软件开发环境与工具相关概念实用教案

1、提纲(tgng) 概述(i sh) 软件开发环境简介 软件开发工具简介 CASE工具简介 软件开发环境的折旧方法下午8时35分1第1页/共59页第一页，共59页。1. 概述(i sh) 在软件工程(run jin n chn)学中，方法和工具是一个问题的两个方面： 方法是工具研制的先导 工具是方法的实在体现 软件工程(run jin n chn)方法的研究成果只有最终实现软件工具和系统，才能充分发挥软件工程(run jin n chn)方法在软件开发中的作用下午8时35分2第2页/共59页第二页，共59页。1.1 软件开发环境(hunjng)与工具的关系 软件开发环境是围绕着软件开发的一定目标

2、组织在一起的一组相关软件工具的有机集合 软件开发环境是由工具构成的 软件工具是计算机技术发展的产物，随着技术的发展，工具逐渐(zhjin)集成形成了软件开发环境下午8时35分3 软件开发环境工具1工具2工具n第3页/共59页第三页，共59页。2. 软件开发环境(hunjng)简介 软件开发环境概述 软件开发环境的发展(fzhn) 软件开发环境的要求 软件开发环境的特性 软件开发环境的分类下午8时35分4第4页/共59页第四页，共59页。2.1 软件开发环境(hunjng)的概述 软件开发环境是指在计算机的基础软件（比如操作系统）上，为了(wi le)支持软件的开发而提供的一组工具软件系统下午8

3、时35分5第5页/共59页第五页，共59页。不同(b tn)的定义 IEEE和ACM的定义软件开发环境是一组软件工具的集合，它支持一定的软件开发方法或按照一定的软件开发方法模型组织而成 美国国防部的定义软件工程环境是一组方法、过程(guchng)及计算机程序的整体化构件，它支持从需求定义、程序生成直到维护的整个软件生存期下午8时35分6第6页/共59页第六页，共59页。软件开发环境(hunjng)举例LabView 软件开发环境(hunjng)（NI公司开发）下午8时35分7第7页/共59页第七页，共59页。软件工程(run jin n chn)环境举例Visual Studio2010 软件

4、工程(run jin n chn)环境下午8时35分8第8页/共59页第八页，共59页。软件开发环境(hunjng)的组成软件开发环境由3个部分构成人机接口 软件工具环境的重要质量标志软件环境数据库 软件开发环境的核心各种软件开发工具，完成具体(jt)的工作下午8时35分9第9页/共59页第九页，共59页。软件开发环境(hunjng)数据库的组成1.通用子程序数据库（比如函数库）2.可重组的程序加工信息库（编译环境）3.模块描述与接口信息库（接口，.h文件）4.软件测试与纠错依据信息库（测试文档）5.可行性和需求(xqi)信息档案（需求(xqi)文档）6.阶段设计详细档案（设计文档）7.测试驱

5、动数据库（测试案例）8.软件维护档案等（维护文档）下午8时35分10第10页/共59页第十页，共59页。软件开发环境(hunjng)的分层软件开发环境(hunjng)通常分为4层：宿主层核心层基本层应用层下午8时35分11宿主层核心层基本层应用层第11页/共59页第十一页，共59页。软件开发环境(hunjng)的宿主层 宿主层是软件(run jin)开发环境依赖的计算机基础，包括 基本宿主硬件，如计算机、工作站、服务器等 基本宿主软件(run jin)，如操作系统下午8时35分12第12页/共59页第十二页，共59页。软件开发环境(hunjng)的核心层 核心层是软件开发环境本身的支持基础，包

6、括(boku) 工具组，比如与操作系统相联系的工具 环境数据库，工具自身和开发产品的数据基础下午8时35分13第13页/共59页第十三页，共59页。软件开发环境(hunjng)的基本层 基本(jbn)层是软件开发工具的工作工具集，包括 最少限度的一组工具，比如 编译工具 连接工具 调试工具等 这些工具由核心层支持下午8时35分14第14页/共59页第十四页，共59页。软件开发环境(hunjng)的应用层 应用层是以特定的基本层为基础而引入的配套补充工具，比如： 界面生成器 版本(bnbn)管理器 性能分析器等下午8时35分15第15页/共59页第十五页，共59页。2.2 软件开发环境(hunj

7、ng)的发展软件开发环境的发展依赖于软件开发方法的发展20世纪70年代：结构化开发方法，主要是高级语言开发工具的发展20世纪80年代：面向对象方法，主要是面向对象开发工具的发展20世纪90年代：系统集成(j chn)方法，CASE集成(j chn)开发环境开始出现下午8时35分16第16页/共59页第十六页，共59页。2.3 软件开发环境(hunjng)的要求软件开发环境的目标是提高软件开发的生产率和软件产品的质量，要求如下：高度集成化的系统具有(jyu)高度的通用性易于定制，具有(jyu)高度的适应性和灵活性具有(jyu)易用性具有(jyu)半自动或自动化的开发能力下午8时35分17第17页

8、/共59页第十七页，共59页。2.4 软件开发环境(hunjng)的特性软件开发环境的特性(txng)包括：可用性自动化程度公共性集成化程度适应性下午8时35分18第18页/共59页第十八页，共59页。2.5 软件开发环境(hunjng)的分类软件开发环境与软件生存期、软件开发方法、软件处理模型紧密相关，有多种分类方法：按问题分类按软件开发环境的演变趋势(qsh)分类按集成化程度分类下午8时35分19第19页/共59页第十九页，共59页。按照(nzho)解决问题分类1.程序设计环境 程序设计的基础，比如Eclipse2.系统合成环境 快速构建特定应用的开发环境，比如游戏引擎(ynqng)，IB

9、M BlueMix应用程序合成环境等3.项目管理环境 进行软件项目的管理，比如Project，Clear case等下午8时35分20第20页/共59页第二十页，共59页。合成(hchng)开发环境举例 BlueMix 在云服务(fw)系统下午8时35分21第21页/共59页第二十一页，共59页。按照开发环境演变趋势(qsh)分类1.以语言为中心的环境 比如C+开发环境Visual Studio 6.02.工具箱环境 由一整套工具组成，比如Visual Studio 20103.基于方法的环境 专门(zhunmn)用于支持特定的软件开发方法，比如LabView下午8时35分22第22页/共59

10、页第二十二页，共59页。语言开发环境(hunjng)举例下午8时35分23Visual Studio 6.0界面(jimin)第23页/共59页第二十三页，共59页。3. 软件(run jin)开发工具 软件开发工具概述 软件开发工具功能(gngnng)要求 软件开发工具性能要求下午8时35分24第24页/共59页第二十四页，共59页。3.1 软件(run jin)开发工具概述 基本概念 目标(mbio) 发展特点下午8时35分25第25页/共59页第二十五页，共59页。软件工具的概念(ginin) 软件工具是指为支持计算机软件的开发、维护、模拟(mn)、移植或管理而研制的程序系统 软件工具通

11、常由工具、工具接口和工具用户接口三部分组成下午8时35分26第26页/共59页第二十六页，共59页。软件(run jin)开发工具概念软件开发工具(gngj)是用于辅助软件生命周期过程的基于计算机的工具(gngj)软件开发工具(gngj)的3个要点：是高级语言进一步发展的产物目的是在软件开发过程中给予开发人员不同方面和程度的支持和帮助支持软件开发的全过程下午8时35分27第27页/共59页第二十七页，共59页。软件开发工具的发展(fzhn)特点1.软件开发工具由单个工具向多个工具集成化方向发展2.重视用户界面的设计3.不断采用(ciyng)新理论和新技术（软件工程）4.软件工具的商品化推动了软

12、件产业的发展，软件产业的发展，反过来又促进了软件工具的发展（Visual Studio，LabView，Matlab，LoadRunner）下午8时35分28第28页/共59页第二十八页，共59页。3.2 软件(run jin)开发工具功能要求软件开发工具5个方面的功能要求认识与描述客观系统：需求阶段存贮(cn zh)及管理开发过程中的信息：比如配置管理，核心：保证数据的一致性代码的编写和生成：编辑、编译、链接，核心：通过代码自动生成方式及软件重用提高效率下午8时35分29第29页/共59页第二十九页，共59页。软件开发工具功能(gngnng)要求续4.文档的编制与生成：Word类工具，核心：

13、保持文档与软件的一致性5.软件项目管理：为管理人员提供(tgng)支持下午8时35分30第30页/共59页第三十页，共59页。3.3 软件开发工具的性能(xngnng)要求软件开发工具5个方面的性能要求表达能力和描述(mio sh)能力保持信息一致性的能力使用的方便程度工具的可靠程度对硬件和软件环境的要求（Swift的开发环境，VisualStudio2010开发环境，云计算开发环境）下午8时35分31第31页/共59页第三十一页，共59页。4. CASE工具(gngj)概述 CASE工具概述 CASE发展(fzhn)历史 CASE集成 CASE工作台 CASE环境的组织框架结构 集成CASE

14、环境的策略 CASE发展(fzhn)趋势下午8时35分32第32页/共59页第三十二页，共59页。4.1 CASE工具(gngj)概述 基本概念 目标 作用 分类 CASE与其它(qt)开发软件的不同下午8时35分33第33页/共59页第三十三页，共59页。的概念(ginin) CASE（Computer-Aided Software Engineering）是一组工具和方法(fngf)的集合，可以辅助软件开发生成周期各阶段进行软件开发下午8时35分34第34页/共59页第三十四页，共59页。目标(mbio)CASE工具要到达以下目标：高效及时完成开发(kif)工作降低开发(kif)成本达到软

15、件的功能要求取得较好的软件性能降低软件维护费用提高生产率，提高质量下午8时35分35第35页/共59页第三十五页，共59页。作用(zuyng)1.提供一个具有快速响应、早期查错功能的交互式开发(kif)环境2.对软件的开发(kif)和维护过程中的许多环节实现自动化3.通过一个强有力的图形接口，实现直观的程序设计下午8时35分36第36页/共59页第三十六页，共59页。分类(fn li)CASE工具(gngj)可以分为3类：支持单个过程任务的工具(gngj)工作台支持某一过程所有活动或某些活动环境支持软件过程所有活动或大部分活动下午8时35分37第37页/共59页第三十七页，共59页。与其它(q

16、t)软件的不同1.将软件生存期各个(gg)阶段的工作连接在一起2.收集和连接软件系统中从最初需求到软件维护各个(gg)阶段的所有信息3.用人工智能技术实现软件开发和维护工作的自动化下午8时35分38第38页/共59页第三十八页，共59页。4.2 CASE 的发展(fzhn)历史CASE技术是软件技术发展的产物，它既起源于软件工具的发展，又起源于软件开发方法学的发展，同时(tngsh)还受到实际应用发展的驱动应用的发展方法的发展工具的发展下午8时35分39应用方法工具第39页/共59页第三十九页，共59页。应用(yngyng)的发展CASE用以支持应用系统的开发，新的应用必然驱动系统开发方法、工

17、具的演变，应用的发展经历了以下3个年代20世纪70年代 批处理系统，数据库的发展，出现了决策支持系统20世纪80年代 专家系统，应用要求自动推理(tul)和自动生成20世纪90年代 更加复杂的应用技术，比如组合建模、交互图形操作等 问题：未来的软件应用方向什么？下午8时35分40第40页/共59页第四十页，共59页。方法(fngf)的发展软件方法随着应用的需要也经历了3个年代的发展20世纪(shj)70年代 结构化方法20世纪(shj)80年代 面向对象方法20世纪(shj)90年代 快速原型法下午8时35分41第41页/共59页第四十一页，共59页。工具(gngj)的发展软件工具随着方法的需

18、要也经历了3个年代的发展20世纪70年代 基于文件的CASE工具以及支持图形(txng)和结构化设计的前端工具20世纪80年代 基于数据库的CASE工具20世纪90年代 逐渐从单一的CASE工具发展为集成化的CASE环境下午8时35分42第42页/共59页第四十二页，共59页。4.3 CASE的集成(j chn)CASE工具(gngj)包括5个方面的集成平台集成（同一操作系统下）数据集成（文件、数据结构及共享仓库）表示集成（共同的用户操作界面）控制集成（控制不同工具(gngj)的访问）过程集成（阶段支持）下午8时35分43第43页/共59页第四十三页，共59页。4.4 CASE 工作台一个CA

19、SE工作台是一组工具集，支持图形化设计、编码实现或测试等特定的软件开发阶段(jidun)，可以分为：分析和设计工作台（上游CASE工具）程序设计工作台（下游CASE工具）测试工作台下午8时35分44第44页/共59页第四十四页，共59页。4.5 CASE环境(hunjng)的组织框架结构组织框架结构就是把CASE环境放在一个开发和管理的环境中在企业层进行基本结构计划(jhu)和设计在工程层进行系统工程管理和决策在单人和队组层进行软件开发过程管理下午8时35分45第45页/共59页第四十五页，共59页。4.6 集成(j chn)CASE环境的策略CASE的环境策略语言为中心的环境，用一个特定的语

20、言全面支持编程面向结构(jigu)的环境，使用户可以独立于特定语言而直接对结构(jigu)化对象进行加工基于方法的环境，由一组支持特定过程或方法的工具组成工具箱式的环境，由一套独立于语言的工具所组成下午8时35分46第46页/共59页第四十六页，共59页。4.7 CASE 的集成化发展趋势CASE的集成化发展变为趋势(qsh)，集成化包括：界面集成数据集成控制集成过程集成下午8时35分47第47页/共59页第四十七页，共59页。工具(gngj)的界面集成界面(jimin)集成是指一个系统中的工具使用共同的风格，以及采用共同的用户交互标准界面(jimin)集成的目的是通过减轻用户的认知负担而提高

21、用户使用环境的效率和效果下午8时35分48第48页/共59页第四十八页，共59页。工具的数据(shj)集成数据集成是指不同软件工程能相互交换数据数据集成的目的是确认开发环境中的所有信息都作为一个整体数据被各部分操作或转换数据集成包括(boku)：通用性、非冗余性、一致性、同步性和交换性五个方面属性下午8时35分49第49页/共59页第四十九页，共59页。工具(gngj)的控制集成控制集成支持(zhch)工作台或环境中一个工具对系统中其它工具的访问控制集成的目的是为了让工具共享功能工具之间的控制关系包括：供给：一个工具被别的工具使用使用：一个工具使用其他工具下午8时35分50第50页/共59页第

22、五十页，共59页。工具(gngj)的过程集成过程为开发软件所需要的阶段、任务活动序列，许多工具都服务于一定的过程过程集成是指CASE系统嵌入了关于过程活动、阶段、约束和支持这些活动所需要的工具的知识过程集成属性(shxng)包括：过程段事件约束下午8时35分51第51页/共59页第五十一页，共59页。4.8 总结(zngji)怎样看待和使用工具?工具背后隐藏着技术(jsh)和方法，如果不熟悉这些背后的技术(jsh)和方法，工具是无法使用的工具、环境和CASE之间的关系工具对应具体的技术(jsh)环境对应各种不同的开发方法CASE对应计算机软件工程开发方法下午8时35分52第52页/共59页第五十二页，共59页。5. 软件开发环境(hunjng)的折旧问题软件开发环