軟件與軟件工程介紹

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,?#?,Cliquez pour modifier le style du titre,Cliquez pour modifier les styles du texte du masque,Deuxième niveau,Troisième niveau,Quatrième niveau,Cinquième niveau,*,,?#?,第1章 軟件與軟件工程的概念,軟件的概念、特性和分類,軟件危機與軟件工程,系統(tǒng)工程的目標,軟件生存期,軟件生存期模型,軟件工程知識體系及知識域,,1.1,軟,軟件,的,

2、的概念,、,、特性,和,和分類,軟件的,作,作用,具有產品和產品生,產,產載體的雙重,作,作用。,作為產,品,品，軟,件,件顯示,了,了由計,算,算機硬,件,件體現(xiàn),的,的計算,能,能力，,扮,扮演著,信,信息轉,換,換的角,色,色：產,生,生、管,理,理、查,詢,詢、修,改,改、顯,示,示或者,傳,傳遞各,種,種不同,的,的信息,。,。,作為產,品,品生產,的,的載體,，,，軟件,提,提供了,計,計算機,控,控制（,操,操作系,統(tǒng),統(tǒng)）、,信,信息通,信,信（網(wǎng),絡,絡），,以,以及應,用,用程序,開,開發(fā)和,控,控制的,基,基礎平,臺,臺（軟,件,件工具,和,和環(huán)境,）,）。,,1.1,軟

3、,軟件,的,的概念,、,、特性,和,和分類,軟件的,概,概念,雖然軟,件,件對于,現(xiàn),現(xiàn)代的,人,人并不,陌,陌生，,但,但很多,人,人對于,軟,軟件的,理,理解并,不,不準確,，,，“軟件就,是,是程序,，,，軟件,開,開發(fā)就,是,是編程,序,序”的這,種,種錯誤,觀,觀點仍,然,然存在,。,。,什么是,軟,軟件？,,1.1,軟,軟件,的,的概念,、,、特性,和,和分類,軟件,是計算,機,機系統(tǒng),中,中與硬,件,件相互,依,依存的,另,另一部,分,分，它,是,是包括,程,程序，,數(shù),數(shù)據(jù)及,其,其相關,文,文檔的,完,完整集,合,合。,程序,是按事,先,先設計,的,的功能,和,和性能,要,要

4、求執(zhí),行,行的指,令,令序列,。,。,數(shù)據(jù),是使程,序,序能正,常,常操縱,信,信息的,數(shù),數(shù)據(jù)結,構,構。,文檔,是與程,序,序開發(fā),，,，維護,和,和使用,有,有關的,圖,圖文材,料,料。,,1.1,軟,軟件,的,的概念,、,、特性,和,和分類,軟件的,特,特性,(1)形態(tài)特,性,性:軟件是,無,無形的,、,、不可,見,見的邏,輯,輯實體,。,。度量,常,常規(guī)產,品,品的幾,何,何尺寸,、,、物理,性,性質和,化,化學成,分,分對它,卻,卻是毫,無,無意義,的,的。,(2)智能特,性,性：軟件,是,是復雜,的,的智力,產,產品，,它,它的開,發(fā),發(fā)凝聚,了,了人們,的,的大量,腦,腦力勞,

5、動,動，它,本,本身也,體,體現(xiàn)了,知,知識實,踐,踐經驗,和,和人類,的,的智慧,，,，具有,一,一定的,智,智能。,它,它可以,幫,幫助我,們,們解決,復,復雜的,計,計算、,分,分析、,判,判斷和,決,決策問,題,題。,,(3)開發(fā)特,性,性:盡管已,經,經有了,一,一些工,具,具（也,是,是軟件,）,）來輔,助,助軟件,開,開發(fā)工,作,作，但,到,到目前,為,為止尚,未,未實現(xiàn),自,自動化,。,。軟件,開,開發(fā)中,仍,仍然包,含,含了相,當,當份量,的,的個體,勞,勞動，,使,使得這,一,一大規(guī),模,模知識,型,型工作,充,充滿了,個,個人行,為,為和個,人,人因素,。,。,(4)質量

6、特,性,性：目前,還,還無法,得,得到完,全,全沒有,缺,缺陷的,軟,軟件產,品,品 。,1.1,軟,軟件,的,的概念,、,、特性,和,和分類,,(5)生產特,性,性:與硬件,或,或傳統(tǒng),的,的制造,業(yè),業(yè)產品,的,的生產,完,完全不,同,同，軟,件,件一旦,設,設計開,發(fā),發(fā)出來,，,，如果,需,需要提,供,供多個,用,用戶，,它,它的復,制,制十分,簡,簡單，,其,其成本,也,也極為,有,有限,。,。,(6)管理特,性,性：由于,上,上述的,幾,幾個特,點,點，使,得,得軟件,的,的開發(fā),管,管理顯,得,得更為,重,重要，,也,也更為,獨,獨特,。,。,1.1,軟,軟件,的,的概念,、,、

7、特性,和,和分類,,(7)環(huán)境特,性,性:軟件的,開,開發(fā)和,運,運行都,離,離不開,相,相關的,計,計算機,系,系統(tǒng)環(huán),境,境，包,括,括支持,它,它的開,發(fā),發(fā)和運,行,行的相,關,關硬件,和,和軟件,。,。軟件,對,對于計,算,算機系,統(tǒng),統(tǒng)的環(huán),境,境有著,不,不可擺,脫,脫的依,賴,賴性。,(8)維護特,性,性：軟件,投,投入使,用,用以后,需,需要進,行,行維護,，,，但這,種,種維護,與,與傳統(tǒng),產,產業(yè)產,品,品的維,護,護概念,有,有著很,大,大差別,。,。,1.1,軟,軟件,的,的概念,、,、特性,和,和分類,,(9)廢棄特,性,性:與硬件,不,不同，,軟,軟件并,不,不是

8、由,于,于被“,用,用壞”,而,而被廢,棄,棄的。,(10,),)應用特,性,性：軟件,的,的應用,極,極為廣,泛,泛，如,今,今它已,滲,滲入國,民,民經濟,和,和國防,的,的各個,領,領域，,現(xiàn),現(xiàn)已成,為,為信息,產,產業(yè)、,先,先進制,造,造業(yè)和,現(xiàn),現(xiàn)代服,務,務業(yè)的,核,核心，,占,占據(jù)了,無,無可取,代,代的地,位,位。,1.1,軟,軟件,的,的概念,、,、特性,和,和分類,,1.1,軟,軟件,的,的概念,、,、特性,和,和分類,軟件的,分,分類,按照軟,件,件的作,用,用，一,般,般可以,將,將軟件,做,做如下,分,分類。,(1)系統(tǒng)軟,件,件,(2)應用軟,件,件,(3)支撐

9、軟,件,件,(4)可復用,軟,軟件,,軟件危,機,機暴發(fā),于,于上個,世,世紀六,十,十年代,末,末。,主要表,現(xiàn),現(xiàn)為：,軟,軟件的,發(fā),發(fā)展速,度,度遠遠,滯,滯后于,硬,硬件的,發(fā),發(fā)展速,度,度，不,能,能滿足,社,社會日,益,益增長,的,的軟件,需,需求。,軟,軟件開,發(fā),發(fā)周期,長,長、成,本,本高、,質,質量差,、,、維護,困,困難。,,1.2,軟,軟,件,件危機,與,與軟件,工,工程,軟件危,機,機,,典型例,子,子：美,國,國IBM公司在1963年至1966年開發(fā),的,的IBM360機的操,作,作系統(tǒng),。,。,這個項,目,目的負,責,責人F.D,.,.Brooks事后總,結,

10、結了他,在,在組織,開,開發(fā)過,程,程中的,沉,沉痛教,訓,訓時說,：,：,……正像一,只,只逃亡,的,的野獸,落,落到泥,潭,潭中做,垂,垂死的,掙,掙扎，,越,越是掙,扎,扎，陷,得,得越深,。,。最后,無,無法逃,脫,脫滅頂,的,的災難,，,，……程序設,計,計工作,正,正像這,樣,樣一個,泥,泥潭，……一批批,程,程序員,被,被迫在,泥,泥潭中,拼,拼命掙,扎,扎，……誰也沒,有,有料到,竟,竟會陷,入,入這樣,的,的困境……,1.2,軟,軟,件,件危機,與,與軟件,工,工程,,具體來,說,說，軟,件,件危機,主,主要有,以,以下一,些,些典型,表,表現(xiàn):,對軟件,開,開發(fā)成,本,本和

11、進,度,度的估,計,計常常,很,很不準,確,確。,用戶對,“,“已完,成,成的”,軟,軟件系,統(tǒng),統(tǒng)不滿,意,意的現(xiàn),象,象經常,發(fā),發(fā)生。,軟件產,品,品的質,量,量往往,靠,靠不住,。,。,軟件常,常,常是不,可,可維護,的,的。,軟件通,常,常沒有,適,適當?shù)?文,文檔資,料,料。,軟件成,本,本在計,算,算機系,統(tǒng),統(tǒng)總成,本,本中所,占,占的比,例,例逐年,上,上升。,軟件開,發(fā),發(fā)生產,率,率提高,的,的速度,，,，既跟,不,不上硬,件,件的發(fā),展,展速度,，,，也遠,遠,遠跟不,上,上計算,機,機應用,迅,迅速普,及,及深入,的,的趨勢,。,。,1.2,軟,軟,件,件危機,與,與

12、軟件,工,工程,,除了軟,件,件本身,的,的特點,，,，軟件,危,危機發(fā),生,生的主,要,要原因,有,有：,,缺乏軟,件,件開發(fā),的,的經驗,和,和有關,軟,軟件開,發(fā),發(fā)數(shù)據(jù),的,的積累,，,，使得,開,開發(fā)工,作,作的計,劃,劃很難,制,制定。,軟件人,員,員與用,戶,戶的交,流,流存在,障,障礙，,使,使得獲,取,取的需,求,求不充,分,分或存,在,在錯誤,。,。,軟件開,發(fā),發(fā)過程,不,不規(guī)范,。,。如，,沒,沒有真,正,正了解,用,用戶的,需,需求就,開,開始編,程,程序。,隨著軟,件,件規(guī)模,的,的增大,，,，其復,雜,雜性往,往,往會呈,指,指數(shù)級,升,升高。,需,需要很,多,多

13、人分,工,工協(xié)作,，,，不僅,涉,涉及技,術,術問題,，,，更重,要,要的是,必,必須有,科,科學嚴,格,格的管,理,理。,缺少有,效,效的軟,件,件評測,手,手段，,提,提交用,戶,戶的軟,件,件質量,不,不能完,全,全保證,。,。,1.2,軟,軟,件,件危機,與,與軟件,工,工程,,徹底消,除,除“軟,件,件就是,程,程序”,的,的錯誤,觀,觀念。,充分認,識,識到軟,件,件開發(fā),應,應該是,一,一種組,織,織良好,、,、管理,嚴,嚴密、,各,各類人,員,員協(xié)同,配,配合、,共,共同完,成,成的工,程,程項目,。,。,推廣和,使,使用在,實,實踐中,總,總結出,來,來的開,發(fā),發(fā)軟件,的,

14、的成功,技,技術、,方,方法和,工,工具。,按工程,化,化的原,則,則和方,法,法組織,軟,軟件開,發(fā),發(fā)工作,。,。,,如何擺,脫,脫軟件,危,危機?,1.2,軟,軟,件,件危機,與,與軟件,工,工程,,1.2,軟,軟,件,件危機,與,與軟件,工,工程,軟件工,程,程的概,念,念,,為了克,服,服軟件,危,危機，1968年10月在北,大,大西洋,公,公約組,織,織（NATO）召開,的,的計算,機,機科學,會,會議上,，,，F(xiàn)ritzBauer首次提,出,出“軟,件,件工程,”,”的概,念,念，試,圖,圖將工,程,程化方,法,法應用,于,于軟件,開,開發(fā)。,在NATO會議上,，,，F(xiàn)ritzB

15、auer對軟件,工,工程的,定,定義是,：,：“軟,件,件工程,就,就是為,了,了經濟,地,地獲得,可,可靠的,且,且能在,實,實際機,器,器上有,效,效地運,行,行的軟,件,件，而,建,建立和,使,使用完,善,善的工,程,程原理,。,?！?,1993年IEEE給出的,定,定義：,“軟件,工,工程是,：,：①,把,把系統(tǒng),的,的、規(guī),范,范的、,可,可度量,的,的途徑,應,應用于,軟,軟件開,發(fā),發(fā)、運,行,行和維,護,護過程,，,，也就,是,是把工,程,程應用,于,于軟件,；,；②,研,研究①,中,中提到,的,的途徑,。,。”。,1.2,軟,軟,件,件危機,與,與軟件,工,工程,,軟件工,程

16、,程是指導,計,計算機,軟,軟件開,發(fā),發(fā)和維,護,護的一,門,門工程,學,學科。,采,采用工,程,程的概,念,念、原,理,理、技,術,術和方,法,法來開,發(fā),發(fā)和維,護,護軟件,，,，把經,過,過時間,考,考驗而,證,證明正,確,確的管,理,理技術,和,和當前,能,能夠得,到,到的最,好,好技術,結,結合起,來,來，以,經,經濟地,開,開發(fā)出,高,高質量,的,的軟件,并,并有效,地,地維護,它,它，這,就,就是軟,件,件工程,。,。,1.2,軟,軟,件,件危機,與,與軟件,工,工程,,1.3,軟,軟件,工,工程的,目,目標,軟件工,程,程的目,標,標是運,用,用先進,的,的軟件,開,開發(fā)技,

17、術,術和管,理,理方法,來,來提高,軟,軟件的,質,質量和,生,生產率,，,，也就,是,是要以,較,較短的,周,周期、,較,較低的,成,成本生,產,產出高,質,質量的,軟,軟件產,品,品，并,最,最終實,現(xiàn),現(xiàn)軟件,的,的工業(yè),化,化生產,。,。,,1.3,軟,軟件,工,工程的,目,目標,軟件的,質,質量特,性,性：功能性、可靠性、可使用,性,性、效率、可維護,性,性和可移植,性,性。,功能性是指軟,件,件所實,現(xiàn),現(xiàn)的功,能,能達到,它,它的設,計,計規(guī)范,和,和滿足,用,用戶需,求,求的程,度,度；,可靠性是指在,規(guī),規(guī)定的,時,時間和,條,條件下,，,，軟件,能,能夠正,常,常維持,其,

18、其工作,的,的能力,；,；,可使用,性,性是指為,了,了使用,該,該軟件,所,所需要,的,的能力,；,；,效率是指在,規(guī),規(guī)定的,條,條件下,用,用軟件,實,實現(xiàn)某,種,種功能,所,所需要,的,的計算,機,機資源,的,的有效,性,性；,可維護,性,性是指當,環(huán),環(huán)境改,變,變或軟,件,件運行,發(fā),發(fā)生故,障,障時，,為,為了使,其,其恢復,正,正常運,行,行所做,努,努力的,程,程度；,可,可移植,性,性是指,軟,軟件從,某,某一環(huán),境,境轉移,到,到另一,環(huán),環(huán)境時,所,所做努,力,力的程,度,度。,,1.3,軟,軟件,工,工程的,目,目標,質量目,標,標之間,的,的關系,,(1)關注大,型

19、,型軟件,的,的構造,,,(2)中心課,題,題是控,制,制復雜,性,性,(3)軟件經,常,常變化,,,(4)開發(fā)軟,件,件的效,率,率非常,重,重要,(5)和諧地,合,合作是,開,開發(fā)軟,件,件的關,鍵,鍵,(6)軟件必,須,須有效,地,地支持,它,它的用,戶,戶,(7)在軟件,工,工程領,域,域中是,由,由一種,文,文化背,景,景的人,替,替具有,另,另一種,文,文化背,景,景的人,創(chuàng),創(chuàng)造產,品,品,軟件工,程,程的本,質,質特性,,,(1)按軟件,生,生存周,期,期分階,段,段制訂,計,計劃并,認,認真實,施,施 ,(2)堅持進,行,行階段,評,評審,(3)堅持嚴,格

20、,格的產,品,品控制,,,(4)使用現(xiàn),代,代軟件,開,開發(fā)技,術,術,(5)明確責,任,任,(6)用人少,而,而精,(7)不斷改,進,進開發(fā),過,過程,軟件工,程,程的基,本,本原理,,1.4,軟,軟件,生,生存期,概念,,軟件也,有,有一個,孕,孕育、,誕,誕生、,成,成長、,成,成熟和,衰,衰亡的,生,生存過,程,程，我,們,們稱這,個,個過程,為,為軟件生,命,命周期或軟件生,存,存期。,,軟件生,存,存期由,軟,軟件定,義,義、軟,件,件開發(fā),和,和運行,維,維護3個時期,組,組成，,每,每個時,期,期又可,劃,劃分為,若,若干個,階,階段。,,1.4,軟,軟件,生,生存期

21、,軟件定,義,義時期,,主要任,務,務是解,決,決“做,什,什么”,的,的問題,，,，即確,定,定工程,的,的總目,標,標和可,行,行性；,導,導出實,現(xiàn),現(xiàn)工程,目,目標應,使,使用的,策,策略及,系,系統(tǒng)必,須,須完成,的,的功能,；,；估計,完,完成工,程,程需要,的,的資源,和,和成本,；,；制訂,工,工程進,度,度表。,,通常又,分,分為3個階段,：,：問題定,義,義、可行性,研,研究和需求分,析,析。,,1.4,軟,軟件,生,生存期,軟件開,發(fā),發(fā)時期,,主要任,務,務是解,決,決“如,何,何做”,的,的問題,，,，即具,體,體設計,和,和實現(xiàn),在,在前一,個,個時期,定,定義的,

22、軟,軟件。,,由概要設,計,計、詳細設,計,計、編碼和測試4個階段,組,組成。,,1.4,軟,軟件,生,生存期,軟件運,行,行維護,時,時期,主要任,務,務是使,軟,軟件持,久,久地滿,足,足用戶,的,的需要,，,，通常,有,有4類維護,活,活動：,改正性,維,維護，也就,是,是診斷,和,和改正,在,在使用,過,過程中,發(fā),發(fā)現(xiàn)的,軟,軟件錯,誤,誤；,適應性,維,維護，即修,改,改軟件,以,以適應,環(huán),環(huán)境的,變,變化；,完善性,維,維護，即根,據(jù),據(jù)用戶,的,的要求,改,改進或,擴,擴充軟,件,件，使,它,它更完,善,善；,預防性,維,維護，即修,改,改軟件,為,為將來,的,的維護,活,活

23、動預,先,先做準,備,備。,,1.4,軟,軟件,生,生存期,開發(fā)過,程,程中的,典,典型文,檔,檔,①軟件需,求,求規(guī)格,說,說明書：描述,將,將要開,發(fā),發(fā)的軟,件,件做什,么,么。,②項目計,劃,劃：描述,將,將要完,成,成的任,務,務及其,順,順序，,并,并估計,所,所需要,的,的時間,及,及工作,量,量。,③軟件測,試,試計劃：描述,如,如何測,試,試軟件,，,，使之,確,確保軟,件,件應實,現(xiàn),現(xiàn)規(guī)定,的,的功能,，,，并達,到,到預期,的,的性能,。,。,④軟件設,計,計說明,書,書：描述,軟,軟件的,結,結構，,包,包括概,要,要設計,及,及詳細,設,設計。,⑤用戶手,冊,冊：描

24、述,如,如何使,用,用軟件,。,。,,1.4,軟,軟件,生,生存期,各個階,段,段所要,完,完成的,基,基本任,務,務,問題定,義,義與可,行,行性研,究,究,本階段,要,要回答,的,的關鍵,問,問題是,“,“到底,要,要解決,什,什么問,題,題？在,成,成本和,時,時間的,限,限制條,件,件下能,否,否解決,問,問題？,是,是否值,得,得做？,”,”,(2)需求分,析,析,本階段,要,要回答,的,的關鍵,問,問題是,“,“目標,系,系統(tǒng)應,當,當做什,么,么？”,(3)軟件設,計,計,設計是,軟,軟件工,程,程的技,術,術核心,。,。本階,段,段要回,答,答的關,鍵,鍵問題,是,是“如,何,

25、何實現(xiàn),目,目標系,統(tǒng),統(tǒng)？”,,,,1.4,軟,軟件,生,生存期,各個階,段,段所要,完,完成的,基,基本任,務,務,(4)程序編,碼,碼和單,元,元測試,本階段,要,要解決,的,的問題,是,是“正,確,確地實,現(xiàn),現(xiàn)已做,的,的設計,”,”，即,“,“如何,編,編寫正,確,確的、,可,可維護,的,的程序,代,代碼？,”,”,(5)集成和,系,系統(tǒng)測,試,試,測試是,控,控制軟,件,件質量,的,的重要,手,手段，,本,本階段,的,的主要,任,任務是,做,做集成,測,測試和,系,系統(tǒng)測,試,試。,(6)軟件運,行,行和維,護,護,已交付,的,的軟件,投,投入正,式,式使用,，,，便進,入,入運

26、行,階,階段。,這,這一階,段,段可能,持,持續(xù)若,干,干年。,軟,軟件在,運,運行中,可,可能由,于,于多方,面,面的原,因,因，需,要,要對它,進,進行修,改,改。,,,1.5,軟,軟件,生,生存期,模,模型,瀑布模,型,型,快速原,型,型模型,增量模,型,型,螺旋模,型,型,噴泉模,型,型,統(tǒng)一過,程,程,,瀑布模,型,型,,在20世紀80年代之,前,前，瀑,布,布模型,一,一直是,唯,唯一被,廣,廣泛采,用,用的生,命,命周期,模,模型。,傳統(tǒng)的,瀑,瀑布模,型,型如圖,所,所示。,,瀑布模,型,型,瀑布模,型,型的特,點,點,階段間,具,具有順,序,序性和,依,依賴性,。,。其中,包

27、,包含兩,重,重含義,：,：,① 必,須,須等前,一,一階段,的,的工作,完,完成之,后,后，才,能,能開始,后,后一階,段,段的工,作,作；,② 前,一,一階段,的,的輸出,文,文檔就,是,是后一,階,階段的,輸,輸入文,檔,檔。,,瀑布模,型,型,瀑布模,型,型的特,點,點,推遲實,現(xiàn),現(xiàn)的觀,點,點,① 瀑,布,布模型,在,在編碼,之,之前設,置,置了系,統(tǒng),統(tǒng)分析,和,和系統(tǒng),設,設計的,各,各個階,段,段，分,析,析與設,計,計階段,的,的基本,任,任務規(guī),定,定，在,這,這兩個,階,階段主,要,要考慮,目,目標系,統(tǒng),統(tǒng)的邏,輯,輯模型,，,，不涉,及,及軟件,的,的物理,實,實

28、現(xiàn)。,② 清,楚,楚地區(qū),分,分邏輯,設,設計與,物,物理設,計,計，盡,可,可能推,遲,遲程序,的,的物理,實,實現(xiàn)，,是,是按照,瀑,瀑布模,型,型開發(fā),軟,軟件的,一,一條重,要,要的指,導,導思想,。,。,,瀑布模,型,型,瀑布模,型,型的特,點,點,質量保,證,證的觀,點,點,① 每,個,個階段,都,都必須,完,完成規(guī),定,定的文,檔,檔，沒,有,有交出,合,合格的,文,文檔就,是,是沒有,完,完成該,階,階段的,任,任務。,② 每,個,個階段,結,結束前,都,都要對,所,所完成,的,的文檔,進,進行評,審,審，以,便,便盡早,發(fā),發(fā)現(xiàn)問,題,題，改,正,正錯誤,。,。,,瀑布模,型

29、,型,實際的,瀑,瀑布模,型,型,實際的,瀑,瀑布模,型,型是帶,“,“反饋,環(huán),環(huán)”的,，,，如圖,所,所示。,圖中實線箭,頭,頭表示,開,開發(fā)過,程,程，虛線箭,頭,頭表示,維,維護過,程,程。,,瀑布模,型,型,瀑布模,型,型的優(yōu),點,點,可強迫,開,開發(fā)人,員,員采用,規(guī),規(guī)范化,的,的方法,。,。,嚴格地,規(guī),規(guī)定了,每,每個階,段,段必須,提,提交的,文,文檔。,要求每,個,個階段,交,交出的,所,所有產,品,品都必,須,須是經,過,過驗證,的,的。,,瀑布模,型,型,瀑布模,型,型的缺,點,點,由于瀑,布,布模型,幾,幾乎完,全,全依賴,于,于書面,的,的規(guī)格,說,說明，,很,很

30、可能,導,導致最,終,終開發(fā),出,出的軟,件,件產品,不,不能真,正,正滿足,用,用戶的,需,需要。,如,如果需,求,求規(guī)格,說,說明與,用,用戶需,求,求之間,有,有差異,，,，就會,發(fā),發(fā)生這,種,種情況,。,。,瀑布模,型,型只適,用,用于項,目,目開始,時,時需求,已,已確定,的,的情況,。,。,,快速原,型,型模型,,快速原,型,型是快,速,速建立,起,起來的,可,可以在,計,計算機,上,上運行,的,的程序,，,，它所,能,能完成,的,的功能,往,往往是,最,最終產,品,品能完,成,成的功,能,能的一,個,個子集,。,。,快速原,型,型模型,如,如圖所,示,示。,,,快速原,型,型模

31、型,快速原,型,型模型,的,的優(yōu)點,(1)有助于,滿,滿足用,戶,戶的真,實,實需求,。,。,(2)原型系,統(tǒng),統(tǒng)已經,通,通過與,用,用戶的,交,交互而,得,得到驗,證,證，據(jù),此,此產生,的,的規(guī)格,說,說明文,檔,檔能夠,正,正確地,描,描述用,戶,戶需求,。,。,(3)軟件產,品,品的開,發(fā),發(fā)基本,上,上是按,線,線性順,序,序進行,。,。,(4)因為規(guī),格,格說明,文,文檔正,確,確地描,述,述了用,戶,戶需求,，,，因此,，,，在開,發(fā),發(fā)過程,的,的后續(xù),階,階段不,會,會因為,發(fā),發(fā)現(xiàn)規(guī),格,格說明,文,文檔的,錯,錯誤而,進,進行較,大,大的返,工,工。,,快速原,型,型模

32、型,快速原,型,型模型,的,的優(yōu)點,(5)開發(fā)人,員,員通過,建,建立原,型,型系統(tǒng),已,已經學,到,到了許,多,多東西,，,，因此,，,，在設,計,計和編,碼,碼階段,發(fā),發(fā)生錯,誤,誤的可,能,能性也,比,比較小,，,，這自,然,然減少,了,了在后,續(xù),續(xù)階段,需,需要改,正,正前面,階,階段所,犯,犯錯誤,的,的可能,性,性。,(6)快速原,型,型的突,出,出特點,是,是“快,速,速”。,開,開發(fā)人,員,員應該,盡,盡可能,快,快地建,造,造出原,型,型系統(tǒng),，,，以加,速,速軟件,開,開發(fā)過,程,程，節(jié),約,約軟件,開,開發(fā)成,本,本。,原型的,用,用途是,獲,獲知用,戶,戶的真,正,

33、正需求,，,，一旦,需,需求確,定,定了，,原,原型可,以,以拋棄,，,，當然,也,也可以,在,在原型,的,的基礎,上,上進行,開,開發(fā)。,,增量模,型,型,增量模,型,型也稱,為,為漸增,模,模型，,是,是Mills等于1980年提出,來,來的。,使用增,量,量模型,開,開發(fā)軟,件,件時，,把,把軟件,產,產品作,為,為一系,列,列的增,量,量構件,來,來設計,、,、編碼,、,、集成,和,和測試,。,。,每個構,件,件由多,個,個相互,作,作用的,模,模塊構,成,成，并,且,且能夠,完,完成特,定,定的功,能,能。,,增量模,型,型,增量模,型,型如圖,所,所示。,,增量模,型,型,增量模,

34、型,型的優(yōu),點,點,(1)能在較,短,短時間,內,內向用,戶,戶提交,可,可完成,一,一些有,用,用的工,作,作產品,，,，即從,第,第1個構件,交,交付之,日,日起，,用,用戶就,能,能做一,些,些有用,的,的工作,。,。,(2)逐步增,加,加產品,的,的功能,可,可以使,用,用戶有,較,較充裕,的,的時間,學,學習和,適,適應新,產,產品，,從,從而減,少,少一個,全,全新的,軟,軟件可,能,能給用,戶,戶組織,帶,帶來的,沖,沖擊。,(3)項目失,敗,敗的風,險,險較低,，,，雖然,在,在某些,增,增量構,件,件中可,能,能遇到,一,一些問,題,題，但,其,其他增,量,量構件,將,將能夠

35、,成,成功地,交,交付給,客,客戶。,(4)優(yōu)先級,最,最高的,服,服務首,先,先交付,，,，然后,再,再將其,他,他增量,構,構件逐,次,次集成,進,進來。,因,因此，,最,最重要,的,的系統(tǒng),服,服務將,接,接受最,多,多的測,試,試。,,增量模,型,型,增量構,件,件開發(fā),每個增,量,量構件,應,應當實,現(xiàn),現(xiàn)某種,系,系統(tǒng)功,能,能，因,此,此增量,構,構件的,開,開發(fā)可,以,以采用,瀑,瀑布模,型,型的方,式,式，如,圖,圖所示,。,。,,增量模,型,型,采用增,量,量模型,需,需注意,的,的問題,(1)在把每,個,個新的,增,增量構,件,件集成,到,到現(xiàn)有,軟,軟件體,系,系結構,

36、中,中時，,必,必須不,破,破壞原,來,來已經,開,開發(fā)出,的,的產品,。,。,(2)軟件體,系,系結構,必,必須是,開,開放的,，,，即向,現(xiàn),現(xiàn)有產,品,品中加,入,入新構,件,件的過,程,程必須,簡,簡單、,方,方便。,因此，,采,采用增,量,量模型,比,比采用,瀑,瀑布模,型,型和快,速,速原型,模,模型更,需,需要精,心,心的設,計,計。,,螺旋模,型,型,螺旋模,型,型最初,是,是Boehm于1988年提出,來,來的。,該模型,將,將瀑布,模,模型與,快,快速原,型,型模型,結,結合起,來,來，并,且,且加入,兩,兩種模,型,型均忽,略,略了的,風,風險分,析,析。,螺旋模,型,型

37、的基,本,本思想,是,是，使,用,用原型,及,及其他,方,方法來,盡,盡量降,低,低風險,。,。,,螺旋模,型,型,理解這,種,種模型,的,的一個,簡,簡便方,法,法，是,把,把它看,做,做在每,個,個階段,之,之前都,增,增加了,風,風險分,析,析過程,的,的快速,原,原型模,型,型。,,螺旋模,型,型,完整的,螺,螺旋模,型,型,,螺旋模,型,型,完整的,螺,螺旋模,型,型,在螺旋,模,模型中,，,，軟件,過,過程表,示,示成一,個,個螺線,，,，而不,是,是像以,往,往的模,型,型那樣,表,表示為,一,一個具,有,有回溯,的,的活動,序,序列。,在螺線,上,上的每,一,一個循,環(huán),環(huán)表示

38、,過,過程的,一,一個階,段,段。,每個階,段,段開始,時,時的任,務,務是確,定,定該階,段,段的目,標,標、為,完,完成這,些,些目標,選,選擇方,案,案及設,定,定這些,方,方案的,約,約束條,件,件。接,下,下來的,任,任務是,，,，從風,險,險角度,分,分析上,一,一步的,工,工作結,果,果，努,力,力排除,各,各種潛,在,在的風,險,險，通,常,常用建,造,造原型,的,的方法,來,來排除,風,風險。,如,如果成,功,功地排,除,除了所,有,有風險,，,，則啟,動,動下一,步,步開發(fā),步,步驟，,在,在這個,步,步驟的,工,工作過,程,程相當,于,于純粹,的,的瀑布,模,模型。,最,

39、最后是,評,評價該,階,階段的,工,工作成,果,果并計,劃,劃下一,個,個階段,的,的工作,。,。,,,螺旋模,型,型,螺旋模,型,型的4項活動,螺線上,的,的每一,個,個循環(huán),可,可劃分,為,為4個象限,，,，分別,表,表達了4個方面,的,的活動,。,。,(1)目標設,定,定——定義在,該,該階段,的,的目標,，,，弄清,對,對過程,和,和產品,的,的限制,條,條件，,制,制訂詳,細,細的管,理,理計劃,，,，識別,項,項目風,險,險，可,能,能還要,計,計劃與,這,這些風,險,險有關,的,的對策,。,。,(2)風險估,計,計與弱,化,化——針對每,一,一個風,險,險進行,詳,詳細分,析,析

40、，設,想,想弱化,風,風險的,步,步驟。,(3)開發(fā)與,驗,驗證——評價風,險,險之后,選,選擇系,統(tǒng),統(tǒng)開發(fā),模,模型。,(4)計劃——評價開,發(fā),發(fā)工作,，,，確定,是,是否繼,續(xù),續(xù)進行,螺,螺線的,下,下一個,循,循環(huán)。,如,如果確,定,定要繼,續(xù),續(xù)，則,計,計劃項,目,目的下,一,一個階,段,段的工,作,作。,,螺旋模,型,型,螺旋模,型,型的優(yōu),點,點,對可選,方,方案和,約,約束條,件,件的強,調,調有利,于,于已有,軟,軟件的,重,重用，,也,也有助,于,于把軟,件,件質量,作,作為軟,件,件開發(fā),的,的一個,重,重要目,標,標。,減少了,過,過多測,試,試或測,試,試不足,

41、所,所帶來,的,的風險,。,。,在螺旋,模,模型中,維,維護只,是,是模型,的,的另一,個,個周期,，,，因而,在,在維護,和,和開發(fā),之,之間并,沒,沒有本,質,質區(qū)別,。,。,,螺旋模,型,型,螺旋模,型,型的缺,點,點,螺旋模,型,型是風,險,險驅動,的,的，因,此,此要求,軟,軟件開,發(fā),發(fā)人員,必,必須具,有,有豐富,的,的風險,評,評估經,驗,驗和這,方,方面的,專,專門知,識,識，否,則,則將出,現(xiàn),現(xiàn)真正,的,的風險,：,：當項,目,目實際,上,上正在,走,走向災,難,難時，,開,開發(fā)人,員,員可能,還,還以為,一,一切正,常,常。,,噴泉模,型,型,噴泉模,型,型是典,型,型

42、的面,向,向對象,生,生命周,期,期模型,。,。,“噴泉,”,”一詞,體,體現(xiàn)了,迭,迭代和,無,無間隙,特,特性。,圖,圖中代,表,表不同,階,階段的,圓,圓圈相,互,互重疊,，,，這明,確,確表示,兩,兩個活,動,動之間,存,存在重,疊,疊。,,基于構,件,件的開,發(fā),發(fā)模型,基于構,件,件的軟,件,件工程,（,（component,-,-basedsoftwareengineering，CBSE）是強,調,調使用,可,可復用,的,的軟件,“,“構件,”,”來設,計,計和構,造,造基于,計,計算機,的,的系統(tǒng),的,的過程,。,。,,基于構,件,件的開,發(fā),發(fā)模型,Clements對CBSE

43、給出了,如,如下描,述,述。,CBSE正在改,變,變大型,軟,軟件系,統(tǒng),統(tǒng)的開,發(fā),發(fā)方式,。,。CBSE體現(xiàn)了FrodBrooks和其他,人,人支持,的,的“購,買,買，而,非,非構造,”,”的思,想,想。就,如,如同早,期,期的子,程,程序將,程,程序員,從,從考慮,編,編程細,節(jié),節(jié)中解,脫,脫出來,一,一樣，CBSE將考慮,的,的重點,從,從編碼,轉,轉移到,組,組裝軟,件,件系統(tǒng),。,。,考慮的,焦,焦點是,“,“集成,”,”，而,不,不再是,“,“實現(xiàn),”,”。,這樣做,的,的基礎,是,是假定,在,在很多,大,大型軟,件,件系統(tǒng),中,中存在,足,足夠多,的,的共性,，,，使得,開

44、,開發(fā)可,復,復用的,構,構件來,滿,滿足這,些,些共性,是,是可行,的,的。,,基于構,件,件的開,發(fā),發(fā)模型,當軟件,團,團隊使,用,用傳統(tǒng),的,的需求,獲,獲取技,術,術確定,了,了待開,發(fā),發(fā)軟件,的,的系統(tǒng),需,需求時,，,，該過,程,程開始,。,。,體系結,構,構設計,完,完成后,，,，并不,立,立即進,行,行詳細,設,設計任,務,務，而,是,是針對,每,每一系,統(tǒng),統(tǒng)需求,考,考慮以,下,下問題:,(1)現(xiàn)有的,商,商品化,構,構件（commercial off-the,-,-shelf，COTS）是否,能,能夠實,現(xiàn),現(xiàn)該需,求,求？,(2)內部開,發(fā),發(fā)的可,復,復用構,件,

45、件是否,能,能夠實,現(xiàn),現(xiàn)該需,求,求？,(3)可用構,件,件的接,口,口與待,構,構造系,統(tǒng),統(tǒng)的體,系,系結構,是,是否相,容,容？,,基于構,件,件的開,發(fā),發(fā)模型,基于構,件,件的開,發(fā),發(fā)模型,如,如下圖,。,。,,基于構,件,件的開,發(fā),發(fā)模型,開發(fā)步,驟,驟,不考慮,構,構件的,開,開發(fā)技,術,術，基,于,于構件,的,的開發(fā),模,模型由,以,以下步,驟,驟組成,：,：,(1)對于該,問,問題領,域,域的基,于,于構件,的,的可用,產,產品進,行,行研究,和,和評估,。,。,(2)考慮構,件,件集成,的,的問題,。,。,(3)設計軟,件,件架構,以,以容納,這,這些構,件,件。,(

46、4)將構件,集,集成到,架,架構中,。,。,(5)進行充,分,分的測,試,試以保,證,證功能,正,正常。,,基于構,件,件的開,發(fā),發(fā)模型,典型的,構,構件模,型,型,(1)OMG,/,/CORBA。對象,管,管理組,織,織發(fā)布,了,了公共,對,對象請,求,求代理,體,體系結,構,構（OMG,/,/CORBA），一,個,個對象,請,請求代,理,理提供,了,了多種,服,服務，,使,使得可,復,復用構,件,件（對,象,象）可,以,以與其,他,他構件,通,通信。,(2)MicrosoftCOM/DCOM,/,/.NET。微軟,公,公司開,發(fā),發(fā)了構,件,件對象,模,模型（COM），此,模,模型提,供

47、,供了構,件,件的規(guī),格,格說明,在Windows操作系,統(tǒng),統(tǒng)，一,個,個應用,系,系統(tǒng)中,可,可以使,用,用不同,廠,廠商生,產,產的構,件,件。,(3)SunJavaBean構件。JavaBean構件系,統(tǒng),統(tǒng)是一,個,個可移,植,植的、,平,平臺獨,立,立的、,使,使用Java程序設,計,計語言,開,開發(fā)的CBSE基礎設,施,施。,,統(tǒng)一過,程,程,由Booch、Jacobson及Rumbaugh提出，,統(tǒng),統(tǒng)一過,程,程模型,如,如圖所,示,示。,,統(tǒng)一過,程,程,統(tǒng)一過,程,程的工,作,作流,在統(tǒng)一,過,過程中,，,，有6個核心,工,工作流,。,。,①業(yè)務建,模,模工作,流,流。用

48、商,業(yè),業(yè)用例,為,為商業(yè),過,過程建,立,立文檔,。,。,②需求工,作,作流。目標,是,是描述,系,系統(tǒng)應,該,該做什,么,么，確,保,保開發(fā),人,人員構,建,建正確,的,的系統(tǒng),。,。為此,，,，需明,確,確系統(tǒng),的,的功能,需,需求和,非,非功能,需,需求（,約,約束）,。,。,③分析和,設,設計工,作,作流。其目,標,標是說,明,明如何,做,做。結,果,果是分,析,析模型,和,和設計,模,模型。,,統(tǒng)一過,程,程,④實現(xiàn)工,作,作流。用分,層,層的方,式,式組織,代,代碼的,結,結構，,用,用構件,的,的形式,來,來實現(xiàn),類,類，對,構,構件進,行,行單元,測,測試，,將,將構件,集,

49、集成到,可,可執(zhí)行,的,的系統(tǒng),中,中。,⑤測試工,作,作流。驗證,對,對象之,間,間的交,互,互、是,否,否所有,的,的構件,都,都集成,了,了、是,否,否正確,實,實現(xiàn)了,所,所有需,求,求、查,錯,錯并改,正,正。,⑥部署工,作,作流。制作,軟,軟件的,外,外部版,本,本、軟,件,件打包,、,、分發(fā),、,、為用,戶,戶提供,幫,幫助和,支,支持。,,,統(tǒng)一過,程,程,統(tǒng)一過,程,程的階,段,段,統(tǒng)一過,程,程有4個階段,，,，分別,是,是初始,階,階段、,細,細化階,段,段、構,造,造階段,和,和移交,階,階段。,①初始階,段,段。初始,階,階段主,要,要關注,項,項目計,劃,劃和風,險

50、,險評估,，,，其目,的,的是確,定,定是否,值,值得開,發(fā),發(fā)目標,信,信息系,統(tǒng),統(tǒng)。,②細化階,段,段。細化,階,階段關,心,心定義,系,系統(tǒng)的,總,總體框,架,架，其,目,目標是,：,：細化,初,初始需,求,求（用,況,況）、,細,細化體,系,系結構,、,、監(jiān)控,風,風險并,細,細化它,們,們的優(yōu),先,先級、,細,細化業(yè),務,務案例,以,以及制,訂,訂項目,管,管理計,劃,劃。,,統(tǒng)一過,程,程,統(tǒng)一過,程,程的階,段,段,③構造階,段,段。構造,階,階段是,建,建立系,統(tǒng),統(tǒng)，構,造,造信息,系,系統(tǒng)的,第,第1個具有,操,操作質,量,量的版,本,本，以,能,能夠交,付,付給客,戶,

51、戶進行?測試的,版,版本結,束,束，有,時,時稱為,測,測試版,本,本。,④移交階,段,段。移交,階,階段包,含,含?測試時,期,期，以,發(fā),發(fā)布完,整,整的系,統(tǒng),統(tǒng)而終,止,止，其,目,目標是,確,確保信,息,息系統(tǒng),真,真正滿,足,足客戶,的,的需求,。,。,,1.6,軟,軟件,工,工程知,識,識體系,及,及知識,域,域,軟件工,程,程教育,(,3個歷史,時,時期,),(1)1978年以前,：,：軟件,工,工程教,育,育以計,算,算機專,業(yè),業(yè)的一,門,門孤立,的,的課程,形,形式存,在,在。,(2)1978—1988年期間,：,：早期,的,的研究,生,生學位,教,教育，,開,開始建,立

52、,立軟件,工,工程專,業(yè),業(yè)的研,究,究生學,位,位教育,項,項目。,(3)1988年以后,：,：快速,發(fā),發(fā)展的,研,研究生,學,學科教,育,育，使,軟,軟件工,程,程的理,論,論快速,發(fā),發(fā)展，,其,其中，,卡,卡內基·梅隆大,學,學軟件,工,工程研,究,究所（SEI）的影,響,響不可,忽,忽視。,,1.6,軟,軟件,工,工程知,識,識體系,及,及知識,域,域,軟件工,程,程知識,體,體,軟件工,程,程已從,計,計算機,科,科學與,技,技術中,脫,脫離出,來,來，逐,漸,漸形成,了,了一門,獨,獨立的,學,學科。,對,對其知,識,識體系,的,的研究,從,從20世紀90年代初,就,就開始,了

53、,了。,標志是,美,美國Embry-Riddle航空大,學,學計算,與,與數(shù)學,系,系ThomasB.Hilburn教授的,“,“軟件工,程,程知識,體,體系指,南,南”（GuidetoSoftwareEngineeringBody of Knowledge，SWEBOK）研究,項,項目。,,1.6,軟,軟件,工,工程知,識,識體系,及,及知識,域,域,軟件工,程,程知識,體,體系指,南,南的目,標,標,(1)促使軟,件,件工程,本,本體知,識,識成為,世,世界范,圍,圍的共,識,識。,(2)澄清軟,件,件工程,與,與其他,相,相關學,科,科，如,與,與計算,機,機科學,、,、項目,管,管理、

54、,計,計算機,工,工程以,及,及計算,機,機數(shù)學,之,之間的,關,關系，,并,并且確,定,定軟件,工,工程學,科,科的范,圍,圍。,(3)反映軟,件,件工程,學,學科內,容,容的特,征,征。,(4)確定軟,件,件工程,本,本體知,識,識的各,個,個專題,。,。,(5)為相應,的,的課程,和,和職業(yè),資,資格認,證,證材料,的,的編寫,奠,奠定基,礎,礎。,,1.6,軟,軟件,工,工程知,識,識體系,及,及知識,域,域,軟件工,程,程知識,體,體系指,南,南的內,容,容,SWEBOK指南將,軟,軟件工,程,程知識,體,體系劃,分,分為10個知識,域,域（knowledgeareas，KA），分,

55、為,為兩類,過,過程。,一類是開發(fā)與,維,維護過,程,程，包括,軟,軟件需,求,求、軟,件,件設計,、,、軟件,構,構造、,軟,軟件測,試,試和軟,件,件維護,；,；,另一類,是,是支持和,組,組織過,程,程，包括,軟,軟件配,置,置管理,、,、軟件,工,工程管,理,理、軟,件,件工程,過,過程、,軟,軟件工,程,程工具,與,與方法,和,和軟件,質,質量。,每,每個知,識,識域還,可,可進一,步,步分解,為,為若干,論,論題。,,,,1.6,軟,軟件,工,工程知,識,識體系,及,及知識,域,域,軟件工,程,程知識,體,體系指,南,南的內,容,容,,1.6,軟,軟件,工,工程知,識,識體系,及,及知識,域,域,每個知,識,識域又,可,可分解,為,為若干,子,子知識,域,域，如,表,表所示,。,。,,That'sAll!,,