软件工程导论 精.ppt

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1、软件工程导论 第1页，本讲稿共79页1.张海藩张海藩.软件工程导论软件工程导论.北京：清华大学出版社北京：清华大学出版社,2008.2.郑人杰郑人杰.软件工程概论软件工程概论.北京：清华大学出版社北京：清华大学出版社,2003.3.史济民史济民.软件工程原理方法与应用软件工程原理方法与应用.北京：北京：高等教育出版社高等教育出版社,2002.4.邓良松等邓良松等.软件工程（第二版）软件工程（第二版）.西安：西安电子科技大学出版社，西安：西安电子科技大学出版社，2004.5.Software Engineering,6th EditionSoftware Engineering,6th Edit

2、ion Sommerville.I.Sommerville.I.(影印版影印版影印版影印版)机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社 2003.4.2003.4.教材及主要参考书：教材及主要参考书：教材及主要参考书：教材及主要参考书：第2页，本讲稿共79页第一第一章章 软件工程学概述软件工程学概述 1 11.1 1.1 软件危机软件危机1.31.3 软件生命周期软件生命周期1.5 1.5 小结小结1.41.41.41.4 软件过程软件过程1.2 1.2 1.2 软件工程软件工程软件工程第3页，本讲稿共79页软件是计算机系统的重要组成部分；软件是逻辑产品，需要计算机硬件和系统软件

3、的支撑；软件是计算机控制系统的指挥中枢；软件是信息转换器，它能对信息进行加工、处理或变换；软件是工具，在人们的生活、工作、休闲，在社会的经济、军事、政治、文化、科学技术、教育中发挥具大作用；第4页，本讲稿共79页软件软件 定义定义能够完成预定功能和性能的可执行的指令指令（计算机程序）软件是软件是使得程序能够适当地操作信息的数据结构数据结构描述程序的操作和使用的文档文档第5页，本讲稿共79页现在，被普遍接受的软件的定义是：软件软件(softwaresoftware)是计算机系统中与硬件是计算机系统中与硬件(hardwarehardware)相互依存的另一部分，它包括程序相互依存的另一部分，它包括

4、程序(programprogram)、相关数据相关数据(datadata)及其说明文档及其说明文档(documentdocument)。Software=Program+Data+Document第6页，本讲稿共79页软件 软件特征软件是一种逻辑实体，具有抽象性软件是一种逻辑实体，具有抽象性软件没有明显的制造过程软件没有明显的制造过程软件在使用过程中，没有磨损、老化的问题软件在使用过程中，没有磨损、老化的问题 软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性 软件的开发至今尚未完全摆脱手工作坊式的开发方式，生产效率低软件的开发至今尚未完全摆脱手工作坊式的开发方式，生产效

5、率低 软件是复杂的，而且以后会更加复杂软件是复杂的，而且以后会更加复杂 软件的成本相当昂贵软件的成本相当昂贵 大多数软件是自定的，而不是通过已有的构件组装而来的大多数软件是自定的，而不是通过已有的构件组装而来的软件工作牵涉到很多社会因素软件工作牵涉到很多社会因素 第7页，本讲稿共79页 2008年，我国软件产业继续保持高速增长态势，实现产年，我国软件产业继续保持高速增长态势，实现产业收入达业收入达1935.5亿元，同比增长亿元，同比增长31.2%，比电子信息制造业，比电子信息制造业高出高出11.4个百分点。其中，软件产品收入个百分点。其中，软件产品收入703.9亿元，仍亿元，仍为软件产业的主要

6、组成部分；软件技术服务增长最快，为软件产业的主要组成部分；软件技术服务增长最快，达达356.3亿元，同比增长亿元，同比增长48.2%。在之前的。在之前的7年，我国软年，我国软件产业收入从件产业收入从2001年的年的796亿元增长到亿元增长到2007年的年的5834亿亿元，增长了元，增长了6.3倍，占全球软件产业的份额也从倍，占全球软件产业的份额也从1.5%上上升到升到8.7%。第8页，本讲稿共79页国外软件企业的人才结构畸畸形形的的人人才才结结构构？高高层层管理管理员员程序程序员员软软件开件开发员发员系系统统分析分析员员图图1.1 国外人才结构图国外人才结构图第9页，本讲稿共79页 我国的软件

7、人才却呈橄榄形（缺少高级管理者和基础程序员），必我国的软件人才却呈橄榄形（缺少高级管理者和基础程序员），必须多发展须多发展“塔基塔基”（软件蓝领），才能形成合理的软件人才结构。（软件蓝领），才能形成合理的软件人才结构。图图1.2 软件人员从业结构软件人员从业结构第10页，本讲稿共79页拉布雷阿的拉布雷阿的焦油坑（Mural of La Brea Tar Pits）图图1.3 拉布雷阿的焦油坑拉布雷阿的焦油坑第11页，本讲稿共79页在未来的十年内，无论是在技术还是管理方法上，都看不出有任何突破性的进步，能够独自保证在十年内大幅度地提高软件的生产率、可靠性和简洁性。There is no sing

8、le development,in either technology or management technique,which by itself promises even one order-of-magnitude improvement within a decade in productivity,in reliability,in simpllicity.No Silver Bullet？第12页，本讲稿共79页 微软公司，测试人员与开发人员数量之比一般为微软公司，测试人员与开发人员数量之比一般为1.51.52.52.5左右，即一个开发人员背后有两位左右测试人员在工作，左右，即

9、一个开发人员背后有两位左右测试人员在工作，以保证软件产品的质量。在以保证软件产品的质量。在WINDOWS2000WINDOWS2000开发团队中，微软用开发团队中，微软用了了250250多个项目经理、多个项目经理、17001700多个开发人员，而内部测试人员则多个开发人员，而内部测试人员则达到达到32003200人，比前两者的之和还要多。有关机构的研究表明，人，比前两者的之和还要多。有关机构的研究表明，国外软件开发机构国外软件开发机构40%40%的工作量花在软件测试上，测试费用占的工作量花在软件测试上，测试费用占项目总费用的项目总费用的30%30%至至50%50%。对于一些要求高可靠、高安全的

10、软。对于一些要求高可靠、高安全的软件，测试费用可能相当于整个项目费用的件，测试费用可能相当于整个项目费用的3 3至至5 5倍。倍。软件产品软件产品的高质量，主要依赖科学的软件测试。的高质量，主要依赖科学的软件测试。第13页，本讲稿共79页1.11.1软件危机软件危机“软软件件危危机机”（Software Software crisiscrisis）的的出出现现是是由由于于软软件件的的规规模模越越来来越越大大，复复杂杂度度不不断断增增加加，软软件件需需求求量量增增大大。而而软软件件开开发发过过程程是是一一种种高高密密集集度度的的脑脑力力劳劳动动，软软件件开开发发的的模模式式及及技技术术不不能能适

11、适应应软软件件发发展展的的需需要要。致致使使大大量量质质量量低低劣劣的的软软件件涌涌向向市市场场，有有的的花花费费大大量量人人力力财力，而在开发过程中就夭折。财力，而在开发过程中就夭折。1.1 1.1 1.1 1.1 软件危机软件危机软件危机软件危机第14页，本讲稿共79页1.1.1 软件危机的介绍软件危机的介绍1.11.1软件危机软件危机一一.什么是软件危机什么是软件危机?软软件件危危机机是是指指在在计计算算机机软软件件的的开开发发和和维维护护过程中所遇到的一系列严重问题。过程中所遇到的一系列严重问题。二二.软件危机的表现形式软件危机的表现形式1.对软件开发成本和进度的估计常常很不准确对软件

12、开发成本和进度的估计常常很不准确;2.用户对用户对“已完成的已完成的”软件系统不满意的现象软件系统不满意的现象经常发生经常发生;3.软件产品的质量往往靠不住软件产品的质量往往靠不住,Bug一大堆，一大堆，Patch一个接一个一个接一个;第15页，本讲稿共79页4.软件常常是不可维护的软件常常是不可维护的;5.软件通常没有适当的文档资料软件通常没有适当的文档资料;6.软件成本在计算机系统总成本中所占的比例软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升逐年上升;7.软件开发生产率提高的速度跟不上计算机应用软件开发生产率提高的速度跟不上计算机应用普及的趋势。普及的趋势。1.11.1软件危机软件危机二

13、二.软件危机的表现形式软件危机的表现形式(续续)第16页，本讲稿共79页1.1.2 产生软件危机的原因（软件开发人员的错误观点）“有一个对目标的概括描述就足以着手编写程序了，许多细节可有一个对目标的概括描述就足以着手编写程序了，许多细节可以在以后再补充以在以后再补充”“所谓软件开发就是编写程序并设法使它运行所谓软件开发就是编写程序并设法使它运行”“用户对软件的要求不断变化，然而软件是柔软而灵活的，可以轻易地改用户对软件的要求不断变化，然而软件是柔软而灵活的，可以轻易地改动动”“软件投入生产性运行以后需要的维护工作并不多，而且维护是一软件投入生产性运行以后需要的维护工作并不多，而且维护是一件很容

14、易做的简单工作件很容易做的简单工作”1.11.1软件危机软件危机第17页，本讲稿共79页1.1.2 产生软件危机的原因产生软件危机的原因1.软件缺乏软件缺乏“可见性可见性”,软件的开发过程的进展情软件的开发过程的进展情况难以衡量况难以衡量,软件质量难以评价软件质量难以评价;2.软件维护意味着改正或修改原来的设计软件维护意味着改正或修改原来的设计,使维护较难使维护较难;3.软件规模大软件规模大,须由多人分工合作须由多人分工合作,管理难度大管理难度大;4.软件专业人员对软件开发和维护有糊涂观念软件专业人员对软件开发和维护有糊涂观念,常采用常采用错误的方法和技术错误的方法和技术;错误的认识和做法主要

15、表现,(1)忽视软件需求分析的重要性;(2)忽视软件维护1.11.1软件危机软件危机第18页，本讲稿共79页1.11.1软件危机软件危机4.选择好的软件开发工具。选择好的软件开发工具。1.端正认识端正认识,纠正纠正“软件就是程序软件就是程序”的错误观念的错误观念;2.认识到软件开发是组织良好、管理严密，各类人员认识到软件开发是组织良好、管理严密，各类人员协同配合、共同完成的工程项目；协同配合、共同完成的工程项目；3.多使用已成功的技术和方法多使用已成功的技术和方法,探索更有效的方法探索更有效的方法;1.1.3 消除软件危机的途径消除软件危机的途径第19页，本讲稿共79页1.2 软件工程软件工程

16、1.21.2软件工程软件工程1.2.1 软件工程的介绍软件工程的介绍1.什么是软件工程什么是软件工程?为了经济的获得为了经济的获得可靠的可靠的，在实际机器上，在实际机器上高效运行的高效运行的软软件，而建立和使用的好的件，而建立和使用的好的工程原则。工程原则。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它，这就是这就

17、是软件工程软件工程。第20页，本讲稿共79页2.软件工程三要素 过程、方法和工具软件工程软件工程过程过程方法方法工具工具1.21.2软件工程软件工程第21页，本讲稿共79页软件工程软件工程过程过程方法方法工具工具 软件工程釆用层次化的方法,每个层次都包括过程、方法、工具三要素。方法支撑过程和工具、过程和工具促进方法学的 研究。将系统的、规范的、可量化的方法运用到软件工程的始终，渗透到软件工程的过程、方法和工具中。为软件工程的过程和方法提供自动化或半自动化的工具支持贯穿软件开发的各个环节完成项目的技术手段（传统方法学、面向对象方法学）第22页，本讲稿共79页3.3.软件工程发展阶段软件工程发展阶

18、段软件工程的发展已经历了四个重要阶段：软件工程的发展已经历了四个重要阶段：4)4)4)4)第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程 构件工程构件工程构件工程构件工程3)3)3)3)第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程 过程工程过程工程过程工程过程工程2)2)2)2)第二代软件工程第二代软件工程第二代软件工程第二代软件工程 对象工程对象工程对象工程对象工程1)1)1)1)第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程 传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程1.21.2软件工程软件工程第23页，本讲稿共79页软件工程的发展已经历了四个

19、重要阶段：软件工程的发展已经历了四个重要阶段：1)1)1)1)第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程 传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程 2)2)2)2)第二代软件工程第二代软件工程第二代软件工程第二代软件工程 对象工程对象工程对象工程对象工程 3)3)3)3)第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程 过程工程过程工程过程工程过程工程 4)4)4)4)第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程 构件工程构件工程构件工程构件工程 60年代末到70年代为了克服“软 件 危 机”(Software crisis)提出“软件工程”的

20、名词,将软件开发纳入工程化的轨道，基本形成软件工程的概念、框架、技术和方法。称为传统的软件工程。1.21.2软件工程软件工程3.3.软件工程发展阶段软件工程发展阶段第24页，本讲稿共79页1.软件工程的发展已经历了四个重要阶段：软件工程的发展已经历了四个重要阶段：1)1)1)1)第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程 传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程 2)2)2)2)第二代软件工程第二代软件工程第二代软件工程第二代软件工程 对象工程对象工程对象工程对象工程 3)3)3)3)第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程 过程工程过程工程过程工

21、程过程工程 4)4)4)4)第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程 构件工程构件工程构件工程构件工程 80年代，面向对象的方法与技术得到发展，研究的重点转移到面向对象的分析与设计，演化为一种完整的软件开发方法和系统的技术体系，称为对象工程。1.21.2软件工程软件工程3.3.软件工程发展阶段软件工程发展阶段第25页，本讲稿共79页1.软件工程的发展已经历了四个重要阶段：软件工程的发展已经历了四个重要阶段：1)1)1)1)第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程 传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程 2)2)2)2)第二代软件工程第二代软件工

22、程第二代软件工程第二代软件工程 对象工程对象工程对象工程对象工程 3)3)3)3)第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程 过程工程过程工程过程工程过程工程 4)4)4)4)第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程 构件工程构件工程构件工程构件工程 80年代中开始，人们在软件开发的实践过程中认识到：提高软件生产率，保证软件质量的关键是“软件过程”，是软件开发和维护中的管理和支持能力，逐步形成软件过程工程。1.21.2软件工程软件工程3.3.软件工程发展阶段软件工程发展阶段第26页，本讲稿共79页1.软件工程的发展已经历了四个重要阶段：软件工程的发展已经历了四个重

23、要阶段：1)1)1)1)第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程第一代软件工程 传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程传统的软件工程 2)2)2)2)第二代软件工程第二代软件工程第二代软件工程第二代软件工程 对象工程对象工程对象工程对象工程 3)3)3)3)第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程第三代软件工程 过程工程过程工程过程工程过程工程 4)4)4)4)第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程第四代软件工程 构件工程构件工程构件工程构件工程 90年代，基于构件（Component）的开发方法取得重要进展，软件系统的开发可通过使用现成的可复用构件组装完成，而无需从头开始构造，以

24、此达到提高效率和质量，降低成本的目的。称为构件工程。1.21.2软件工程软件工程3.3.软件工程发展阶段软件工程发展阶段第27页，本讲稿共79页 4.软件工程目标软件工程目标 在给定成本、进度的前提下，开发出具有：在给定成本、进度的前提下，开发出具有：有效性有效性、可修改性、可修改性、可靠性、可靠性、可理解性、可维护性、可重可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、用性、可适应性、可追踪性可追踪性、可移植性、可移植性、可互操作性可互操作性 并满足用户需求的软件产品。并满足用户需求的软件产品。5.软件工程基本原则软件工程基本原则 在软件开发过程中，为了达到软件开发目标，必须遵循下列原则：在软件开发

25、过程中，为了达到软件开发目标，必须遵循下列原则：抽象抽象 模块化模块化 信息隐藏信息隐藏 局部化局部化 一致性一致性 完全性完全性 可验证性可验证性1.21.2软件工程软件工程第28页，本讲稿共79页1.21.2软件工程软件工程6.软件工程的特性软件工程的特性(1)软件工程关注于大型程序的构造软件工程关注于大型程序的构造;(2)软件工程的中心课题是控制复杂性软件工程的中心课题是控制复杂性;(3)软件经常变化软件经常变化;(4)开发软件的效率非常重要开发软件的效率非常重要;(5)和谐地合作是开发软件的关键和谐地合作是开发软件的关键;(6)软件必须有效地支持它的用户软件必须有效地支持它的用户;(7

26、)在软件工程领域中是由具有一种文化背景的人替另一种文化在软件工程领域中是由具有一种文化背景的人替另一种文化背景的人创造产品。背景的人创造产品。第29页，本讲稿共79页1.2.2 软件工程的基本原理软件工程的基本原理1.用分阶段的生命周期计划严格管理用分阶段的生命周期计划严格管理;2.坚持进行阶段评审坚持进行阶段评审;3.实行严格的产品控制实行严格的产品控制;4.采用现代程序设计技术采用现代程序设计技术;5.结果应能清楚地审查结果应能清楚地审查;6.开发小组的人员应该少而精开发小组的人员应该少而精;7.承认不断改进软件工程实践的必要性。承认不断改进软件工程实践的必要性。1.21.2软件工程软件工

27、程第30页，本讲稿共79页.3.3.3.3 软件生存期软件生存期软件生存期软件生存期1.3 1.3 软件生存期软件生存期从从68年年北北大大西西洋洋公公约约的的软软件件可可靠靠性性会会议议（NATO）上上，首首次次提提出出“软软件件工工程程”的的概概念念，提提出出了了在在软软件件生生产产中中采采用用工工程程化化的的方方法法，采采用用一一系系列列科科学学的的、现现代代化化的的方方法法技技术术来来开开发发软软件件。这这种种工工程程化化的的思思想想贯贯穿到软件开发和维护的全过程。穿到软件开发和维护的全过程。了了解解有有关关软软件件生生存存期期等等重重要要的的概概念念，对对掌掌握握、学学习习和和应应用

28、用软软件件工工程的方法、技术是极有益的。程的方法、技术是极有益的。第31页，本讲稿共79页 硬硬硬硬件件件件失失失失效效效效率率率率曲曲曲曲线线线线，是是是是一一一一U U型型型型曲曲曲曲线线线线（即即即即浴浴浴浴盆盆盆盆曲曲曲曲线线线线）。软软软软件件件件失失失失效效效效率率率率曲曲曲曲线线线线，它它它它没没没没有有有有U U型型型型曲曲曲曲线线线线的的的的右右右右半半半半翼翼翼翼。因因因因为为为为软软软软件件件件不不不不存存存存在在在在磨磨磨磨损损损损和和和和老老老老化化化化问题，然而存在退化问题。问题，然而存在退化问题。问题，然而存在退化问题。问题，然而存在退化问题。失效率失效率失效率失

29、效率时间时间时间时间 硬件失效率曲线硬件失效率曲线硬件失效率曲线硬件失效率曲线失效率失效率失效率失效率时间时间时间时间实际曲线实际曲线实际曲线实际曲线理想曲线理想曲线理想曲线理想曲线 软件失效率曲线软件失效率曲线软件失效率曲线软件失效率曲线软、硬件失效情况的对比软、硬件失效情况的对比1.3 1.3 软件生存期软件生存期图图 1.5 软、硬件失效情况对比软、硬件失效情况对比第32页，本讲稿共79页1.3 1.3 软件生存期软件生存期软件生命周期分为三大阶段（软件生命周期分为三大阶段（8个小阶段）个小阶段）一一、软件定、软件定义阶段义阶段1、问题定义阶段：、问题定义阶段：“要解决的问题是什么？要解

30、决的问题是什么？”2、可行性研究阶段：、可行性研究阶段：“对上一阶段所确定的对上一阶段所确定的问题是否值得去解？是否有可行的解决办法？问题是否值得去解？是否有可行的解决办法？”3、需求分析阶段、需求分析阶段：“为解决这个问题，目为解决这个问题，目标系统必须做什么？标系统必须做什么？”第34页，本讲稿共79页1.3 1.3 软件生存期软件生存期软件生命周期分为三大阶段（软件生命周期分为三大阶段（8个小阶段）个小阶段）二、软件开二、软件开发阶段发阶段4、总体设计阶段：、总体设计阶段：“应该怎样概括地实现目标应该怎样概括地实现目标系统？系统？”5、详细设计阶段：、详细设计阶段：“应该怎样具体地实现这

31、应该怎样具体地实现这个系统呢？个系统呢？”6、编码和单元测试阶段：、编码和单元测试阶段：写出正确的容易理解、写出正确的容易理解、易于维护的程序模块并仔细测试每个模块。易于维护的程序模块并仔细测试每个模块。7、综合测试：、综合测试：通过各类测试使软件达到预通过各类测试使软件达到预定要求。定要求。三、软件维护阶段：三、软件维护阶段：8、通过各种必要的维护活动使系统持久通过各种必要的维护活动使系统持久 地地满足用户的需要。满足用户的需要。第35页，本讲稿共79页1.4 1.4 软件过程（生存期模型）软件过程（生存期模型）软软件件生生存存周周期期模模型型是是描描述述软软件件开开发发过过程程中中各各种种

32、活活动动如如何何执执行行的模型。的模型。目目前前有有若若干干软软件件生生存存期期模模型型，各各种种模模型型有有其其不不同同的的特特点点，并并适适用于不同的开发方法。用于不同的开发方法。1.4 1.4 软件过程软件过程瀑布模型瀑布模型瀑布模型瀑布模型 (waterfall model)(waterfall model)快速原型模型快速原型模型快速原型模型快速原型模型(rapidrapid prototypingprototyping model)model)增量模型增量模型增量模型增量模型 (incremental model)(incremental model)螺旋模型螺旋模型螺旋模型螺旋模

33、型 (spiral model)(spiral model)喷泉模型喷泉模型喷泉模型喷泉模型 (fountain model)(fountain model)智能模型智能模型智能模型智能模型 (intelligent model)(intelligent model)第36页，本讲稿共79页开发开发阶段阶段运行运行阶段阶段计划阶计划阶段段(目标与范围说明书目标与范围说明书)(可行性论证论告可行性论证论告)(维护报告维护报告)(测试报告测试报告)(程序程序)(设计文档设计文档)(需求说明书需求说明书)1.4.1 1.4.1 1.4.1 1.4.1 瀑布模型瀑布模型瀑布模型瀑布模型(文档驱动文档驱

34、动文档驱动文档驱动)图图1.6 瀑布模型瀑布模型1.4 1.4 软件过程软件过程主要思想:软件开发过程与软件生命周期是一致的相邻二阶段之间存在因果关系需对阶段性产品进行评审第37页，本讲稿共79页优点：优点：使软件开发过程可以在分析、设计、编码、测试和维护的框架下进使软件开发过程可以在分析、设计、编码、测试和维护的框架下进行；行；软件开发过程具有系统性、可控性，克服了软件开发的随意性软件开发过程具有系统性、可控性，克服了软件开发的随意性。缺点：缺点：项目开始阶段用户很难精确的提出产品需求，由于技术进步，用户对系统项目开始阶段用户很难精确的提出产品需求，由于技术进步，用户对系统深入的理解，修改需

35、求十分普遍。深入的理解，修改需求十分普遍。项目开发晚期才能得到程序的运行版本，这时修改软件需求和开发项目开发晚期才能得到程序的运行版本，这时修改软件需求和开发中的错误代价很大。中的错误代价很大。采用线性模型组织项目开发经常发生开发小组人员采用线性模型组织项目开发经常发生开发小组人员“堵塞状态堵塞状态”，特别，特别是项目的开始和结束。是项目的开始和结束。1.4 1.4 软件过程软件过程第38页，本讲稿共79页按按照照传传统统的的瀑瀑布布模模型型进进行行软软件件开开发发，由由于于将将软软件件开开发发这这样样一一个个充充满满回回朔朔的的过过程程硬硬性性地地割割裂裂开开，虽虽然然强强调调各各个个阶阶段

36、段的的复复审审，而而用用户户所所提提出出的的需需求求往往往往是是模模糊糊的的，因因此此很很难难得得到到一一个个完完整整精精确确的的规规格格说说明明，直直接接影影响响到到后后期期的的开开发发，针针对对其其主主要要缺缺点推出了快速原型模型。点推出了快速原型模型。什么是原型模型方法？什么是原型模型方法？原原型型是是软软件件开开发发过过程程中中，软软件件的的一一个个早早期期可可运运行行的的版版本本，它它反反映映了了最终系统的部分重要特性。最终系统的部分重要特性。原原型型模模型型的的基基本本思思想想是是花花费费少少量量代代价价建建立立一一个个可可运运行行的的系系统统，使使用用户户及及早早获获得得学学习习

37、的的机机会会，强强调调的的是是软软件件开开发发人人员员与与用用户户的的不不断断交交互互，通通过过原原型型的的演演进进不不断断适适应应用用户户任任务务改改变变的的需需求求。将将维维护护和和修修改改阶阶段段的的工工作作尽尽早早进进行行，使使用用户户验收提前，从而使软件产品更加适用。验收提前，从而使软件产品更加适用。1.4 1.4 软件过程软件过程1.4.2 1.4.2 快速原型模型快速原型模型第39页，本讲稿共79页由于软件项目的特点和运行原型的目的不同，分为两种类型：由于软件项目的特点和运行原型的目的不同，分为两种类型：软件原型的分类软件原型的分类软件原型的分类软件原型的分类2 2、追加（、追加

38、（add onadd on）型）型也也称称快快快快速速速速建建建建立立立立渐渐渐渐进进进进原原原原型型型型RCPRCPRCPRCP法法法法（Rapid Rapid Rapid Rapid Cyclic Cyclic Cyclic Cyclic PrototypingPrototypingPrototypingPrototyping）法法采采用用循循环环渐渐进进的的开开发发方方式式，对对系系统统模模型型作作连连续续精精化化，即即先先构构造造一一个个功功能能简简单单而而且且质质量量要要求求不不高高的的模模型型系系统统，将将系系统统需需要要具具备备的的性性质质逐逐步步添添加加上上去去，通通过过不不断

39、断地地扩扩充充修修改改，逐逐步步追追加加新新的的要要求求，直直至至所所有有性性质质全全部部满满足足，此此时时的的原型模型也就是最终的产品。原型模型也就是最终的产品。1 1、废弃（、废弃（throw awaythrow away）型）型也也称称为为快快快快速速速速建建建建立立立立需需需需求求求求规规规规格格格格原原原原型型型型RSPRSPRSPRSP法法法法（Rapid Rapid Rapid Rapid Specific Specific Specific Specific PrototypingPrototypingPrototypingPrototyping），先先构构造造一一个个功功能能

40、简简单单而而且且质质量量要要求求不不高高的的模模型型系系统统，针针对对这这个个模模型型系系统统反反复复进进行行分分析析修修改改，让让用用户户学学习习。待待需需求求说说明明书书一一旦旦确确定定，原原型型将将被被废废弃弃，后阶段的工作仍按照瀑布模型开发。后阶段的工作仍按照瀑布模型开发。1.4 1.4 软件过程软件过程第40页，本讲稿共79页1.1.快速分析快速分析 快快速速确确定定软软件件系系统统的的基基本本要要求求，确确定定原原型型所所要要体体现的特性（总体结构，功能，性能、界面等）。现的特性（总体结构，功能，性能、界面等）。2.2.构造原型构造原型 根根据据基基本本规规格格说说明明，忽忽略略细

41、细节节，只只考考虑虑主主要要特特性性，快快速速构构造造一一个个可可运运行行的的系系统统。有有三三类类原原型型：用用户户界界面面原原型型，功功能能原型，性能原型。原型，性能原型。3.3.运行和评价原型运行和评价原型用用户户试试用用原原型型并并与与开开发发者者之之间间频频繁繁交交流流，发发现现问问题题，目的是验证原型的正确性目的是验证原型的正确性。4.4.修正与改进修正与改进 对原型进行修改，增删。对原型进行修改，增删。运运 行行评评价价 构构造造快速快速分析或修改分析或修改 快速原型模型开发过程快速原型模型开发过程快速原型模型开发过程快速原型模型开发过程快速原型法的工作模型如图所示，按以下步骤循

42、环执行。快速原型法的工作模型如图所示，按以下步骤循环执行。图1.7 快速原型模型1.4 1.4 软件过程软件过程第41页，本讲稿共79页YYNNYN图1.8 快速原型化开发过程 快速建立系统原型进行系统的分析快速建立系统原型进行系统的分析和构造有如下优点：和构造有如下优点：1 1、增进软件开发人员和用户对系统需、增进软件开发人员和用户对系统需求的理解。便于将用户模糊的功能需求求的理解。便于将用户模糊的功能需求明确化。明确化。2 2、为为用用户户提提供供了了一一种种强强有有力力的的学习手段。学习手段。3 3、易于确定系统的性能，是理解、易于确定系统的性能，是理解和确认软件需求规格说明的工具。和确

43、认软件需求规格说明的工具。4 4、按照、按照RCPRCP 法建立的原型即为最法建立的原型即为最终的产品。终的产品。1.4 1.4 软件过程软件过程缺点：缺点：1、对于大型软件项目，原型、对于大型软件项目，原型模型需要足够的人力资源以建立模型需要足够的人力资源以建立足够的原型组。足够的原型组。2、原型模型要求开发者和客、原型模型要求开发者和客户在一段时间内共同完成原型系户在一段时间内共同完成原型系统的开发，如果任何一方没有实统的开发，如果任何一方没有实现承诺，会导致原型开发的失败。现承诺，会导致原型开发的失败。3、如果系统难以模块化，建、如果系统难以模块化，建造原型所需构件就有问题。造原型所需构

44、件就有问题。第42页，本讲稿共79页1.4.3 1.4.3 增量模型增量模型(incremental model)(incremental model)增增量量模模型型是是一一种种非非整整体体开开发发的的模模型型。根根据据增增量量的的方方式式和和形形式式的的不不同同，分分为为基基于于瀑瀑布布模模型型的的渐渐增增模模型型和和基基于于原原型型的的快快速速原原型型模模型型。使使用用增增量量模模型型开开发发模模型型时时,把把软软件件产产品品作作为为一一系系列列的的增增量量构构件件来来设设计计、编编码码、集集成成和和测测试试。每每个个构构件件由由多多个个相相互互作作用用的的模模块块构构成成，并并且且能能

45、完完成成特特定定的的功功能能。第第一一个个增增量量构构件件往往往往提提供供最最核核心心的的功功能能。例例字处理软件字处理软件 注注意意：在在把把每每个个新新的的增增量量构构件件集集成成到到现现有有软软件件体体系系结结构构中中时，必须不破坏原来已经开发出的产品。时，必须不破坏原来已经开发出的产品。1.4 1.4 软件过程软件过程第43页，本讲稿共79页 增量模型和瀑布模型之间的本质区别是：瀑布模型属增量模型和瀑布模型之间的本质区别是：瀑布模型属于整体开发模型，它规定在开始下一个阶段的工作之前，于整体开发模型，它规定在开始下一个阶段的工作之前，必须完成前一阶段的所有细节。而增量模型属于非整体开必须

46、完成前一阶段的所有细节。而增量模型属于非整体开发模型，它推迟某些阶段或所有阶段中的细节，从而较早发模型，它推迟某些阶段或所有阶段中的细节，从而较早地产生工作软件。地产生工作软件。1.4 1.4 软件过程软件过程第44页，本讲稿共79页定义概要定义概要需求需求把需求分配把需求分配给增量给增量设计系统设计系统结构结构开发系统开发系统增量增量验证验证增量增量组装组装增量增量验证验证系统系统系统不完全系统不完全最终最终系统系统 图图1.9 增量模型增量模型1.4 1.4 软件过程软件过程1.4.3 1.4.3 增量模型增量模型(incremental model)(incremental model)

47、第45页，本讲稿共79页 1.4.4 1.4.4 螺螺旋旋模模型型 对对于于大大型型软软件件，只只开开发发一一个个原原型型往往往往达达不不到到要要求求。螺螺旋模型将瀑布模型和增量模型结合起来，并加入了风险分析。旋模型将瀑布模型和增量模型结合起来，并加入了风险分析。螺旋模型将开发过程分螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期，每个为几个螺旋周期，每个螺旋周期可分为螺旋周期可分为4 4个工个工作步骤：作步骤：1.1.确定目标、方案和确定目标、方案和限制条件；限制条件；2.2.评估方案、标识风险评估方案、标识风险和解决风险；和解决风险；3.3.开发确认产品；开发确认产品；4.4.计划下一周期工作。计划下一

48、周期工作。图1.10 螺旋模型1.4 1.4 软件过程软件过程第46页，本讲稿共79页1.4.5 1.4.5 1.4.5 1.4.5 喷泉模型喷泉模型喷泉模型喷泉模型分分 析析系统系统 设计设计软件软件 设计设计实实 现现图1.11 喷泉模型该模型是由该模型是由B.H.Sollers和和J.M.Edwards于于1990年提出的一种新的年提出的一种新的开发模型。主要用于采用对象技术的软件开发项目。它克服了瀑布开发模型。主要用于采用对象技术的软件开发项目。它克服了瀑布模型不支持软件重用和多项开发活动集成的局限性，喷泉模型使开模型不支持软件重用和多项开发活动集成的局限性，喷泉模型使开发过程具有迭代

49、性和无间隙性。发过程具有迭代性和无间隙性。其特点如下：其特点如下：、开发过程有分析、系统设计、软件设计开发过程有分析、系统设计、软件设计和实现和实现4个阶段。个阶段。、各阶段相互重叠，它反映了软件过程并、各阶段相互重叠，它反映了软件过程并行性的特点。行性的特点。、以分析为基础，资源消耗成塔型。、以分析为基础，资源消耗成塔型。、反映了软件过程迭代性的自然特性，从高、反映了软件过程迭代性的自然特性，从高层返回低层无资源消耗。层返回低层无资源消耗。、强调增量开发，整个过程是一个迭代的逐、强调增量开发，整个过程是一个迭代的逐步提炼的过程。步提炼的过程。1.4 1.4 软件过程软件过程第47页，本讲稿共

50、79页1.4.6 1.4.6 1.4.6 1.4.6 智能模型智能模型(intelligent model)(intelligent model)(intelligent model)(intelligent model)知识库专家系统 也称为基于知识的软件开发模型，是知识工程与软件工程相结合也称为基于知识的软件开发模型，是知识工程与软件工程相结合的软件开发模型。其主要特点是必须建立知识库，并将模型本身、软的软件开发模型。其主要特点是必须建立知识库，并将模型本身、软件工程知识、特定领域知识放入知识库。具体描述可以使用形式功能件工程知识、特定领域知识放入知识库。具体描述可以使用形式功能规约，也可