01软件工程概述

1、软件测试基础知识(软件工程概述)（实训指导）一、本课课程学习习目的消除错误误地认识识学习软件件工程基基本理论论学习主流流的软件件开发方方法熟悉软件件开发过过程掌握软件件开发全全过程中中的各重重要阶段段的任务务及相关关描述方方法；如何分析析问题并并设计出出合理的的解决方方案如何保证证软件质质量培养软件件工程师师的基本本素质2可执行部部分不可执行行部分文档1文档2文档3一、软件件的定义义、特点点1软件的定定义程序+数据+文档与计算机机系统操操作有关关的程序序、数据据以及任任何与之之相关的的文档的的集合。程序3一、软件件的定义义、特点点1软件的定定义：什么是程程序(1/2)：程序:由程序设设计语言言

2、所描述述的、能能为计算算机所识识别、理理解和处处理的语语句序列列程序例子子Main()inti,j;/变量定义义charStr10;i =i+ j;/语句说明明4一、软件件的定义义、特点点1软件的定定义：什么是程程序(2/2)程序设计计语言具具有良好好、严格格语法和和语义目前程序序设计语语言主要要有以下下几种类类型面向机器器:如汇编语语言、机机器语言言等面向过程程:如Fortran,Pascal, C等等面向对象象:如Java等等面向问题题:如结构化化查询语语言SQL等等5一、软件件的定义义、特点点1软件的定定义：什么是文文档：文档:记录软件件开发活活动和阶阶段性成成果、理理解软件件所必需需的

3、阐述述性资料料需求分析析文档、软件设设计文挡挡、用户户文档等等编写文档档目的促进对软软件的开开发,管理和维维护；便于各种种人员(用户,开发人员员)的交流6一、软件件的定义义、特点点2软件的特特点不会老化化逻辑产品品(智力,无形)维护困难难和复杂杂(完善,纠错，.)生产只需需复制软件开发发性质如如成本、进度等等难以估估计软件的开开发更加加依赖于于开发人人员的业业务素质质、智力力、人员员的合作作、组织织和管理理7二、软件件的发展展过程1、20世纪50年代60年代初：程序设设计阶段段特点：个个体化；只有程程序清单单；以硬件发发展为主主2、20世纪60年代初70年代初：程序系系统阶段段特点：作作坊式；

4、软件数数量剧增增；软件件维护费费用惊人人；提出出“软软件工厂厂”概念念；出现现软件危危机3、70年代 90年代：软软件工程程阶段软件成本本剧增；硬件技技术（微电子子学）日日趋成熟熟；软件工程程时代4、90年代至今今：现代信息息技术飞飞速发展展（并行行计算机机处理、三层处处理模式式、数据据仓库、多媒体体技术、网络技技术、电电子商务务等）称称为：网网络时代代8三、软件件危机1、软件危危机定义义：软件在开开发和维维护过程程中遇到到的一系系列问题题困扰学术术界和工工业界用户对软软件开发发缺乏信信心软件开发发的高投投入和高高风险Crisis！9三、软件件危机2、软件危危机的表表现(1of3)成本高IBM

5、360 OS,5000多人年，耗时4年(19631966)，花费费2亿多多美元美国空军军：1955年年软件占占总费用用(计算算机系统统)的18%，70年年60%，85年达到到85美国全球球军事指指挥控制制系统，硬件1亿美元元，软件件高达7.2亿亿美元计算机软软件和硬硬件费用用比10三、软件件危机2、软件危危机的表表现(2of3)软件质量量得不到到保证软件应用用面的扩扩大：科科学计算算、军事事、航空空航天、工业控控制、企企业管理理、办公公、家庭庭软件越来来越多的的应用于于安全犹犹关(safetycritical)的系统，对软件件质量提提出更高高的要求求80年代代欧洲亚亚丽安娜娜火箭的的发射失失败

6、，原原因是软软件错误误美国阿托托拉斯火火箭的发发射失败败，原因因是软件件故障英国1986年年开发的的办公室室信息系系统Folios经4年，因性能能达不到到要求，1989年取取消日本第5代机因因为软件件问题在在投入50亿美美元后于于1993年下下马由于软件件质量问问题导致致失败的的软件项项目非常常多11三、软件件危机2、软件危危机的表表现(3of3)进度难以以控制项目延期期比比皆皆是由于进度度问题而而取消的的软件项项目较常常见只有一小小部分的的项目能能够按期期完成维护非常常困难软件维护护的多样样性软件维护护的复杂杂性软件维护护的副作作用12三、软件件危机3、软件危危机包含含两方面面问题一、如何何

7、开发软软件，以以满足不不断增长长，日趋趋复杂的的需求；二、如何何维护数数量不断断膨胀的的软件产产品。4、软件危危机产生生的原因因逻辑产品品，不同同于物理理产品复杂性高高逻辑产品品，逻辑辑复杂性性，远高高于硬件件复杂性性软件的复复杂性随随规模呈呈指数级级上升规模大应用扩大大，代码码量，1000万行，仍在不不断膨胀胀影响软件件生产率率和质量量的因素素比较复复杂人员的能能力和水水平团队合作作缺乏有效效、系统统原理、原则、方法和和工具的的指导和和辅助：13三、软件件危机5、对软件件开发的的深层次次认识：开发一个个具有一一定规模模和复杂杂性的软软件系统统与编写写一个简简单的程程序不一一样正如建设设一个平

8、平房和高高楼大厦厦建造房屋屋的过程程确定和分分析需求求房子的总总体设计计（建筑筑平面图图和建筑筑透视图图）房子的详详细设计计（建筑筑平面图图的细化化以及规规格说明明）识别并设设计房子子的组成成部分建造房子子的每一一个组成成部分测试房子子的每一一个组成成部分把房子的的各个部部分集成成在一起起，在住住户搬进进来之前前作最后后的修改改大型、复复杂软件件系统的的开发是是一项工工程，必必须按照照工程化化的方法法组织软软件的生生产和管管理，必必须经过过分析、设计、实现、测试、维护等等一系列列软件过过程和活活动146、解决危危机的技技术途径径20世纪60年代爆发发，然而而实际上上软件危危机随着着计算机机软件

9、的的产生而而产生，只是在在此之前前其问题题的严重重性没有有引起人人们的关关注和重重视提出有效效的方法法和工具具支持软软件开发发1968年提出出软件工工程概念念和思想想20世纪70年代的结结构化软软件开发发方法20世纪80年代的面面向对象象的软件件开发方方法新的技术术:软件重用用、快速速原型、需求工工程典型技术术: COM,Java,C+,J2EE,.Net,.支撑工具具和环境境：Jbuilder,Visual Studio,WebLogic, 三、软件件危机15三、软件件危机7、技术手手段不能能完全解解决软件件危机到了20世纪90年代，软软件危机机依然存存在，甚甚至更为为严重应用变得得越来越越

10、大和复复杂，技技术变得得更加力力不从心心错误的观观念“只只要有好好的软件件开发方方法和工工具就能能高效率率地开发发出高质质量的软软件”16三、软件件危机8、解决危危机的管管理途径径问题出在在哪里？20世纪80年代末，美国工工业界开开始认识识到管理理的重要要性美国的一一项研究究表明，70%的项目目由于管管理不善善导致难难以控制制进步、成本和和质量；进一步的的研究发发现：管管理是影影响软件件项目成成功开发发的全局局性因素素，而技技术只影影响局部部如果软件件开发组组织不能能对软件件项目进进行有效效管理，就不能能充分发发挥软件件开发方方法和工工具的潜潜力，也也就不能能高效率率地开发发出高质质量的软软件

11、产品品17四、软件件工程的的提出解决软件件危机？硬件发展展？开发发人员增增加？软软件开发发工具的的发展？软件工程程！由于认识识到软件件的设计计、实现现、维护护和传统统的工程程规则有有相同的的基础。1967年NATO的研究组组织首次次提出“软件工工程”1968年NATO软件工程程会议正正式提出出“软件件工程”概念1968-至今, 40余年18四、软件件工程的的提出2、软件工工程定义义1968年NATO(北大西洋洋公约组组织)会议上首首次提出出软件工工程：给出了软软件工程程的早期期定义：软件工程程是为了了经济地地获得可可靠的和和能在实实际机器器上高效效运行的的软件而而建立和和使用的的好的工工程原则

12、则。（强强调软件件工程的的目标）IEEE：软件工程程是（1）将系统统化的、规范的的、可度度量的方方法应用用于软件件的开发发、运行行和维护护的过程程，即将将工程化化应用于于软件中中；（2）（1）中所述述方法的的研究。计算机科科学技术术百科全全书：所谓软件件工程就就是指导导计算机机软件开开发和维维护的工工程学科科。采用用工程的的概念、原理、技术和和方法来来开发与与维护软软件，把把经过时时间考验验而证明明正确的的管理技技术和当当前能够够得到的的最先进进的技术术方法结结合起来来。思考：其其它更准准确的定定义？19五、软件件工程的的发展1、传统软软件工程程管理：希望实实现软件件开发过过程的工工程化。这方

13、面面最为著著名的成成果就是是提出了了大家都都很熟悉悉的“瀑瀑布式”生命周周期模型型。它是是在60年代末“软件危危机”后后出现的的第一个个生命周周期模型型。如下下所示：分析 设计计 编编码测测试 维护护后来，又又有人针针对该模模型的不不足，提提出了快快速原型型法、螺螺旋模型型、喷泉泉模型等等对“瀑瀑布式”生命周周期模型型进行补补充。现现在，它它们在软软件开发发的实践践中被广广泛采用用。认识到了了文档的的标准以以及开发发者之间间、开发发者与用用户之间间的交流流方式的的重要性性。方法：侧重与对对软件开开发过程程中分析析、设计计的方法法的研究究。这方方面的重重要成果果就是在在70年代风靡靡一时的的结构

14、化化开发方方法，即即PO（面向过过程的开开发或结结构化方方法）以以及结构构化的分分析、设设计和相相应的测测试方法法。20六、软件件工程的的发展2、现代软软件工程程方法：面向对象象的分析析、设计计方法（OOA和OOD）的出现现使传统统的开发发方法发发生了翻翻天覆地地的变化化。随之之而来的的是面向向对象建建模语言言（以UML为代表）、软件件复用、基于组组件的软软件开发发等新的的方法和和领域。管理：从企业管管理的角角度提出出的软件件过程管管理。即即关注于于软件生生存周期期中所实实施的一一系列活活动并通通过过程程度量、过程评评价和过过程改进进等涉及及对所建建立的软软件过程程及其实实例进行行不断优优化的

15、活活动使得得软件过过程循环环往复、螺旋上上升式地地发展。其中最著著名的软软件过程程成熟度度模型是是美国卡卡内基梅梅隆大学学软件工工程研究究所（SEI）建立的CMM（Capability Maturity Model），即能力成成熟度模模型。213、软件工工程三要要素软件程是是一种层层次化的的技术。包含了了一个观观点，和和三要素素，如下下图：工具+方法+过程软件工程程包括两两方面内内容：软件开发发技术包括软件件开发方方法学、软件工工具和软软件工程程环境。软件项目目管理包括软件件度量、项目估估算、进进度控制制、人员员组织、配置管管理、项项目计划划等。软件工程程技术有有两个明明显的特特点：第一，强强调规范范化。第二，强强调文档档化。22六、克服服软件危危机的途途径消除错误的概概念和做做法推广使用成功功的开发发技术和和方法使用软件工具具和软件件工程支支持环境境加强软件件管理23七、软件件工程的的基本原原理严格按照照软件生生命周期期各阶段段的计划划进行管管理。坚持阶段段评审实施严格格的产品品控制开发