软件工程知识回顾

软件工程基本知识简介葛君伟教授，博士(62460397，[e-mail])主要参考教材张海藩，软件工程，人民邮电出版社，2010。S.L.Pfleeger，软件工程，人民邮电出版社，2007.LanSommerville,软件工程(英文版第7版)，SoftwareEngineering,SeventhEdition,机械工业出版社，2004.11，ISBN7-111-15309-X1软件工程知识回顾2019/8/9JunweiGe4#includeiostream.hvoidmain(){inta,b;cout\ninputa,b=?\n;cinab;intc;c=a/b;intd=a%b;cout\na/b=cend;cout\na%b=dend;}问题1请讨论以下C++程序的作用和不足？//I/O流库头文件//输出提示语//对a、b变量输入//变量可随用随定义//输出a除以b的商//输出a除以b的余数CQUPT葛君伟5ITisnowoneofthelargestcorporateexpensesoutsideemployeecostsOrganizationsandgovernmentsspendanestimated$1trilliononIThardware,software,andservicesworldwide.Theaveragecompanyspendsabout4to5percentofrevenueonIT.ThecompaniesthatarehighlyITdependent—suchasfinancialandtelecommunicationscompanies—spendingmorethan10percentonit.CQUPT葛君伟6Governmentsarebigconsumersofsoftware…TheUnitedKingdomhadmorethan100majorgovernmentITprojectsunderwaythattotaled$20.3billion.TheU.S.governmentcataloged1200civilianITprojectscostingmorethan$60billion,plusanother$16billionformilitarysoftware.CQUPT葛君伟7GovernmentsarebigconsumersofsoftwareAnyoneoftheseprojectscancostover$1billion.Forexample,–thecomputermodernizationeffortattheU.S.DepartmentofVeteransAffairsisprojectedtorun$3.5billion,–whileautomatingthehealthrecordsoftheUK’sNationalHealthServiceislikelytocostmorethan$14.3billionfordevelopmentandanother$50.8billionfordeployment.Suchmegasoftwareprojectsarenowmuchmorecommon,assmallerIToperationsarejoinedinto“systemsofsystems.”–Airtrafficcontrolisaprimeexample,becauseitreliesonconnectionsamongdozensofnetworksthatprovidecommunications,weather,navigation,andotherdata.2019/8/9JunweiGe8问题2你应如何开发一个电信业务管理系统？2019/8/9CQUPT91软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念Whatissoftware?具有以下特征的实体(Entities)可以被看成软件。–TheyAreNon-tangible,andNon-physical,butOftenIntendedtoManageTangibles.–HierarchicalStructureIsaCommonFeature.–TheyConsistofComponentsHavingDifferentPurposes.–AllAreExpectedtoRequireModification/Evolution.–InterconnectionsAreKey.–AnalysisandVerificationAreUniversalUnderlyingNeeds.2019/8/9CQUPT101软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念Whatiscomputersoftware?具有以下特征的软件可以被看成计算机软件。–有可以在计算机上运行的程序/代码。–有可以被程序处理的数据。–有说明文档。2019/8/9CQUPT111软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件工程的定义软件工程是软件工程师用工具和技术(方法)，按照某一过程和范例来构造软件，从而增强软件产品的质量，更有效地解决问题。2019/8/9CQUPT121软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件发展的三个阶段高级语言出现之前(约1946年～1956年)；高级语言出现到软件工程出现之前(约1956年～1969年)；软件工程阶段(1969年～至今)。2019/8/9CQUPT131软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件工程的作用解决软件危机；从技术和技术管理的角度来研究和探讨软件的设计、开发和维护问题。但由于软件本身的特点，软件产业既受技术影响，又受市场影响。所以我们不能说,只要解决软件工程问题就能推进软件产业。2019/8/9CQUPT141软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机的特征从微观上看,软件危机的特征正是表现在完工日期一再拖后、经费一再超支,甚至工程最终宣告失败等方面。而从宏观上、从整个社会对软件的需求来看,软件危机的实质是软件产品的供应跟不上需求的增长。2019/8/9CQUPT151软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例丹佛国际机场的行李地下传输系统有4000台遥控车，21英里长的钢轨，5000个电子眼，400台无线电接收机，56台条码机，在20家航空公司、柜台和行李领取处之间传送行李。通过由100台计算机组成的互联网来管理该系统。投资1.93亿美元，机场的开放时间拖了7个月以上。2019/8/9CQUPT161软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例1993年距伦敦90英里的塞兹韦尔核电站正式投入运行,但是工作人员很快发现核电站的反应堆内温度控制失灵,这使得欧洲人口最为稠密的地区面临巨大危险。事后查明,在反应堆的主要保护系统中,有一个10万行代码的控制软件几乎有一半未能通过测试。2019/8/9CQUPT171软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例80年代中,加拿大一家原子能公司生产的、由微处理机控制的癌症治疗仪,在美国和加拿大的多家医院使用均告失灵,致使6个病人因受超剂量辐射而死亡或受到严重伤害。2019/8/9CQUPT181软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例海湾战争中,一个软件故障打乱了爱国者导弹雷达跟踪系统,使导弹发射后未能迎击对方的飞毛腿导弹,反而轰击了自己的军营,造成28名士兵丧生、98人受伤。2019/8/9CQUPT191软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例1996年欧洲航天局发射的阿丽亚娜5型火箭,发射40秒钟后火箭爆炸,发射场上2名法国士兵当场死亡,耗资10亿美元、历时9年的航天计划严重受挫,引起了国际宇航界的震惊。事故发生后,专家组的调查分析报告指明,爆炸的根本原因在于惯性导航系统软件中技术要求和设计的错误。2019/8/9CQUPT201软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例德国电话计费系统的软件问题,造成用户需交付不合理电话费的事件,引起了公众的抗议。2019/8/9CQUPT211软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例2006年10日13时28分，中国民航信息网络股份公司在首都机场的离港系统发生故障，导致机场部分航班无法办理值机手续。北京、广州、深圳、长沙机场至少84个离港航班发生延误。而发生航班延误的机场，由于延误航班较多，机场人满为患。2019/8/9CQUPT221软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例——更多的例子2019/8/9CQUPT231生命周期知识回顾1.1软件工程的基本概念软件危机举例——更多的例子CQUPT葛君伟24国内失败案例…资源一号02型–飞行两年，在1473圈，变轨没有成功•发现是潜通道问题。系统实现是分散到五个子程序，变量在前一个模块被清掉，需要姿态正常，才能开发动机。•方法：把部分程序重新设计，再送上去CQUPT葛君伟25国内失败案例…三号卫星–2004年11月发射，12月-05.1，有四次进入异常工作模式。–分析：异常指令－内存传下来分析，发现是轨道计算发现寻址跳变。减法运算指令，是否带进位关系到结果正确。CQUPT葛君伟26国内失败案例神州飞船–返回的前天晚上，发现异常，发现发动机通讯有短暂不成功。神州二号–发射逃逸模式，发出指令却没有转化到逃逸模式。–问题：时间清零问题CQUPT葛君伟27TheproblemonlygetsworseasITgrowsubiquitousFailurecanbedefinedasthetotalabandonmentofaprojectbeforeorshortlyafteritisdelivered.OftheITprojectsthatareinitiated,from5to15percentwillbeabandonedbeforeorshortlyafterdeliveryashopelesslyinadequate.Manyotherswillarrivelateandoverbudgetorrequiremassivereworking.FewITprojects,inotherwords,trulysucceed.CQUPT葛君伟28WHENASOFTWAREPROJECTFAILSThefailuredoesn’treflectprojects–thatexceedtheirbudgets—whichmostprojectsdo,–thatdeliveredlate—whichthemajorityare,–thathavetostartoveronceaprojectisabandoned,or–thatarebug-riddensystemswhichhavetoberepeatedlyreworked.–发生用户诉讼的项目。包括以上所有浪费的费用，仅美国每年在软件开发上浪费的费用就在60-70billion美元。这些钱–可以发射太空飞船100次，–建造由24颗卫星组成的GPS系统，或者–从头研制开发Boeing777飞机，还要剩余几billion美元。2019/8/9CQUPT291软件工程知识回顾1.1软件工程的基本概念出现大量软件开发失败的主要原因–Acomplexsoftwaresystemcomprisesindividualadaptivesystemswhosebehaviorandinteractionschangeovertime.Thesechangesareusuallynotcentrallyplanned,butarisefromindependentprocessesanddecisionswi