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S E Y 高 茜 S E Y立 足 于 基 本 的 概 念 、 原 理 、 方 法 和 工 具 ， 从 实用 的 角 度 讲 解 软 件 系 统 的 需 求 、 设 计 、 实 现 、 测试 、 维 护 和 管 理 的 内 容 。 同 时 兼 顾 对 软 件 工 程 过程 介 绍 的 全 面 性 和 系 统 性 。减 少 工 程 原 理 的 阐 述 ， 着 重 讲 解 软 件 工 程 在 实践 中 的 方 法 、 技 术 和 工 具 。 S E Y Main Subjects软 件 工 程 概 述 软 件 实 现软 件 需 求 工 程 软 件 测 试软 件 设 计 基 础 UML统 一 建 模 语 言结 构 化 设 计 方 法 S E Yu 教 学 结 构 : 课 堂 教 授 （ 60%） +学 生 报 告 （ 30%） +讨 论 （ 10%）u 考 核 分 数 构 成 : 期 末 考 试 : 60% 作 业 完 成 : 15% 学 生 课 堂 报 告 : 15% (presentation skill, preparing, attitude etc.) 讨 论 和 其 他 : 5% (listen carefully, questions etc.) 课 堂 出 席 : 5% S E Y 软 件 工 程 概 述 S E Y 软 件 工 程 的 发 展 历 程1 软 件 工 程 的 概 念2 软 件 与 软 件 过 程3 软 件 过 程 模 型4 软 件 开 发 方 法5 软 件 开 发 进 度 和 成 本 难 以 控 制 6 542 问 题软 件 产 品 难 以 满 足用 户 的 需 求 31 伦 敦 股 票 交 易 系 统 ： 4.5亿 -7.5亿 -5年 -失 败伦 敦 股 票 交 易 系 统Vista研 发 -2001（ 2003） -2007.1-60亿 美 元 研 发美 国 军 方 购 买 软 件 -每 年 数 十 亿 -2%直 接 可使 用 的 -3%需 要 修 改 -95%垃 圾美 国 军 方 购 买 软 件 软 件 产 品 难 以进 行 维 护 软 件 开 发 进 度 和 成 本 难 以 控 制 6 542 问 题软 件 产 品 难 以 满 足用 户 的 需 求 31软 件 质 量 难 以得 到 保 证 美 国 火 箭 控 制 系 统 程 序 ： 写 错 一 条 语 句 -火 箭爆 炸 -1000多 万 美 元 损 失美 国 火 箭 控 制 系 统 程 序苏 联 “ 联 盟 一 号 ” 载 人 宇 宙 飞 船 -软 件 忽 略 了一 个 小 数 点 -烧 毁苏 联 “ 联 盟 一 号 ” 载 人 宇 宙 飞 船软 件 维 护 费 用 -占 项 目 总 预 算 35%-40%（ 70年 代 ）-40%-60%（ 80年 到 90年 ） -70%-80%（ 目 前 ）软 件 维 护 费 用 软 件 产 品 难 以进 行 维 护 软 件 开 发 进 度 和 成 本 难 以 控 制 软 件 的 文 档 资 料 难 以 管 理 6 542 特 性软 件 产 品 难 以 满 足用 户 的 需 求 31软 件 质 量 难 以得 到 保 证 软 件 产 品 的 生 产 率 难 以 得 到 提 高 软 件 自 身 的 特 点 ； 开 发 软 件 和 使 用 软 件 的 人 员对 软 件 开 发 缺 乏正 确 的 理 论 指 导 软 件 人 员 与 用 户 缺 乏 充 分的 交 流 对 软 件 开 发 过 程 缺 乏 整 体认 识 对 软 件 产 品 缺 乏 有 效 一 致的 质 量 评 价 标 准 过 程 工 程 的 软 件 工 程 阶 段构 件 工 程 的 软 件 工 程 阶 段SE 面 向 对 象 软 件 工 程 阶 段 S E Y 软 件 工 程 的 发 展 历 程1 软 件 工 程 的 概 念2 软 件 与 软 件 过 程3 软 件 过 程 模 型4 软 件 开 发 方 法5 从 软 件 工 程 概 念 被 提 出 之 后 ， 先 后 曾 有 多 种 不 同的 定 义 （ 课 本 P5） 。软 件 工 程 的 三 要 素 ： 方 法 、 工 具 和 过 程 。打 破 了 人 们 对 软 件 生 产 就 是 编 写 程 序 的 认 识 上 的局 限 ， 把 软 件 生 产 扩 展 到 软 件 的 需 求 、 设 计 和 维护 ， 扩 展 到 支 持 上 述 过 程 的 工 具 和 方 法 ， 扩 展 到项 目 管 理 、 过 程 管 理 等 一 系 列 活 动 。 2006年 中 国 国 家 标 准 中 给 出 的 定 义 是 ， 应 用 计 算机 科 学 理 论 和 技 术 以 及 工 程 管 理 原 则 和 方 法 ， 按 预算 和 进 度 ， 实 现 满 足 用 户 要 求 的 软 件 产 品 的 定 义 、开 发 、 发 布 和 维 护 的 工 程 或 进 行 研 究 的 学 科 。 跟 踪 最 新 的 软 件 技 术 发 展 ， 修 改 和 制 定 新 的 软 件开 发 活 动 规 则 ， 提 高 和 规 范 软 件 管 理 的 效 率 和 可 操作 性 ， 确 保 软 件 质 量 ， 提 高 软 件 生 产 率 ， 开 发 出 满足 用 户 需 求 、 并 最 终 实 现 软 件 的 工 业 化 生 产 。 可 靠 性可 扩 充 性 可 理 解 性功 能 性 安 全 性可 重 用 性 软 件 质 量 有 效 性可 维 护 性可 移 植 性 做 好 全 面 的 用 户 分 析 选 取 适 宜 的 开 发 模 型 采 用 成 熟 的 设 计 方 法 选 择 高 效 的 开 发 环 境 保 证 有 效 的 维 护 过 程 重 视 软 件 过 程 管 理 美 国 著 名 的 软 件 工 程 专 家 Barry Boehm于 1983年提 出 软 件 工 程 的 七 条 基 本 原 理 。确 保 软 件 质 量 和 开 发 效 率 的 原 理 的 最 小 集 合 。这 七 条 基 本 原 理 相 互 独 立 ， 其 中 任 何 六 条 原 理 的组 合 都 不 能 替 代 另 一 条 原 理 。 用 分 阶 段 的 生 命 周 期 计 划 严 格 管 理 坚 持 进 行 阶 段 评 审 执 行 严 格 的 产 品 质 量 控 制 采 用 现 代 化 程 序 设 计 技 术 结 果 应 能 清 楚 地 审 查 开 发 人 员 应 少 而 精 承 认 不 断 改 进 软 件 工 程 的 必 要 性 按 照 当 代 软 件工 程 基 本 原 理实 现 软 件 的 工程 化 生 产 S E Y 软 件 工 程 的 发 展 历 程1 软 件 工 程 的 概 念2 软 件 与 软 件 过 程3 软 件 过 程 模 型4 软 件 开 发 方 法5 Barry Boehm提 出 “ 软 件 是 程 序 ， 以 及 开 发 、 使 用 和 维 护程 序 所 需 的 所 有 文 档 ” 。计 算 机 领 域 多 次 引 用 的 基 本 定 义 是 ： 软 件 是 计 算 机 中 与 硬件 相 互 依 存 的 另 一 部 分 ， 它 包 括 程 序 、 数 据 以 及 相 关 文 档 的完 整 集 合 。软 件 实 现 的 是 一 个 从 现 实 问 题 域 （ 输 入 ） 到 信 息 域 的 解（ 输 出 ） 的 过 程 ， 在 此 过 程 中 包 括 程 序 、 数 据 、 文 档 以 及 他们 间 的 联 系 。 应 用 软 件系 统 软 件 32 分 类支 撑 软 件（ 工 具 软 件 、 软 件 开 发 环 境 ） 1 产 品 软 件21 分 类项 目 软 件 交 互 式 软 件32 分 类分 时 软 件 1 4实 时 处 理 软 件 批 处 理 软 件 嵌 入 式 软 件人 工 智 能 软 件 21 分 类 软 件 工 程 用 于 软 件 开 发 的 指 导 思 想 之 一 就 是 划分 软 件 生 命 周 期 ， 把 软 件 开 发 的 全 过 程 分 阶 段 、定 任 务 ， 按 先 后 顺 序 依 次 完 成 。 主 要 回 答 两 个 问 题 ： 要 解 决 的 问 题 是什 么 ； 这 个 问 题 是 否 有 解 ？ 是 否 值 得 解 ？技 术 可 行 性 、 操 作 可 行 性 、 经 济 可 行性 和 法 律 可 行 性主 要 回 答 ： 用 户 提 出 的 软 件 必 须 完 成什 么 ？问 题 定 义 、 需 求 获 取 和 需 求 验 证主 要 回 答 ： 软 件 系 统 如 何 完 成 ， 以 体 现 用 户 需 求 ？概 要 设 计 （ 给 出 软 件 结 构 、 全 局 数 据 结 构 、 数 据 库结 构 和 接 口 ） 和 详 细 设 计 （ 各 模 块 的 具 体 实 现 算 法和 彼 此 调 用 关 系 ）用 某 种 计 算 机 语 言 编 写的 代 码 来 表 示 关 于 汉 诺 塔 问 题 算 法 的 时间 复 杂 度 ， 可 以 用 一 个 指数 函 数 O(2n)来 表 示 目 的 ： 发 现 程 序 中 存 在 的 错 误 ， 并 在 调 试 过程 中 修 改 这 些 错 误软 件 测 试 包 括 单 元 测 试 （ 实 现 阶 段 ） 、 集 成测 试 （ 设 计 阶 段 ） 、 系 统 测 试 （ 需 求 阶 段 ） 和确 认 测 试 （ 可 行 性 分 析 阶 段 ）是 软 件 生 命 周 期 中 最 长 的 阶 段 ， 它 将 伴随 着 软 件 的 使 用 而 一 直 存 在 。完 善 性 维 护 、 纠 错 性 维 护 、 适 应 性 维 护和 预 防 性 维 护 。 软 件 过 程 是 由 组 织 或 项 目 使 用 的 ， 用 以 计 划 、管 理 、 执 行 、 监 控 和 改 进 其 软 件 相 关 活 动 的 过 程或 过 程 的 集 合 。包 括 过 程 定 义 、 过 程 实 现 与 变 更 、 过 程 评 估 、过 程 与 产 品 质 量 四 个 知 识 子 域 。 S E Y 软 件 工 程 的 发 展 历 程1 软 件 工 程 的 概 念2 软 件 与 软 件 过 程3 软 件 过 程 模 型4 软 件 开 发 方 法5 针 对 软 件 生 命 周 期 各 阶 段 活 动 的 一 般 规 律 ， 对 软 件 开 发 过程 进 行 定 量 度 量 的 量 化 ， 为 软 件 工 程 管 理 提 供 阶 段 性 评 价 ，为 软 件 开 发 过 程 提 供 原 则 和 方 法 ， 提 出 了 软 件 过 程 模 型 ， 也被 称 为 软 件 生 命 周 期 模 型 。 软 件 过 程 模 型 是 从 软 件 项 目 需 求 定 义 直 至 软 件 经 使 用 后 废弃 为 止 ， 跨 越 整 个 生 命 周 期 的 系 统 开 发 、 运 行 和 维 护 所 实 施的 全 部 过 程 、 活 动 和 任 务 的 结 构 框 架 。 不 同 的 软 件 开 发 过 程 可 选 择 不 同 的 软 件 过 程 模 型 。 确 定 ：v系 统 功 能v系 统 性 能分 析 ：v 系 统 需 求v 软 件 需 求 可 行 性 研 究 与 计 划需 求 分 析设 计编 码 运 行 维 护测 试定 义阶 段 开 发阶 段维 护 阶 段 难 以 适 应 软 件 需 求 不 明 确 或 出 现 变 动 的 情 况 ；由 于 其 严 格 的 顺 序 性 ， 用 户 只 有 到 软 件 发 开 结 束后 才 能 得 到 最 终 结 果 ， 增 大 了 开 发 的 风 险 。 原 型 是 软 件 开 发 过 程 中 一 个 用 于 实 验 的 、 测 试 的或 早 期 能 运 行 的 简 单 系 统 。 由 于 在 软 件 开 发 的 需 求分 析 阶 段 ， 难 以 确 定 用 户 需 求 ， 因 而 软 件 人 员 根 据用 户 初 步 的 、 不 明 确 的 需 求 快 速 开 发 出 系 统 原 型 。 软 件 人 员 进 一 步 修 改 或 补 充 新 的 需 求 ， 并 最 终 达到 用 户 需 要 的 软 件 产 品 （ 迭 代 过 程 ）简 要 获 取需 求 快 速 设 计建 造 原 型客 户 评 价原 型再 加 工产 生 样 品 评 审 、 修 改 开 始维 护 由 于 最 初 的 原 型 可 能 与 用 户 最 终 的 系 统 差 别 很 大而 被 抛 弃 ， 因 此 原 型 模 型 不 适 宜 开 发 大 型 软 件 项 目 。 增 量 模 型 是 对 软 件 项 目 中 的 功 能 以 一 系 列 增 量 的方 式 来 开 发 ， 也 被 称 为 渐 增 式 开 发 模 型 。 增 量 模 型是 一 种 非 整 体 开 发 模 型 ， 对 于 系 统 整 体 需 求 ， 增 量模 型 先 将 需 求 分 解 为 若 干 部 分 ， 每 个 部 分 都 按 照 瀑布 模 型 方 法 进 行 开 发 。 需 求 设 计 编 码 测 试系 统 需 求 子 集 1 交 付 增 量 1时 间需 求 设 计 编 码 测 试系 统 需 求 子 集 2 交 付 增 量 2需 求 设 计 编 码 测 试系 统 需 求 子 集 N 交 付 增 量 N增量 将 原 型 模 型 和 瀑 布 模 型 相 结 合 ， 并 引 入 风 险 分 析机 制 ， 适 合 大 型 复 杂 项 目 的 开 发包 括 决 定 目 标 、 实施 方 案 和 系 统 限 制 。 包 括 划 分 风 险 类 别 、风 险 识 别 、 风 险 评 价 、风 险 预 防 与 消 除包 括 开 发 、 验 证 下 一代 产 品 ， 并 做 预 防 性评 估包 括 验 收 测 试 、用 户 体 验 、 下 一次 迭 代 评 估 。 螺 旋 模 型 强 调 风 险 分 析 ， 要 求 软 件 人 员 在 每 次 迭 代 开始 前 ， 都 要 分 析 和 找 到 软 件 开 发 中 的 风 险 ， 从 而 提 前 采取 解 决 风 险 的 策 略 。 是 B.H.Sollers和 J.M.Edwards在 1990年 提 出 的 软件 开 发 过 程 模 型 。喷 泉 模 型 最 大 的 特 点 在 于 软 件 过 程 的 每 个 阶 段 相互 重 叠 ， 而 不 像 其 它 过 程 模 型 每 阶 段 有 明 显 界 线 为 了 适 应 互 联 网 时 代 软 件 开 发 需 要 的 快 速 灵 活 性和 不 断 变 化 的 需 求 ， 2001年 敏 捷 联 盟 在 美 国 成 立 ，同 年 发 表 著 名 的 敏 捷 宣 言 。 客 户 合 作 胜 过合 同 谈 判个 体 和 交 互 胜过 过 程 和 工 具 响 应 变 化 胜过 遵 循 计 划432 价 值 观可 以 工 作 的 软 件胜 过 面 面 俱 到 的文 档 1 有 目 的 的 建 模简 单 快 速 反 馈432 核 心 原 则变 化 1 综 合 瀑 布 模 型 和 原 型 模 型 的 优 点 ， 在 保 证 减 少 错误 的 前 提 下 ， 快 速 得 到 用 户 系 统 。 引 入 风 险 分 析 。快 速 开 发 、 建 模 。 微 软 解 决 框 架 （ MSF） 过 程 模 型 ， 是 微 软 总 结 的 一 套 关 于 以往 经 验 、 原 理 模 型 、 准 则 、 概 念 、 指 南 等 的 集 合 。 为 大 型 软件 项 目 开 发 而 准 备 。 MSF在 设 计 之 初 就 不 把 它 当 作 一 种 过 程 模 型 来 设 计 ， 而 是 把它 定 位 为 一 套 灵 活 、 可 伸 缩 的 框 架 。 它 只 有 指 导 方 针 而 没 有具 体 的 实 施 细 节 ， 防 止 MSF陷 于 某 类 型 项 目 开 发 模 式 的 泥 沼 中 ，这 样 对 不 同 软 件 项 目 有 很 强 的 适 应 能 力 。 产 品 发 布项 目 计 划 确 认 开 发 阶 段 计 划 阶 段 创 想 阶 段 稳 定 阶 段 目 标 /内 容 确 认 产 品 测 试 包 括 目 标 和 内 容 的 认 可 ， 定 义项 目 的 目 标 、 约 束 和 解 决 方 案的 架 构 、 项 目 计 划 和 进 度 表包 括 项 目 计 划 确 认 、 完 成 设 计规 格 说 明 书 中 定 义 的 功 能 、 构件 以 及 其 他 要 素 。 产 品 发 布项 目 计 划 确 认 开 发 阶 段 计 划 阶 段 创 想 阶 段 稳 定 阶 段 目 标 /内 容 确 认 产 品 测 试 主 要 包 括 进 行 产 品 测 试 ， 总 结提 升 解 决 方 案 质 量 ， 确 认 符 合生 产 环 境 的 质 量 标 准 。部 署 解 决 方 案 到 实 际 生 产 环 境中 ， 总 结 项 目 过 程 中 里 程 碑 式的 管 理 ， 项 目 存 在 的 危 险 因 素 ，以 及 风 险 分 析 的 有 效 性 等 。 组 合 模 型 不 是 一 个 独 立 的 、 新 的 过 程 模 型 ， 它 把各 过 程 模 型 融 合 在 一 起 ， 按 照 软 件 开 发 的 不 同 规 模 、不 同 阶 段 、 不 同 领 域 ， 并 结 合 风 险 分 析 、 过 程 管 理进 行 模 型 组 合 。 两 种 过 程 模 型 组 合 方 式 ： 一 类 是 以 某 种 开 发 模 型为 主 ， 因 地 制 宜 的 嵌 入 其 他 过 程 模 型 ， 以 利 于 各 阶段 活 动 的 展 开 ， 提 高 效 率 。另 一 类 从 项 目 计 划 开 始 ， 建 立 软 件 开 发 过 程 的 组合 模 型 ， 各 模 型 间 以 平 等 身 份 参 与 项 目 开 发 ， 共 同支 撑 软 件 开 发 过 程 。 S E Y 软 件 工 程 的 发 展 历 程1 软 件 工 程 的 概 念2 软 件 与 软 件 过 程3 软 件 过 程 模 型4 软 件 开 发 方 法5 软 件 开 发 方 法 是 用 已 定 义 的 工 具 、 方 法 和 过 程 ，在 技 术 上 和 管 理 上 组 织 软 件 生 产 的 一 系 列 活 动 。其 中 ， 过 程 定 义 软 件 开 发 顺 序 的 操 作 流 程 ； 方 法是 用 软 件 开 发 理 论 和 规 范 的 技 术 手 段 设 计 软 件 ； 工具 提 供 了 方 法 中 可 用 的 一 组 图 形 符 号 。 1978年 E. Yourdon和 L. L. Constantine提 出 了 结 构 化 方 法 ，也 称 为 面 向 功 能 的 软 件 开 发 方 法 或 面 向 数 据 流 的 软 件 开 发 方 法 。它 首 先 提 出 用 结 构 化 分 析 （ Structure Analysis， SA） 对 软 件进 行 需 求 分 析 ， 之 后 用 结 构 化 设 计 （ Structure Design， SD）方 法 进 行 系 统 设 计 ， 最 后 用 结 构 化 编 程 （ Structure Programming， SP） 实 现 软 件 。 结 构 化 方 法 提 出 的 开 发 过 程 步骤 明 确 ， SA、 SD和 SP三 个 阶 段 彼 此 衔 接 ， 前 后 照 应 。 需 求 分 析 从 用 户 功 能入 手 ， 通 过 数 据 流 图 、数 据 字 典 等 工 具 表 示用 户 需 求 。 通 过 对 数 据 流 的 映 射过 程 ， 得 到 软 件 结 构通 过 对 软 件 结 构 的 模 块 化 分析 ， 定 义 模 块 的 接 口 ， 设 计各 模 块 间 的 数 据 传 递 、 调 用关 系 ， 以 及 模 块 内 的 算 法 流程 ， 最 终 通 过 结 构 化 编 程 、测 试 后 得 到 软 件 产 品 面 向 对 象 开 发 方 法 在 大 型 软 件 需 求 的 易 变 形 、 系 统 扩展 性 和 易 于 维 护 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。面 向 对 象 思 想 符 合 人 们 对 客 观 世 界 的 认 识 和 描 述 。 客观 世 界 的 实 体 是 人 们 认 识 世 界 的 基 础 ， 面 向 对 象 开 发 方法 的 基 础 是 对 象 ， 而 对 象 就 是 对 客 观 事 务 （ 问 题 空 间 ）的 直 接 描 述 。 面 向 对 象 = 对 象 + 类 + 继 承 + 消 息面 向 对 象 的 软 件 工 程 （ OOSE） 就 是 以 对 象 为 基 础 ， 结 合 上述 公 式 的 面 向 对 象 特 性 ， 提 出 了 OOA、 OOD、 OOP等 开 发 过 程 。OOA主 要 分 析 对 象 、 对 象 的 外 部 关 联 和 内 部 结 构 。 OOD进 一步 分 析 对 象 、 归 纳 出 抽 象 类 、 演 绎 和 细 化 类 ， 总 结 出 接 口 类 、组 织 类 库 等 。 简 历 信 息 自 动 获 取 和 查 询 系 统作 业 ： P31 8题 S E Y THANK YOU!
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