软件工程 第一章 软件和软件工程

软件的定义

• computer:有硬件与软件组成
• 硬件:看得见摸得着的电子机械设备块
• 软件:依附在硬件上面的程序,数据和文件的结合,是指挥计算机工作的神经中枢.

第一阶段:软件:=程序(弹道计算) input:纸带 output:纸带
第二阶段:软件:=程序+数据
第三阶段:软件:=程序+数据+文档
第四阶段:软件:=程序+数据+文档+人工智能

越早开始写代码的人,就是越迟写代码的人

文档的作用

文档=用户文档+开发文档+测试文档

文档:起到桥梁作用

• 用户文档
  • 用户手册
  • 操作手册
  • 维护修改建议报告
  • 软件需求规格说明书
• 开发文档
  • 软件需求规格说明书
  • 数据说明数
  • 详细设计说明书
  • 可行性研究报告
  • 项目开发计划
• 管理文档
  • 项目开发计划
  • 测试计划
  • 测试报告

软件的特性:

• 软件是设计开发的,不是传统意义上生产制造的.
• 软件不会磨损.
• 大多数软件根据实际顾客需求定制.

软件交互周期:5~10年
环境,场景->变更

软件的应用领域

• 系统软件
• 应用软件
• 工程/科学软件(数值水池)
• 嵌入式软件
• 产品线软件
• web/移动app
• 人工智能软件

软件变更的原因:

• 软件需要进行适应性调整
• 软件必须升级以实现新的商业需求
• 软件必须扩展以具有与OS,DB协同工作的能力
• 软件体系结构必须进行改建以使之使用不断演化的计算环境

webApps的特性:

• 网络密集型
• 并发性
• 无法预知的负载量
• 性能:能够快速响应
• 可用性:全天候访问
• 数据驱动
• 内容敏感性
• 持续演化
• 即时性
• 安全性
• 美观性

软件工程的由来

软件危机:计算机软件的开发和维护过程所遇到的一系列严重问题.

软件危机的主要表现:

• 开发成本超出预算
• 用户对系统不满意
• 软件产品指令较差
• 软件的可维护成都非常之低
• 软件通常没有适当的文档资料
• 软件的成本不断提高
• 软件开发生产率的提高赶不上硬件的发展

软件系统的复杂性不断增长,复杂性成为系统设计和开发最大的障碍.

软件工程定义的提出:

• 种子定义(Fritz Bauer)
• IEEE定义

将工程化(系统化,规范化,可量化)的方法全过程(开发,运行,维护)地应用于软件.

软件工程三要素:过程层(process),方法层(method),工具层(tool),[质量关注点(a quality focus)]

软件过程:工作产品构建时所执行的一系列活动,动作和任务的集合.

活动(activity):主要实现宽泛的目标.
动作(action):包括主要产品生产过程的一系列任务.
任务(task):关注小而明确的目标,能够产生实际产品.

过程框架(process framework):

• 工作任务
• 工作产品
• 里程碑和可交付成果
• QA检查点

普适性活动(umbrella activity)

框架包含的活动:

• 沟通:与利益相关者沟通需求.
• 策划:创建软件项目计划,进行可行性分析.
• 建模:横跨软件需求与设计.为需求与设计提供相关的模型.
  • 需求分析
  • 设计:举例功能流程图,业务流程(文字与模型).
• 构建:对所做设计进行设计,包括编码与测试.
  • 代码生成
  • 测试
• 部署:根据实际生产情景进行部署.

Polya的建议:

• 理解问题(沟通和分析)
  • 谁从问题的解决中获益?
  • 什么是未知的?
  • 问题可以划分吗?
  • 问题可以图形化描述吗?
• 计划解决方案(建模和软件设计)
  • 以前曾经见过类似问题吗?
  • 类似问题是否解决过?
  • 可以定义子问题吗?
  • 能用一种可以很快实现的方式来表达解决方案吗?
• 实施计划(代码生成)
  • 解决方案与计划一致吗?
  • 解决方案的每个组成部分是否可以证明正确?
• 检查结果的准确性(测试和质量保证)
  • 能否测试解决方案的每个部分?
  • 解决方案是否产生了与所要求数据,功能和特性一致的结果?

Hooker的原则:

• 存在价值
• 保持简洁
• 保持愿景
• 关注使用者
• 面向未来
• 提前计划复用
• 认真思考

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