软件危机 优质课件

软件危机一.软件危机简介软件危机(Software Crisis) 是计算机软件在它的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。

概括地说，主要包含两方面的问题：如何开发软件，怎样满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断膨胀的已有软件。

软件危机的原因与软件流程的整体复杂度以及软件工程这领域的不成熟有关。

这些危机可用许多方式列出：专案的进行超出预算。

专案的进行超出时间。

软件的品质低落。

软件常常不符合需求。

专案往往不能操纵和程式码难以维护。

软件危机至少有一部分可借由各式各样的流程和方法的实作来解决。

二.软件危机的危害“软件危机”使得人们开始对软件及其特性进行更深一步的研究，人们改变了早期对软件的不正确看法。

早期那些被认为是优秀的程序常常很难被别人看懂，通篇充满了程序技巧。

现在人们普遍认为优秀的程序除了功能正确，性能优良之外，还应该容易看懂、容易使用、容易修改和扩充。

程序设计语言虽然为计算机的应用开拓了无比广阔的前景，但游荡在软件世界的幽灵——“软件危机”依然存在。

因为软件的开发不仅受到程序设计的方法、结构的制约，而且受到开发周期以及软件开发成本的限制，更重要的是软件质量的保障与其程序设计的正确性关系极大。

如果所开发的软件其可靠性得不到保障，在运行中将会产生不堪设想的严重后果。

最为突出的例子是美国IBM公司于1963年～1966年开发的IBM360系列机的操作系统。

该软件系统花了大约5 000人一年的工作量，最多时，有 1000人投入开发工作，写出近100万行的源程序。

尽管投入了这么多的人力和物力，得到的结果却极其糟糕。

据统计，这个操作系统每次发行的新版本都是从前一版本中找出1000个程序错误而修正的结果。

可想而知，这样的软件质量糟到了什么地步。

难怪该项目的负责人F·D·希罗克斯在总结该项目时无比沉痛地说：“……正像一只逃亡的野兽落到泥潭中作垂死挣扎，越是挣扎，陷得越深，最后无法逃脱灭顶的灾难，……程序设计工作正像这样一个泥潭……一批批程序员被迫在泥潭中拼命挣扎，……，谁也没有料到问题竟会陷入这样的困境……。

第一讲.软件危机与软件工程第一讲软件危机与软件工程在当今数字化的时代，软件已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。

从智能手机上的各种应用程序，到企业的管理系统，再到国家的关键基础设施，软件的身影无处不在。

然而，在软件的发展历程中，并非一帆风顺，而是经历了诸多挑战和困难，其中最为突出的就是软件危机。

那么，什么是软件危机呢？简单来说，软件危机指的是在软件开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。

这些问题包括但不限于软件开发成本和进度的失控、软件质量的低下、软件的维护困难等等。

在过去，软件开发常常被视为一种个体化的艺术创作，缺乏规范的方法和流程。

开发人员往往凭借个人的经验和直觉来进行开发，这导致了软件开发的效率低下和质量不稳定。

而且，由于对软件需求的理解不够准确和全面，很多软件在开发完成后并不能满足用户的实际需求，需要进行大量的修改和返工，这不仅浪费了时间和资源，还严重影响了软件的交付进度。

此外，软件的规模和复杂度也在不断增加。

过去，一个简单的程序可能只有几百行代码，而现在，一些大型的软件系统可能拥有数百万甚至数千万行代码。

这种规模的增长使得软件开发和维护变得异常困难。

代码的复杂性导致了理解和修改的难度加大，容易引入新的错误，而且软件的测试和调试也变得更加耗时和费力。

软件危机给软件开发带来了巨大的困扰，严重制约了软件行业的发展。

为了解决这些问题，软件工程应运而生。

软件工程是一门致力于研究软件开发和维护的方法、技术和管理的学科。

它的目标是提高软件开发的效率和质量，降低开发成本，增强软件的可维护性和可扩展性。

软件工程强调采用规范化、系统化的方法来进行软件开发。

在软件开发的早期阶段，就需要对软件的需求进行详细的分析和定义，确保开发出来的软件能够真正满足用户的需求。

同时，软件工程还引入了一系列的开发模型，如瀑布模型、迭代模型、敏捷开发模型等，以适应不同类型和规模的软件项目。

在软件设计阶段，软件工程注重软件的架构设计和模块划分，通过合理的设计来提高软件的可维护性和可扩展性。

第一讲软件工程概述(软件危机)软件工程概述(软件危机)1·软件工程的定义软件工程是一门工程学科，旨在应用系统性、可量化的方法来开发和维护软件。

它涉及软件开发的各个方面，包括软件需求分析、设计、编码、测试和维护等。

2·软件发展的历史2·1 软件危机的出现在20世纪60年代末和70年代初，随着计算机应用的快速发展，软件开发面临了一系列的问题，被称为软件危机。

这些问题包括项目延期、成本超支、质量低下等。

2·2 软件危机的原因软件危机的主要原因包括：2·2·1 需求不明确在软件开发过程中，需求的变化和需求不明确是导致软件危机的主要原因之一。

客户往往无法准确地描述他们的需求，而开发人员也往往无法准确地理解需求。

2·2·2 缺乏有效的管理方法软件开发过程往往缺乏有效的管理方法，导致项目进展缓慢、进度不可控、团队合作不顺畅等问题。

2·2·3 技术限制和约束过去的软件开发技术受到硬件性能和软件工具的限制，导致开发效率低下和质量不可靠。

3·软件工程的基本原理和方法3·1 需求工程需求工程是软件工程的关键环节，旨在通过系统的方法来理解、分析和定义软件系统的需求。

3·2 结构化设计结构化设计是一种将软件系统划分为各个模块，并定义它们之间的关系的方法。

3·3 面向对象设计面向对象设计是一种将软件系统设计为一组相互协作的对象的方法。

它包括类的定义、继承和多态等概念。

3·4 软件测试软件测试是验证和验证软件系统是否满足要求的过程。

它包括单元测试、集成测试、系统测试等不同层次的测试。

3·5 软件维护软件维护是指对已发布的软件进行修改、优化和错误修复的过程。

4·软件工程的发展趋势4·1 敏捷开发敏捷开发是一种以迭代、增量和协作为核心的开发方法。

它强调灵活性、快速反馈和适应性。

第一讲软件工程概述(软件危机)第一讲软件工程概述(软件危机)软件工程是一门综合性学科，旨在研究如何以科学的方法，规范的过程和工程化的方式开发、维护和管理软件系统。

软件工程的发展离不开软件危机的触发和推动。

本文将详细介绍软件工程概述以及软件危机的背景和原因。

1.软件工程的定义和范畴1.1 软件工程的定义1.2 软件工程的发展历程1.3 软件工程的目标和原则1.4 软件工程的生命周期2.软件危机的背景和原因2.1 软件危机的概念2.2 软件危机的背景2.3 软件危机的原因2.4 软件危机的影响和后果3.软件危机的解决方案3.1 软件过程改进3.2 软件工程方法学3.3 软件工程工具和环境3.4 软件工程的标准和认证4.软件工程的未来趋势4.1 敏捷开发和DevOps4.2 和机器学习在软件工程中的应用4.3 云原生和微服务架构4.4 软件工程与其他学科的交叉融合附录：________本文档涉及附件：________法律名词及注释：________1.版权法：________指规范作品著作权及相应权利的法律法规。

2.专利法：________指规范发明、实用新型和外观设计专利权的法律法规。

3.商标法：________指规范商标注册、商标权利保护和商标侵权行为处罚的法律法规。

4.反不正当竞争法：________指规范商业主体之间竞争行为的合法性和合规性的法律法规。

附件：________法律名词及注释：________1.版权法：________指规范作品著作权及相应权利的法律法规。

2.专利法：________指规范发明、实用新型和外观设计专利权的法律法规。

3.商标法：________指规范商标注册、商标权利保护和商标侵权行为处罚的法律法规。

4.反不正当竞争法：________指规范商业主体之间竞争行为的合法性和合规性的法律法规。

第一讲软件工程概述(软件危机)软件危机在计算机科学发展的早期，软件开发的过程中出现了一系列严重的问题，被称为软件危机。

软件危机主要表现在以下几个方面：1. 项目延期和超预算软件开发项目常常会因为技术、人员或者需求变更等原因导致延期和超预算。

这让开发者和客户都感到沮丧，并对软件开发过程的可行性和有效性产生质疑。

2. 软件质量低下由于软件开发的复杂性，很容易出现缺陷和错误。

软件质量低下会导致系统不稳定、易于崩溃、功能不完备等问题。

3. 缺乏可维护性和可重用性由于缺乏系统化的工程方法和设计规范，很多软件很难进行维护和重用。

这不仅增加了开发者的工作量，也浪费了大量的时间和资源。

4. 项目管理困难软件开发涉及多个工作环节和不同的团队成员，项目管理的难度非常大。

缺乏有效的管理方法和工具，往往导致项目进度难以掌控，人员协调困难等问题。

软件工程的出现为了解决软件危机所带来的问题，软件工程这一概念应运而生。

软件工程旨在通过系统化的方法和工程化的思维来开发和维护软件。

1. 系统化的方法软件工程提供了一套系统化的方法，包括需求分析、系统设计、编码、测试等环节，以确保软件开发过程的可控和可靠性。

2. 工程化的思维软件工程借鉴了工程学科的思维方式，将软件开发过程看作是一个工程项目，强调规划、设计、组织和管理等方面。

3. 软件开发生命周期软件工程将软件开发过程划分为不同的阶段，形成了软件开发生命周期的概念，包括需求分析、设计、编码、测试、发布等阶段。

每个阶段都有不同的任务和目标，确保软件开发的高质量和高效率。

4. 软件工程的原则和方法软件工程提出了一系列原则和方法，如模块化、结构化、面向对象、迭代开发、敏捷开发等，用来指导和规范软件开发过程。

软件工程是解决软件危机的一种有效途径。

通过系统化的方法和工程化的思维，可以提高软件开发的质量和效率，降低项目风险和成本。

软件工程对于现代社会的发展具有重要的意义，对于软件开发者和项目管理者来说，也是必不可少的知识和技能。

第一讲软件工程概述(软件危机)软件危机的背景和概念软件危机是指在软件开发过程中，出现了大量的开发延期、超出预算和质量问题的现象。

这种危机主要是由于软件工程领域在早期阶段的蓬勃发展，导致了开发过程的混乱和不规范，也暴露了软件复杂性带来的挑战。

软件危机的存在对于软件行业的发展和应用产生了重要的影响。

软件危机的原因和表现软件危机的产生主要有以下几个原因：1. 项目管理不规范：许多早期软件项目缺乏清晰的目标和明确的需求，在项目开发过程中缺乏有效的管理和控制手段，导致项目进展缓慢和低效。

2. 软件复杂性增加：随着软件规模的不断扩大和功能的不断增加，软件系统变得越来越复杂，而人类对于复杂系统的认知和理解能力有限，这给软件开发带来了很大的困难。

3. 缺乏有效的开发方法和工具：早期的软件开发方法和工具相对较为简单和粗糙，无法满足软件开发过程中的需求，导致开发过程存在很多不确定性和风险。

软件危机的表现主要体现在以下几个方面：1. 延期交付：很多软件项目无法按照原定的计划和时间要求准时交付，导致项目进度拖延和成本增加。

2. 超出预算：由于开发过程中存在不确定性和风险，许多软件项目的开发成本超出了最初的预算，给项目管理带来了很大的压力。

3. 质量问题：软件开发过程中的不规范和管理不足导致了软件质量的下降，出现了很多的缺陷和bug。

软件工程的发展和作用为了解决软件危机带来的问题，软件工程作为一门新兴的学科逐渐兴起并取得了长足的发展。

软件工程的主要目标是通过建立一套科学的方法论和规范，来管理和控制软件开发过程，以提高软件开发的效率和质量。

软件工程的发展主要经历了以下几个阶段：1. 软件危机阶段：这个阶段主要是软件工程学科的起源阶段，人们开始意识到软件开发过程中存在的问题和挑战，并提出了一些初步的解决方案。

2. 软件工程方法论阶段：在这个阶段，软件工程学科逐渐形成了一套方法论体系，包括需求分析、设计、编码、测试等各个方面的方法和技术。

1.2软件危机1.2软件危机软件危机的产⽣及概念“软件”这个名词的正式提出是在1958年，⽽在1968年的NATO会议上，软件危机这个名词就被提出来了，难道仅仅过了⼗年功夫，软件的发展就到了危急关头了？什么是软件危机呢？它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。

这些问题包括：项⽬超出预算、项⽬超过计划完成时间、软件运⾏效率很低、软件质量差、软件通常不符合要求、项⽬难以管理并且代码难以维护、软件不能交付等。

最终导致的后果：软件的效率和质量急剧下降。

案例1、IBM亏死•1961到1964年期间由IBM公司开发操作系统。

该系统共约100万条指令，花费了5000个⼈年，开发总投资5亿美元，达到了当时美国研究原⼦弹的曼哈顿计划投资20亿美元的1/4。

结果却令⼈沮丧，错误多达2000个以上，最终也没能完全实现当初的设想。

•不过，该项⽬总⼯程师Frederick Brooks后来总结此次经验教训，写了⼀本软件⼯程领域的经典著作《⼈⽉神话》，他本⼈更在1999年获得了计算机领域的最⾼奖——“图灵奖”。

2、美国⽕箭爆炸因为某个参数写错，导致最终不得不销毁⽕箭。

3、美国银⾏亏⼤钱•美国银⾏1982年进⼊信托商业领域，并规划发展信托软件系统。

•项⽬原订预算2千万美元，开发时程9个⽉，预计于1984年12⽉31⽇以前完成，后来⾄1987年3⽉都未能完成该系统，期间已投⼊6千万美元。

•美国银⾏最终因为此系统不稳定⽽不得不放弃，亏了很多亿。

时代趋势软件成本⽇益增加从最开始占成本的不到百分之20，到现在占百分之⼋⼗左右。

软件技术进步 < 需求增长随着计算机技术的发展，⼈们对计算机的需求也在不断的提⾼，⼈们希望软件能办到更多的事情。

然⽽，当时的计算机技术进步程度并不能够完全满⾜⼈们⽇益增长的需求，所以开发者只能通过不断增加软件复杂度来弥补技术进步与需求增长之间的差距。

客观问题尚且可以通过技术的进步降低软件复杂度得以解决，⽐如，机器学习的应⽤曾经陷⼊停滞，但由于GPU技术的登台解决了性能问题从⽽使得⼈⼯智能进⼊了新的时代；主观问题则是通过技术进步也⽆法解决的，必须让开发者具备对软件开发的正确理解。

软件危机落后的软件生产方式无法满足迅速增长的计算机软件需求，从而导致软件开发与维护过程中出现一系列严重问题的现象。

20 世纪60年代以前，计算机主要为电子管计算机，体积大，速度慢，性能较差，计算机刚刚投入实际使用，软件设计往往只是为了一个特定的应用而在指定的计算机上设计和编制，采用密切依赖于计算机的机器代码或汇编语言，软件的规模比较小，文档资料通常也不存在，很少使用系统化的开发方法，设计软件往往等同于编制程序，基本上是个人设计、个人使用、个人操作、自给自足的私人化的软件生产方式。

1964年4月，以IBM360为代表德大容量、高速度的计算机—集成电路计算机出现，使计算机的应用范围迅速扩大，软件开发急剧增长。

高级语言开始出现；操作系统的发展引起了计算机应用方式的变化；大量数据处理导致第一代数据库管理系统的诞生。

软件系统的规模越来越大，复杂程度越来越高，软件可靠性问题也越来越突出。

原来的个人设计、个人使用的方式不再能满足要求，迫切需要改变软件生产方式，提高软件生产率，软件危机开始爆发。

早期出现的软件危机主要表现在：①软件开发费用和进度失控。

费用超支、进度拖延的情况屡屡发生。

有时为了赶进度或压成本不得不采取一些权宜之计，这样又往往严重损害了软件产品的质量。

②软件的可靠性差。

尽管耗费了大量的人力物力，而系统的正确性却越来越难以保证，出错率大大增加，由于软件错误而造成的损失十分惊人。

③生产出来的软件难以维护。

很多程序缺乏相应的文档资料，程序中的错误难以定位，难以改正，有时改正了已有的错误又引入新的错误。

随着软件的社会拥有量越来越大，维护占用了大量人力、物力和财力。

进入80年代以来，尽管软件工程研究与实践取得了可喜的成就，软件技术水平有了长足的进展，但是软件生产水平依然远远落后于硬件生产水平的发展速度。

为此，1968 年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦德国召开国际会议，第一次讨论软件危机问题，并正式提出“软件工程”一词，从此一门新兴的工程学科——软件工程学——为研究和克服软件危机应运而生。