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软件工程导论(全)张海藩PPT课件

软件工程导论(全)张海藩PPT课件

与方法。
张
主要内容包括：软件工程概述、软件生存周期及软件
海 藩
需求分析、软件设计方法、软件测试技术等。 通过本课程的学习，使学生能真正的从中了解软件开
发的整个过程。为了让学生真正得以实践，结合实际软件
开发项目，让学生从问题定义开始，经过可行性研究、需
求分析、概要设计、详细设计、编码直到最后要对自己开
软制品
张
(软体)
海
藩
软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分。 它包括程序、数据及其相关文档的完整集合。
2020/8/1
软
件 工
2、软件特点
程
导
. 软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体
. 软件的生产与硬件不同
. 在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械
张
磨损，老化问题
海
藩
失
磨合
修改点 失
实际曲线
张 海 藩
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。
微软凌小宁博士
2020/8/1
支持管理： 标准检验程序 库管理程序
2020/8/1
软
件 工
2、按软件的规模进行划分
程 导
按开发软件所需的 人力、时间以及完成的
源代码行数。
张 海
类别
参加人数
研制期限 产品规模(源代码行数)
藩
微型
1
1-4周
约500行

软件工程导论(共65张PPT)可编辑全文

软件工程导论(共65张PPT)可编辑全文
–期刊管理系统之借阅子系统
– 学生选课系统 软件
Microsoft Visio; Rational Rose
高级程序语言 作业递交方式：
来信标题注明 ：班级 、学号、姓名、章节
第1章 软件工程学概述
1.1 软件危机
软件危机的出现：60年代中期到70年代中期， 许多软件最终成为不可维护的，这就是软件危 机.
不能用象硬件替换部件的方式修复软件的故障 使用增量模型的困难是，在把每个新的增量构件集成到现有软件体系结构中时，必须不破坏原来已经开发出的产品。
出现了“软件作坊”，软件作为一种产品被广泛使用；
使用个体化开发方式；
软件的发展史_2
随着软件数量的增加及软件需求的日趋复杂， 维护难度与来越大，开发成本高，质量低 导致“软件危机”
➢相同点：都将软件开发划分为分析、设计、编码、 测试等阶段 ➢不同点：思想不同，方法不同。另外，传统软件 工程更关注功能模块，面向对象软件工程更关注对 象的抽取和设计
➢ 两类软件工程方法学没有绝对的替代关系
1.3软件生命周期
生命周期方法学
从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解，把软件生命 的漫长周期依次划分为若干个阶段，每个阶段有相对独立的任务， 然后逐步完成每个阶段的任务。
关注大型程序的构造 中心问题是控制复杂性 软件经常变化 开发效率非常重要 和谐地合作是开发软件的关键 有效地支持它的用户 具有一种文化背景的人替另一种文化背景的人
创造产品
用分阶段的生命周期计划严格管理 坚持进行阶段评审 实行严格的产品控制 采用现代程序设计技术 结果应能清楚地审查 开发小组成员应少而精 承认不断改进软件工程实践地必要性
软件工作涉及到很多社会因素。 由于对象概念的引入，表达分析、设计及实现等活动只用对象类和关系，从而可以较容易地实现活动的迭代和无间隙

最新软件工程导论(第1章)概要教学讲义ppt课件

最新软件工程导论(第1章)概要教学讲义ppt课件
1）软件工程学：主要应用工程的方法和技术 研究软件开发与维护的方法、工具和管理的一 门交叉学科。
2）程序设计方法学：主要应用数学的方法研 究程序的性质以及程序设计的理论和方法的学 科。
1.2 软件工程
1.2.1 软件工程的介绍 1968年NATO会议：软件工程就是为了经济地获 得可靠的且能在实际机器上有效地运行的软件， 而建立和使用完善的工程原理。
③ 需求分析
这个阶段的任务仍然不是具体地解决问题，而是准确地确定“为了 解决这个问题，目标系统必须做什么”，主要是确定目标系统必 须具备哪些功能。用户了解他们所面对的问题，知道必须做什么， 但是通常不能完整准确地表达出他们的要求，更不知道怎样利用 计算机解决他们的问题；软件开发人员知道怎样用软件实现人们 的要求，但是对特定用户的具体要求并不完全清楚。因此，系统 分析员在需求分析阶段必须和用户密切配合，充分交流信息，以 得出经过用户确认的系统逻辑模型。通常用数据流图、数据字典 和简要的算法表示系统的逻辑模型。
3. 工具：应该开发和使用更好的软件工具。在软件开
发的每个阶段都有许多繁琐重复的工作需要做，在 适当的软件工具辅助下，开发人员可以把这类工作 做得既快又好。
如果把各个阶段使用的软件工具有机地集 合成一个整体，支持软件开发的全过程， 则称为软件工程支撑环境。
为了解决软件危机产生的问题，软件工程与 方法学逐渐形成，然后出现了两个相互相承又 各有侧重的学科：
② 把所有对象划分为类(Class)：每个类定义了一组数据和一组操 作。
③ 按照父类（基类）和子类（派生类）的关系，把若干个相关类 组成一个层次结构的系统。子类能够继承。
④ 对象彼此间仅能通过发送消息互相联系。对象是数据处理的主 体，具有封装性特点。

软件工程导论第一章PPT

软件工程导论第一章PPT

2015年5月11日
第1章
概述
第15页
1.2.2 软件工程的研究内容和基本原理
软件工程的研究内容 软件工程的主要研究内容是指软件开发技术和软件开发过程 管理两个方面。

– 在软件开发技术方面主要研究软件开发方法、软件开发过程、软 件开发工具和技术。 – 在软件开发过程管理方面主要研究软件工程经济学和软件管理学。


“软件工程”一词是由北大西洋公约组织（North Atlantic Treaty Organization，NATO）的计算机科学家 在联邦德国召开的国际会议上首次提出来的。产生软件工 程这门学科的时代背景是“软件危机”。软件工程的发展 和应用不仅缓和了软件危机，而且促使一门新兴的工程学 科诞生了。 本章将讲述软件、软件危机及软件工程的相关概念、历史 发展和开发模型。

2015年5月11日
第1章
概述
第10页
1.1.3 软件危机的产生原因及解决途径

产生原因
（1） 软件是计算机系统中的逻辑部件，软件产品往往规模 庞大，结构复杂。 （2） 软件开发的管理困难。 （3） 软件开发费用不断增加，维护费用急剧上升，直接威 胁计算机应用的扩大。 （4） 软件开发技术落后。 （5） 生产方式落后。 （6） 开发工具落后，生产效率提高缓慢。
2015年5月11日 第1章 概述 第6页
1.1.1 软件的定义、特点及分类
二、软件的特点 软件是一种特殊的产品，与传统的工业产品相比，它具有以下 一些独特的特点。 （1）软件是一种逻辑产品，而不是具体的物理实体，具有抽象 性。 （2）软件产品的生产主要是开发研制，没有明显的制造过程。 （3）软件产品在使用过程中，不存在磨损、消耗、老化等问题 （4）软件产品的开发主要是脑力劳动，还未完全摆脱手工开发 方式，大部分产品是“定做的”，生产效率低。

软件工程导论第一章.ppt

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参考书目
- 软件工程导论（第5版）张海藩 清华大学出版社 - 软件工程（第二版）齐治昌、谭庆平、宁洪 编著，高等教育出版社 - Shari Lawrence P fleeger 软件工程——理论与实践(第2版)(高教出版社 影印版)，2003
考核方式：闭卷考试 70% 平时成绩（考勤+作业） 30%
(2) 需求分析
本阶段要回答的关键问题是“目标系统应当做什么？”
(3) 软件设计
设计是软件工程的技术核心。本阶段要回答的关键问题是“如何实现目 标系统？”
1.3 软件生命周期(6)
各个阶段所要完成的基本任务 (4) 程序编码和单元测试
1963年美国飞往火星的火箭爆炸，造成1000万美元的损失 。原因是FORTRAN程序：
DO 5 I=1,3 误写为：DO 5 I=1.3
1967年苏联“联盟一号”载人宇宙飞船在返航时， 由于软件忽略一个小数点，在进入大气层时因打不开降 落伞而烧毁。
1.1 软件与软件危机(5)
产生软件危机的原因
- 在软件开发和维护的过程中存在这么多严重问题，一方面与 软件本身的特点有关，另一方面也和软件开发与维护的方法 不正确有关。 ➢客观：软件本身特点 - 逻辑部件 - 规模庞大 ➢主观：不正确的开发方法 - 忽视需求分析 - 错误认为：软件开发=程序编写 - 轻视软件维护 - …….
1.2 软件工程及其基本原理（2）
软件工程的目标
- 软件工程的目标是运用先进的软件开发的周期、较低的成本
生产出高质量 的软件产品，并最终实现软件的工业化生产。
- 软件的质量特性：功能性、可靠性、可使用性、效率、可维 护性和可移植性。
1.2 软件工程及其基本原理（3）
软件开发时期

《软件工程导论》课件

《软件工程导论》课件

定义
软件维护是指在软件运行过程中，为了改 正错误、满足新的需求或改进性能等目的 ，对软件进行的修改和调整。
预防性维护
为了提高软件的可维护性和可靠性而进行 的维护活动。
改正性维护
为了纠正软件中存在的错误而进行的维护 活动。
完善性维护
为了扩充和增强软件功能而进行的维护活 动。
适应性维护
为了使软件适应外部环境的变化而进行的 维护活动。
介绍如何评估软件架构的合理性 、可扩展性和可维护性，以及如 何根据业务需求和系统规模选择 合适的架构。
架构设计原则
强调架构设计时应遵循的几个重 要原则，如模块化、开放-封闭原 则、单一职责原则等。
数据设计
数据模型
介绍常见的数据模型，如关系模型、面向对象模型、键-值存储模型等，以及它们的应 用场景和优缺点。
02
03
界面设计原则
交互设计
强调界面设计时应遵循的几个重 要原则，如用户友好、一致性、 可用性等。
介绍常见的交互方式，如按钮、 菜单、对话框等，以及如何通过 良好的交互设计提高用户体验。
05
CHAPTER
软件测试
单元测试
总结词
单元测试是对软件中的最小可测试单元进行检查和验 证，通常以函数或方法为单位进行测试。
详细描述
单元测试主要关注软件中的细节问题，检查单个函数 或方法的正确性、性能和边界条件等。通过单元测试 ，可以尽早发现代码中的错误和缺陷，提高软件质量 。
集成测试
总结词
集成测试是在单元测试的基础上，将多个模块或组件 组合在一起进行测试，以验证它们之间的集成是否正 常工作。
详细描述
集成测试的主要目的是检查模块之间的接口和通信是否 正常，以及是否存在潜在的缺陷或问题。通过集成测试 ，可以确保软件在组合时能够正常工作，满足设计要求 。

软件工程导论第一章

软件工程的发展
软件工程的发展经历了多个阶段，从早期的手工作坊式开发到结构化方法、面 向对象方法，再到现在的敏捷开发方法和DevOps等，不断推动着软件产业的快 速发展。
软件工程的研究对象与范围
研究对象
软件工程的研究对象包括软件开发过程中的各种技术、方法、工具和管理等方面 ，旨在提高软件开发的效率和质量，降低开发成本。
研究范围
软件工程的研究范围涵盖了软件开发的各个阶段，包括需求分析、设计、编码、 测试和维护等，同时也涉及到软件项目管理、软件质量保证和软件测试等方面。
软件工程的重要性
提高软件质量
通过采用先进的软件工程方法和工具，可以显著提高软件的质量，减 少软件中的缺陷和错误，提高软件的稳定性和可靠性。
降低开发成本
针对软件的最小可测试单元进行测试，确保每个单元的功能正 确无误。
将多个单元组合在一起进行测试，验证它们之间的接口和功能 是否正常。
对整个软件系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试、 安全测试等，确保软件满足需求和设计要求。
记录和管理测试过程中发现的缺陷，跟踪缺陷的修复进度和结 果，确保软件质量得到持续改进。
软件开发模型介绍
瀑布模型
瀑布模型是一种线性的软件开发模型，按照固定的顺序进行开发，每个阶段都有明确的输入和输出。它的优点是易于 理解和管理，但缺点是缺乏灵活性，难以应对需求变更。
螺旋模型
螺旋模型是一种迭代式的软件开发模型，强调风险分析和控制。它在每个迭代周期中都包括需求定义、风险分析、工 程实现和评审等步骤，适用于大型、复杂的软件项目。
将软件划分为独立的模块，降低 模块间的耦合度，提高代码的可 重用性和可维护性。
02
版本控制工具
使用版本控制工具（如Git）管理 代码，记录代码的变更历史，方 便团队协作和代码回溯。

软件工程导论1概述PPT课件


1968年10月，北大西洋公约组织（NATO）的科学家在德 国召开的学术会议上正式提出了软件危机问题。
14
（2）软件危机 A.软件危机的表现 B.产生软件危机的原因 C.解决软件危机的途径
15
A.软件危机的表现
成本高
IBM 360 OS, 5000多人 年，耗时4年(1963－ 1966)，花费2亿多美元
美国空军：1955年软件占 总费用(计算机系统)的 18%，70年60%，85年 达到85％
美国全球军事指挥控制系统， 硬件1亿美元，软件高达 7.2亿美元
计算机软件和硬件费用比
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
60年代
80年代
16
计算机软件 计算机硬件
A.软件危机的表现
24
1.2 软件工程定义(1)
The establishment and use of sound engineering principles (methods) in order to obtain economically software that is reliable and works on real machines. (1968- Fritz Bauer)
维护成本越来越高
55%到70％
维护带来的问题
13
软件的发展
早期 •面向批处理 •有限的分布 •自定义软件
第二阶段 •多用户 •实时 •数据库 •软件产品

第三阶段 •分布式系统 •嵌入“智能” •低成本硬件 •消费者的影响
第四阶段 •强大的桌面系统 •面向对象技术 •专家系统 •人工神经网络 •并行计算 •网路计算机
软件质量得不到保证
软件应用面的扩大：科学计算、军事、航空航天、工业控制、 企业管理、办公、家庭

软件工程导论全套精品课件(第六版)(张海潘编著)


2
第1章 软件工程学概述
引言
3
主要内容
1.1 软件危机 1.2 软件工程 1.3 软件生命周期
1.4 软件过程
第1章 软件工程学概述
主要内容
4
主要内容
1.1 软件危机 1.2 软件工程 1.3 软件生命周期
1.4 软件过程
第1章 软件工程学概述
1.1 软件危机
1.1 软件危机
1.1.1 软件危机的介绍
14
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，这就是软件工程。
第1章 软件工程学概述
1.2.1
软件工程的介绍
软件工程
1968年在第一届NATO会议上曾经给出了软件工程的一个
15
早期定义：“软件工程就是为了经济地获得可靠的且能在 实际机器上有效地运行的软件，而建立和使用完善的工程 原理。” 1993年IEEE进一步给出了一个更全面更具体的定义： “软件工程是： ①把系统的、规范的、可度量的途径应用 于软件开发、运行和维护过程，也就是把工程应用于软件； ②研究①中提到的途径。
与软件本身特点有关
软件不同于硬件， 1管理和控制软件 开发过程相当困 难。 软件在运行过程 2中不会因为使用 时间过长而被 “用坏 “如果运 行中发现了错误, 很可能是遇到了 一个在开发时期 引入的在测试阶 段没能检测出来 的错误。 软件不同于一般 3程序 ，它的一个 显著特点是规模 庞大 ，而且程序 复杂性将随着程 序规模的增加而 呈指数上升。
9
错误的认识和做法 6主要表现为忽视软 件需求分析的重要 性，认为软件开发 就是写程序并设法 使之运行,轻视软 件维护等

软件工程导论PPT课件


软件(software)是计算机系统中与硬件 (hardware)相互依存的另一部分，
它包括程序(program)、 相关数据(data)及其 说明文档(document)。
软件特指大型复杂的程序
2021
5
软件的发展
早期 •面向批处理 •有限的分布 •自定义软件
第二阶段 •多用户 •实时 •数据库 •软件产品
是把软件当作一种工业产品，要求 “采用工程化的 原理与方法对软件进行计划、开发和维护 ”。
2021
21
围棋与软件工程的感想
围棋
围棋棋谱拿过来的时候, 大师问“后面应该走哪里？”
十个初级爱好者选择的落
点散布在棋盘各处…… 十个职业棋手说的落子点
都差不多，甚至包括后面的几 步……
这就是高手和低手的差
别……
2021
13
软件危机的原因
● 一方面是与软件本身的特点 有关
● 另一方面是由软件开发和维 护的方法不正确有关
2021
14
软件开发工作量分配比例
40% ~ 50%
10% ~ 20%
测试
程序
其它
2021
15
引入同一变化付出的代价随时间变化的趋势
2021
16
费用分配比例
55%~70%
软件维护 其它
2021
25
总之： 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。
2021
26
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
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1.2 软件工程及其基本原理（1）
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，讨论软件危机问题，在这次会议上正式提出并
使用了“软件工程”这个名词，一门新兴的工程学科
就此诞生了！
软件工程 指导计算机软件开发和维护的工程学科 工程管理+开发技术 1993年IEEE进一步给出了一个更全面更具体的定义： “软件工程是： ①把系统的、规范的、可度量的途径 应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把工程应 用于软件； ②研究①中提到的途径。
•专家系统 •人工神经网络 •并行计算 •网络计算机
1980
1990
2000 21世纪
1.1 软件与软件危机(4)
➢存在并持续发展的问题： 1.对软件开发成本和进度的估算很不准确 2.用户很不满意 3.质量很不可靠 4.没有适当的文档 5.软件常常是不可维护的 6.供不应求：软件开发生产率跟不上计算机应用迅速深入的
软件就是程序？
× 一定要纠正软件就是程序，
开发软件就是编写程序的
错误观念！
规模庞大
软件=程序+数据+文档
1.1 软件与软件危机(2)
软件的概念 软件定义：软件是能够完成预定功能和性能的可执述软件开发过程及其管理、程序的操作和使
用的有关文档。
程序、软件与软件产品：
1.2 软件工程及其基本原理（2）
软件工程的目标
- 软件工程的目标是运用先进的软件开发技术和管理方法来提 高软件的质量和生产率，也就是要以较短的周期、较低的成本
生产出高质量 的软件产品，并最终实现软件的工业化生产。
- 软件的质量特性：功能性、可靠性、可使用性、效率、可维 护性和可移植性。
1.2 软件工程及其基本原理（3）
独唱—>>小合唱—>>合唱—>>万人大合唱
|
|
|
简单程序 较复杂程序
软件
1.1 软件与软件危机(3)
早期
•面向批处理 •有限的分布 •自定义软件
第二阶段
•多用户 •实时 •数据库 •软件产品
1950
1960
1970
第三阶段
•分布式系统 •嵌入“智能” •低成本硬件 •消费者的影响
第四阶段
•强大的桌面系统 •面向对象技术
参考书目
- 软件工程导论（第5版）张海藩 清华大学出版社 - 软件工程（第二版）齐治昌、谭庆平、宁洪 编著，高等教育出版社 - Shari Lawrence P fleeger 软件工程——理论与实践(第2版)(高教出版社 影印版)，2003
考核方式：闭卷考试 70% 平时成绩（考勤+作业） 30%
1.3 软件生命周期(2)
软件定义时期
主要任务是解决“做什么(what)”的问题
- 确定工程的总目标和可行性； - 导出实现工程目标应使用的策略及系统必须完成的功能； - 估计完成工程需要的资源和成本； - 制订工程进度表。
通常又分为3个阶段：问题定义、可行性研究和需求分 析。
1.3 软件生命周期(3)
1963年美国飞往火星的火箭爆炸，造成1000万美元的损失 。原因是FORTRAN程序：
DO 5 I=1,3 误写为：DO 5 I=1.3
1967年苏联“联盟一号”载人宇宙飞船在返航时， 由于软件忽略一个小数点，在进入大气层时因打不开降 落伞而烧毁。
1.1 软件与软件危机(5)
产生软件危机的原因
- 在软件开发和维护的过程中存在这么多严重问题，一方面与 软件本身的特点有关，另一方面也和软件开发与维护的方法 不正确有关。 ➢客观：软件本身特点 - 逻辑部件 - 规模庞大 ➢主观：不正确的开发方法 - 忽视需求分析 - 错误认为：软件开发=程序编写 - 轻视软件维护 - …….
趋势
软件危机
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。
软件危机例证
IBM公司的 OS/360，共约100万条指令，花费了5000个人 年；经费达数亿美元，而结果却令人沮丧，错误多达2000个以 上，系统根本无法正常运行。 OS/360系统的负责人Brooks这样 描述开发过程的困难和混乱：“…像巨兽在泥潭中作垂死挣扎， 挣扎得越猛，泥浆就沾得越多，最后没有一个野兽能够逃脱淹 没在泥潭中的命运。…”
软件工程的基本原理 (1)按软件生命周期分阶段制订计划并认真实施 (2) (3) (4) (5)明确责任 (6) (7)不断改进开发过程
概念
1.3 软件生命周期(1)
软件也有一个孕育、诞生、成长、成熟和衰亡的生 存过程，我们称这个过程为软件生命周期或软件生 存期。
软件生存期由软件定义、软件开发和运行维护3个时 期组成，每个时期又可划分为若干个阶段。
(2) 需求分析
本阶段要回答的关键问题是“目标系统应当做什么？”
(3) 软件设计
设计是软件工程的技术核心。本阶段要回答的关键问题是“如何实现目 标系统？”
1.3 软件生命周期(6)
各个阶段所要完成的基本任务 (4) 程序编码和单元测试
课代表 ?
第一讲 如何认识软件与软件工程
教学目标
本课程的目的与任务是使同学们通过本课程的学 习，了解软件项目开发和维护的一般过程，掌握 软件开发的传统方法和最新方法，提高大家的软 件开发能力与软件项目管理能力。 学习管理的思想，工程的方法。
1.1 软件与软件危机（1）
软件的概念
什么是软件？
看不见，摸不着
统计数据表明，实际上用于软件维护的费用占软件 总费用的55%~70%。软件工程学的一个重要目标 就是提高软件的可维护性，减少软件维护的代价。
1.3 软件生命周期(5)
各个阶段所要完成的基本任务 (1) 问题定义与可行性研究
本阶段要回答的关键问题是“到底要解决什么问题？在成本和时间的限 制条件下能否解决问题？是否值得做？”
软件开发时期
主要任务是解决“如何做(how)”的问题，即具体 设计和实现在前一个时期定义的软件。
由概要设计、详细设计、编码和测试4个阶段组成。
1.3 软件生命周期(4)
软件运行维护时期
主要任务是使软件持久地满足用户的需要，通常有4类维护活动： (1) 改正性维护，也就是诊断和改正在使用过程中发现的软件错误； (2) 适应性维护，即修改软件以适应环境的变化； (3) 完善性维护，即根据用户的要求改进或扩充软件，使它更完善； (4) 预防性维护，即修改软件为将来的维护活动预先做准备。