李江雄-软件工程1

*,#,浙江大学机械系现代制造工程研究所 李江雄,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,软 件 工 程,10/5/2024,1,浙江大学机械系现代制造工程研究所 李江雄,第一章,绪,绪,论,论,软件基,本,本概念,软件生,产,产方式,软件危,机,机,软件工,程,程概念,软件工,程,程基本,原,原理,软件工,程,程的作,用,用,软件开,发,发方法,第一章,绪,绪论,1软件基,本,本概念,2软件的,生,生产方,式,式,3软件危,机,机,4软件工,程,程,5软件工,程,程基本,原,原理,6软件工,程,程作用,7软件开,发,发方法,2/9,/,/2020,2,浙江大,学,学机械,系,系现代,制,制造工,程,程研究,所,所 李,江,江雄,1 软,件,件基本,概,概念,1.1,软,软件,定,定义：,是指与,计,计算机,系,系统的,操,操作有,关,关的计,算,算机程,序,序、规,程,程、规,则,则以及,任,任何与,之,之相关,的,的文件,。,。,包括：,程序,是按事,先,先设计,的,的功能,和,和性能,要,要求执,行,行的指,令,令序列,数据,使程序,能,能够正,确,确运行,的,的数据,及,及其结,构,构,文档,描述软,件,件研制,过,过程和,方,方法、,维,维护方,法,法和使,用,用方法,的,的文档,第一章,绪,绪论,1软件基,本,本概念,2软件的,生,生产方,式,式,3软件危,机,机,4软件工,程,程,5软件工,程,程基本,原,原理,6软件工,程,程作用,7软件开,发,发方法,2/9,/,/2020,3,浙江大,学,学机械,系,系现代,制,制造工,程,程研究,所,所 李,江,江雄,1 软,件,件基本,概,概念,1.2软件的,特,特点,软件是,一,一种逻,辑,辑实体,，,，而不,是,是具体,的,的物理,实,实体。,因,因而它,具,具有抽,象,象性,软件的,生,生产与,硬,硬件不,同,同，在,它,它的开,发,发过程,中,中没有,明,明显的,制,制造过,程,程,在软件,的,的运行,和,和使用,期,期间，,没,没有硬,件,件那样,的,的机械,磨,磨损，,老,老化问,题,题，但,是,是，随,着,着技术,进,进步，,软,软件会,退,退化,软件的,开,开发至,今,今尚未,完,完全摆,脱,脱手工,艺,艺的开,发,发方式,，,，软件,都,都是手,工,工定制,的,的,软件的,开,开发和,运,运行常,受,受到计,算,算机系,统,统的限,制,制，对,计,计算机,系,系统有,着,着不同,程,程度的,依,依赖性,软件本,身,身是复,杂,杂的：,实,实际问,题,题的复,杂,杂性，,程,程序逻,辑,辑结构,的,的复杂,性,性,软件成,本,本相当,昂,昂贵,相当多,的,的软件,工,工作涉,及,及到社,会,会因素,第一章,绪,绪论,1软件基,本,本概念,2软件的,生,生产方,式,式,3软件危,机,机,4软件工,程,程,5软件工,程,程基本,原,原理,6软件工,程,程作用,7软件开,发,发方法,2/9,/,/2020,4,浙江大,学,学机械,系,系现代,制,制造工,程,程研究,所,所 李,江,江雄,1 软,件,件基本,概,概念,1.3软件的,分,分类,分类方法,软件类型,按功能,(1),系统软件,(3),应用软件,(2),支撑软件,按版权,(1),商业软件,(3),自由,(,免费,),软件,(2),共享软件,(4),公有领域软件,按工作方式,(1),实时软件,(3),交互式软件,(2),分时软件,(4),批处理软件,按销售方式,(1),订制软件,(2),产品软件,第一章,绪,绪论,1软件基,本,本概念,2软件的,生,生产方,式,式,3软件危,机,机,4软件工,程,程,5软件工,程,程基本,原,原理,6软件工,程,程作用,7软件开,发,发方法,2/9,/,/2020,5,浙江大,学,学机械,系,系现代,制,制造工,程,程研究,所,所 李,江,江雄,2 软,件,件生产,方,方式,软件生,产,产方式,程序设计时代,程序系统时代,软件工程时代,时间,19461956,19561968,1968,生产方式,个体手工劳动,作坊式小集团合作,工程化的生产,使用工具,机器、汇编语言,高级语言,软件语言,开发方法,个人编程技巧,个人编程技巧，开始提出结构化方法,使用数据库、网络、分布式、面向对象等技术,硬件特征,价格贵、存储容量小、运行可靠性差,速度、容量机工作可靠性明显提高，价格降低,向超高速、大容量、微型化以及网络化方向发展,软件特征,只有程序设计概念，不重视程序设计方法,程序员数量猛增，但开发人员素质差，开发技术没有突破，软件危机产生,开发技术有很大进步，但没有突破性进展，没有完全摆脱软件危机,软件定义,等于程序,等于程序加技术文档,完整定义,软件语,言,言：包,括,括需求,定,定义语,言,言、软,件,件功能,语,语言、,软,软件设,计,计语言,、,、程序,设,设计语,言,言,第一章,绪,绪论,1软件基,本,本概念,2软件的,生,生产方,式,式,3软件危,机,机,4软件工,程,程,5软件工,程,程基本,原,原理,6软件工,程,程作用,7软件开,发,发方法,2/9,/,/2020,6,浙江大,学,学机械,系,系现代,制,制造工,程,程研究,所,所 李,江,江雄,3 软,件,件危机,3.1什么是,软,软件危,机,机,软件危,机,机是指,在,在计算,机,机软件,的,的开发,和,和维护,过,过程中,所,所遇到,的,的一系,列,列严重,问,问题。,这,这些问,题,题的存,在,在是普,遍,遍的：,不,不仅仅,是,是“不,能,能正常,运,运行的,”,”软件,具,具有，,而,而是几,乎,乎所有,软,软件都,不,不同程,度,度地存,在,在这些,问,问题。,3.2软件危,机,机的表,现,现,（1）对软,件,件开发,成,成本和,进,进度的,估,估计常,常,常不准,确,确，实,际,际成本,比,比估计,成,成本高,出,出许多,（2）用户,对,对“已,完,完成”的软件,系,系统不,满,满意的,现,现象经,常,常发生,（3）软件,产,产品的,质,质量往,往,往靠不,住,住,（4）软件,常,常常是,不,不可维,护,护的,（5）软件,通,通常没,有,有适当,的,的文档,资,资料,（6）软件,成,成本在,计,计算机,系,系统总,成,成本中,所,所占比,例,例逐年,上,上升,（7）软件,开,开发生,产,产率提,高,高的速,度,度远远,跟,跟不上,计,计算机,应,应用普,及,及速度,。,。软件,产,产品“,供,供不应,求,求”的,现,现象使,人,人类不,能,能充分,利,利用现,代,代计算,机,机硬件,提,提供的,巨,巨大潜,力,力,（8）,第一章,绪,绪论,1软件基,本,本概念,2软件的,生,生产方,式,式,3软件危,机,机,4软件工,程,程,5软件工,程,程基本,原,原理,6软件工,程,程作用,7软件开,发,发方法,2/9,/,/2020,7,浙江大,学,学机械,系,系现代,制,制造工,程,程研究,所,所 李,江,江雄,3 软,件,件危机,3.3产生软,件,件危机,的,的原因,软件不,同,同于硬,件,件，它,是,是计算,机,机系统,中,中的逻,辑,辑部件,而,而不是,物,物理部,件,件,软件开,发,发过程,的,的进展,情,情况较,难,难衡量,；,；,软件开,发,发的质,量,量也较,难,难评价,；,；,软件维,护,护通常,意,意味着,改,改正或,修,修改原,来,来的设,计,计，这,就,就客观,上,上使得,软,软件较,难,难维护,因此，,管,管理和,控,控制软,件,件开发,过,过程相,当,当困难,。,。,软件不,同,同于程,序,序，其,一,一个特,点,点是规,模,模庞大,规模增,大,大，程,序,序的复,杂,杂程度,成,成指数,增,增加，,往,往往需,要,要软件,团,团队来,完,完成，,如,如何各,个,个成员,的,的工作,成,成果能,合,合到一,起,起确实,能,能构成,一,一个高,质,质量的,软,软件系,统,统更是,一,一个复,杂,杂的难,题,题。不,仅,仅涉及,到,到许多,技,技术问,题,题，诸,如,如：分,析,析方法,、,、设计,方,方法、,形,形式说,明,明方法,、,、版本,控,控制等,，,，更重,要,要的是,必,必须有,严,严格而,又,又科学,的,的管理,。,。,软件专,业,业人员,对,对软件,开,开发和,维,维护的,糊,糊涂观,念,念，在,实,实践中,采,采用错,误,误的方,法,法和技,术,术，是,造,造成软,件,件危机,的,的主要,原,原因,忽视软,件,件需求,分,分析的,重,重要性,，,，认为,软,软件开,发,发就是,写,写程序,并,并使之,运,运行,忽视文,档,档工作,的,的重要,性,性，软,件,件开发,的,的生命,周,周期各,环,环节没,有,有文档,资,资料，,使,使得维,护,护工作,相,相当困,难,难,轻视软,件,件的测,试,试工作,，,，不能,将,将“Bug,”,”尽早排,除,除，增,大,大维护,成,成本,轻视软,件,件维护,工,工作,第一章,绪,绪论,1软件基,本,本概念,2软件的,生,生产方,式,式,3软件危,机,机,4软件工,程,程,5软件工,程,程基本,原,原理,6软件工,程,程作用,7软件开,发,发方法,2/9,/,/2020,8,浙江大,学,学机械,系,系现代,制,制造工,程,程研究,所,所 李,江,江雄,3 软,件,件危机,3.4软件危,机,机的例,子,子,美国IBM公司在1963年至1966年开发,的,的IBM360机的操,作,作系统,。,。这一,项,项目花,了,了5000人一年,的,的工作,量,量，最,多,多时有1000人投入,开,开发工,作,作，写,出,出了近100万行源,程,程序。.,.,.据统计,，,，这个,操,操作系,统,统每次,发,发行的,新,新版本,都,都是从,前,前一版,本,本中找,出,出1000个程序,错,错误而,修,修正的,结,结果。.,.,.,这个项,目,目的负,责,责人F.D.Brooks事后总,结,结了他,在,在组织,开,开发过,程,程中的,沉,沉痛教,训,训时说,：,：“.,.,.正像一,只,只逃亡,的,的野兽,落,落到泥,潭,潭中做,垂,垂死的,挣,挣扎，,越,越是挣,扎,扎，陷,得,得越深,，,，最后,无,无法逃,脱,脱灭顶,的,的灾难,。,。.,.,.程序设,计,计工作,正,正像这,样,样一个,泥,泥潭，.,.,.一批批,程,程序员,被,被迫在,泥,泥潭中,拼,拼命挣,扎,扎，.,.,.谁也没,有,有料到,问,问题竟,会,会陷入,这,这样的,困,困境.,.,.,”,”。IBM360操作系,统,统的历,史,史教训,成,成为软,件,件开发,项,项目的,典,典型事,例,例为人,们,们所记,取,取。,项,目,目没有,被,被很好,地,地理解,；,；计划,不,不周，,最,最终导,致,致进度,拖,拖延。,没,有,有充分,的,的文档,资,资料(documentation),(3)软件可,靠,靠性(reliability,),)缺少度,量,量的标,准,准，质,量,量无法,保,保证。,第一章,绪,绪论,1软件基,本,本概念,2软件的,生,生产方,式,式,3软件危,机,机,4软件工,程,程,5软件工,程,程基本,原,原理,6软件工,程,程作用,7软件开,发,发方法,2/9,/,/2020,9,浙江大,学,学机械,系,系现代,制,制造工,程,程研究,所,所 李,江,江雄,3 软,件,件危机,3.5怎样克,服,服软件,危,危机,从两个,方,方面着,手,手：技,术,术和管,理,理,采用技,术,术措施,，,，包括,吸,吸取和,借,借鉴在,别,别的工,程,程项目,和,和软件,开,开发实,践,践中已,取,取得的,成,成功技,术,术、开,发,发和使,用,用更好,的,的软件,工,工具等,。,。,采用必,要,要的组,织,织管理,措,措施，,因,因为软,件,件开发,不,不再是,某,某种个,体,体劳动,的,的神秘,技,技巧，,而,而应该,