【教学课件】第9章软件工程SE.ppt

第第9章章 软件工程件工程SEl软件工程学的体系结构软件工程学的体系结构软件工程学软件工程学软件开发技术软件开发技术软件开发方法学软件开发方法学软件工具软件工具软件工程环境软件工程环境软件工程管理软件工程管理软件管理学软件管理学软件经济学软件经济学19.1 软件工程件工程l软件危机软件危机l1.概念概念:软件量需求剧增软件量需求剧增,软件生产成本高软件生产成本高,质量没有可靠保证质量没有可靠保证,软件开发生产率低等因软件开发生产率低等因素构成软件生产的恶性循环素构成软件生产的恶性循环.l2.表现表现:（1）开发进度难以预测）开发进度难以预测l （2）开发成本难以控制）开发成本难以控制l （3）用户对软件功能难以满足）用户对软件功能难以满足l （4）产品质量无法保证）产品质量无法保证l （5）产品难以维护）产品难以维护l （6）缺少适当的文档资料）缺少适当的文档资料2一一.软件工程件工程l1.软件工程软件工程 运用系统的,规范的和可定量的方法来开发,运行,维护和修复软件的系统方法.l2.软件工程学软件工程学研究软件开发、生产的内在规律，用于指导现代工程化的软件生产。l3.应用范围应用范围 大型程序的开发34.软件工程的指件工程的指导思想思想以计算机科学为基础建立软件工程理论、方法和技术用管理学的原理和方法进行软件生产管理用工程学的观点进行费用核算、进度制定和方案实施用数学方法建立软件的可靠模型和各种有效算法 涉及计算机科学、管理科学、工程学和数学的交叉学科。4二二.软件工程基本原理件工程基本原理l软件工程专家提出：软件工程专家提出：严格管理分阶段的项目计划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人员少而精承认不断改进软件工程实践的必要性。5三三.软件工程的基本目件工程的基本目标l1.开发尽可能多的软件产品开发尽可能多的软件产品l2.提高开发生产效率提高开发生产效率l3.满足应用的功能需要满足应用的功能需要l4.降低开发成本降低开发成本6四四.传统软件工程模式件工程模式 l1.方法：生存周期模式和原型模式。方法：生存周期模式和原型模式。l2.各阶段的实施：系统化方法各阶段的实施：系统化方法结构结构化分析化分析SA和结构化设计和结构化设计SD。l3.优点：强调分阶段实施，便于分工优点：强调分阶段实施，便于分工协作，降低开发难度，提高成功率和协作，降低开发难度，提高成功率和生产率生产率l4.缺点：忽视了人在开发过程中的地缺点：忽视了人在开发过程中的地位和作用。位和作用。7五五.现代代软件工程模式件工程模式l在传统模式的基础上，强调人的作用在传统模式的基础上，强调人的作用l1.基本要点基本要点(1)充分利用软件开发方法及开发工具；(2)开发人员的组织管理(3)基于软件组件的软件开发技术。l 利用功能和可重用和软件组件构造或重利用功能和可重用和软件组件构造或重构软件系统。构软件系统。l结果结果:简化了设计、编程、测试各个环节简化了设计、编程、测试各个环节的工作量，提高了工作效率和生产效率。的工作量，提高了工作效率和生产效率。82.阶段的划分及主要任段的划分及主要任务l(1)系统分析系统分析:从需求入手，以用户观点从需求入手，以用户观点建立系统用户模型建立系统用户模型(信息信息,行为行为,表示表示)l(2)系统构造系统构造 1)实现环境实现环境 l 2)设计构造系统的软件组件设计构造系统的软件组件l 3)实现实现l(3)系统测试系统测试l包括单元测试、集成测试和系统测试。包括单元测试、集成测试和系统测试。l(4)软件组件软件组件 构造软件的构造软件的“零部件零部件”。l(5)系统开发人员的组织管理系统开发人员的组织管理99.2 软件生存周期件生存周期l软件生存周期指从软件的需求分析、软件生存周期指从软件的需求分析、设计、编程、测试、交付使用到版本设计、编程、测试、交付使用到版本升级、或被自然淘汰的过程，周期：升级、或被自然淘汰的过程，周期：（1）定义：问题定义和分析（2）开发：系统设计、编程、测试（3）维护l软件生存周期模式也称为软件生存周期模式也称为“瀑布模型瀑布模型”。101.瀑布模型瀑布模型l 需求分析7%系统设计6%软件编程7%软件测试13%软件维护67%用户要求用户要求需求说明书需求说明书设计说明书设计说明书源程序源程序测试报告测试报告更改要求更改要求UAMATMMPUTPUAMPA 系统分析员M 项目管理员P 程序员T 测试员U 用户11瀑布模型的特点瀑布模型的特点l1.顺序性和依赖性顺序性和依赖性l后一阶段的工作必须在前一阶段的工后一阶段的工作必须在前一阶段的工作完成后才能开始。作完成后才能开始。l2.逻辑设计与物理设计分开逻辑设计与物理设计分开l3.循序渐进，保证软件质量。循序渐进，保证软件质量。122.原型模型原型模型样品模型品模型l(1)主要思想主要思想l借用已有系统作为借用已有系统作为“样品样品”,不断改进。不断改进。l(2)特点特点 1）开发人员和用户在“原型”上达成一致，减少设计中的错误和开发中的风险。2）缩短了开发周期，加快了工程进度。3）降低成本。133.螺旋模型螺旋模型l（1）结合瀑布模型和原型模型，加入风险）结合瀑布模型和原型模型，加入风险分析分析l（4）4个主要活动螺旋式地重复执行个主要活动螺旋式地重复执行制定计划：确定软件目标,选定实施方案,弄清项目开发限制条件。风险分析:分析可选方案,分析识别风险,研究解决化解风险的办法。实现工程:实施软件产品的开发。用户评价:评价当前工作结果，提出改进建议。14 4.其他模型其他模型l智能模型智能模型 也称基于知识的软件开发模也称基于知识的软件开发模型，它与专家系统结合在一起。型，它与专家系统结合在一起。l面向对象生存周期模型面向对象生存周期模型 在整个软件开在整个软件开发过程中将面向对象技术贯穿于整个发过程中将面向对象技术贯穿于整个生存周期。生存周期。15 9.4 软件工程管理件工程管理l软件工程项目管理的任务软件工程项目管理的任务 l软件人员组织与管理软件人员组织与管理 l软件配置管理软件配置管理 l软件知识产权保护软件知识产权保护 16一一.软件工程件工程项目管理的任目管理的任务l 项目计划和进度安排项目计划和进度安排 l 项目追踪和质量保证项目追踪和质量保证l 成本估算成本估算 l 风险分析风险分析 171.项目目计划和划和进度安排度安排l(1)项目计划项目计划项目划分的各个实施阶段每个阶段的工作重点和任务是什么完成本阶段工作和任务的人力、资源需求，时间期限阶段工作和任务的成果形式项目实施过程中对风险、疑难、其他不可预见因素等的处理机制各任务组及开发人员之间的组织、协调关系等。18(2)进度安排度安排项目可以支配的人力及资源项目的关键路径生存周期各个阶段工作量的划分工程进展如何度量各个阶段任务完成标志如何自然过渡到下一阶段的任务等。192.项目追踪和目追踪和质量保量保证l(1)项目追踪项目追踪l 由项目管理人员负责。由项目管理人员负责。l 按进度安排表追踪检查每一个任务。按进度安排表追踪检查每一个任务。l(2)质量保证质量保证 1）审查 审查各阶段结果和配置文档 2）复查和管理复查 检查已有材料 3）测试 用测试用例执行系统,检查结果203.成本估算成本估算l(1)基本方法基本方法l1)自顶向下法自顶向下法 是对整个工程项目的总开发时间和总工作量做出估算，然后将它们按阶段、步骤和任务进行分配。l2)自底向上法自底向上法 先分别估算各个任务所需要的工作量和开发时间，再相加，从而得到总的工作量和总的开发时间。l(2)计算方式计算方式l 专家估算法、类推估算法、算式估算法专家估算法、类推估算法、算式估算法214.风险分析分析l(1)风险分析风险分析l贯穿在软件工程过程中的一系列风险管理贯穿在软件工程过程中的一系列风险管理步骤，其中包括：风险识别、风险估计、步骤，其中包括：风险识别、风险估计、风险管理策略、风险解决和风险监督等。风险管理策略、风险解决和风险监督等。l (2)主要风险因素主要风险因素l 产品大小产品大小 技术相关技术相关l 开发环境开发环境 组织规模和人员经验组织规模和人员经验l 客户因素客户因素22二二.软件人件人员组织与管理与管理项目组的组织结构 程序设计小组的组织形式 软件项目的管理 231.项目目组的的组织结构构l(1)建立项目组织的原则建立项目组织的原则 项目责任制度 人员少而精l (2)组织结构的模式组织结构的模式l 1）按课题划分）按课题划分 l 2）按职能划分）按职能划分 按任务的工作阶按任务的工作阶段划分成若干个专业小组。段划分成若干个专业小组。l 3）矩阵形模式）矩阵形模式 以上两种模式的以上两种模式的结合。结合。242.程序程序设计小小组的的组织形式形式l1)主程序员组主程序员组l 由主程序员、程序员和后援工程师为由主程序员、程序员和后援工程师为核心组成。核心组成。l2)民主小组民主小组l 由经验丰富的技术人员组成。由经验丰富的技术人员组成。l3)层次小组层次小组l小组内人员分为小组内人员分为3级：组长、高级程序级：组长、高级程序员和程序员。员和程序员。253.软件件项目的管理目的管理 l项目管理包括项目指导和项目检验。项目管理包括项目指导和项目检验。l(1)指导指导l在项目的实施过程中，动员和促进工在项目的实施过程中，动员和促进工作人员积极完成所分配的任务。作人员积极完成所分配的任务。l(2)检验检验l对照计划检查执行情况的过程，同时对照计划检查执行情况的过程，同时也是对照软件工程标准检查实施情况也是对照软件工程标准检查实施情况的过程。的过程。26三三.软件配置管理件配置管理 l软件配置管理将伴随整个软件生存周软件配置管理将伴随整个软件生存周期。期。软件配置项和基线配置管理的任务271.软件配置管理和基件配置管理和基线l(1)软件配置项软件配置项软件生存周期各个阶段活动的产物经审批后即可称之为软件配置项。l(2)软件配置项的内容软件配置项的内容 文档和资料；源代码、目标代码和可执行代码；相关产品l(3)基线基线第一次提出的软件配置项构成基线配置项282.配置管理的任配置管理的任务l 标识软件配置项标识软件配置项l 对所有的配置项进行标识、命名对所有的配置项进行标识、命名l 版本控制版本控制 版本存放采用增量法版本存放采用增量法l 变更管理变更管理l 审计审计29四四.软件知件知识产权保保护l1.知识产权，知识产权，又称为智力成果产权和智慧财产权，是指对智力活动所创造的精神财富所享有的权利。无形性 是指其保护对象是无形的。专有性 地域性 时间性2.知识产权的法律保护1)版权法 2)专利法 3)商标法303.计算机算机软件是著作件是著作权保保护的客体的客体l软件著作权保护的基本条件软件著作权保护的基本条件开发者独立地自行开发的软件，即可享有著作权。l软件著作权的特征软件著作权的特征计算机软件的体现形式是程序和文件。l软件著作权的保护范围软件著作权的保护范围 著作权法的基本著作权法的基本原则是：原则是：只保护作品的表现，而不保护作品中所体现的思想、概念。软件的功能目标应用属于思想、概念，不受著作权法的保护；而软件的程序代码则是表现，应属于著作权保护的客体之内314.软件著作件著作权人享有的人享有的专有有权力力ll发表权发表权l署名权署名权l修改权修改权l保护作品完整权保护作品完整权l使用权和获得报酬权。使用权和获得报酬权。325.软件著作件著作权的登的登记l计算机软件保护条例中对办理软计算机软件保护条例中对办理软件著作权登记的基本要求件著作权登记的基本要求33