计算机软件工程课件

1第11章软件工程管理管理的目的与内容软件估算模型软件成本估计人员的分配与组织项目进度安排软件知识产权保护2管理的目的与内容目的按预定的时间和费用，完成软件的计划、开发和维护内容费用管理估算软件的开发费用管理开发费用的有效使用质量管理（包括配置管理）项目的其它管理项目进度安排人员的分配与组织3软件估算模型静态单变量资源模型Putnam资源模型COCOMO模型4静态单变量资源模型资源=c1x(估计的软件特征)c2资源开发工作量(E)、开发时间(T)或开发人数(P)估计的软件特征源程序长度(L)或软件工作量(E)c1，c2依赖于开发环境和软件应用领域的常数5Putnam资源模型L=cK1/3T4/3或K=L3/(c3T4)L(行)：源程序长度T(年)：开发时间K(人-年)：全生存期工作量c:与开发环境有关的常数6COCOMO模型COnstructiveCOstMOdel以静态单变量模型为基础将软件分类：组织半独立嵌入增加工作量调节因子7不同类型软件的COCOMO模型软件类别模型方程适用范围组织型E=3.2×L1.05T=2.5×E0.38高级语言应用程序，如科学计算，数据处理企业管理程序等半独立型E=3.0×L1.12T=2.5×E0.35大多数实用程序，如编辑程序、连接程序编辑程序等嵌入型E=2.8×L1.20T=2.5×E0.32与硬件关系密切的系统程序，如操作系统数据库管理系统，实时处理与控制程序等8调节因子和它的值范围属性调节因子调节值范围例13.1中使用的值产品属性要求的可靠性等级数据库规模产品复杂度0.75-1.400.94-1.160.70-1.651.000.941.30计算机属性对程序执行时间的约束对程序占用存储容量的约束开发环境的变动开发环境的响应时间1.00-1.661.0-1.560.87-1.300.87-1.151.111.061.001.00人员属性分析员水平程序员水平对应用领域的熟悉程度对开发环境的熟悉程度对所用语言的熟悉程度1.46-0.711.42-0.701.29-0.821.21-0.901.14-0.950.860.861.001.101.00项目属性开发方法的现代化软件工具的数质量完成时间的限制1.24-0.821.24-0.831.23-1.100.911.101.009软件成本估计自顶向下成本估计由底向上成本估计算法模型估计10自顶向下成本估计首先估算总成本然后在项目内部进行成本分配特尔斐Delphi法多个专家各自填表综合专家意见，摘要通知大家开始新一轮估计多次反复，直到专家意见接近11由底向上成本估算先将开发任务分解为许多子任务子任务分成子子任务估计各个任务单元的成本汇合成项目总成本12算法模型估计算法模型就是资源模型由历史数据导出选择适用的模型模型估计法与自顶向下估计或由底向上估计结合使用13人员的分配与组织Rayleigh-Norden曲线两条重要定律人员组织14Rayleigh-Norden曲线①②③tdt人力①浪费的人力②不足的人力③过晚的人力15两条重要的定律人员-时间权衡定律Brooks定律向一个已经延晚的项目追加开发人员，可能使它完成得更晚E=常数/（T或td）416人员组织层次型组织结构软件经理项目经理开发小组民主开发小组无我程序设计主程序员小组一元化领导主程序员分配工作主程序员决定重大问题17项目进度安排计划评审技术建立PERT图找出关键路径标出最迟开始时间PERT图的使用Gannt图18PERT图例子测试数据２编码４产品测试４测试软件６测试计划２起点分析终点文档２设计４19关键路径编码４产品测试４测试软件６测试数据２测试计划２起点终点文档２设计４分析３（0,0）（0,3）（0,2）（3,5）（2,8）（3,7）（7,9）（7,11）（15,15）（11,15）20第12章软件质量管理从质量保证到质量认证质量保证软件可靠性程序正确性证明CMM软件能力成熟度模型ISO9000国际标准软件度量21从软件质量保证到质量认证质量管理的三个阶段质量检验全面质量管理TQC质量认证CMM软件能力成熟度模型ISO9000国际标准22质量保证软件的质量属性功能性可靠性易用性效率可维护性可移植性质量保证的活动内容23质量保证的活动内容复审：计划与开发方法：设计、编码…控制：软件配置软件测试24软件可靠性可靠性的定义和分级定义：在给定的时间内，程序按照规定的条件成功地运行的概率可靠性等级可靠性模型软件容错技术25可靠性分级表分级故障的后果开发工作量比例因子甚低低正常高甚高工作略有不便有损失，但容易弥补弥补损失比较困难重大的经济损失危及人的生命0.750.881.001.151.4026可靠性模型正比于遗留故障数的宏观模型平均故障时间模型（MTTF模型）错误植入模型27软件容错技术容错软件（有抗故障功能的软件）屏蔽错误修复错误减少影响冗余技术结构冗余时间冗余信息冗余容错软件的设计28静态冗余结构和动态冗余结构M1M2M3VM1M2MnIUu1u2u3I主模块备用备用…………29容错软件设计建立需求说明，设计软件的非容错结构分析错误类型确定容错范围确定采用的冗余技术，修改结构评估容错效果30程序正确性证明用数学的方法，证明程序具有某些性质S…P{P}S{R}…R31CMM软件能力成熟度模型CMM的基本概念软件过程关键过程域CMM模型5级，18个关键过程域，52个过程目标，316种关键实践32过程能力等级特点关键过程域1．初始级（Initial）软件过程是无序的，对过程几乎没有定义，成功取决于个人的努力。管理是消防队救火式的。2．可重复级（Repeatable）建立了基本的项目管理过程来跟踪费用、进度和功能特性。制定了必要的过程规则和纪律，能重复早先类似应用项目取得的成功。需求管理软件项目策划软件项目跟踪和监督软件子合同管理软件质量保证软件配置管理3．已定义级（Defined）已将软件管理和工程两个方面的过程文档化、标准化，并综合成该组织的标准软件过程。所有项目均使用经过批准、剪裁的标准软件过程来开发和维护软件。组织过程定义组织过程焦点培训大纲集成软件管理软件产品工程组际协调同行专家评审4．已管理级（Managed）收集对软件过程和产品质量的详细度量，对软件过程和产品都有定量的理解和控制。定量的过程管理软件质量管理5．优化级（Optimizing）过程的量化反馈和先进的新思想、新技术促使过程不断改进。缺陷预防技术变更管理过程变更管理33CMM应用能力评估软件过程评估软件能力评价过程改善引用CMM关键实践改善本机构的软件过程34ISO9000国际标准质量术语标准ISO8402-1994质量保证标准ISO9001质量管理标准ISO9004-135软件企业实施ISO9000标准知识准备立法宣传执行监督改进36软件度量项目度量项目度量的内容面向功能的项目度量过程度量37项目度量的基本度量S.R.Schach,1992U.S.AirForce，93M-017报告常用单位Size规模Size规模LOC，KLOCEffort工作量Effort工作量人-月Duration时间Schedule进度月Quality质量Quality质量错误数/KLOCCost成本Rework返工元38第13章软件工程环境什么是软件工程环境CASE环境的组成与结构CASE环境实例RationalSUITEEnterpriseStudio青鸟系统39软件工程环境软件工程环境统一集成机制下的一系列软件工具支持与软件开发相关的过程、活动和任务软件开发环境的特点友善和统一的用户界面集成化的软件工具数据集成界面集成控制集成过程集成平台集成40理想环境模型自动化（A）AUTOMATION方法（M）METHODS过程（P）PROCESS41CASE环境CASE计算机辅助软件工程现代化软件开发环境的总称软件开发环境程序设计支持环境软件支持环境集成化项目支持42CASE环境的组成CASE工具集成化框架为可移植性服务的机构操作系统硬件平台环境体系结构43CASE集成框架的典型结构用户界面层界面工具箱表示协议工具层工具管理服务CASE工具工具管理服务……工具层…………对象管理层集成服务配置管理服务共享中心库层CASE数据库访问控制功能44CASE结构示例45CASE环境–RationalSUITE软件开发过程框架需求管理工具面向对象分析设计工具配置管理工具变更管理工具测试工具46CASE环境–青鸟系统全面支持面向对象软件开发开放性环境集成机制支持多种软件开发方法既是通用性软件工程环境，又能成为特定领域的专用性应用开发平台47第14章软件工程高级课题Web工程基于体系结构的软件开发面向方面的软件开发形式化软件开发48Web工程YogeshDeshpande和SteveHansen在1998年就提出了Web工程的概念。Web工程作为一门新兴的学科，提倡使用一个过程和系统的方法来开发高质量的基于Web的系统。它使用合理的、科学的工程和管理原则，用严密的和系统的方法来开发、发布和维护基于Web的系统。49Web工程与软件工程Web工程与软件工程的区别WebApp强调信息的含量；传统软件工程则强调系统功能的完善WebApp关注视觉和感觉；传统的软件界面则奉行“简单为美”的原则多数WebApp是数据驱动的；传统的软件开发多是功能驱动的或过程驱动的WebApp能够适应不同的用户；传统的软件系统的用户群体则通常圈定在某个范围之内WebApp必须在短期内开发完成，很难应用传统软件工程中使用的形式化方法和测试技术Web工程要求艺术、技术和科学在更大范围内相互结合50Web开发Web开发团队Web决策人员内容提供人员Web开发人员Web发布人员Web支持人员Web管理员最终用户51Web开发Web工程过程Web工程过程活动贯穿Web生命周期WebApp常常以增量的方式开发；需求经常发生变化；开发期限较短。Web分析内容分析交互分析功能分析配置分析导航关系分析安全分析52Web开发Web设计设计原则和目标设计要尽可能简单布局要尽可能美观整体要尽可能保持一致界面设计设计方法设计中的问题设计人员的检查53Web开发Web测试内容测试：检查内容的正确性、一致性、无歧义等问题；功能测试：查找不符合用户需求的错误；结构测试：确保其结构是符合WebApp的内容和功能的，确保它是可扩展的，支持新的内容或功能；导航测试：确保所有的导航用法和意义都被实现，以便发现导航错误（如空链接、错误链接等）；易用性测试：确保每个不同的用户群能被WebApp界面支持，能学会并运用所有需要的导航用法和意义；性能测试：在不同操作条件、配置和负载下进行，确保系统能响应用户的交互操作，能在可接受的性能下降的条件下处理极端的负载量；兼容性测试：在客户机和服务器上设定不同的配置条件下执行WebApp。目的是找出那些只在特定配置下会出现的错误；协同工作测试：确保WebApp能很好地与其他的应用程序和数据库交互；安全性测试：评估潜在的易攻击性，任何一个成功的入侵都认为是安全方面的失败。54基于体系结构的软件开发基于构件和体系结构的软件开发方法正逐渐成为近代软件工程研究的重点应用软件的体系结构程序的体系结构业务的体系结构技术的体系结构信息的体系结构编程范型对体系结构的影响编程范型对复用粒度的影响软件体系结构技术仍在发展55面向方面的软件开发在软件系统的设计过程中，人们首先关注的往往是与系统业务相关的模块，然后也会考虑分布在多个核心模块中的公共行