數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 面向?qū)ο蟮某绦?=對象 +消息 面向構(gòu)件的程序 =構(gòu)件 +框架 軟件 軟件的簡要定義： 軟件 =程序 +數(shù)據(jù) +文檔 程序：按事先設(shè)計的功能和性能需求執(zhí)行的指令序列 數(shù)據(jù)：是程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 文檔：與程序開發(fā)及過程管理、維護和使用有關(guān)的圖 文材料 程序、軟件與軟件產(chǎn)品： 獨唱 —小合唱 —合唱 —萬人大合唱 | | | 簡單程序 較復(fù)雜程序 軟件 軟件規(guī)模越來越大 Windows95有 1000萬行代碼 Windows2022有 5000萬行代碼 Exchange2022和 Windows2022開發(fā)人員結(jié)構(gòu) Exchange2022 Windows2022 項目經(jīng)理 25人 約 250人 開發(fā)人員 140人 約 1700人 測試人員 350人 約 3200人 軟件開發(fā)的發(fā)展過程 計算機應(yīng)用發(fā)展 軟件數(shù)量多規(guī)模大 軟件成本高質(zhì)量低 個體化軟件開發(fā)方法 軟件維護困難 軟件危機 軟件工程 軟件的特征 1. 軟件是一種邏輯實體，不是物理實體，他具有抽象性 2. 軟件不會磨損和老化 3. 軟件主要是研制，生產(chǎn)是簡單的拷貝 4. 軟件成本昂貴，其開發(fā)方式 至今尚未擺脫手工方式 5. 軟件維護不同于硬件維修，易產(chǎn)生新的問題 6. 軟件具有 “ 復(fù)雜性 ” ，其開發(fā)和運行常受到計算機系統(tǒng)的限制，即 受環(huán)境影響大 軟件的特征 失效率 時間 硬件失效率曲線 失效率 時間 實際曲線 理想曲線 軟件失效率曲線 軟、硬件失效情況的對比 硬件失效率曲線 ， 是一 U型曲線 （ 即浴盆曲線 ） 。 軟件失效率曲線 ， 它沒有 U型曲線的右半翼 。 因為軟件不存在磨損和老化問題 ， 然而存在退化問題 。 軟件危機 定義 計算機軟件的開發(fā)和維護過程所遇到的一系列嚴重問題 表現(xiàn) ?對軟件開發(fā)成本和進度的估算很不準確 ?用戶很不滿意 ?質(zhì)量很不可靠 ?沒有適當?shù)奈臋n ?軟件成本比重上升 ?供不應(yīng)求：軟件開發(fā)生產(chǎn)率跟不上計算機應(yīng)用迅速深入的 趨勢 軟件危機例證 IBM公司的 OS/360， 共約 100萬條指令 ， 花費了 5000個人年；經(jīng)費達數(shù)億美圓 ， 而結(jié)果卻令人沮喪 ， 錯誤多達 2022個以上 ，系統(tǒng)根本無法正常運行 。 OS/360系統(tǒng)的負責(zé)人 Brooks這樣描述開發(fā)過程的困難和混亂： “ … 像巨獸在泥潭中作垂死掙扎 ， 掙扎得越猛 ， 泥漿就沾得越多 ， 最后沒有一個野獸能夠逃脫淹沒在泥潭中的命運 。 … ‖ 1963年美國飛往火星的火箭爆炸 ， 造成 1000萬美元的損失 。 原因是 FORTRAN程序： DO 5 I=1， 3 誤寫為： DO 5 I=1 . 3 1967年蘇聯(lián) “ 聯(lián)盟一號 ” 載人宇宙飛船在返航時 ，由于軟件忽略一個小數(shù)點 ， 在進入大氣層時因打不開降落傘而燒毀 。 硬件 /軟件成本變化趨勢
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