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软件工程

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软件工程辅导课程一
主讲教师:程义月软件特征(1)
最根本的:软件是一种逻辑元素而不是物理元素软件是开发出来的,而不是用传统的方法制造出来的软件不会被用坏时间失败概率一般产品的浴盆曲线软件特征(2)失败概率软件失败概率实际曲线软件失败概率理想曲线软件特征(3)工业界已经走向了标准化装配时代,然而绝大多数软件还是定制出来的.
科学计算函数库(60年代)重用数据结构重用组件软件开发的探索技术CASE,UMLOO结构化过程控制CMM,TickIT软件分类系统软件实时软件商务软件工程和科学软件嵌入式软件个人计算机软件基于Web的软件人工智能软件
. 软件技术的总体发展趋势平台网络化方法对象化系统构件化产品家族化开发工程化过程规范化生产规模化竞争国际化
其中:系统软件是核心支撑软件是手段应用是目标标准规范是基础安全是保障国际软件产业现状国际范围内的软件和信息服务业市场规模增长十分迅速2000年为5960亿美元、年增长率超过13%中国爱尔兰
44.63% 印度韩国
1.39%
其中、各国在全球软件总额中所占的份额为:日本9.6%美国40.2%其它国家我国软件企业规模现状根据2001年3月的统计(CSIA)从事软件与服务业的企业有10000多家2000年我国软件企业年销售额超10亿元的有6家超5亿元的有15家全国软件从业人员约人2000年软件产业总额为593 亿元(人民币)我国软件企业的发展规模急需扩大我国软件人力资源年
29,000
33,000
41,000 万人
132,000
150,000
186,000 国家培养的计算机与软件专业人才数量实际软件从业人员数量二者之间的差距十分明显,且呈拉大趋势软件工程应运而生请继续往下看软件工程的历史(1)
软件工程主要是针对20世纪60年代软件危机而提出的.它首次出现在1968年NATO(北大西洋公约组织)会议上.自这一概念提出以来,围绕软件项目,开展了有关开发模型,方法以及支持工具的研究.
主要成果有提出了瀑布模型,开发了一些结构化程序设计语言(例如PASCAL语言、Ada语言)、结构化方法等.
围绕项目管理提出了费用估算,文档复审等方法和工具.综观60年代末至80年代初、其主要特征是,前期着重研究系统实现技术,后期开始强调开发管理和软件质量.
软件工程的历史(2)
70年代初、自软件工厂这一概念提出以来,主要围绕软件过程以及软件复用,开展了有关软件生产技术和软件生产管理的研究与实践.
主要成果:提出了应用广泛的面向对象语言以及相关的面向对象方法大力开展了计算机辅助软件工程的研究与实践针对软件复用及软件生产,软件构件技术以及软件质量控制技术,质量保证技术得到了广泛的应用.
目前各个软件企业都十分重视资质认证、并想通过这些工作进行企业管理和技术的提升.
什么是软件工程(1)
软件工程是一类工程.工程是将理论和知识应用于实践的科学.就软件工程而言、它借鉴了传统工程的原则和方法,以求高效地开发高质量软件.
什么是软件工程(2)
工程一词是科学和数学的某种应用;通过这一应用,使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构,机器,产品、系统和过程,成为对人类有用的东西. Webster大辞典1720年软件工程就是科学和数学的某种应用;通过这一应用,使计算机设备的能力借助于计算机程序,过程和有关文档成为对人类有用的东西. 套用工程一词的定义软件工程的交叉学科计算机科学和数学计算机科学和数学用于构造模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型,评估成本及确定权衡,管理科学.管理科学用于计划,资源,质量和成本的管理.软件工程的内容软件工程是一门研究如何用系统化,规范化,数量化等工程原则和方法去进行软件的开发和维护的学科.
软件工程包括两方面内容:软件开发技术和软件项目管理.软件开发技术软件开发方法学,软件工具和软件工程环境.软件项目管理软件度量,项目估算,进度控制,人员组织,配置管理,项目计划等.
软件工程的关键统计数据表明,大多数软件开发项目的失败,并不是由于软件开发技术方面的原因.它们的失败是由于不适当的管理造成的.
遗憾的是,尽管人们对软件项目管理重要性的认识有所提高,但在软件管理方面的进步远比在设计方法学和实现方法学上的进步小,至今还提不出一套管理软件开发的通用指导原则.
两种软件工程方法传统软件工程软件分析→总体设计→详细设计→面向过程的编码→测试面向对象软件工程软件分析与对象抽取→对象详细设计→面向对象的编码→测试软件工程的框架(1)
根据这一框架,可以看出:软件工程涉及了软件工程的目标,软件工程原则和软件工程活动.
软件工程的框架(2)软件工程的框架告诉我们软件工程的目标是可用性,正确性和合算性;实施一个软件工程要选取适宜的开发范型,要采用合适的设计方法,要提供高质量的工程支撑,要实行开发过程的有效管理;
软件工程活动主要包括需求,设计,实现,确认和支持等活动,每一活动可根据特定的软件工程,采用合适的开发范型,设计方法,支持过程以及过程管理.
软件工程的目标
软件工程的主要目标是:生产具有正确性,可用性以及开销合宜的产品.
正确性意指软件产品达到预期功能的程度.可用性指软件基本结构,实现及文档为用户可用的程度.开销合宜性是指软件开发,运行的整个开销满足用户要求的程度.软件工程的基本原则选取适宜开发范型.该原则与系统设计有关.在系统设计中、软件需求,硬件需求以及其他因素之间是相互制约,相互影响的,经常需要权衡.因此,必须认识需求定义的易变性,采用适宜的开发范型予以控制,以保证软件产品满足用户的要求.
采用合适的设计方法.在软件设计中、通常要考虑软件的模块化,抽象与信息隐蔽,局部化,一致性以及适应性等特征.合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标.
提供高质量的工程支持.在软件工程中、软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要.软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用.
重视开发过程的管理.软件工程的管理,直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品、提高软件组织的生产能力等问题.因此,仅当软件过程得以有效管理时,才能实现有效的软件工程.
软件工程的活动软件工程活动是生产一个最终满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤.主要包括需求,设计,实现,确认以及支持等活动.
需求活动包括问题分析和需求分析.问题分析获取需求定义、又称软件需求规约.需求分析生成功能规约.设计活动一般包括概要设计和详细设计.概要设计建立整个软件体系结构,包括子系统,模块以及相关层次的说明,每一模块接口定义.
详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述.
实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码.确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求.支持活动包括修改和完善.
伴随以上活动,还有管理过程,支持过程,培训过程等.软件工程在中国中国的现状几乎和美国10多年前的情况一样软件开发过程没有明确规定,文档不完整,也不规范、软件项目的成功往往归功于软件开发组的一些杰出个人或小组的努力.
这种依赖于个别人员上的成功并不能为全组织的软件生产率和质量的提高奠定有效的基础、只有通过建立全组织的过程改善,采用严格的软件工程方法和管理,并且坚持不懈地付诸实践,才能取得全组织的软件过程能力的不断提高.
软件开发模型请继续收看什么是软件开发模型为了反映软件生存周期内各种工作应如何组织及软件生存周期各个阶段应如何衔接,需要用软件开发模型给出直观的图示表达.
软件开发模型是软件工程思想的具体化,是实施于过程模型中的软件开发方法和工具,是在软件开发实践中总结出来的软件开发方法和步骤.
总的说来,软件开发模型是跨越整个软件生存周期的系统开发,运行、维护所实施的全部工作和任务的结构框架.
主流的软件开发模型瀑布模型(waterfall model)快速原型模型(rapid prototype model)螺旋模型(spiral model)转换模型 model)构件集成模型(component integration model)瀑布模型问题定义可行性研究需求分析软件设计编码测试维护特点阶段的顺序性和依赖性推迟实现的观点质量保证存在问题不适合需求模糊的系统快速原型模型原型开发最终系统设计原型评价最终系统实现用户反馈快速开发工具循环低成本种类渐进型抛弃型螺旋模型瀑布模型快速原型风险分析迭代过程一个螺旋式周期确定目标,选择方案,选定完成目标的策略风险角度分析该策略启动一个开发阶段评价前一步的结果,计划下一轮的工作转换模型形式化规格说明与需求比较后修正变换2变换1变换n形式化开发记录系统需求目标系统形式化软件开发方法形式化需求规格说明变换技术程序自动生成技术确保正确构件集成模型面向对象基于构件库融合螺旋模型特征支持软件开发的迭代方法软件重用软件过程什么是软件过程指软件工程过程,软件管理过程和软件组织的过程三者的有机结合.软件工程过程是我们理解的常规的软件的需求分析,设计,编码、测试等过程;
软件管理过程是指为使软件工程过程顺利进行而进行的管理活动的集合.
上述两个过程是以软件工程组为主的活动.软件组织的过程是企业级的对软件的组织活动,是以企业为主的活动.
当前主流的软件过程CMMRUPMSFXP什么是CMMSW-CMM(软件生产能力成熟度模型)为软件企业的过程能力提供了一个阶梯式的进化框架,它基于过去所有软件工程成果的过程改善的框架,吸取了以往软件工程的经验教训.
它指明了一个成熟的软件组织在软件开发方面需要管理的那些主要工作,这些工作之间的关系,以及以怎样的先后次序,一步一步的做好这些工作使软件组织走向成熟.是目前国际上最流行也是最实用的软件生产过程标准,RUP( Rational统一过程)强调项目的可控性是一个用例驱动的基于UML和构件式架构的迭代增量式开发过程RUP定义了初始,细化,实现和部署4个阶段,分别对应着关键里程碑的划分.
比较适合大中型的项目和产品开发RUP是什么是一种软件工程过程是一个过程产品有自己的过程框架捕获了现代软件开发中的最佳实践RUP的目标按照预先制定的时间计划和经费预算,开发出高质量的软件产品以满足最终用户的需求RUP的三大特点用例驱动以架构为中心迭代和增量开发

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