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41软件工程概述课件计算机系统工程概念系统分析和定义硬件软件系统（总体）设计硬件工程软件工程软件危机...计算机硬件性能／价格比和质量稳步提高软件成本逐年上升，质量没有可靠的保证软件已成为限制计算机系统发展的关健因素将软件开发和维护过程中遇到的一系列严重问题统称为“软件危机”在６０年代后

期开始认真研究解决软件危机的方法，逐步形成了新兴的计算机软件工程学...软件危机什么是软件危机？软件危机是指在计算机软件的开发和维护中所遇到的一系列严重问题。几乎所有软件都不同程度地存在这些问题概括地说软件危机包含两方面问题：如何开发软件，怎样满足对软件的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主要表现１．对软件开发成本和进度的估计很不准确２．用户对“已完成的”软件不满意的现象经常发生３．软件产品的质量靠不住４．软件不可维护５．软件没有适当的文档资料６．软件成本占计算机系统总成本的比例逐年上升７．软件开发生产率提高的速度远远跟不上计算机应用迅速

普及深入的趋势产生软件危机的原因一方面与软件本身的特点有关在软件运行前，软件开发过程的进展难衡量，质量难评价，因此管理和控制软件开发过程相当困难；在软件运行中，软件维护意味着改正或修改原来的设计，较难维护；软件的显著特点是规模庞大，复杂度超线性增长

。要保证高质量大型软件的开发，极端复杂困难，不仅涉及技术问题（如分析方法、设计方法、版本控制），更重要的是必须有严格而科学的管理。另一方面与软件开发和维护方法不正确有关，这是主要原因。特别是忽视软件需求分析的重要性忽视软件需求分析的重要性对用户要求没有完整

准确的认识就匆忙着手编写程序软件开发与编程等同忽略文档软件定义不明轻视维护计算机软件软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列数据是使程序能正常操纵信息的数据结构文档是与程序开发，维护和使用

有关的图文材料软件的特点软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体。因而它具有抽象性软件的生产与硬件不同，在它的开发过程中没有明显的制造过程在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械磨损，老化问题对软件开发的错误认识（1）已经有了关于建造软

件的标准和规程使用了吗？开发者知道吗？适用吗？完整吗？已经有了很好的软件开发工具还需要计算机辅助软件工程（CASE）工具对软件开发的错误认识（2）如果计划落后，可以增加人员赶回来给一个已经延迟的软件项目增加人手只会

使其更加延迟原有人员需要抽实践训练新手有了目标的一般描述就可以开始写程序不完善的系统定义是项目失败的主要原因对软件开发的错误认识（3）项目需求不断变化，但软件很灵活，变化能够很容易地得到满足软件需求的变化确实是经常的

，但其产生的影响随着引入的时间不同而不同写出程序并使其正常运行，工作就结束了越早开始写程序，就要花越长时间才能够完成对软件开发的错误认识（4）在程序真正开始运行前，无法评估其质量正式的技术评审质量过滤器成功项目唯一应该提交的就是运行程序软件=

程序+文档+数据文档是成功开发的基础文档为维护提供指导解决办法...全面解决软件危机需要一系列综合措施：在软件研制的各个阶段采用好的工具；对软件的实现提供有效的构件块；为保证软件质量提供自动设计技术；以及为协调、控制、管理提供基本理论和技术——软件工程。...解决办法软件

工程这一要素将驾驭前面的工具、构件决和技术软件工程把管理、控制、评审等方法与分析、设计、编码、测试、维护等技术结合起来没有坚实的软件开发方法学，即使最先进的工具和技术也不能使软件危机有所减轻软件工程—工程化方法用于解决任何产品开发的一种工程化方法是：要求在定义、开发和维护阶段的每一

步中都采用经过验证的方法要求一系列的复查，以便在产品开发中保证质量规定在每一步中要产生的特定的文档鼓励能够加速开发的各种工具和方法的使用与研制提供从原始产品概念到最后产品制造的一个可追溯的途径软件工程是使计算机软件走向工程科学的途径软件工程—软件工程定义软件

工程是为了经济地获得可靠的和能在实际机器上高效运行的软件而建立和使用的好的工程原则。（FritzBauer1969)软件工程是应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。（GB）软件工程：（1）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。（2）（1）中所述方法的研究。（IEEE93）软件工程是模仿在硬件研制中行之有效的一套计划、管理、技术、方法，基于软件的生存期概念而建立起来的。

...软件工程质量焦点：任何工程方法必须以有组织的质量保证为基础。质量的理念刺激不断过程改进，导致出现更加成熟的软件工程方法。它是软件工程的根基。过程：软件工程的基础是过程。软件工程过程是将技术层结合在一起的凝聚力，使得软件能够合理地和及时地开发

出来。方法：软件工程方法层提供了建造软件在技术上需要“怎么做”。工具：在工具层对过程和方法提供了自动和半自动的支持。软件工程—生存期概念计算机软件生存期中有三个阶段：定义阶段、开发阶段、维护阶段。定义阶段：为软件项目做出计划、

预算资金和进度，分析并规定详细的需求——做什么开发阶段：用经过验证的各种设计、编码和测试方法把软件需求转变为一个可执行的程序——怎么做维护阶段：纠正所遇到的各种问题，修正软件使之适合于不同的工作环境，增强功能要求——改变每一个阶段都有一系列的工程步骤，每一步都以能加以复查并可移交才作为

结束软件生存期lifecycle软件有一个孕育、诞生、成长、成熟、衰亡的生存过程。这个过程即为计算机软件的生存期软件生存期的六个步骤，即制定计划、需求分析、设计、程序编码、测试及运行维护瀑布模型制定计划确定要开发软件系统的总目标给出功能、性能、可靠性以及接口等方

面的要求完成该软件任务的可行性研究估计可利用的资源(计算机硬件，软件，人力等)、成本、效益、开发进度制定出完成开发任务的实施计划,连同可行性研究报告，提交管理部门审查需求分析和定义对待开发软件提出的需求进行分析并给出详细的定义编写软件需求说明书或系统功能说

明书及初步的系统用户手册提交管理机构评审软件设计概要设计—把各项需求转换成软件的体系结构。结构中每一组成部分都是意义明确的模块，每个模块都和某些需求相对应详细设计—对每个模块要完成的工作进行具体的描述，为源程序编写打下基础编

写设计说明书，提交评审。程序编写把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码，即写成以某一种特定程序设计语言表示的“源程序清单”写出的程序应当是结构良好、清晰易读的，且与设计相一致的软件测试单元测试，查找各模块在功能和结构上存在的问题并加以纠正组装测试，将已测试过的模块按一定顺序组

装起来按规定的各项需求，逐项进行有效性测试，决定已开发的软件是否合格，能否交付用户使用运行／维护改正性维护运行中发现了软件中的错误需要修正适应性维护为了适应变化了的软件工作环境，需做适当变更完善性维护为了增强软件的功能需做变更软件生存期模型软件生存期模型是跨越整个生存期的系统开

发、运作和维护所实施的全部过程、活动和任务的结构框架瀑布模型演化模型螺旋模型喷泉模型智能模型面向对象模型软件工程学的基本目标一种定义良好的方法学，该方法学是面向包括计划、开发和维护等阶段的软件生存周期的一组确定的软件成分，它对软件生存周期的每一部记录软件文件资料，并且具有按

步显示轨迹的能力一组可以预测的里程碑，在整个软件生存周期中，每隔一定时间可以对他们进行复审软件工程学的基本原则分解将一个复杂的问题分成若干个较小的、相对独立的、较易解决的子问题。抽象和信息隐蔽在将复杂问题逐层分解时，将“怎么做”等大量细节隐蔽

在下一层，从而使上一层突出“做什么”而得到简化，即上一层为下一层的抽象。一致性软件开发过程的标准化、统一化，包括软件文件格式的一致、工作流程的一致等。确定性软件开发过程中用确定的形式将一些较含糊的概念表达出来。软件重

用软件重用利用已有的软件来构成新的软件软件重用的两个级别：软件在源程序级上的重用重用程序以源语言形式存取软件在目标程序级上的重用重用程序是已经编译过的目标程序