软件工程概论(1)34202.pptx

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1、软件工程概论48 学时（24 理论+24 上机）顾春华课程安排n 理论n 内容：基本原理、方法和技术n 形式：讲授、自学、讨论n 实践n 内容：构造一个应用系统（包括分析、设计、编码、测试）n 形式：分组、分阶段文档、编码、集成软件工程的内容n 软件工程的基本概念n 软件过程n 软件开发各阶段的任务、技术、方法n 传统方法、面向对象方法n 项目管理n 软件质量保证第一章 软件危机与软件工程n 软件与软件危机n 软件工程n 技术复审和管理复审软件n 程序、软件与软件产品独唱-小合唱-合唱-万人大合唱|简单程序 较复杂程序 软件n 软件包括程序：按事先设计的功能和性能需求执行的指令序列数据：是程序

2、能正常操纵信息的数据结构文档：与程序开发、维护和使用有关的图文材料 软件开发的发展过程计算机应用发展 软件数量多规模大软件成本高质量低个体化软件开发方法 软件维护困难软件危机 软件工程软件危机n 定义计算机软件的开发和维护过程所遇到的一系列严重问题 n 表现n 对软件开发成本和进度的估算很不准确n 用户很不满意n 质量很不可靠n 没有适当的文档n 软件成本比重上升n 供不应求：软件开发生产率跟不上计算机应用迅速深入的趋势 软件危机n 原因n 客观：软件本身特点n 逻辑部件n 规模庞大n 主观：不正确的开发方法n 忽视需求分析n 软件开发=程序编写n 轻视软件维护软件危机n 解决途径n 组织管理

3、n 工程项目管理方法n 技术措施n 软件开发技术与方法n 软件工具软件工程n 定义n 指导计算机软件开发和维护的工程学科 n 工程方法+管理技术+技术方法n B.W.Boehm 七条基本原理n 确保软件质量和开发效率n P5-7课后作业软件生命周期n 软件生命周期n 软件定义n 问题定义n 可行性分析n 需求分析n 软件开发n 系统设计n 编码n 测试n 软件维护技术复审和管理复审n 复审n 每阶段结束前n 技术复审n 从技术角度确保质量n 降低软件成本（尽早发现问题）n 管理复审n 成本、进度、经费等技术复审n 审查小组n 审查过程n 准备n 简要介绍情况n 阅读被审文档n 开审查会n 返工

4、n 复查第二章 软件过程模型Process Modeln 瀑布模型（waterfall model）n 快速原型模型（rapid prototype model）n 螺旋模型（spiral model）n 转换模型（transformational model）n 构件集成模型（componentintegrationmodel）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瀑布模型n 特点n 阶段的顺序性和依赖性n 推迟实现的观点n 质量保证n 存在问题n 不适合需求模糊的系统快速原型模型需求分析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原型模型n 特点n 快速开发工具n

5、循环n 低成本n 种类n 渐进型n 抛弃型螺旋模型螺旋模型n 特点n 瀑布模型+快速原型+风险分析n 迭代过程n 一个螺旋式周期 n 确定目标，选择方案，选定完成目标的策略 n 风险角度分析该策略 n 启动一个开发阶段 n 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测试形式化开发记录系统需求 目标系统转换模型n 特点n 形式化软件开发方法 n 形式化需求规格说明 n 变换技术n 程序自动生成技术 n 确保正确构件集成模型构件集成模型n 特点n 面向对象n 基于构件库n 融合螺旋模型特征n 支持软件开发的迭代方法 n 软件重用RUPn 用

6、例驱动 n 迭代和增量的过程 n 五个活动：需求、分析、设计、实现和测试 n 四个阶段 第三章 可行性研究n 可行性研究的任务n 可行性研究的步骤n 可行性研究的工具n 系统流程图n 数据流图n 数据字典n 成本/效益分析开发软件要回答三个问题n Why to do?可行性研究n What to do?需求分析n How to do?系统设计可行性研究的任务n 回答是否可行n 最短时间n 最小代价n 三个方面的可行性n 技术可行性n 经济可行性n 操作可行性循环可行性研究的步骤1.复查系统规模和目标2.研究现有系统功能3.导出新系统模型4.重新定义问题5.导出和分析各种可选解决方案6.推荐行动

7、方针7.草拟开发计划8.书写文档提交审查1 复查系统规模和目标n 问题定义阶段的成果n 系统规模和目标报告书n 复查任务n 改正含糊的、二义的描述n 改正不正确的描述n 核查系统限制和约束2 研究现有系统功能n 分析现有系统n 高层系统流程图n 确定系统功能n 比较新旧系统n 新系统必须完成旧系统的基本功能n 新系统必须改正旧系统存在问题n 新系统必须比旧系统增收入、减支出3 导出新系统模型n 旧系统逻辑模型 新系统逻辑模型n 新系统目标和规模n 逻辑模型描述工具n 数据流图n 数据字典n 用例图4 重新定义问题n 复查问题定义、规模和目标n 根据新系统模型n 分析员误解n 用户遗漏n 重新定

8、义问题n 循环（定义，分析，求解，重定义）5 导出和分析可选解决方案n 从逻辑模型导出物理系统方案n 不同角度n 多个方案n 分析各种可选方案n 技术可行性n 操作可行性n 经济可行性n 为可行方案制定初步进度计划6 推荐行动方针n 得出可行性研究结果n 继续开发n 终止项目n 推荐解决方案n 成本/效益7 草拟开发计划n 为推荐方案确定开发计划n 进度n 开发人员n 硬件设备n 软件工具n 各阶段成本估计8 书写文档提交审查n 可行性研究报告n 各步骤结果n 推荐方案n 开发计划等系统流程图SFDn 物理数据流图，不同与程序流程n 描述物理系统n 表示物理部件n 信息流动n 符号（P21）n

9、 例子（P23）n 分层的SFDn 从抽象到具体，从简单到复杂数据流图DFDn 描述系统逻辑模型n 信息在系统中的流动和处理n 用途n 交流信息的工具n 分析和设计的工具数据流图DFDn 符号P24n 例子P25-27n 分层n 从高层到低层n 分解前后的数据流必须一致n 命名n 数据流n 处理领书单 进书通知 购书单 缺书单 DFD 练习 售书系统学生教材购销系统书 库保 管员领书单进书通知 进书通知 购书单缺书单 DFD 练习 售书系统1销售2采购书库保 管员学生F1 教材存量表 F2 缺书登记表 数据字典DDn DFD 中所有元素的定义的集合n 内容n 数据流n 数据流分量n 数据存储n

10、 处理（一般不用DD 描述）数据字典DDn 定义数据的方法n 自顶向下分解数据n 数据元素的组合方式n 顺序：A+Bn 选择：A|Bn 重复：1A5n 可选：（A）数据字典DDn DD 的用途n 分析阶段的交流工具n 包含控制信息n 数据库设计的基础n 例子n P32成本/效益分析n 成本估计n 代码行技术n 行数*每行平均成本n 任务分解技术n 人月1*月工资+人月2*月工资+。n 自动成本估算n 软件工具成本/效益分析n 成本/效益分析方法n 开发成本、运行费用n 新系统带来的经济效益n 必须考虑n 货币的时间价值（利率）n 计算投资回收期n 纯收入n 投资回收率第四章 需求分析n 需求分

11、析的任务与步骤 n 需求获取的常用方法 n 分析建模 n 软件需求说明 n 结构化分析技术n 面向对象分析技术需求分析的任务和步骤n 需求分析的任务n 建立分析模型 n 编写需求说明 n 需求分析的步骤n 需求获取 n 需求提炼 n 需求描述 n 需求验证 需求获取的常用方法n 联合分析小组 n 用户代表、领域专家和系统分析员n 客户访谈 n 充分准备，寻找共同语言n 循循序渐进、逐步逼近 n 问题分析与确认 n 多个来回分析建模n 结构化分析模型n 面向对象分析模型n 分析模型描述工具n DFD、DD 和PSPEC n CFD、CSPEC 和STD n E-R 图 n 用例图，对象-关系图，

12、对象-行为图 两种程序设计方法n 程序设计的两次飞跃n 结构化程序设计n 程序=数据结构+算法n 面向对象程序设计n 程序=对象+消息 两种软件工程方法n 传统软件工程n 软件分析 总体设计 详细设计 面向过程的编码 测试 n 面向对象软件工程n 软件分析与对象抽取 对象详细设计 面向对象的编码 测试 面向对象的基本概念n 对象Objectn 类Classn 继承Inheritancen 消息Message n 面向对象n 对象+类+继承+消息通信对象Objectn 客观世界中的实体n 状态（静态属性 Attributes）n 操作（动态行为 Mehtods）n 对象:=n Identifie

13、rn Method Setn Data Structuren Message Interface对象的特点n 以数据为中心n 对象是主动的n 实现数据封装n 本质上有并行性n 模块独立性好类Class 和实例Instancen 类n 相同属性和行为的对象的抽象n 实例n 特定类所描述的一个具体对象n 子类直接继承父类的数据和操作n 继承的传递性，单继承、多重继承继承（Inheritance）家具桌子 椅子 衣柜 床椅子的实例多态性Polymorphismn 概念n 不同类层次共享一个方法名n 相同的参数特征和返回值类型n 多种不同实现n C+中虚函数实现n 动态联编重载Overloadingn

14、 函数重载n 同一作用域n 多个名字相同的函数n 参数特征不同n 静态联编n 运算符重载消息Messagen 对象间的交互手段n 形式：n Message:dest,op,paran Destination Objectn Operationn Parameters结构化分析模型加工说明 数据对象说明STD 图DFD图 E-R 图DD控制说明面向对象分析模型属性、操作、协作者对象-行为模型对象-关系模型类/对象模型使用实例软件需求说明（SRS）引言 信 息 描 述 功能描述 需要规格说明书行为描述质量保证接口描述其它需求 分析模型描述工具n 结构化分析工具n DFD、DD 和PSPEC n C

15、FD、CSPEC 和STD n E-R 图 n 面向对象分析工具n 用例图，类对象图n 对象-关系图n 对象-行为图CFD 和CSPECn 与DFD 类似n 适合实时系统的分析n 表示控制流CFD 和CSPEC 的符号表示控制信息或事件引用控制说明例子：DFD 和CFD-DFD信号半分钟数据光电管采集计数传送工控机处理实时数据显示班数据处理半小时数据 班数据例子：DFD 和CFD-CFD翻屏人工驱动信息时钟半小时半分钟某型号累加 物品经过信号半分钟数据光电管采集计数传送工控机处理实时数据显示班数据处理半小时数据 班数据STDn 描述软件状态变迁n 符号表示n 矩形-系统状态n 箭头-状态转变方向n 规则表达式-事件/触发行为状态1 状态2事件/触发行为STD 例子20秒到/翻屏生成最新数据/翻屏半小时到/工控处理半分钟到/传送空闲/采集物品经过/计数采集PLC 计数传送 工控处理实时翻屏