第1章 软件工程.ppt

软件工程 湘潭大学信息工程学院 湘潭大学信息工程学院 2 21 内容 湘潭大学信息工程学院 3 21 软件 对软件的偏见或误解软件就是程序 软件开发就是编写程序编完了程序 就一切OK了掌握了最新的语言和工具 就能写程序了软件是灵活的 软件的修改很容易软件的定义 程序 在运行时 能提供所希望的功能和性能的指令集数据 使程序能够正确运行的数据结构文档 描述程序研制过程 方法及使用的文档 软件 程序 湘潭大学信息工程学院 4 21 软件危机起源 60年代中期以前 软件的特点表现为规模小 软件开发人数少 因此 软件设计通常是在人们头脑中进行的一个隐含过程 仅保存程序清单 其他文档没有保存下来 从60年代中期开始 软件规模和复杂度变大 软件数量急剧增加 但开发方式仍然沿用早期的个体化软件开发方法 造成大量软件维护量巨大甚至是不可维护的 错误无法修改不能适应用户需求的变化可移植性和适应性差 软件危机 湘潭大学信息工程学院 5 21 软件危机定义和表现 软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题 软件危机表现在 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确用户对 已完成的 软件系统不满意的现象经常发生软件产品的质量往往靠不住软件常常是不可维护的软件通常没有适当的文档资料软件开发生产率提高的速度 既跟不上硬件的发展速度 也远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势 湘潭大学信息工程学院 6 21 软件危机表现 1995年美国斯坦迪申咨询公司对美国365位信息技术高层经理人员管理的8380个项目进行调查研究 得到如下结论 信息技术项目正处于一个混沌的状态平均成功率为16 50 的项目需要补救34 的项目彻底失败平均超出时间为222 实际成本是估计成本的189 性能与功能只达到要求的61 湘潭大学信息工程学院 7 21 产生软件危机的原因 软件是计算机系统中的逻辑部件 缺乏 可见性 软件规模庞大 复杂性随着规模的增加而呈指数增长 管理和控制软件开发过程相当困难 软件开发像织网 硬件开发像堆积木 湘潭大学信息工程学院 8 21 产生软件危机的原因 与软件开发和维护有关的许多错误认识和作法的形成 可以归因于在计算机系统发展的早期阶段软件开发的个体化特点 忽视软件需求分析的重要性软件开发缺乏正确的理论指导 过分依靠个人技巧和创造性轻视软件维护 维护费用占总费用的55 70 湘潭大学信息工程学院 9 21 消除软件危机 首先应该对计算机软件有一个正确的认识 应该推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功的技术和方法 并且研究探索更好更有效的技术和方法 尽快消除在计算机系统早期发展阶段形成的一些错误概念和做法 应该开发和使用更好的软件工具 总之 为了消除软件危机 既要有技术措施 方法和工具 又要有必要的组织管理措施 软件工程正是从管理和技术两方面研究如何更好地开发和维护计算机软件的一门新兴学科 湘潭大学信息工程学院 10 21 内容 湘潭大学信息工程学院 11 21 软件工程定义 1968年北大西洋公约组织在德国召开国际会议 在这次会议上正式提出 软件工程 软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科软件工程就是采用工程的概念 原理 技术和方法来开发与维护软件 把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来 以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它目的 开发与维护软件目标 经济 高质量方法 采用工程的概念 原理 技术和方法把管理技术和技术方法结合起来 湘潭大学信息工程学院 12 21 软件工程知识体系 涉及软件的方方面面都是软件工程研究的范围 湘潭大学信息工程学院 13 21 软件工程基本原理 用分阶段的生命周期计划严格管理应该把软件生命周期划分为若干阶段 并相应地制定出切实可行的计划 然后严格按计划对软件开发与维护工作进行管理坚持进行阶段评审软件质量保证不能等到编码阶段结束之后再进行 理由 第一 大部分错误是在编码之前造成的 第二 错误发现与改正得越晚 付出的代价越高 在每个阶段都进行严格的评审 以便尽早发现在软件开发过程中的错误 湘潭大学信息工程学院 14 21 软件工程基本原理 湘潭大学信息工程学院 15 21 软件工程基本原理 实行严格的产品控制软件开发过程中改变需求是难免的 不能禁止客户提出的需求变化 要依靠科学的产品控制技术来顺应客户要求 产品控制中主要是实行基准配置管理 基准配置又称为基线配置 是经过阶段评审后的软件配置成分 即各阶段产生的文档或程序代码 基准配置管理也称为变动控制 一切有关修改软件的建议特别是涉及到对基准配置的修改建议 都必须按照严格的规程进行评审 获得批准后才能实施修改 绝不能随意修改 湘潭大学信息工程学院 16 21 软件工程基本原理 采用现代程序设计技术结果应能清楚地审查软件产品是逻辑产品 软件开发人员的工作进展情况可见性差 难以准确度量 从而开发过程难于评价和管理 应根据软件开发项目的总目标和完成期限 规定开发组织的责任和产品标准 使所得到的结果能够清楚地审查 开发小组的人员应该少而精承认不断改进软件工程实践的必要性 湘潭大学信息工程学院 17 21 软件工程方法学 通常把在软件生命周期全过程中使用的一整套技术的集合称为方法学 也称为范型 软件工程方法学包括三个要素 方法 工具和过程 方法是完成软件开发的各项任务的技术方法 回答 如何做 的问题 工具是为方法的运用提供自动的或半自动的软件支撑环境 过程是为了获得高质量的软件所需要完成的一系列任务的框架 它规定了完成各项任务的工作步骤 湘潭大学信息工程学院 18 21 软件工程方法学 活动1 活动2 活动3 活动4 活动5 过程 方法 工具 指导 支持 方法 工具 指导 支持 湘潭大学信息工程学院 19 21 软件工程方法学 目前使用得最广泛的软件工程方法学 分别是传统方法学和面向对象方法学 传统方法学 结构化范型 采用结构化技术来完成软件开发的各项任务 并使用适当软件工具或软件工程环境来支持结构化技术的运用 结构化技术起源于60年代末期 强调自上而下的开发方法 把大问题逐步分解成小的模块 结构化范型技术要么面向行为 对数据的操作 要么面向数据 数据和对数据的处理是密切相关的 人为分离成两部分 自然会造成软件开发和维护的难度 湘潭大学信息工程学院 20 21 软件工程方法学 目前使用得最广泛的软件工程方法学 分别是传统方法学和面向对象方法学 面向对象方法学把数据和行为看成同等重要 是一种以