軟件工程概述

概述

1. 軟件

1. 軟件的概念：軟件是與計算機操做系統操做有關的程序、規程、規則、及任何與之有關的文檔及數據的完整集合（軟件=程序+數據+文檔）
2. 軟件的特色
   • 邏輯產品
   • 不存在磨損問題，存在退化問題
   • 依賴於計算機操做系統
   • 複雜性
3. 軟件的分類
   • 按軟件的功能分類
     • 系統軟件：操做系統、數據庫管理系統、設備驅動程序、通訊處理程序等。
     • 支撐軟件：文本編輯器、文件格式化程序、程序庫系統等。
     • 應用軟件：相似於qq這種軟件
   • 按軟件規模進行劃分：微型、小型、中型、大型、甚大型、極大型
4. 軟件的發展
   • 程序設計階段
   • 軟件設計階段
   • 軟件工程階段

2. 軟件危機

1. 軟件危機的含義

   指落後的軟件生產方式沒法知足迅速增加的計算機軟件需求，從而致使軟件開發與維護過程當中出現一系列嚴重問題的現象。

2. 軟件危機的主要表現

   • 花費超預期
   • 不能按時完成
   • 不得不從新設計

3. 軟件危機的主要特徵

   • 軟件開發週期大大超過規定日期
   • 軟件開發成本嚴重超標
   • 軟件質量難於保證

4. 軟件危機產生的緣由

   • 用戶需求不明確
   • 缺少正確的理論指導
   • 軟件開發規模愈來愈大
   • 軟件複雜度愈來愈高

5. 如何解決軟件危機？

   • 軟件工程就能解決

3. 軟件工程及其三要素

1. 軟件工程的概念

   軟件工程：指用工程、科學和數學的原則與方法研製、維護計算機軟件有關技術及管理方法

2. 軟件工程三要素

   • 方法：分爲傳統方法和麪向對象方法
   • 工具：軟件工具爲軟件工程的方法提供了自動或半自動的軟件支持環境
   • 過程：定義瞭如下
     • 方法使用的順序
     • 要求交付的文檔資料
     • 爲保證質量和適應變化所需的管理
     • 軟件開發各個階段完成的產品的度量

3. 軟件工程項目的基本目標

   • 付出較低的開發成本
   • 達到要求的軟件功能
   • 取得較好的軟件性能
   • 開發的軟件易於移植
   • 須要較低的維護費用
   • 能按時完成開發工做，及時交付使用

4. 軟件工程的原則

   • 選取適宜的開發模型
   • 採用合適的設計方法
   • 提供高質量的工程支撐
   • 重視軟件開發過程的管理

4. 軟件生存週期

1. 軟件生存週期概念
   軟件產品從造成概念開始，通過開發、運行（使用）和維護直到退役的全過程，稱爲軟件生存週期，包括軟件定義、開發、使用和維護三部分。

2. 軟件生存週期的階段

   • 可行性研究和項目開發計劃：系統要解決什麼問題、是否可行

   • 需求分析

     • 需求獲取 --需求定義，系統功能的一個正確的陳述
     • 需求規約 --系統需求規格說明
       • 主要成分：系統模型（系統功能的一個精確、系統的描述）
     • 需求驗證

   • 設計：在需求的基礎上，給出系統的軟件解決方案

     • 概要設計
       • 系統的軟件體系結構
       • C/S結構
       • 以數據庫爲中心的結構
       • 管道結構
       • 面向對象的結構
     • 詳細設計
       • 針對整體設計結果，給出每一個模塊的詳細描述，把功能描述變爲精確的。結構化的過程描述

   • 實現階段：選擇可用的構件，或以一種選定的語言，對每一構件進行編碼

   • 肯定階段：貫穿軟件開發的整個過程，主要任務是軟件測試

   • 支持階段：完善性維護，糾錯性維護

   5. 軟件過程模型（軟件開發模型、軟件生存週期模型）

   軟件過程模型概念：

   描述軟件過程當中各類活動如何執行的模型

   • 瀑布模型

     • 經典的軟件開發模型，最先的軟件開發模型

     • 概念

       • 將軟件生命週期中的各項活動規定爲依線性順序鏈接的若干階段

       • 階段包括：需求分析、設計、編碼、測試、運行與維護。看起來像瀑布同樣

       • 特色

         • 各項活動嚴格按照線性方式進行
         • 以文檔做爲驅動
         • 當前活動的工做結果須要進行驗證
         • 適合於軟件需求很明確的軟件項目

       • 存在的問題

         • 軟件開發各個階段劃分固定，階段間會產生大量文檔，增長工做量
         • 線性開發增長了開發的風險
         • 沒法解決需求不明確或者變更的問題

   • 增量模型

     • 非總體開發模型，分爲漸增模型和快速原型模型

     • 概念

       • 將需求分解，劃分爲一系列增量，併爲增量排序，急需的增量先開發。

       • 每一個增量都歷經需求、設計、編碼、測試、移交幾個階段

       • 優勢

         • 按照增量持續不斷的發佈軟件新版本，能夠及時獲得用戶反饋，調整後續軟件開發的策略
         • 由於需求肯定，可先設計軟件體系結構，並在開發過程當中保持

       • 缺點

         • 增量模型規模不能大
         • 分解增量要求對需求十分了解，並有頂層的設計經驗
         • 基本服務的增量定義和實現比較困難

       • 適用於

         • 軟件需求不明確，設計方案有必定風險的項目

   • 螺旋模型

     • 將瀑布模型和增量模型結合起來，並加入了風險分析

     • 概念

       • 螺旋模型是迭代模型，從裏向外，螺旋線每一個迴路表示的軟件工程都有四個階段組成。

       • 四個階段：定義目標、風險分析、開發和驗證、規劃。

     • 優勢：邊學習、邊建模、邊開發、邊使用、邊改進。

     • 缺點：屢次迭代致使軟件體系結構變化，爲軟件理解和維護帶來困難

     • 適應於

       • 大型的軟件開發 如，電子商務，電子政務等業務軟件的開發

   • 噴泉模型

     • 以用戶需求爲動力，以對象爲驅動的模型
     • 優勢：能夠提升軟件項目開發效率，節省開發時間，適應於面向對象的軟件開發過程
     • 缺點：開發過程當中須要大量的開發人員，所以不利於項目的管理；嚴格的文檔管理，使得審覈的難度加大

   • 智能模型

     • 基於知識的軟件開發模型

     • 概念

       • 稱爲「基於知識的軟件開發模型」，把瀑布模型和專家系統結合在一塊兒，利用專家系統來幫助軟件開發人員工做