XXXXXX大學軟件工程SOFTWARE

ENGINEERING教師：XXXXX2024教學目標：（1）理解軟件和軟件工程的相關概念；（2）了解軟件工程的發展歷程；（3）理解軟件的生命周期及階段任務；（4）掌握常用的軟件過程模型，能夠根據實際軟件項目選擇較合適的開發模型。第1章軟件工程概述1.1軟件

1.1.1軟件的概念程序軟件產品程序文檔數據是能夠完成預定功能的可執行的指令序列。是程序能夠適當操作的信息。是開發、使用和維護程序所需要的闡明性資料。程序數據文檔軟件可以形式化地表示如下：軟件=程序+數據+文檔1.1.1軟件的概念軟件是一種抽象的邏輯實體。1.1.2軟件的特點軟件是一種智力產品。軟件開發至今尚未擺脫手工開發方式。軟件需要維護。軟件產品010203按照軟件功能分類系統軟件支撐軟件應用軟件按照軟件規模分類微型軟件小型軟件中型軟件大型軟件超大型軟件按照服務對象分類通用軟件定制軟件1.1.3軟件的分類1.2軟件工程的產生1.2.1軟件生產的發展個人程序時代軟件是為某種特定型號的計算機設備而專門配置的程序。20世紀50年代201620世紀60年代軟件工程時代1968年首次提出了“軟件工程”這一概念。軟件作坊時代出現了若干高級程序設計語言，“軟件危機”現象爆發。20世紀70年代至今軟件產品不能滿足用戶的需求。軟件產品成本高，開發進度難以準確估計。軟件產品可維護性差。軟件產品質量差，可靠性得不到保證。軟件產品文檔不完備。軟件危機定義：軟件危機是指在軟件開發和軟件維護過程中所遇到的一系列問題。1.2.2軟件危機“軟件工程軟件工程是將系統化的、規范化的、可度量的途徑應用于軟件的開發、運行和維護的過程，即將工程化應用于軟件的方法的研究。1.3軟件工程1.3.1軟件工程概念工具方法過程

軟件工程方法學有三個要素：方法、工具和過程。方法是指完成軟件開發任務的技術方法；工具是指為方法的運用提供自動或半自動的軟件支撐環境；過程是指規定了完成任務的工作階段、工作內容、產品、驗收的步驟和完成準則。1.3.2軟件工程方法學結構化方法結構化方法采用自上向下、逐步求精的指導思想，把軟件開發工作劃分成若干個階段，每個階段相對獨立。面向對象方法面向對象方法采用自底向上和自頂向下相結合的方法，以對象建模為基礎，運用對象、類、消息傳遞、繼承、封裝等概念來構造軟件產品。1.3.2軟件工程方法學1.4軟件過程

國際標準化組織ISO將軟件過程定義為：“把輸入轉化為輸出的一組彼此相關的資源和活動”。1.4.1軟件生命周期軟件生命周期是指一個軟件從提出開發要求開始直到該軟件報廢為止的整個時期。1.可行性研究：可行性研究是對準備開發的軟件項目的可行性進行風險評估。一般從技術可行性、經濟可行性和操作可行性等方面進行分析，并形成可行性研究報告，由此決定軟件項目是否繼續進行下去。2.需求分析：需求分析是一個復雜的過程，其成功與否直接關系到軟件開發的成敗。需求分析以用戶需求為基本依據，從功能、性能、操作等多個方面，給出軟件完整的和準確的描述，從而形成軟件需求規格說明書。3.軟件設計：軟件設計就是把需求規格說明書中描述的功能可操作化，它可以分為概要設計和詳細設計兩個階段。概要設計旨在建立系統的總體結構，主要體現在模塊的構成與模塊接口兩個方面，形成概要設計說明書。詳細設計以概要設計為依據，確定每個模塊的內部細節，并形成詳細設計說明書，為編碼實現階段提供最直接的依據。4.編碼實現：編碼實現就是把詳細設計文檔中對每個模塊的算法描述轉換為使用某種程序設計語言實現的程序。在編碼實現過程中，必須遵守一定的標準和規范，這樣可以提高代碼的質量，并且便于后期維護。5.軟件測試：

軟件測試一般可以分為單元測試、集成測試、確認測試、系統測試和驗收測試等。通過軟件測試可以發現軟件中存在的缺陷，保證軟件產品的質量。6.軟件維護：

軟件產品交付后，還需要進行長期的軟件維護。軟件的維護過程，也是軟件的功能更新、版本升級的過程。通常情況下，軟件產品的質量越高，進行維護的工作量越小。1.4.1軟件生命周期1.4.2軟件過程模型定義：過程模型是一個包括軟件產品開發、運行和維護中有關過程、活動和任務的框架，這些過程、活動和任務覆蓋了從該軟件的需求定義到軟件使用終止的全過程。瀑布模型增量模型螺旋模型噴泉模型演化模型原型模型

瀑布模型是20世紀80年代之前最受推崇的軟件開發模型。瀑布模型的適用范圍：（1）適用于項目開始時需求已確定的情況；（2）開發人員對軟件的應用領域很熟悉。1.4.2軟件過程模型增量模型也稱為漸增模型。增量模型的適用范圍：（1）進行已有產品升級或新版本開發；（2）對所開發的領域比較熟悉而且已有原型系統。增量模型示意圖1.4.2軟件過程模型演化模型是一種有彈性的過程模式。演化模型示意圖1.4.2軟件過程模型

螺旋模型將瀑布模型與演化模型結合起來，加入了兩種模型均忽略了的風險分析。螺旋模型示意圖1.4.2軟件過程模型噴泉模型