第一章软件工程概论

软件工程（SoftwareEngineering）计算机科学与工程学院SchoolofComputerScience&Engineering缺乏项目计划项目缺乏过程控制，开发过程没有纳入配置管理项目之间的相互牵扯较多没有明确的的生命周期模型开发过程不可视缺乏质量保证意识，“专家”和“牛人”支撑企业没有需求管理措施开发存在的主要问题关注功能实现，缺乏对可测试性、可维护性等等质量属性方面的关注开发规程、规范、模板、检查单较少缺乏培训体系制定了一些规范和标准，但可操作性还不强，需要更新和完善缺乏IT支撑体系开发存在的主要问题不成熟组织软件项目的特征缺乏确定的软件过程和相应的管理和控制；即使给出了软件过程，也不严格的执行；管理是完全被动的，管理者采用的策略是救火式的，解决的时候也难以纵观全局，只顾眼前；由于缺乏有依据的估算，制订软件预算和生产计划时往往跟着感觉走，实际生产常常超标；如果强制在预定期限内完成，那么软件的功能和质量肯定是得不到保证；缺乏评价软件产品质量和解决产品缺陷和过程问题的客观基础。成熟组织软件项目的特征具有在企业范围内管理、控制软件开发和维护过程的能力；现有人员和新进人员均了解所遵循的软件过程，且工作活动均按照事先的计划完成；在定义好的软件过程中，所有项目和机构中的角色和责任分明；制定的计划是有效的且与实际的工作进展一致；软件过程在必要时可按照一定规则和程序加以修改；软件产品和过程的具有一定的可控性。这主要体现在：成熟组织软件项目的特征管理者能够监督软件产品的质量和生产过程；具有客观的和定量化的措施来判断产品质量并分析产品与生产过程中的问题；计划和预算有章可循，它是基于历史数据的，从而是实际可行的；预算的结果，包括成本、时间表、产品功能和质量等，通常能够达到；有关的参与者完全理解遵循软件过程的价值并认真地遵循之；具有支撑软件过程的基础设施，如标准过程库、历史数据库等。不成熟组织软件项目的结果救火英雄辈出错误付出高昂代价员工积极性降低企业生存压力受到严重挑战……数/KLOC软件Bug率对比0.5公司SEI7.3Bug率数据分析问题所占百分比错误类型XX产品XX版本问题按错误分布统计图14.214.814.84.833.118.3接口需求编码逻辑设计其他数据分析问题所占百分比错误类型设计问题分布7.141.119.7设计思想错误设计缺陷更改设计新增设计32.1数据分析问题所占百分比错误类型需求问题分布244需求不明确需求不合理新增需求72数据分析原微软全球技术中心总经理唐俊会见朱鎔基时分析中国软件企业的不足：中国软件企业缺乏标准化的研发模式，缺乏了解正规的软件研发流程的管理人员，缺乏真正熟悉软件开发流程的高级程序员。专家言论印度软件产业现状：

2002年软件产值为101亿美元、出口76.8亿美元，估计在2008年为850亿美元，出口500亿美元。全球最大的500家公司中有200多家采用印度软件，美国最大的100家公司几乎100%把印度作为国外软件的首选地。印度成功的经验：

CMM流程化管理，全球CMM五级组织有42家，CMM四级组织有87家，印度有80多家。印度模式如何搜集、管理和使用信息，将决定你在竞争中的输赢。中国不缺少软件人才，缺少的只是群体作业和协同发展的全球战略眼光以及市场运作的能力。——比尔·盖茨软件发展存在的问题硬件的发展一直超过软件，难以发挥硬件的潜能建造程序的能力远远不能满足人们对新程序的需求，不能满足商业和市场的要求。软件的可靠性越来越重要。软件失败，会造成巨大的经济损失，有可能带来灾难。拙劣的设计和资源的缺乏难以支持和增强已有软件。产业的观点为什么需要长时间才能结束开发？为什么成本如此之高？为什么不能在软件交付给客户之前就发现所有的错误？为什么软件开发过程中我们难以度量其进展？老化的软件工厂软件的竞争这种关注最终导致软件工程实践的出现软件技术面临的问题规模复杂性生产率Exchange2000Windows2000项目经理25人约250人开发人员140人约1700人测试人员350人约3200人Windows95有1000万行代码Windows2000有5000万行代码Exchange2000和Windows2000开发人员结构软件危机的主要特征软件开发周期大大超过规定日期;软件开发成本严重超标;软件质量难于保证改正一个问题需付出的代价需求分析结构设计详细设计编码集成测试系统测试现场改正一个问题的估计费用改正一个问题估计的工作量20200200010005.02.50.050.5(美元)(人天)成功没有那么轻易到来31%53%16%SuccessfullyChallengedCanceled成功与失败成功的标准：用户在用用户可很容易做完要做的事失败的根本原因：开发人员写出的东西达不到用户要求(人的问题.技术问题)处在十字路口的中国软件产业主权大国必须建立基于自主技术的、完整的软件产业体系。软件本国提供率：中国1/3左右，美国97%“印度模式”还是“中国模式”软件人才结构不合理，缺乏中高级软件人才，软件人员缺乏软件工程化的概念。软件工程的定义1IEEE【IEE83】给出的软件工程定义：“软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法。”IEEE【IEE93】给出了一个更加综合的定义：“将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程，即将工程化应用于软件中。”软件工程的定义2软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理开发软件的工程。它借鉴传统工程的原则、方法，以提高质量，降低成本为目的。软件工程的定义3软件工程是一门交叉学科软件工程的主要研究内容:软件开发技术:软件开发方法学软件开发过程软件工具和软件工程环境软件工程管理:软件管理学软件经济学软件心理学软件工程所包含的内容不是一成不变的，随着人们对软件系统的研制开发和生产的理解。应用发展的眼光看待它。质量焦点软件工程一种层次化技术Softwareengineeringlayers软件工程三个要素：过程、方法、工具过程方法工具三要素：方法、工具和过程软件工程方法包括了多方面的任务，如项目计划与估算、软件系统需求分析、数据结构、系统总体结构的设计、算法的设计、编码、测试以及维护等。软件工具为软件工程方法提供了自动的或半自动的软件支撑环境。如CASE、ISEE等。软件工程过程则是将软件工程的方法和工具综合起来以达到合理、及时地进行计算机软件开发的目的。过程定义了方法使用的顺序、要求交付的文档资料、为保证质量和协调变化所需要的管理、及软件开发各个阶段完成的里程碑。软件工程过程特性易理解性可见性可支持性可接受性可靠性健壮性可维护性速度工程是对技术（或社会）实体的分析、设计、建造、验证和管理。因此工程须回答下列问题：要解决的问题是什么？要用于解决该问题的实体具有什么特点？如何实现该实体（解决方案）？如何建造该实体？采用什么方法去发现该实体设计和建造过程中产生的错误？当该实体的用户要求修改、适应和增强时，如何支持这些活动？软件工程的一般视图与一般软件工程相关的三个阶段：定义阶段集中于“做什么”：涉及所要处理的信息、所需完成的功能和性能、所拟具有的系统行为、所想建造的界面、设计约束以及系统的评价标准等。包括三个主要任务：系统或信息工程；软件项目计划；需求分析。开发阶段集中于“如何做”：涉及数据如何结构化、功能如何转换为软件体系结构、过程细节如何实现、界面如何表示、设计如何转换成程序设计语言（或非过程语言）、测试如何执行。包括三个主要任务：软件设计；代码生成；软件测试。软