里仁学院 《软件工程》 第1章 绪论

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软件工程知识体（SWEBOK）
SWEBOK
软件 软件 软件 软件 工程 软件 软件 软件 软件 软件 软件 配置 工程 工程 工具 需求 设计 构造 测试 维护 质量 管理 管理 过程 和方 法
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目前，软件工程已成为计算机学科下5个独立学科 之一：
– 软件工程： 软件工程化构建、维护、管理 – 计算机科学： 算法分析，形式化语法，语言 – 计算机工程： 软、硬件原理 – 信息系统： – 信息技术： 硬件、网络、数据库 运用计算机、网络、通信技术对 信息进行生产、感测、处理、交换 和传播
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1.1.1 软件危机
软件发展早期阶段的特点 软件危机的爆发和表现 软件危机产生的原因 消除软件危机的途径 软件工程学的诞生
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1.1.1.1 软件发展早期阶段的特点
程序设计时代（1946~1956）
– 电子管计算机时代（1946~1959） – 科学计算用途（e.g. SAGE, SABRE） – 汇编、FORTRAN – 软件开发特点：
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1.1.2.3 软件工程的基本原理
著名软件工程专家 B.W.Boehm于1983年在一篇论文 中提出了软件工程的 7 条基本原理（是确保软件产 品质量和开发效率的原理的最小集合）：
– 用分阶段的生命周期计划严格管理 – 坚持进行阶段评审（里程碑，milestone） – 实行严格的产品控制（基线控制，baseline control） – 采用现代程序设计技术（OOP） – 结果应能清楚地审查，提高开发过程的可见性 – 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
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典型的需求定义语言有PSL语言（Problem Statement Language问题陈述语言）
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功能性语言 功能性语言用来书写软件功能规约。 软件功能规约是软件功能的严格而完整的 陈述。通常它只刻画软件系统“做什么”的 外部功能，而不涉及系统“如何做”的内部 算法。
典型的功能性语言有广谱语言、Z语言。
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内容摘要
计算机软件
软件工程
软件过程
软件过程模型
敏捷软件开发 CASE工具与环境
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1.3 软件过程
软件过程是软件生存周期中的一系列相关的过程。过程是活 动的集合，活动是任务的集合。 软件过程有三层含义： 个体含义，即指软件产品或系统在生存周期中的某一 类活动的集合，如软件开发过程，软件管理过程等； 整体含义，即指软件产品或系统在所有上述含义下的 软件过程的总体； 工程含义，即指解决软件过程的工程，它应用软件工 程的原则、方法来构造软件过程模型，并结合软件产 品的具体要求进行实例化，以及在用户环境下的运作， 以此进一步提高软件生产率，降低成本。
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产品在交付前，对客户来说，一切都是不可见的。
没有长远目标，管理员通常只关注解决任何当前的 危机。
由于没有实事求是地估计进度、预算，因此他们经 常超支、超时。当最后期限临近，他们往往在功能 性和质量上妥协，或以加班加点方式赶进度。
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2. 成熟的软件组织 具有全面而充分的组织和管理软件开发和维护过程 的能力。 管理员监视软件产品的质量以及生产这些产品的过 程。 制定了一系列客观基准来判别产品质量，并分析产 品和过程中的问题。 进度和预算可以按照以前积累的经验来制定，结果 可行。预期的成本、进度、功能与性能和质量都能 实现，并达到目的。

• 软件危机产生的原因 ✓ 软件危机的产生，一方面和软件本身的特性有
关，另一方面和软件开发与维护的方法不当有 关；
✓ 软件开发涉及两方面E用v户a和l软ua件t开io发n人o员n，ly用. ted wi户 人th熟员A悉熟s本悉p专计o业算s业机e务但.S但不l不 了id熟 解e悉 用s计 户fo算 的r机 专.， 业N软 。E件T开3发.5 Client Profile 5.2
软件危机----软件危机的表现
• 软件危机的表现 ✓ 软件的复杂性越来越高，“手工作坊”式的
软件开发方式已无法满足要求；
✓E软v件a开lu发a的ti成o本n与o进n度ly严. 重估计不足； ted with Aspose.S✓li软de件s开发fo周r期.N长；ET 3.5 Client Profile 5.2
• 软件基本概念 • 计算机软件的发展 • 软件危机 Evaluation only. ted •wi软thC件Aos工ppyo程risge学h.tS2li0d1e9s-f2o0r1.N9 EATsp3o.s5eCPliteynLt tPdr.ofile 5.2 • 软件生命周期
软件基本概念
• 软件的定义
本划定出工程进度表。软件定义，划分为三
Copyright 20个1阶9段-2，0即1问9题A定义s、p可o行se性研P究t和y需L求td分. 析。 • 软件开发，是实现前一个时期定义的软件。 它包含四个阶段：总体设计、详细设计、编 码与单元测试、综合测试。 • 软件维护的任务，是使软件能够持久地满足 用户的需求。
Bill Gates Win EGUvI阿a伦lu·凯atiAoPnPLEoIn,II斯ly蒂. 芬
求伯君
ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2

计算机应用范围及规模的迅速扩大
– 软件的复杂性随规模呈指数级上升
• 开发一个具有一定规模和复杂性的软件系统及 编写一个简单的程序不一样
– 正如建设狗窝和高楼大厦
软件危机的原因(2)
软件的“实质性”困难：复杂性，一致性、 易变性、不可见性。
– 包括开发和管理，技术及非技术的，等方方面面 – 软件是逻辑产品，系统中的错误难以消除;质量问
徐
《软件工程》
州
SoftwareEngineering
工
程
学
院
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在一些人眼里，今天的软件开发似乎已 成为简单的事情，已有不少很好的开发工 具和软件库，软件开发人员训练有素，都强 烈渴望去编写很酷的软件，可以在几天的时 间里编写出一个相当复杂的软件。但是为什么 有一些软件能够得到用户的喜欢，而另一些 则不能？为什么有些软件能够在市场上成功 ，而有些则受到冷落？由此可见，开发软件 并不一定难，难就难在如何开发有用的软件。
– 软件的发展还跟不上硬件的步伐。 – ｛软件生产率提高4%-7%/每年｝
Software Crisis：主要表现(4)
软件质量极其低劣
– 例如，60年代IBM的OS/360操作系统。它共有4000 多个模块、100万行指令，共投入5000人年，耗资5 亿美元，但在交付使用的系统中仍找出2000个以上 的错误。
– 据研究结果统计： – 只有15%的项目是按计划完成的。 – 仅有10%的项目是按费用计划完成的。 – 平均超出50%
造成用户不满，开发者丧失信心
Software Crisis：主要表现(2)
软件费用急剧上涨
– 年增长率达12%。原因：硬件性能价格比迅 速下降（在30年内提高了6个数量级，或每 二年翻一翻），扩大了计算机的应用，而 软件的开发成本却十分昂贵。