1、 計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件 軟件工程軟件工程 軟件過程軟件過程 軟件過程模型軟件過程模型 CASE工具與環(huán)境工具與環(huán)境2 軟件工程軟件工程 軟件過程軟件過程 軟件過程模型軟件過程模型 CASE工具與環(huán)境工具與環(huán)境3 計(jì)算機(jī)軟件指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)軟件指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程程序及其文檔序及其文檔 程序是計(jì)算任務(wù)的處理對象和處理規(guī)則的描述 計(jì)算任務(wù)計(jì)算任務(wù)：以計(jì)算機(jī)為處理工具的任務(wù)：以計(jì)算機(jī)為處理工具的任務(wù) 處理對象處理對象：數(shù)據(jù)（如數(shù)據(jù)、文字、圖形、圖象、：數(shù)據(jù)（如數(shù)據(jù)、文字、圖形、圖象、聲音等，它們只是表示，而無含義）或信息（數(shù)聲音等，它們只是表示，而無含義）或信息（數(shù)據(jù)及有關(guān)的含義）據(jù)及有關(guān)的含義

2、） 處理規(guī)則處理規(guī)則：一般指處理的動(dòng)作和步驟。程序必須：一般指處理的動(dòng)作和步驟。程序必須裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)才能工作裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)才能工作 文檔是為了便于了解程序所需的闡明性資料4 1946-1956年年 從計(jì)算機(jī)問世到實(shí)用的高級(jí)程序語言出現(xiàn)前從計(jì)算機(jī)問世到實(shí)用的高級(jí)程序語言出現(xiàn)前存儲(chǔ)容量比較小，運(yùn)算速度比較慢存儲(chǔ)容量比較小，運(yùn)算速度比較慢采用個(gè)體工作方式采用個(gè)體工作方式, ,用低級(jí)語言編寫程序用低級(jí)語言編寫程序應(yīng)用領(lǐng)域主要是以數(shù)值數(shù)據(jù)處理為主的科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域主要是以數(shù)值數(shù)據(jù)處理為主的科學(xué)計(jì)算，計(jì)算，其特點(diǎn)是輸入、輸出量較小，但計(jì)算量大其特點(diǎn)是輸入、輸出量較小，但計(jì)算量大衡量程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)主要是功效，即運(yùn)

3、行時(shí)間省、衡量程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)主要是功效，即運(yùn)行時(shí)間省、占用內(nèi)存小占用內(nèi)存小主要研究內(nèi)容是科學(xué)計(jì)算程序、服務(wù)性程序和程主要研究內(nèi)容是科學(xué)計(jì)算程序、服務(wù)性程序和程序庫，研究對象是順序程序序庫，研究對象是順序程序5 1956-1968年年 從實(shí)用的高級(jí)程序語言出現(xiàn)到軟件工程出現(xiàn)前從實(shí)用的高級(jí)程序語言出現(xiàn)到軟件工程出現(xiàn)前存儲(chǔ)器容量大，外圍設(shè)備得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)存儲(chǔ)器容量大，外圍設(shè)備得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言了高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言應(yīng)用領(lǐng)域包括應(yīng)用領(lǐng)域包括數(shù)據(jù)處理（非數(shù)值數(shù)據(jù)），其特?cái)?shù)據(jù)處理（非數(shù)值數(shù)據(jù)），其特點(diǎn)是計(jì)算量不大，但輸入、輸出量卻較大點(diǎn)是計(jì)算量不大，但輸入、輸出量卻較大高速主機(jī)與低速外圍

4、設(shè)備的矛盾突出，出現(xiàn)了高速主機(jī)與低速外圍設(shè)備的矛盾突出，出現(xiàn)了操作系統(tǒng)、并發(fā)程序、數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)、并發(fā)程序、數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代初提出了軟件一詞，開始認(rèn)識(shí)到年代初提出了軟件一詞，開始認(rèn)識(shí)到文檔的重要性文檔的重要性研究高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言、編譯程序、操作系統(tǒng)、研究高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言、編譯程序、操作系統(tǒng)、支持編程的工具及各種應(yīng)用軟件支持編程的工具及各種應(yīng)用軟件工作方式逐步從個(gè)體方式轉(zhuǎn)向合作方式工作方式逐步從個(gè)體方式轉(zhuǎn)向合作方式出現(xiàn)軟件危機(jī)出現(xiàn)軟件危機(jī)6 1968年年-至今至今 從軟件工程出現(xiàn)到現(xiàn)在從軟件工程出現(xiàn)到現(xiàn)在硬件向巨型機(jī)和微型機(jī)二個(gè)方向發(fā)展，出現(xiàn)了硬件向巨型

5、機(jī)和微型機(jī)二個(gè)方向發(fā)展，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，軟件方面提出了軟件工程，出現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，軟件方面提出了軟件工程，出現(xiàn)了了“計(jì)算機(jī)輔助軟件工程計(jì)算機(jī)輔助軟件工程”（CASE）計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域滲透到各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，出現(xiàn)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域滲透到各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，出現(xiàn)了嵌入式應(yīng)用，其特點(diǎn)是受制于它所嵌入的宿了嵌入式應(yīng)用，其特點(diǎn)是受制于它所嵌入的宿主系統(tǒng)主系統(tǒng)開發(fā)方式逐步由個(gè)體合作方式轉(zhuǎn)向工程方式開發(fā)方式逐步由個(gè)體合作方式轉(zhuǎn)向工程方式軟件工程方面的研究主要包括軟件開發(fā)模型、軟件工程方面的研究主要包括軟件開發(fā)模型、軟件開發(fā)方法及技術(shù)、軟件工具與環(huán)境、軟件軟件開發(fā)方法及技術(shù)、軟件工具與環(huán)境、軟件過程、軟件自動(dòng)化系統(tǒng)等過程

6、、軟件自動(dòng)化系統(tǒng)等軟件方面研究以智能化、自動(dòng)化、集成化、并軟件方面研究以智能化、自動(dòng)化、集成化、并行化、以及自然化為標(biāo)志的軟件開發(fā)新技術(shù)行化、以及自然化為標(biāo)志的軟件開發(fā)新技術(shù)7許多軟件項(xiàng)目不能滿足客戶的要求許多軟件項(xiàng)目不能滿足客戶的要求許多軟件項(xiàng)目超出預(yù)算和時(shí)間安排許多軟件項(xiàng)目超出預(yù)算和時(shí)間安排8 對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不正確對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不正確 用戶對用戶對“已完成的已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生 軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住 軟件常常是不可維護(hù)的軟件常常是不可維護(hù)的 軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料軟件通常沒有適

7、當(dāng)?shù)奈臋n資料 軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升 軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅速普及深入的趨勢速普及深入的趨勢9 軟件是邏輯產(chǎn)品，開發(fā)進(jìn)度、成本難以估計(jì)軟件是邏輯產(chǎn)品，開發(fā)進(jìn)度、成本難以估計(jì) 缺乏或不完整、不一致的文檔給維護(hù)帶來困難缺乏或不完整、不一致的文檔給維護(hù)帶來困難 用戶對軟件需求的描述往往不夠精確，有遺漏，有用戶對軟件需求的描述往往不夠精確，有遺漏，有二義二義 軟件開發(fā)人員對需求的理解與用戶的本來愿望有差軟件開發(fā)人員對需求的理解與用戶的本來愿望有差異異 大型軟件項(xiàng)目

8、需多人協(xié)同完成，缺乏管理經(jīng)驗(yàn)大型軟件項(xiàng)目需多人協(xié)同完成，缺乏管理經(jīng)驗(yàn) 開發(fā)人員不能有效地、獨(dú)立自主地處理大型軟件的開發(fā)人員不能有效地、獨(dú)立自主地處理大型軟件的全部關(guān)系全部關(guān)系 缺乏有力的方法學(xué)和工具的支持缺乏有力的方法學(xué)和工具的支持 軟件項(xiàng)目的特殊性和人類智力的局限性軟件項(xiàng)目的特殊性和人類智力的局限性10 消除錯(cuò)誤的概念和做法消除錯(cuò)誤的概念和做法 推廣使用成功的開發(fā)技術(shù)和方法推廣使用成功的開發(fā)技術(shù)和方法 使用軟件工具和軟件工程支持環(huán)境使用軟件工具和軟件工程支持環(huán)境 加強(qiáng)軟件管理加強(qiáng)軟件管理14 軟件是一種邏輯實(shí)體，而不是有形的系軟件是一種邏輯實(shí)體，而不是有形的系統(tǒng)元件，其開發(fā)成本和進(jìn)度難以準(zhǔn)確

9、地統(tǒng)元件，其開發(fā)成本和進(jìn)度難以準(zhǔn)確地估算估算 軟件是被開發(fā)的或被設(shè)計(jì)的，沒有明顯軟件是被開發(fā)的或被設(shè)計(jì)的，沒有明顯的制造過程，一旦開發(fā)成功，只需復(fù)制的制造過程，一旦開發(fā)成功，只需復(fù)制即可，但其維護(hù)的工作量大即可，但其維護(hù)的工作量大 軟件的使用沒有硬件那樣的機(jī)械磨損和軟件的使用沒有硬件那樣的機(jī)械磨損和老化問題老化問題1516硬件失效率硬件失效率軟件失效率軟件失效率其它特點(diǎn)：其它特點(diǎn)： 軟件的開發(fā)和運(yùn)行常受到計(jì)算機(jī)硬件軟件的開發(fā)和運(yùn)行常受到計(jì)算機(jī)硬件的限制，的限制，對計(jì)算機(jī)硬件有著不同程度對計(jì)算機(jī)硬件有著不同程度的依賴性的依賴性 軟件的開發(fā)至今軟件的開發(fā)至今尚未完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化尚未完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 軟

10、件成本相當(dāng)昂貴軟件成本相當(dāng)昂貴 相當(dāng)多的軟件工作相當(dāng)多的軟件工作涉及到社會(huì)因素涉及到社會(huì)因素17 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件：位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最靠近硬件的一層，：位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最靠近硬件的一層，其它軟件一般都通過系統(tǒng)軟件發(fā)揮作用，它與具其它軟件一般都通過系統(tǒng)軟件發(fā)揮作用，它與具體的應(yīng)用領(lǐng)域無關(guān)。如操作系統(tǒng)、編譯程序等。體的應(yīng)用領(lǐng)域無關(guān)。如操作系統(tǒng)、編譯程序等。 支持軟件支持軟件：支持軟件的開發(fā)和維護(hù)的軟件。如數(shù)：支持軟件的開發(fā)和維護(hù)的軟件。如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件、軟件開發(fā)環(huán)境等。據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件、軟件開發(fā)環(huán)境等。 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件：特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｓ玫能浖Ｈ鐚?shí)時(shí)軟：特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｓ玫能浖Ｈ?/p>

11、實(shí)時(shí)軟件、嵌入式軟件、科學(xué)和工程計(jì)算軟件、事務(wù)處件、嵌入式軟件、科學(xué)和工程計(jì)算軟件、事務(wù)處理軟件、人工智能軟件等。理軟件、人工智能軟件等。18按軟件服務(wù)對象的范圍劃分按軟件服務(wù)對象的范圍劃分 項(xiàng)目軟件項(xiàng)目軟件 產(chǎn)品軟件產(chǎn)品軟件 按使用的頻度進(jìn)行劃分按使用的頻度進(jìn)行劃分 一次使用一次使用 頻繁使用頻繁使用 按軟件失效的影響進(jìn)行劃分按軟件失效的影響進(jìn)行劃分 高可靠性軟件高可靠性軟件 一般可靠性軟件一般可靠性軟件19 軟件語言是用于書寫計(jì)算機(jī)軟件的語言。軟件語言是用于書寫計(jì)算機(jī)軟件的語言。 它主要包括：它主要包括： 需求定義語言需求定義語言 功能性語言功能性語言 設(shè)計(jì)性語言設(shè)計(jì)性語言 實(shí)現(xiàn)性語言（即

12、程序設(shè)計(jì)語言）實(shí)現(xiàn)性語言（即程序設(shè)計(jì)語言） 文檔語言文檔語言20 計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件 軟件過程軟件過程 軟件過程模型軟件過程模型 CASE工具與環(huán)境工具與環(huán)境21 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書：軟件工程是應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件工程是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，開發(fā)軟件的工程。科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，開發(fā)軟件的工程。軟件工程借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，以提高質(zhì)量、軟件工程借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，以提高質(zhì)量、降低成本為目的降低成本為目的22 目標(biāo)：目標(biāo)： 生產(chǎn)具有正確性、可用性以及價(jià)格合宜的產(chǎn)品生產(chǎn)具有正確性、可用性以及價(jià)格合宜的產(chǎn)品 正確性正確性反映軟件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能

13、規(guī)約的程度反映軟件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能規(guī)約的程度 可用性可用性反映軟件的基本結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)及其文檔為反映軟件的基本結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)及其文檔為用戶可用的程度用戶可用的程度 價(jià)格合宜價(jià)格合宜反映軟件開發(fā)與運(yùn)行的總代價(jià)滿足用反映軟件開發(fā)與運(yùn)行的總代價(jià)滿足用戶要求的程度戶要求的程度23 過程過程 生產(chǎn)一個(gè)最終滿足需求且達(dá)到工程目生產(chǎn)一個(gè)最終滿足需求且達(dá)到工程目標(biāo)的軟件產(chǎn)品所需要的步驟標(biāo)的軟件產(chǎn)品所需要的步驟 軟件工程過程包括：開發(fā)過程、運(yùn)作軟件工程過程包括：開發(fā)過程、運(yùn)作過程、維護(hù)過程、管理過程、支持過程、過程、維護(hù)過程、管理過程、支持過程、獲取過程、供應(yīng)過程、剪裁過程等獲取過程、供應(yīng)過程、剪裁過程等24 原則原則

14、 選取適宜的開發(fā)模型選取適宜的開發(fā)模型 采用合適的設(shè)計(jì)方法采用合適的設(shè)計(jì)方法 提供高質(zhì)量的工程支持提供高質(zhì)量的工程支持 重視軟件工程的管理重視軟件工程的管理25 軟件有一個(gè)孕育、誕生、成長、成熟、衰軟件有一個(gè)孕育、誕生、成長、成熟、衰亡的生存過程。這個(gè)過程即為計(jì)算機(jī)軟件亡的生存過程。這個(gè)過程即為計(jì)算機(jī)軟件的生存周期的生存周期 軟件生存周期大體可分為如下幾個(gè)活動(dòng)：軟件生存周期大體可分為如下幾個(gè)活動(dòng)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程、需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程、需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測試、運(yùn)行和維護(hù)測試、運(yùn)行和維護(hù)26 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件

15、、軟件、使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人、數(shù)據(jù)庫、文檔、規(guī)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人、數(shù)據(jù)庫、文檔、規(guī)程等系統(tǒng)元素程等系統(tǒng)元素計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程的任務(wù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程的任務(wù)v確定待開發(fā)軟件的總體要求和范圍，以及確定待開發(fā)軟件的總體要求和范圍，以及它與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)元素之間的關(guān)系它與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)元素之間的關(guān)系v進(jìn)行成本估算，做出進(jìn)度安排進(jìn)行成本估算，做出進(jìn)度安排v進(jìn)行可行性分析，即從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法律進(jìn)行可行性分析，即從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法律等方面分析待開發(fā)的軟件是否有可行的解等方面分析待開發(fā)的軟件是否有可行的解決方案，并在若干個(gè)可行的解決方案中作決方案，并在若干個(gè)可行的解決方案中作出選擇出選擇27 軟件需求分析軟件需求分析主要解

16、決待開發(fā)軟件要主要解決待開發(fā)軟件要“做什么做什么”的問的問題題確定軟件的功能、性能、數(shù)據(jù)、界面等確定軟件的功能、性能、數(shù)據(jù)、界面等要求，生成軟件需求規(guī)約要求，生成軟件需求規(guī)約28 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)主要解決待開發(fā)軟件主要解決待開發(fā)軟件“怎么做怎么做”的問題的問題軟件設(shè)計(jì)通常可分為系統(tǒng)設(shè)計(jì)（也稱概要設(shè)軟件設(shè)計(jì)通常可分為系統(tǒng)設(shè)計(jì)（也稱概要設(shè)計(jì)或總體設(shè)計(jì)）和詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)或總體設(shè)計(jì)）和詳細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，包括軟件系統(tǒng)的組成成分、各成分的功能和包括軟件系統(tǒng)的組成成分、各成分的功能和接口、成分間的連接和通信，同時(shí)設(shè)計(jì)全局接口、成分間的連接和通

17、信，同時(shí)設(shè)計(jì)全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)各個(gè)組成成分的實(shí)現(xiàn)詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)各個(gè)組成成分的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，包括局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等細(xì)節(jié)，包括局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等29 編碼編碼 用某種程序設(shè)計(jì)語言，將設(shè)計(jì)的結(jié)果轉(zhuǎn)換用某種程序設(shè)計(jì)語言，將設(shè)計(jì)的結(jié)果轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的程序代碼為可執(zhí)行的程序代碼 測試測試 發(fā)現(xiàn)并糾正軟件中的錯(cuò)誤和缺陷。測試主發(fā)現(xiàn)并糾正軟件中的錯(cuò)誤和缺陷。測試主要包括單元測試、集成測試、確認(rèn)測試和要包括單元測試、集成測試、確認(rèn)測試和系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試 運(yùn)行和維護(hù)運(yùn)行和維護(hù) 在軟件運(yùn)行期間，當(dāng)發(fā)現(xiàn)了軟件中潛藏在軟件運(yùn)行期間，當(dāng)發(fā)現(xiàn)了軟件中潛藏的錯(cuò)誤或需要增加新的功能或使軟件適應(yīng)的錯(cuò)誤或

18、需要增加新的功能或使軟件適應(yīng)外界環(huán)境的變化等情況出現(xiàn)時(shí)對外界環(huán)境的變化等情況出現(xiàn)時(shí)對軟件進(jìn)行軟件進(jìn)行修改修改30 計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件 軟件工程軟件工程 軟件過程模型軟件過程模型 CASE工具與環(huán)境工具與環(huán)境31 軟件過程指軟件生存周期中的一系列相關(guān)的過程。軟件過程指軟件生存周期中的一系列相關(guān)的過程。過程是活動(dòng)的集合，活動(dòng)是任務(wù)的集合過程是活動(dòng)的集合，活動(dòng)是任務(wù)的集合 軟件過程有三層含義軟件過程有三層含義個(gè)體含義，即指軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)在生存周期中的某一個(gè)體含義，即指軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)在生存周期中的某一類活動(dòng)的集合，如軟件開發(fā)過程，軟件管理過程等類活動(dòng)的集合，如軟件開發(fā)過程，軟件管理過程等整體含義，即

19、指軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)在所有上述含義下的整體含義，即指軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)在所有上述含義下的軟件過程的總體軟件過程的總體工程含義，即指解決軟件過程的工程，它應(yīng)用軟件工工程含義，即指解決軟件過程的工程，它應(yīng)用軟件工程的原則、方法來構(gòu)造軟件過程模型，并結(jié)合軟件產(chǎn)程的原則、方法來構(gòu)造軟件過程模型，并結(jié)合軟件產(chǎn)品的具體要求進(jìn)行實(shí)例化，以及在用戶環(huán)境下的運(yùn)作，品的具體要求進(jìn)行實(shí)例化，以及在用戶環(huán)境下的運(yùn)作，以此進(jìn)一步提高軟件生產(chǎn)率，降低成本以此進(jìn)一步提高軟件生產(chǎn)率，降低成本32 計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件 軟件工程軟件工程 軟件過程軟件過程 CASE工具與環(huán)境工具與環(huán)境33 軟件過程模型是軟件開發(fā)全部過程、活軟件過程模型

20、是軟件開發(fā)全部過程、活動(dòng)和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架動(dòng)和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架 也稱也稱軟件開發(fā)模型軟件開發(fā)模型 或或軟件生存周期模型軟件生存周期模型34 典型的軟件過程模型有：典型的軟件過程模型有： 瀑布模型瀑布模型（waterfall model） 演化模型演化模型（evolutionary model） 增量模型（增量模型（incremental model） 原型模型原型模型（prototyping model) 螺旋模型（螺旋模型（spiral model） 噴泉模型（噴泉模型（water fountain model） 基于構(gòu)件的開發(fā)模型基于構(gòu)件的開發(fā)模型（component-based develo

21、pment model） 形式方法模型（形式方法模型（formal methods model）35系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程需求分析需求分析與規(guī)約與規(guī)約設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)與規(guī)約規(guī)約編碼與編碼與單元測試單元測試集成測試集成測試系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試運(yùn)行與運(yùn)行與維護(hù)維護(hù)36 1970年年W.Royce提出瀑布模型提出瀑布模型 特征特征接受上一階段的結(jié)果作為本階段的輸入接受上一階段的結(jié)果作為本階段的輸入利用這一輸入實(shí)施本階段應(yīng)完成的活動(dòng)利用這一輸入實(shí)施本階段應(yīng)完成的活動(dòng)對本階段的工作進(jìn)行評(píng)審對本階段的工作進(jìn)行評(píng)審將本階段的結(jié)果作為輸出，傳遞給下一階段將本階段的結(jié)果作為輸出，傳遞給下一階段 缺點(diǎn)缺點(diǎn)缺乏靈活性，難以適應(yīng)需求

22、不明確或需求經(jīng)常缺乏靈活性，難以適應(yīng)需求不明確或需求經(jīng)常變化的軟件開發(fā)變化的軟件開發(fā)開發(fā)早期存在的問題往往要到交付使用時(shí)才發(fā)開發(fā)早期存在的問題往往要到交付使用時(shí)才發(fā)現(xiàn)，維護(hù)代價(jià)大現(xiàn)，維護(hù)代價(jià)大37許多軟件項(xiàng)目在開發(fā)早期對軟件需求的認(rèn)識(shí)是模糊的、許多軟件項(xiàng)目在開發(fā)早期對軟件需求的認(rèn)識(shí)是模糊的、不確定的，因此軟件很難一次開發(fā)成功不確定的，因此軟件很難一次開發(fā)成功可以在獲取了一組基本的需求后，通過快速分析構(gòu)造可以在獲取了一組基本的需求后，通過快速分析構(gòu)造出該軟件的一個(gè)初始可運(yùn)行版本，稱之謂原型出該軟件的一個(gè)初始可運(yùn)行版本，稱之謂原型（prototype），然后根據(jù)用戶在試用原型的過程中），然后根據(jù)用

23、戶在試用原型的過程中提出的意見和建議、或者增加新的需求，對原型進(jìn)行提出的意見和建議、或者增加新的需求，對原型進(jìn)行改造，獲得原型的新版本，重復(fù)這一過程，最終得到改造，獲得原型的新版本，重復(fù)這一過程，最終得到令客戶滿意的軟件產(chǎn)品令客戶滿意的軟件產(chǎn)品演化模型的開發(fā)過程就是從構(gòu)造初始的原型出發(fā)，逐演化模型的開發(fā)過程就是從構(gòu)造初始的原型出發(fā)，逐步將其演化成最終軟件產(chǎn)品的過程步將其演化成最終軟件產(chǎn)品的過程演化模型適用于對軟件需求缺乏準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)的情況演化模型適用于對軟件需求缺乏準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)的情況典型的演化模型有：增量模型、原型模型、螺旋模型典型的演化模型有：增量模型、原型模型、螺旋模型381 12 23 34 4

24、5 5第第2 2次增量發(fā)布次增量發(fā)布增量增量2 21 12 23 34 45 5第第n n次增量發(fā)布次增量發(fā)布增量增量n n1 12 23 34 45 5第第1 1次增量發(fā)布次增量發(fā)布增量增量1 1項(xiàng)目日歷時(shí)間項(xiàng)目日歷時(shí)間軟軟件件功功能能性性和和特特征征5 5部署（發(fā)布，部署（發(fā)布，反饋）反饋）4 4構(gòu)造（編碼，構(gòu)造（編碼，測試）測試）3 3建模（分析，建模（分析，設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)）2 2計(jì)劃計(jì)劃1 1交流交流39 增量模型將軟件的開發(fā)過程分成若干個(gè)增量模型將軟件的開發(fā)過程分成若干個(gè)日程時(shí)間交錯(cuò)的線性序列，每個(gè)線性序日程時(shí)間交錯(cuò)的線性序列，每個(gè)線性序列產(chǎn)生軟件的一個(gè)可發(fā)布的列產(chǎn)生軟件的一個(gè)可發(fā)布的“

25、增量增量”版版本，后一個(gè)版本是對前一版本的修改和本，后一個(gè)版本是對前一版本的修改和補(bǔ)充，重復(fù)增量發(fā)布的過程，直至產(chǎn)生補(bǔ)充，重復(fù)增量發(fā)布的過程，直至產(chǎn)生最終的完善產(chǎn)品。最終的完善產(chǎn)品。 增量模型融合了增量模型融合了瀑布模型的基本成分瀑布模型的基本成分（重復(fù)地應(yīng)用）和（重復(fù)地應(yīng)用）和演化模型的迭代特征演化模型的迭代特征 增量模型強(qiáng)調(diào)每一個(gè)增量都增量模型強(qiáng)調(diào)每一個(gè)增量都發(fā)布發(fā)布一個(gè)一個(gè)可可運(yùn)行的產(chǎn)品運(yùn)行的產(chǎn)品40 增量模型特別適用于：增量模型特別適用于：需求經(jīng)常變化的軟件開發(fā)需求經(jīng)常變化的軟件開發(fā)市場急需而開發(fā)人員和資金不能在設(shè)定市場急需而開發(fā)人員和資金不能在設(shè)定的市場期限之前實(shí)現(xiàn)一個(gè)完善的產(chǎn)品的的

26、市場期限之前實(shí)現(xiàn)一個(gè)完善的產(chǎn)品的軟件開發(fā)軟件開發(fā) 增量模型能有計(jì)劃地管理技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，如增量模型能有計(jì)劃地管理技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，如早期增量版本中避免采用尚未成熟的技早期增量版本中避免采用尚未成熟的技術(shù)術(shù)41 原型（原型（prototype）是預(yù)期系統(tǒng)的一個(gè)可執(zhí)行版本，）是預(yù)期系統(tǒng)的一個(gè)可執(zhí)行版本，它反映了系統(tǒng)性質(zhì)（如功能、計(jì)算結(jié)果等）的一個(gè)它反映了系統(tǒng)性質(zhì)（如功能、計(jì)算結(jié)果等）的一個(gè)選定的子集。一個(gè)原型不必滿足目標(biāo)軟件的所有約選定的子集。一個(gè)原型不必滿足目標(biāo)軟件的所有約束，其目的是能快速、低成本地構(gòu)建原型束，其目的是能快速、低成本地構(gòu)建原型 原型方法從軟件工程師與客戶的交流開始，其目的原型方法從軟件工程師

27、與客戶的交流開始，其目的是定義軟件的總體目標(biāo)，標(biāo)識(shí)需求。然后快速制訂是定義軟件的總體目標(biāo)，標(biāo)識(shí)需求。然后快速制訂原型開發(fā)的計(jì)劃，確定原型的目標(biāo)和范圍，采用快原型開發(fā)的計(jì)劃，確定原型的目標(biāo)和范圍，采用快速設(shè)計(jì)的方式對其建模，并構(gòu)建原型速設(shè)計(jì)的方式對其建模，并構(gòu)建原型 被開發(fā)的原型應(yīng)交付給客戶試用，并收集客戶的反被開發(fā)的原型應(yīng)交付給客戶試用，并收集客戶的反饋意見，這些反饋意見可在下一輪迭代中對原型進(jìn)饋意見，這些反饋意見可在下一輪迭代中對原型進(jìn)行改進(jìn)。在前一個(gè)原型需要改進(jìn)，或者需要擴(kuò)展其行改進(jìn)。在前一個(gè)原型需要改進(jìn)，或者需要擴(kuò)展其范圍的時(shí)候，進(jìn)入下一輪原型的迭代開發(fā)范圍的時(shí)候，進(jìn)入下一輪原型的迭代開

28、發(fā)42部署交付和反饋部署交付和反饋構(gòu)建原型構(gòu)建原型交流交流快速設(shè)計(jì)方式建模快速設(shè)計(jì)方式建模快速計(jì)劃快速計(jì)劃原型模型原型模型43原型的類型：原型的類型： 探索型（探索型（exploratory prototyping） 其目的是要弄清目標(biāo)系統(tǒng)的要求，確定所希其目的是要弄清目標(biāo)系統(tǒng)的要求，確定所希望的特性，并探討多種方案的可行性望的特性，并探討多種方案的可行性 實(shí)驗(yàn)型（實(shí)驗(yàn)型（experimental prototyping） 其目的是驗(yàn)證方案或算法的合理性，它是在其目的是驗(yàn)證方案或算法的合理性，它是在大規(guī)模開發(fā)和實(shí)現(xiàn)前，用于考核方案是否合大規(guī)模開發(fā)和實(shí)現(xiàn)前，用于考核方案是否合適，規(guī)格說明是否可靠

29、適，規(guī)格說明是否可靠 演化型（演化型（evolutionary prototyping） 其目的是將原型作為目標(biāo)系統(tǒng)的一部分，通其目的是將原型作為目標(biāo)系統(tǒng)的一部分，通過對原型的多次改進(jìn)，逐步將原型演化成最過對原型的多次改進(jìn)，逐步將原型演化成最終的目標(biāo)系統(tǒng)終的目標(biāo)系統(tǒng)44 原型的使用策略：原型的使用策略： 廢棄（廢棄（throw away）策略）策略 主要用于探索型和實(shí)驗(yàn)型原型的開發(fā)。這些原型關(guān)主要用于探索型和實(shí)驗(yàn)型原型的開發(fā)。這些原型關(guān)注于目標(biāo)系統(tǒng)的某些特性，而不是全部特性，開發(fā)這注于目標(biāo)系統(tǒng)的某些特性，而不是全部特性，開發(fā)這些原型時(shí)通常不考慮與探索或?qū)嶒?yàn)?zāi)康臒o關(guān)的功能、些原型時(shí)通常不考慮與探

30、索或?qū)嶒?yàn)?zāi)康臒o關(guān)的功能、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等因素，這種原型通常被廢丟，然后根據(jù)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等因素，這種原型通常被廢丟，然后根據(jù)探索或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果用良好的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想重新設(shè)計(jì)探索或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果用良好的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想重新設(shè)計(jì)目標(biāo)系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng) 追加（追加（add on）策略）策略 主要用于演化型原型的開發(fā)。這種原型通常是實(shí)現(xiàn)主要用于演化型原型的開發(fā)。這種原型通常是實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)系統(tǒng)中已明確定義的特性的一個(gè)子集，通過對了目標(biāo)系統(tǒng)中已明確定義的特性的一個(gè)子集，通過對它的不斷修改和擴(kuò)充，逐步追加新的要求，最后使其它的不斷修改和擴(kuò)充，逐步追加新的要求，最后使其演化成最終的目標(biāo)系統(tǒng)演化成最終的目標(biāo)系統(tǒng) 原型可作為單獨(dú)的過程模

31、型使用，它也常被作為一原型可作為單獨(dú)的過程模型使用，它也常被作為一種方法或?qū)崿F(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于其它的過程模型中種方法或?qū)崿F(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于其它的過程模型中45 1988年提出年提出 是瀑布模型和演化模型的結(jié)合，并增加了是瀑布模型和演化模型的結(jié)合，并增加了風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)分析險(xiǎn)分析 螺旋模型沿著螺線旋轉(zhuǎn)，在四個(gè)象限上分別螺旋模型沿著螺線旋轉(zhuǎn)，在四個(gè)象限上分別表達(dá)四個(gè)方面的活動(dòng)，即：表達(dá)四個(gè)方面的活動(dòng)，即：制定計(jì)劃制定計(jì)劃：確定軟件目標(biāo)，選定實(shí)施方案，：確定軟件目標(biāo)，選定實(shí)施方案，弄清項(xiàng)目開發(fā)的限制條件弄清項(xiàng)目開發(fā)的限制條件風(fēng)險(xiǎn)分析風(fēng)險(xiǎn)分析：評(píng)價(jià)所選的方案，識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，消：評(píng)價(jià)所選的方案，識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，消除風(fēng)險(xiǎn)除風(fēng)險(xiǎn)工程實(shí)施

32、工程實(shí)施：實(shí)施軟件開發(fā)，驗(yàn)證工作產(chǎn)品：實(shí)施軟件開發(fā)，驗(yàn)證工作產(chǎn)品客戶評(píng)估客戶評(píng)估：評(píng)價(jià)開發(fā)工作，提出修正建議：評(píng)價(jià)開發(fā)工作，提出修正建議46 47 螺旋模型出現(xiàn)了一些變種，它可以有螺旋模型出現(xiàn)了一些變種，它可以有3 3到到6 6個(gè)任務(wù)區(qū)域個(gè)任務(wù)區(qū)域 螺旋模型指引的軟件項(xiàng)目開發(fā)沿著螺螺旋模型指引的軟件項(xiàng)目開發(fā)沿著螺線自內(nèi)向外旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一圈，表示線自內(nèi)向外旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一圈，表示開發(fā)出一個(gè)更為完善的新軟件版本開發(fā)出一個(gè)更為完善的新軟件版本 如果發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)太大，開發(fā)者和客戶無如果發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)太大，開發(fā)者和客戶無法承受，則項(xiàng)目就可能因此而終止法承受，則項(xiàng)目就可能因此而終止 多數(shù)情況下沿著螺線的活動(dòng)會(huì)繼續(xù)下多

33、數(shù)情況下沿著螺線的活動(dòng)會(huì)繼續(xù)下去，自內(nèi)向外，逐步延伸，最終得到去，自內(nèi)向外，逐步延伸，最終得到所期望的系統(tǒng)所期望的系統(tǒng)48 支持軟件支持軟件復(fù)用復(fù)用（reuse） 利用預(yù)先包裝好的軟件利用預(yù)先包裝好的軟件構(gòu)件構(gòu)件（包括組織（包括組織內(nèi)部開發(fā)的構(gòu)件和現(xiàn)存商品化構(gòu)件內(nèi)部開發(fā)的構(gòu)件和現(xiàn)存商品化構(gòu)件COTS）來構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)）來構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)49領(lǐng)域分析領(lǐng)域分析構(gòu)件可變性構(gòu)件可變性分析分析構(gòu)建構(gòu)建可復(fù)用構(gòu)件可復(fù)用構(gòu)件領(lǐng)域模型領(lǐng)域模型領(lǐng)域基準(zhǔn)領(lǐng)域基準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)可復(fù)用可復(fù)用構(gòu)件庫構(gòu)件庫分析分析體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獲取構(gòu)件獲取構(gòu)件構(gòu)件特化構(gòu)件特化和修改和修改評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)構(gòu)件組裝構(gòu)件組裝和測試和測試開發(fā)未找

34、到開發(fā)未找到構(gòu)件的部分構(gòu)件的部分應(yīng)用系統(tǒng)工程應(yīng)用系統(tǒng)工程應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)領(lǐng)域工程領(lǐng)域工程50 領(lǐng)域工程的目的是構(gòu)建領(lǐng)域模型、領(lǐng)域領(lǐng)域工程的目的是構(gòu)建領(lǐng)域模型、領(lǐng)域基準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)和可復(fù)用構(gòu)件庫基準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)和可復(fù)用構(gòu)件庫領(lǐng)域分析分析該領(lǐng)域中各種應(yīng)用系統(tǒng)的領(lǐng)域分析分析該領(lǐng)域中各種應(yīng)用系統(tǒng)的公共部分或相似部分，構(gòu)建領(lǐng)域模型和公共部分或相似部分，構(gòu)建領(lǐng)域模型和領(lǐng)域基準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)（領(lǐng)域基準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)（reference architecture），標(biāo)識(shí)領(lǐng)域的候選構(gòu)件），標(biāo)識(shí)領(lǐng)域的候選構(gòu)件對候選構(gòu)件進(jìn)行可變性分析，以適應(yīng)多對候選構(gòu)件進(jìn)行可變性分析，以適應(yīng)多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的需要個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的需要構(gòu)建可復(fù)用構(gòu)件，經(jīng)嚴(yán)格測試

35、和包裝后構(gòu)建可復(fù)用構(gòu)件，經(jīng)嚴(yán)格測試和包裝后存入可復(fù)用構(gòu)件庫存入可復(fù)用構(gòu)件庫51 應(yīng)用系統(tǒng)工程的目的是使用可復(fù)用構(gòu)件組裝應(yīng)用系統(tǒng)工程的目的是使用可復(fù)用構(gòu)件組裝應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)分析待開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)，設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)分析待開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)，設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，標(biāo)識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)所需的構(gòu)件構(gòu)，標(biāo)識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)所需的構(gòu)件在可復(fù)用構(gòu)件庫中查找合適的構(gòu)件（也可購買第在可復(fù)用構(gòu)件庫中查找合適的構(gòu)件（也可購買第三方的構(gòu)件）三方的構(gòu)件）特化選中的構(gòu)件，必要時(shí)作適當(dāng)?shù)男薷模赃m應(yīng)特化選中的構(gòu)件，必要時(shí)作適當(dāng)?shù)男薷模赃m應(yīng)該應(yīng)用系統(tǒng)的需要該應(yīng)用系統(tǒng)的需要開發(fā)那些未找到合適構(gòu)件的應(yīng)用部分開發(fā)那些未找到合適構(gòu)件的應(yīng)用部分組裝

36、應(yīng)用系統(tǒng)組裝應(yīng)用系統(tǒng)評(píng)價(jià)構(gòu)件的復(fù)用情況，以改進(jìn)可復(fù)用構(gòu)件，同時(shí)評(píng)價(jià)構(gòu)件的復(fù)用情況，以改進(jìn)可復(fù)用構(gòu)件，同時(shí)對新開發(fā)的部分進(jìn)行評(píng)價(jià)，并向構(gòu)件工程推薦候?qū)π麻_發(fā)的部分進(jìn)行評(píng)價(jià)，并向構(gòu)件工程推薦候選構(gòu)件選構(gòu)件52 根據(jù)根據(jù)AT&T、Ericsson、HP公司的經(jīng)驗(yàn)，公司的經(jīng)驗(yàn)，有的軟件復(fù)用率高達(dá)有的軟件復(fù)用率高達(dá)90%以上，產(chǎn)品上以上，產(chǎn)品上市時(shí)間可縮短市時(shí)間可縮短25倍，錯(cuò)誤率減少倍，錯(cuò)誤率減少510倍，開發(fā)成本減少倍，開發(fā)成本減少15%75%。盡管。盡管這些結(jié)論出自一些較好使用基于構(gòu)件開這些結(jié)論出自一些較好使用基于構(gòu)件開發(fā)的實(shí)例，但毫無疑問，發(fā)的實(shí)例，但毫無疑問，基于構(gòu)件的開基于構(gòu)件的開發(fā)模型對提高軟件生產(chǎn)率、提高軟件質(zhì)發(fā)模型對提高軟件生產(chǎn)率、提高軟件質(zhì)量、降低成本、提早上市時(shí)間量、降低成本、提早上市時(shí)間起到很大起到很大的作用的作用53 計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件 軟件工程軟件工程 軟件過程軟件過程 軟件過程模型軟件過程模型54在軟件工程活動(dòng)中，軟件工程師和管理人在軟件工程活動(dòng)中，軟件工程師和管理人員按照軟件工程的方法和原則，借助于計(jì)員按照軟件工程的方法和原則，借助于計(jì)算機(jī)及其軟件工具的幫助，開發(fā)、維護(hù)、算機(jī)及其軟件工具的幫助，開發(fā)、維護(hù)、管理軟件產(chǎn)品的過程稱為計(jì)算機(jī)輔助軟件管理軟件產(chǎn)品的過程稱為計(jì)算機(jī)輔助軟件工程工程55 軟件工具軟件工具是用來輔助計(jì)算機(jī)軟件的