ch_1 概述1 - 软件工程概论_软件开发管理

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1. 邸书灵信息科学与技术学院 2013-2-27 软件工程概论 Introduction to Software Engineering
2. 关于课程 性质专业必修  目的对软件系统开发中的技术问题和管理问题有一个基本的认识初步掌握主要的软件开发理论和技术、方法树立工程化思想，为今后的软件开发实践打下良好的基础  要求：认真、努力2
3. 关于课程(Cont.) 先修课程过程化高级程序设计面向对象程序设计  后续课程软件需求与分析统一建模语言软件项目管理软件体系结构软件测试技术3
4.  学时 32=32(讲课，即理论学时)  主要内容  成绩总成绩=考试成绩*80%+平时成绩*20% 平时成绩=出勤+课堂表现+作业等关于课程(Cont.)4
5. 教材及参考书 教材软件工程 —理论、方法与实践；孙家广，刘强高等教育出版社；2010.11  参考书《软件工程-理论与实践》许家珆曾翎彭德中编著高等教育出版社 2004.7 《软件工程技术概论》朱三元钱乐秋宿为民编著科学出版社 2002.1 软件工程（第二版）邓良松刘海岩陆丽娜编著西安电子科技大学出版社 2004.65
6. ？？？？？？ 什么是软件？  你用过哪些软件？  你如何评价软件的优劣？  你知道软件是怎样开发出来的吗？  你接触过软件开发吗？在其中什么作用？  你了解哪些软件开发技术？软件开发工具？  ……6
7. ？？？？？？ 什么是工程？  什么是软件工程？  为什么要学习软件工程？  如何实施软件工程？技术？工具？方法？  软件工程：课程course/专业major/学科subject？  ……7
8. 第一章概述1.1 软件 1.2 软件工程 1.3 软件工程知识体系 1.4 软件工程职业道德规范 8
9. 第一章概述1.1 软件 1.1.1 软件的发展 1.1.2 软件的特性 1.1.3 软件危机 9
10. 1.1 软件• 软件的定义(IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology)软件是计算机程序、规程以及运行计算机系统可能需要的相关文档和数据。• 软件＝程序?No文档是描述程序研制过程、方法及使用的图文材料Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 美国电气和电子工程师协会？10
11. 1.1 软件•软件的真正含义不是一个定义所能够体现的。 •从软件的内容来说，软件更像是一种嵌入式的数字化知识，其形成是一个通过交互对话和抽象理解而不断演化的过程。 •软件的应用领域广泛、呈现形式多样，因此软件类型难以界定。 •根据软件服务对象的范围，一般分为通用和定制两种。11
12. 1.1 软件•通用软件（Generic Software）：由软件开发组织开发、面向市场用户公开销售的独立运行系统。如OS、DBMS、Word、AutoCAD等。 •定制软件（Customized Software ）：由某个特定用户委托、软件开发组织在合同的约束下开发的软件。如企业办公系统、卫星控制系统等。优点：一次开发，多次出售。缺点：有风险。优点：满足用户个性化需求。缺点：重复利用性差。12
13. 1.1.1 软件的发展（1）第一阶段：20世纪50-60年代应用：快速计算语言: Algol、Fortran。算法技术。程序质量依赖于程序员个人的技巧 60年代末出现了“软件危机” （2）第二阶段：20世纪70年代应用：涉及非数值计算的商业事务处理。语言：Pascal 、Cobol、RDBMS。结构化软件技术。软件的概念包含了文档。开始采用开发模型，瀑布模型被普遍使用。13
14. 1.1.1 软件的发展（3）第三阶段：20世纪80年代微处理器出现，计算机大众化语言: 面向对象，如C++等 CASE：计算机辅助软件工程开始注重软件质量（4）第四阶段：20世纪90年代至今 Internet技术迅速发展，软件系统从封闭走向开放 WEB应用、分布式软件、软件复用、构件技术进入21世纪：Internet向智能网络时代发展，网格技术、Web Services 分布式计算等。14
15. 复杂性（ Complexity ）一致性（ Conformity ）可变性（ Changeability ）不可见性（ Invisibility ）1.1.2 软件的特性15
16. •No silver bullet: essence and accidents of software engineering– Fredrick P. Brooks，IBM OS360 项目经理 – 1999 年图灵奖获得者作者指出，正是软件固有的复杂性造成了软件开发的诸多问题。课后：查找资料，简述该书内容。并对silver bullet加以解释。复杂性（没有银弹：软件工程中的根本和次要问题） 16
17. 复杂性（1）软件是人类思维和智能在计算机上的再现，远比任何由人类创造的其他实体要复杂得多。（2）在大型软件系统中，无数个数据、状态、和逻辑关系的可能组合，以及人类思维的复杂性和不确定性导致的理解歧义和差异，使得整个系统的复杂性急剧增加，也使得软件的设计、实现和测试都相当困难。（3）软件的复杂性是软件的固有属性、本质特性。17
18. 一致性（1）软件必须遵从人为的惯例并适应已有的技术和系统。 • 软件必须遵循各种接口、协议和标准 • 有些情况下，兼容性是软件开发的目标（2）软件需要随接口的不同而改变，随时间的推移而变化，而这些变化是不同的人设计的结果。（3）许多复杂性来自保持与其他接口的一致，对软件的任何再设计，都无法简化这些复杂特性。18
19. 可变性（1）软件需要随着应用、硬件、用户和社会等各种因素的变化而不断地被修改和扩展。（2）软件的修改会带来一些副作用，如增加成本、引入新错误、失效率增加等。但也给软件带来了新的生命力。（3）所有成功的软件都会发生变更！19
20. 不可见性（1）软件是不可见的和无法可视化的。 • 软件的客观存在不具有空间的形体特征 • 定义“需要做什么”成为软件开发的根本问题（2）人们一直试图使用不同的技术进行软件可视化。 • 控制流程、数据流、依赖关系、UML、…… • 这些技术仍然无法给出准确的、完整的描述20
21. 1.1.3 软件危机软件危机(Software Crisis）是指在计算机软件的开发和维护过程中遇到的一系列严重问题。软件危机出现于 20 世纪 60 年代末。 “软件危机”主要表现4： (1)经费预算经常突破，完成时间一再拖延。 (2)开发的软件不能满足用户要求。 (3)开发的软件可维护性差。 (4)开发的软件可靠性差。21
22. 1.1.3 软件危机软件危机的原因4：软件的开发成本和进度难以准确估计，很多项目延迟交付甚至取消软件存在错误多、性能低、不可靠、不安全等质量问题软件开发费用不断增加。软件成本在计算机系统的整个成本中所占比例越来越大软件维护极其困难，而且很难适应不断变化的用户需求和使用环境 22
23. ARIANE 5 火箭– 1996 年 6 月，耗资 70 亿美元，发射 37 秒后爆炸 – 发射失败的原因在于软件的错误• 软件错误– 程序中试图将 64 位浮点数转换成 16 位整数时产生溢出 – 缺少错误处理程序对数据溢出进行管理• 严格地遵守软件确认过程可以避免这种错误！！！软件错误的实例23
24. • 爱国者导弹– 曾在海湾战争期间对抗伊拉克飞毛腿导弹 – 1991 年 2 月，一次对抗失利中 28 名美国士兵丧生– 问题的症结在于导弹软件包含一个累加计时误差软件错误的实例24
25. 千年虫问题– 迫于计算机存储空间的限制，程序员将日期年份缩减为 2 位数 – 世界各地更换或升级 2000 年问题软件的花费超过数亿美元11 1967年苏联“联盟一号”载人宇宙飞船在返航时，由于软件忽略一个小数点，在进入大气层时因打不开降落伞而烧毁。软件错误的实例25
26. IBM公司的 OS/360，共约100万条指令，花费了5000个人年；经费达数亿美元，而结果却令人沮丧，错误多达2000个以上，系统根本无法正常运行。 1963年美国飞往火星的火箭爆炸，造成1000万美元的损失。原因是FORTRAN程序： DO 5 I=1，3 误写为： DO 5 I=1 . 3软件错误的实例26
27. 第一章概述1.2 软件工程 1.2.1 软件工程的概念 1.2.2 软件工程的三要素 1.2.3 软件质量的特性 1.2.4 软件工程方法 1.2.5 计算机辅助软件工程CASE 1.2.6 当前面临的主要挑战27
28. 工程的概念•“工程”是将自然科学原理应用到工农业生产部门中去而形成各学科的总称。 •“工程”是科学的某种应用，通过这一应用，使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程，是以最短的时间和精而少的人力做出高效、可靠且对人类有用的东西。　28
29. 工程的概念• 在现代社会中“工程”一词有广义和狭义之分。 • 狭义而言，工程定义为“以某组设想的目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织活动将某个（或某些）现有实体（自然的或人造的）转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。 • 广义而言，工程则定义为由一群人为达到某种目的，在一个较长时间周期内进行协作活动的过程。 29
30. 工程的概念30
31. • 手工和工程规模上的差异– 花园小道 vs. 汽车高速公路 – 树上小屋 vs. 摩天大楼– 加法程序 vs. 医院档案系统• 手工（Craft）: 小规模的设计与建造– 简单问题与单一目标 – 个人控制与个人技能• 工程（Engineering）: 大规模的设计与建造– 复杂问题与目标分解– 多人参与，需考虑运营、管理、成本、质量控制、安全等工程的概念31
32. 工程的特征• 平衡与决策– 需要进行一系列决策和认真评价，并在每一个决策点做出适当选择，适当与否可以通过平衡成本和利益的分析来判断。• 度量与验证– 应该度量事物，在适当的时候定量工作；需要校正并验证度量，并在经验和实验数据的基础上进行近似。• 运用工具– 工程师需要将工具系统地应用在过程中，因此选用适当的工具是工程的关键。32
33. •–•–•–•–团队协同工作注重训练有素，并以团队的形式进行有效的工作。角色分工多重角色：研究、开发、设计、生产、测试、构造、实施、管理以及其他诸如销售、咨询和教学等。最佳实践通过专业团体不断地开发和确认工程原则、标准和实践。强调重用工程师应该重用设计和设计制品。工程的特征33
34. 1.2.1 软件工程的概念• 软件工程的定义［Fritz Bauer, 1968］软件工程是为了经济地获得能够在实际机器上高效运行的可靠软件而建立和使用的一系列好的工程化原则。［CMU, 1990］软件工程是以工程的形式应用计算机科学和数学原理，从而经济有效地解决软件问题。［IEEE，1993］软件工程是①将系统性的、规范化的、可定量的方法应用于软件的开发、运行和维护，即工程化应用到软件上； ②对①中所述方法的研究。生于1924年, 德国慕尼黑技术大学名誉教授和计算机科学家。 34
35. 软件工程是工程概念在软件领域中的一个特定应用。与其他工程一样，软件工程是在不确定和资源受限的条件下，采用系统的、规范的、可定量的方法进行有关原则的实施和应用。软件工程涉及软件产品的各个环节。但人们往往重视软件开发技术、忽视软件项目管理的重要性。统计表明，软件项目失败的主要原因几乎与技术和工具没有关系，更多的是管理不当造成的。1.2.1 软件工程的概念35
36. 小结1.1 软件 1.1.1 软件的发展 1.1.2 软件的特性 1.1.3 软件危机 1.2 软件工程 1.2.1 软件工程的概念
37. 作业思考题：为什么要研究和学习软件工程？作业：1.1，1.2

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C罗的意志

贡献于2013-10-14

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