软件工程1

1软件工程SoftwareEngineering主讲：刘利民教授课件：－文件服务－upload－llm－软件工程E-mail:[e-mail]电话：65755472学习《软件工程》意义计算机学科面临着难得的发展机遇：在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006－2020），强调发展信息产业及现代服务业，加快信息化进程。在重大专项、重点领域、优先主题、前沿技术、基础科学问题等五大类344个项目中，计算机在其中都起到了关键和核心作用——数字化、信息化、网络化。3学习《软件工程》意义软件业是决定21世纪国际竞争地位的战略性产业，是信息时代的朝阳产业。1.软件产业是信息产业的核心，是国际竞争的焦点和战略制高点。目前，我国信息产业已经成为国民经济的第一支柱产业。软件产业作为信息产业的核心和国民经济信息化的基础，对我国经济的持续高速发展起到了重要的支撑作用。4学习《软件工程》意义2.软件关系到国家政治、经济和社会的安全及民族文化的发扬光大。核心软件是否掌握在自己手中，是关系到国家经济安全的重大问题;网上的文化是有民族性的。软件工程5学习《软件工程》意义3.发展软件产业对优化我国产业结构、提高经济运行质量具有极其重要的作用。4.软件是国民经济建设中诸多关键技术的基础。学习研究工程化的软件开发方法，使开发过程更加规范，是学习的目标和动力。软件工程6软件工程软件工程导论（第5版）,张海藩，清华大学出版社，2008教材参考书目软件工程(英译版,第6版)，萨默维尔Sommerville，机械工业出版社，20067软件工程实用软件工程（第2版），郑人杰殷人昆陶永雷，清华大学出版社（2003）软件工程-实践者的研究方法（英译版,第5版）RogerS.Pressman机械工业出版社（2006）参考书目8软件工程人月神话，（美）FrederickP.Brooks，Jr.UMLChina译，清华大学出版社，2002关注“软件开发”本身。软件工程领域的圣经，软件项目管理领域的经典著作。布鲁克斯在IBM公司System/360家族和OS/360中的项目管理经验。既有很多发人深省的观点，也有大量的软件工程现实。参考书目9软件工程职业的乐趣1.一种创建事物的纯粹快乐。2.快乐来自于开发对其他人有用的东西。3.整个过程体现出魔术般的力量。4.学习的乐趣—来自于这项工作的非重复特性。5.乐趣还来自于工作在如此易于驾驭的介质上。程序员，就像诗人一样，几乎仅仅工作在单纯的思考中。参考书目10软件工程职业的苦恼1.必须追求完美。2.对其他人的依赖是一件非常痛苦的事情。3.概念性设计是有趣的，但寻找琐碎的bug却是一项重复性的活动。4.调试和查错往往是线性收敛的，寻找最后一个错误比第一个错误将花费更多的时间。5.当投入了大量辛苦的劳动，产品在即将完成或者终于完成的时候，却已显得陈旧过时。参考书目11软件工程人件，TomDeMarco,TimothyLister，UMLChina译，清华大学出版社，2003关注软件开发中的“人”。“我们工作的主要问题，与其说是技术性的，不如说更多的是社会性的”，参考书目12软件工程第1版1987年，专门讨论软件开发和维护的团队管理问题。推崇人本管理思想，指出知识型企业的核心是人，而不是技术。本书被誉为“几十年来对美国软件业影响最大的理念”。第2版1999年，增补了8章新内容。拥有更宽广的视角，对大中型组织中的团队如何运作进行了深入探讨。参考书目13软件工程软件工程项目规范计算机软件工程规范国家标准汇编（2000）－文件服务－upload－llm－软件工程其它参考资料14软件工程系统/软件工程研究与实践论坛专注于系统工程和软件工程，专注于复杂产品/软件开发，资料下载、交流UML软件工程组织基础、案例、培训、应用IT之源全国“星火杯”创造发明竞赛优秀项目金奖,UML之源基础、培训、应用其它参考资料15软件工程中国程序员中国最大的开发者网络，信息和技术服务程序员之家技术资料站小辉程序员之路软件工程课程评分方法平时成绩10％+大作业20%+期末考试70%=总评100%大作业电子版可通过e-mail递交考勤：若抽查3次缺勤，不得参加考试17《学生管理系统》StudentMis《学生管理系统》针对的用户是学校学生管理部门。相应的需求有：能够存储一定数量的学生信息,并方便有效的进行相应的学生数据操作和管理，主要包括：大作业18学籍管理学生基本信息的导入/录入、删除及修改学生辅助信息(综合测评、奖励、处分等)的录入、删除、修改学生贷款管理（录入、删除、修改）学生就业管理（录入、删除、修改）学生勤工助学管理（录入、删除、修改）学生各种信息的多关键字检索查询。大作业19能够对需要的统计结果提供打印输出。能够提供一定的安全机制，提供数据信息授权访问，防止随意删改，同时提供信息备份的服务。可选题目：-图书管理系统的分析与设计-人事管理系统的分析与设计-商业管理系统的分析与设计-商业网站的分析与设计可以自选题目,但需要教师认可大作业20应提交的文档软件需求规格说明书（必须）软件设计规格说明书（必须）用户安装及使用手册系统测试计划演示程序其它大作业21分组班长组织，每组4人，选一个组长。组长负责：组织、分工、控制进度、作业提交等。对每位组员成绩有分数浮动建议权。带领全组顺利完成任务，总评适当加分。作业提交:每组一份，但必须注明分工，根据完成的质量来决定最后的成绩。大作业22软件工程目的体验软件工程各阶段的主要工作，特别注意吸取教训；学会与他人合作，培养团队精神，单干户将得不到成绩。从现在开始，谁也不知道我们的项目会不会成功。牢记：目标、交流与合作、内省23§1.0软件概论什么是软件软件的分类§1.1软件危机软件危机的表现软件危机的原因§1.2软件工程软件工程软件工程的目的和要求§1.3软件生命周期§1.4软件过程第一章软件工程学概论24关于软件争论不休的问题：•为什么需要那么长时间才能结束开发？•为什么成本如此之高？•为什么我们不能在把软件交给客户之前就发现所有的错误？•为什么在软件开发过程中我们难以度量其进展？§1.0软件概论25软件的定义软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合IEEE定义（1983年）：计算机程序、方法、规则、相关的文档资料以及在计算机上运行程序时所必需的数据。软件＝程序＋数据＋文档§0.软件概论26•程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列•数据是使程序能正常操纵信息的数据结构•文档是与程序开发，维护和使用有关的图文材料§0.软件概论27软件的特点•软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体。因而它具有抽象性、不可见性•软件的生产与硬件不同，在它的开发过程中没有明显的制造过程–软件是由开发或工程化而形成的，而不是传统意义上的制造产生的；产品拷贝。–软件成本集中于开发上，这意味着软件项目不能象硬件制造项目那样来管理。§0.软件概论28软件的特点•在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械磨损，老化问题–当一个硬件构件磨损时，可以用另外一个备用零件替换它，但对于软件则不然。每一个软件故障都表明了设计/编程中存在错误。因此，软件维护更复杂。§0.软件概论29§0.软件概论30•软件的开发和运行常受到计算机系统的限制，对计算机系统有着不同程度的依赖性•软件的开发至今尚未完全摆脱手工艺的开发方式。大多数软件是定制的，而不是通过已有的构件组装而来的。§0.软件概论软件的特点31•软件本身是复杂的•实际问题的复杂性•程序逻辑结构的复杂性例:1.Windows95超过1000万行,花费上千人。2.Lotus1-2-3V3.0近40万行，花费263人年，成本22百万美元。3.WWMCCS（全球军事指挥与控制系统）花费3500多人拖了几年，交付后发现100个错误。最后失败。§0.软件概论软件的特点32•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§0.软件概论33•相当多的软件工作涉及到社会因素§0.软件概论•软件成本相当昂贵软件的特点34软件的分类•按软件的功能进行划分：–系统软件使计算机系统各个部件、相关软件和数据协调、高效地工作的软件§0.软件概论•操作系统•数据库管理系统•设备驱动程序•通信处理程序等35–支撑软件协助用户开发软件的工具软件§0.软件概论•文本编辑程序•程序库系统•……•支持需求分析、设计、实现、测试和支持管理的软件36–应用软件§0.软件概论•商业数据处理软件•工程与科学计算软件•计算机辅助设计／制造软件•系统仿真软件•智能产品嵌入软件•医疗、制药软件•事务管理、办公自动化软件•计算机辅助教学软件37•按软件规模进行划分：§0.软件概论类别参加人数研制期限产品规模（源代码行数）微型11–4周500小型11–6月1000–2000中型2-51–2年5–50000大型5-202–3年50–500000甚大型100-10004–5年1000000极大型2000-50005–10年1000000–1000000038•按软件规模进行划分：类别参加人员数研制期限源程序行数微型11～4周0.5k§0.软件概论小型11～6月1k～2k数值计算或数据处理.通常没有与其它程序的接口。需要按一定的标准化技术、正规的资料书写以及定期的系统审查。只是没有大题目那样严格。39大型5～202～3年50k～100k编译程序、小型分时系统、实时控制系统等。二级管理，若干小组，每组5人以下。人员调整往往不可避免，新手的培训。采用统一的标准，实行严格的审查是绝对必要的。§0.软件概论中型2～51～2年5k～50k应用程序和系统程序。软件人员之间、与用户之间的联系、协调的配合关系。因而计划、资料书写以及技术审查需要比较严格地进行。系统的软件工程方法是完全必要的。40§0.软件概论甚大型100～10004～5年1M若干个子项目，每一个子项目都是一个大型软件。子项目之间具有复杂的接口。如远程通信系统、多任务系统、大型操作系统、大型数据库管理系统、军事指挥系统通常具有这样的规模。很显然，这类问题没有软件工程方法的支持，它的开发工作是不可想象的。极大型2000～50005～10年1M～10M军事指挥、弹道导弹防御系统。只是对软件工程技术依赖的程度不同而已。41•按软件工作方式划分：•实时处理软件•分时软件•交互式软件•批处理软件§0.软件概论42§1.1软件危机（SoftwareCrisis)在60年代中期以前:个体化软件开发方法.用户程序员（编写者=使用者），无文档资料在60年代中期-70年代中期:软件作坊，产品软件.个体化软件开发方法.43§1.软件危机•在程序运行时发现的错误，必须设法改正•用户有新的需求，必须相应地修改程序•硬件或OS的更新，通常需要相应地修改程序上述的软件维护工作，以令人吃惊的比例消耗资源；有些软件是不可维护的。软件危机开始出现！软件危机：在计算机软件开发、维护过程中所遇到的一系列严重问题。44例:美国IBM公司在1963年至1966年开发的IBM360机的操作系统。这一项目花了5000人年的工作量，最多时有1000人投入开发工作，写出了近100万行源程序。......据统计，这个操作系统每次发行的新版本都是从前一版本中找出1000个程序错误而修正的结果。§1.软件危机45§1.软件危机项目负责人F.D.Brooks事后总结了他在组织开发过程中的沉痛教训时说：“......正像一只逃亡的野兽落到泥潭中做垂死的挣