『壹』 软件工程导论(第五版)张海藩编著,请问用杨辉三角形画出HIPO图和数据流程图
我擦,胖子...
『贰』 软件工程航空公司机票预定系统
软件工程课程设计
一、 课程设计题目:
航空公司机票预订系统。
二、 课程设计内容简要分析:
航空公司为方便旅客,需开发一个机票预定系统。为便于旅客由旅行社代替航空公司负责为旅客定票,旅行社把预定机票的旅客信息,包括姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地,输入机票预定系统的客户端程序,系统经过查询航空公司内的航班数据服务器后,为旅客安排航班,印出取票通知。旅客在飞机起飞前一天凭取票通知和帐单交款后取票,系统校对无误后即印出机票给旅客。
要求系统能有效、快速、安全、可靠和无误的完成上述操作。并要求客户机的界面要简单明了,易于操作,服务器程序利于维护。
三、主要设计过程:
1、问题定义:
航空运输现在已经逐渐成为我国运输事业的重要手段,但是对于航空运输来说,天气或人为的种种的因素,会给航空机票的预定和退订带来困难,特别是对于机票的预定和退订的条理性、及时性和准确性,也同样带来巨大的困难。
对以上的问题,完全可以建立一套完整的航空公司机预定系统,来对信息进行录入、查询、订票、退票等日常管理工作,尽量少的人员介入和数据冗余,以简练实用为基础,实现信息管理计算机化,提高工作效率和信息化水平。
2、可行性分析:
可行性分析对系统的开发至关重要,可以大幅减少不必要的损失,保证系统开发的顺利进行。可以从技术可行性、经济可行性、操作可行性三方面进行系统可行性分析:
2.1、技术可行性:
这些年来,计算机技术的发展异常迅猛,而绝大多数的企业和单位,都已经把计算机作为信息和数据处理、保存和管理的重要工具。
Java是Sun Microsystem公司的James Gosling开发的编程语言。它以C++为基础,但是却是一个全新的软件开发语言。Java是一个简单,面象对象、分布式、解释性、强壮、安全,与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言,利用Java就可以编制出程序接口好、图形界面优美的管理系统。同时,微软公司开发的SOL Server 2000,为数据库的开发和管理带来了极大的方便。
2.2、经济可行性:
一方面,对于新系统的开发和研究,不需要花费更多的费用,而且对于人员的培训,不同样不需要花费很多;另一方面,航空公司的原有服务器和计算机系统,同样可以用来使用,不需要更新系统。
2.3、操作可行性:
对于用Java开发的本系统,通过简单的学习就可以熟练操作,同时,对于票务的管理,也同样因为本系统的高效性、及时性和方便性而易于管理。
通过以上的分析,航空公司机票预定系统在经济上、技术上、操作上都是可行的。
3、 需求分析:
需求分析阶段的主要目标是准确了解用户对未来软件的系统结构的需求,是发现、求精、建模、规格说明和复审过程。
在需求分析中,可以采用主要流程和数据流程图来描述。
3.1、该系统主要要完成的流程为:
a) 录入:可以录入航班情况(数据可以存储在一个数据文件中,数据结构、具体数据自定)
b) 查询:可以查询某个航线的情况(如,输入航班号,查询起降时间,起飞抵达城市,航班票价,票价折扣,确定航班是否满仓);可以输入起飞抵达城市,查询飞机航班情况;
c) 订票:(订票情况可以存在一个数据文件中,结构自己设定)可以订票,如果该航班已经无票,可以提供相关可选择航班;
d) 退票: 可退票,退票后修改相关数据文件;客户资料有姓名,证件号,订票数量及航班情况,订单要有编号。
3.2、数据流程图:
数据流程图是描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经历的变换。是一种能全面描述信息系统逻辑模型的主要工具,也是系统分析人员与用户进行交流的有效手段。
旅客的订票流程图如下:
旅客取票的流程图如下:
订票旅客清单
打印机票
旅客信息查询
旅客
旅客
售出机票信息
4、概要设计:
4.1、本系统的设计总框图:
说明:本系统共分为两大子系统:客户定票系统和后台管理系统。
客户服务系统包含三个子系统:
1、查询系统(实现查询功能)
2、定票系统(实现定票功能)
3、退票系统(实现退票和修改功能)
后台处理系统包含三个子系统:
1、航班信息查询 (实现航班信息的查询功能)
2、航班信息修改(实现航班信息的修改、新增、删除功能)
3、乘客信息查询(实现乘客信息的查询)
两大系统共用两个数据文件:航班基本信息文件和客户定票信息文件。
4.2、客户定票系统的概要设计:
说明:
1)查询:用户可以通过输入航班号单关键字查询,飞机的起降地点和飞机的起飞时间双关键字查询两种方式进行查询。(注:结构图里查询和订票之间的连线表示客户可以由查询界面直接进入订票界面)
2)订票:客户可以直接从主界面直接进入订票界面,也可以从航班信息查询界面通过事件触发进入订票界面。客户在订票界面内填写客户基本信息和所定航班的关键信息,然后由提交事件进行信息有效性判断。如果数据有效,则修改航班基本信息,新增客户信息。
3)退票和修改:在客户正确输入交易单号,乘客姓名,身份证号的前提下,系统确定数据有效性,客户拥有退票或修改交易的权限。此时对航班基本信息数据文件和客户订票信息文件进行数据项的删除或修改。
4)客户修改的主要作用:当客户对于所定机票的航班号,数量,等级等内容需要修改时,可启动此功能。
同时,为方便客户修改过程能准确的了解航班基本信息,在客户退票界面加入了查询按钮。可以通过事件触发进入相关界面。
4.3、后台管理系统的概要设计:
说明:
1) 航班信息修改:管理人员可以通过输入航班号与日期查询该航班的基本信息 。可在查询的结果上进行修改,也可删除该条信息。所有数据修改都应在数据文件中完成,在界面上显示出来。
2) 航班信息录入:管理人员可以通过输入新的航班信息新加一条航班的基本信息。
3) 乘客信息查询:管理人员可以通过输入交易单号码,乘客姓名,乘客身份证号查询乘客的基本信息。
4.4、机票预订系统的逻辑模型如下:
航班机票信息
旅行时间
姓名
性别
旅行地点
身份证号码
工作单位
旅客
1
价格
航空公司
取票通知
帐单
订票
1 1
时间
旅行社
合适航班机票
N
订票旅客清单
售出机票信息
可售机票
等级
5、详细设计:
5.1、主界面程序流程图设计:
说明:在主界面,可以设置四个按钮以供选择:查询、订票、退票和退出。
选择不同的按钮触发不同事件。
5.2、查询系统程序流程图设计:
5.3、订票系统程序流程图设计:
5.4、 退票系统流程流程图设计:
6、实现和单元测试:
6.1、编码:
航班信息链表类核心代码:
public class FlightList implements Serializable
{
public FlightListNode firstNode; // 第一架航班的信息表
public FlightListNode lastNode; // 最后一架航班的信息表
public String name;
public int numberOfRecords; // 全天起落航班的总记录
public FlightList( String s )
{
name = s;
firstNode = lastNode = null;
}
public boolean exist( String sFlightNo, Date date ) //判断含传入航班号和日期的结点是否存在
{
FlightListNode current = firstNode; // 航班信息的第一个结点
while( current != null)
{
if( current.data.flightNum.equals( sFlightNo )
&& current.data.date.equals( date ) )
return false;
else
current = current.next; //当前航班号不存在时转入下一个结点
}
return true;
}
public void insertAtFront( FlightInfo insertItem ) //在链首插入结点
{
if( isEmpty() )
firstNode = lastNode = new FlightListNode( insertItem );
else
firstNode = new FlightListNode( insertItem, firstNode );
return numberOfRecords ++;
}
public void insertAtBack( FlightInfo insertItem ) //在链尾插入结点
{
if( isEmpty() )
firstNode = lastNode = new FlightListNode( insertItem );
else
lastNode = lastNode.next = new FlightListNode( insertItem );
return numberOfRecords ++;
}
public void delete( FlightInfo deleteItem ) //删除航班信息结点
{
FlightListNode deleteNode = new FlightListNode( deleteItem );
FlightListNode current = firstNode;
if( isEmpty() )
throw new EmptyListException( name );
FlightListNode temp = firstNode;
int flag = 0 ;
while( current != null )
{
if( current.data.flightNum.equals( deleteNode.data.flightNum ))
{
if( flag == 0 )
{
firstNode = firstNode.next;
}
temp.next = current.next;
break;
}
else
{
temp = current;
current = current.next;
flag ++;
}
}
numberOfRecords --;
}
}
7、软件维护:
维护方面主要为对服务器上的数据库数据进行维护。可使用 SQL SERVER 2000的数据库维护功能机制。例如,定期为数据库进行Backup,维护管理数据库死锁问题和维护数据库内数据的一致性等。
三、 主要参考文献:
1 张海潘. 软件工程导论. 北京:清华大学出版社,2005
2 赵松涛. SQL Server 2000系统管理实录. 北京:电子工业出版社, 2006
3 宋波. Java Web应用与开发教程. 北京:清华大学出版社,2006
4 孙卫琴. Java面向对象编程. 北京:电子工业出版社,2006
『叁』 软件开发工程
软件工程
软件工程一直以来都缺乏一个统一的定义,很多学者、组织机构都分别给出了自己的定义:
Boehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。
IEEE:软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法。
Fritz Bauer:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。
软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。
(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。
(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。
软件工程必须遵循什么原则
围绕工程设计、工程支持以及工程管理已提出了以下四条基本原则:
(1)选取适宜的开发模型
该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其它因素间是相互制约和影响的,经常需要权衡。因此,必需认识需求定义的易变性,采用适当的开发模型,保证软件产品满足用户的要求。
(2)采用合适的设计方法
在软件设计中,通常需要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。
(3)提供高质量的工程支撑
工欲善其事,必先利其器。在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。
(4)重视软件工程的管理
软件工程的管理直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品以及提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程予以有效管理时,才能实现有效的软件工程。
软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。
采用工程的概念、原理、 技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够 得到的最好的技术方法结合起来,这就是软件工程。
软件工程强调使用生存周期方法学和各种结构分析及结构设计技术。它们是
在七十年代为了对付应用软件日益增长的复杂程度、漫长的开发周期以及用户对
软件产品经常不满意的状况而发展起来的。人类解决复杂问题时普遍采用的一个策
略就是“各个击破”,也就是对问题进行分解然后再分别解决各个子问题的策略
。软件工程采用的生存周期方法学就是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题
进行分解,把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段,每个阶段有相对独立
的任务,然后逐步完成每个阶段的任务。采用软件工程方法论开发软件的时候,
从对任务的抽象逻辑分析开始,一个阶段一个阶段地进行开发。前一个阶段任务
的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础,而后一阶段任务的完成通常是
使前一阶段提出的解法更进一步具体化,加进了更多的物理细节。每一个阶段的开
始和结束都有严格标准,对于任何两个相邻的阶段而言,前一阶段的结束标准就
是后一阶段的开始标准。在每一个阶段结束之前都必须进行正式严格的技术审查
和管理复审,从技术和管理两方面对这个阶段的开发成果进行检查,通过之后这
个阶段才算结束;如果检查通不过,则必须进行必要的返工,并且返工后还要再
经过审查。审查的一条主要标准就是每个阶段都应该交出“最新式的”(即和所
开发的软件完全一致的)高质量的文档资料,从而保证在软件开发工程结束时有
一个完整准确的软件配置交付使用。文档是通信的工具,它们清楚准确地说明了
到这个时候为止,关于该项工程已经知道了什么,同时确立了下一步工作的基础
。此外,文档也起备忘录的作用,如果文档不完整,那么一定是某些工作忘记做
了,在进入生存周期的下一阶段之前,必须补足这些遗漏的细节。在完成生存周
期每个阶段的任务时,应该采用适合该阶段任务特点的系统化的技术方法——结
构分析或结构设计技术。
把软件生存周期划分成若干个阶段,每个阶段的任务相对独立,而且比较简
单,便于不同人员分工协作,从而降低了整个软件开发工程的困难程度;在软件
生存周期的每个阶段都采用科学的管理技术和良好的技术方法,而且在每个阶段
结束之前都从技术和管理两个角度进行严格的审查,合格之后才开始下一阶段的
工作,这就使软件开发工程的全过程以一种有条不紊的方式进行,保证了软件的
质量,特别是提高了软件的可维护性。总之,采用软件工程方法论可以大大提高
软件开发的成功率,软件开发的生产率也能明显提高。
目前划分软件生存周期阶段的方法有许多种,软件规模、种类、开发方式、
开发环境以及开发时使用的方法论都影响软件生存周期阶段的划分。在划分软件
生存周期的阶段时应该遵循的一条基本原则就是使各阶段的任务彼此间尽可能相
对独立,同一阶段各项任务的性质尽可能相同,从而降低每个阶段任务的复杂程
度,简化不同阶段之间的联系,有利于软件开发工程的组织管理。一般说来,软
件生存周期由软件定义、软件开发和软件维护三个时期组成,每个时期又进一步
划分成若干个阶段。下面的论述主要针对应用软件,对系统软件也基本适用。
软件定义时期的任务是确定软件开发工程必须完成的总目标;确定工程的可行
性,导出实现工程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能;估计完成该项工程
需要的资源和成本,并且制定工程进度表。这个时期的工作通常又称为系统分析
,由系统分析员负责完成。软件定义时期通常进一步划分成三个阶段,即问题定
义、可行性研究和需求分析。
开发时期具体设计和实现在前一个时期定义的软件,它通常由下述四个阶段组
成:总体设计,详细设计,编码和单元测试,综合测试。
维护时期的主要任务是使软件持久地满足用户的需要。具体地说,当软件在
使用过程中发现错误时应该加以改正;当环境改变时应该修改软件以适应新的环境
;当用户有新要求时应该及时改进软件满足用户的新需要。通常对维护时期不再
进一步划分阶段,但是每一次维护活动本质上都是一次压缩和简化了的定义和开
发过程。
下面扼要介绍软件生存周期每个阶段的基本任务和结束标准。
1问题定义
问题定义阶段必须回答的关键问题:“要解决的问题是什么?”如果不知道
问题是什么就试图解决这个问题,显然是盲目的,只会白白浪费时间和金钱,最
终得出的结果很可能是毫无意义的。尽管确切地定义问题的必要性是十分明显的
,但是在实践中它却可能是最容易被忽视的一个步骤。
通过问题定义阶段的工作,系统分析员应该提出关于问题性质、工程目标和
规模的书面报告。通过对系统的实际用户和使用部门负责人的访问调查,分析员
扼要地写出他对问题的理解,并在用户和使用部门负责人的会议上认真讨论这份
书面报告,澄清含糊不精的地方,改正理解不正确的地方,最后得出一份双方都
满意的文档。
问题定义阶段是软件生存周期中最简短的阶段,一般只需要一天甚至更少的
时间。
2可行性研究
这个阶段要回答的关键问题:“对于上一个阶段所确定的问题有行得通的解
决办法吗?”为了回答这个问题,系统分析员需要进行一次大大压缩和简化了的
系统分析和设计的过程,也就是在较抽象的高层次上进行的分析和设计的过程。
可行性研究应该比较简短,这个阶段的任务不是具体解决问题,而是研究问题的范
围,探索这个问题是否值得去解,是否有可行的解决办法。
在问题定义阶段提出的对工程目标和规模的报告通常比较含糊。可行性研究
阶段应该导出系统的高层逻辑模型(通常用数据流图表示),并且在此基础上更
准确、更具体地确定工程规模和目标。然后分析员更准确地估计系统的成本和效
益,对建议的系统进行仔细的成本/效益分析是这个阶段的主要任务之一。
可行性研究的结果是使用部门负责人做出是否继续进行这项工程的决定的
重要依据,一般说来,只有投资可能取得较大效益的那些工程项目才值得继续进
行下去。可行性研究以后的那些阶段将需要投入要多的人力物力。及时中止不值
得投资的工程项目,可以避免更大的浪费。
3需求分析
这个阶段的任务仍然不是具体地解决问题,而是准确地确定“为了解决这个问题,
目标系统必须做什么”,主要是确定目标系统必须具备哪些功能。
用户了解他们所面对的问题,知道必须做什么,但是通常不能完整准确地表
达出他们的要求,更不知道怎样利用计算机解决他们的问题;软件开发人员知道
怎样使用软件实现人们的要求,但是对特定用户的具体要求并不完全清楚。因此系统
分析员在需求分析阶段必须和用户密切配合,充分交流信息,以得出经过用户确
认的系统逻辑模型。通常用数据流图、数据字典和简要的算法描述表示系统的逻
辑模型。
在需求分析阶段确定的系统逻辑模型是以后设计和实现目标系统的基础,因
此必须准确完整地体现用户的要求。系统分析员通常都是计算机软件专家,技术
专家一般都喜欢很快着手进行具体设计,然而,一旦分析员开始谈论程序设计的
细节,就会脱离用户,使他们不能继续提出他们的要求和建议。较件工程使用的结
构分析设计的方法为每个阶段都规定了特定的结束标准,需求分析阶段必须提供完
整准确的系统逻辑模型,经过用户确认之后才能进入下一个阶段,这就可以有
效地防止和克服急于着手进行具体设计的倾向。
4总体设计
这个阶段必须回答的关键问题是:“概括地说,应该如何解决这个问题?”
首先,应该考虑几种可能的解决方案。列如,目标系统的一些主要功能是用
计算机自动完成还是用人工完成;如果使用计算机,那么是使用批处理方式还是
人机交互方式;信息存储使用传统的文件系统还是数据库……。通常至少应该考虑
下述几类可能的方案:
低成本的解决方案。系统只能完成最必要的工作,不能多做一点额处的工
作。
中等成本的解决方案。这样的系统不仅能够很好地完成预定的任务,使用
起来很方便,而且可能还具有用户没有具体指定的某些功能和特点。虽然用户没
有提出这些具体要求,但是系统分析员根据自己的知识和经验断定,这些附加的
能力在实践中将证明是很有价值的。
高成本的“十全十美”的系统。这样的系统具有用户可能希望有的所有功
能和特点。
系统分析员应该使用系统流程图或其他工具描述每种可能的系统,估计每种
方案的成本和效益,还应该在充分权衡各种方案的利弊的
『肆』 学习《软件工程》心得和体会
软件工程学习心得
在本学期的软件工程课程的学习中,我们学习了十一章的内容。第一章软件与软件工程的概念,这一章主要讲解的是一些概念性和基础性的内容,例如软件的概念、特性,软件危机的主要表现,软件工程的概念以及软件生存期、典型生存期模型等等。第二章软件工程方法与工具,这一章主要对软件工程方法进行介绍,包括三种方法:传统方法、面向对象方法、形式化方法。还引出了工具UML。第三章软件需求获取与结构化分析方法,本章详细介绍了需求获取与需求分析阶段的任务以及结构化分析方法,画分层的数据流图、E-R图以及状态图式本节的重点。第四章结构化分析方法,这一章重点讲解了使用变换型映射方法和事务型映射方法生成初始的模块结构以及模块结构的改进。第五章编码,这一章重点讲解了编码的风格及规范,还告诉我们编码规范说带来的好处,并告诫我们将来一点要形成好的编码风格。第六章软件测试方法,本章讲解了软件测试相关的概念及重要性,软件测试与开发各个阶段的关系;还介绍了白盒测试技术以及黑河测试技术。第七章统一建模语言UML概述,本章详细介绍了UML的基本模式、事物、关系及建模时用到的各种图进行了介绍。第八章面向对象分析,这一章主要讲解了面向对象分析的3种模型,包括功能模型、静态模型和动态模型。第九章软件体系结构与设计模式,本章对软件体系结构的基本概念、典型风格等进行了讲解。第十章面向对象设计,本章的重点是对面向对象分析时建立的对象模型进行调整和细化。第十一章软件维护,本章主要介绍软件维护的任务、软件维护活动以及软件维护方法进行了介绍。
要学习软件工程,学会如何系统的思考,以及养成良好的编码习惯,想学好软件工程,就必须知道软件工程的目标、过程和原则:
软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。
软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。
我们学习了详细设计的方法,其原则是过程描述是否易于理解、复审和维护,进而过程描述能够自然地转换成代码,并保证详细设计与代码完全一致。包括程序流程图、N-S图、PAD图、HIPO图
程序流程图:程序流程图又称之为程序框图,它是软件开发者最熟悉的一种算法表达工具。它独立于任何一种程序设计语言,比较直观和清晰地描述过程的控制流程,易于学习掌握。在流程图中只能使用下述的五种基本控制结构:顺序型;选择型;while型循环;until型循环;多情况型选择。
N-S图:一种符合结构化程序设计原则的图形描述工具,称为盒图,又称为N-S图。在N-S图中,为了表示五种基本控制结构,规定了五种图形构件。顺序型;选择型;WHILE重复型;UNTIL重复型;多分支选择型。
PAD图:它是用结构化程序设计思想表现程序逻辑结构的图形工具。PAD也设置了五种基本控制结构的图示,并允许递归使用。
HIPO图:HIPO图是由一组IPO图加一张HC图组成。它是美国IBM公司在软件设计中使用的主要表达工具。
HC图既是层次图,用于表示软件的分层结构。HC图中的每一个模块,均可用一张IPO图来描述。IPO 图由输入、处理和输出三个框组成,需要时还可以增加一个数据文件框,这种图形的优点,是能够直观地显示输入—处理—输出三者之间的联系。
还有测试方法:按照测试过程是否在实际应用环境中来分,有静态分析与动态测试。测试方法有分析方法(包括静态分析法与白盒法)与非分析方法(称黑盒法)。
静态分析技术:不执行被测软件,可对需求分析说明书、软件设计说明书、源程序做结构检查、流程分析、符号执行来找出软件错误。
动态测试技术:当把程序作为一个函数,输入的全体称为函数的定义域,输出的全体称为函数的值域,函数则描述了输入的定义域与输出值域的关系。
还学习了其他很多工具、语言、方法等,虽然不是都学得很透彻,但我相信在今后的学习中一定会慢慢的完善的。
软件工程对于初学者来说,知识基础较薄弱,对一些应用操作、概念、工具方法等理解起来较为困难,要能从整体概念上较好地理解和把握、学好软件工程,不是仅仅把几本专业书籍细致地看几遍,然后上机练习几次就可以成功,学习过程中要注意多看多练要注意结合实际,更要多思考,面对错误不要一范就问,要尝试自己去解决。但是还要注意什么都学,肯定是什么都学不透的,要集中精力打攻坚战,学习软件工程首先要明白自己的学习目标究竟是什么,根据自己的实际工作出发,有针对性的在相应的学习方向上进行提高,制定出详细的学习规划。还要注意与其他科目的相辅相成,就像我们在学习面向对象分析的时候要结合大一学习的面向对象及其方法学这一专业科目进行研究拓展;在学习语言时,要看看与C语言的联系,多思多想,把从各个科目学到的知识通汇贯通。
在软件工程的学习中,我了解到了软件并非是一些代码这么简单,在开发软件的过程中,编写代码的工作量其实只占不到所有工程量的30%,而后期的管理和维护更是占了60%到80%之多。一个完整的项目规划须包括,软件的定义,可行性分析报告,项目开发计划,软件需求说明书,概要设计说明书,详细设计说明书,用户操作手册,测试计划,测试分析报告,开发进度报告,项目开发总结报告,软件维护手册,软件问题报告,软件修改报告,等多个文档,每个文档都要上级验收审查,而文档数量众多,要做好这点真的不是很容易,而恰恰写好文档正能保证完成软件工程其中一个目的的关键,既研究如何用最小的开销做出生存期较长的软件,再加上各个阶段都要进行周密的策划、详细的分工部署和人员安排,且各阶段要据具体情况不断的反复才能达成,所以代码只是开发软件这个浩大的工程的一个小小的过程。
而编码的学习中,我更了解到形成自己独特的规范的编码风格是非常重要的事。因为这影响到了软件后期繁重的维护,大家都要阅读你的程序,如果你写的程序毫无规范可言,那么别人怎么能读懂你的程序?读不懂程序,维护又从何谈起呢?所以,我们在今后的学习中,一定要注意这方面的培养,在写程序的过程中,要逐步的在规范的基础上形成属于自己的风格,即方便自己的修改,也方便日后他人的阅读。
在学习中,我们还要注意比较三种方法的优缺点,例如:传统方法虽然使软件摆脱了混乱和无序,但其在适应需求变化的方面不够灵活,而且传统方法要么面向行为,要么面向数据,缺乏两者的有机结合。而面向对象方法的程序设计和问题求解更符合人们日常自然的思维习惯,适合大型、复杂及交互性比较强的系统。形式化方法则是一中基于形式化数学变换的软件开发方法,它可将系统的规格说明转换为可执行的程序。
在今后的学习中要注意多读书、多思考、多练习、多讨论,不断熟悉书本的基础,并以此为基础将其扩散开来,应用于今后的实践。不断锻炼自己,向一名合格的程序设计师迈进。
『伍』 关于软件工程这门课程
软件工程一直以来都缺乏一个统一的定义,很多学者、组织机构都分别给出了自己的定义:
Boehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。
IEEE:软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法。
Fritz Bauer:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。
软件工程学的内容
软件工程学的主要内容是软件开发技术和软件工程管理.
软件开发技术包含软件工程方法学、软件工具和软件开发环境;软件工程管理学包含软件工程经济学和软件管理学。
软件工程基本原理
著名软件工程专家B.Boehm综合有关专家和学者的意见并总结了多年来开发软件的经验,于1983年在一篇论文中提出了软件工程的七条基本原理。
(1)用分阶段的生存周期计划进行严格的管理。
(2)坚持进行阶段评审。
(3)实行严格的产品控制。
(4)采用现代程序设计技术。
(5)软件工程结果应能清楚地审查。
(6)开发小组的人员应该少而精。
(7)承认不断改进软件工程实践的必要性。
B.Boehm指出,遵循前六条基本原理,能够实现软件的工程化生产;按照第七条原理,不仅要积极主动地采纳新的软件技术,而且要注意不断总结经验。
软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。
(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。
(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。
软件工程必须遵循什么原则
围绕工程设计、工程支持以及工程管理已提出了以下四条基本原则:
(1)选取适宜的开发模型
该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其它因素间是相互制约和影响的,经常需要权衡。因此,必需认识需求定义的易变性,采用适当的开发模型,保证软件产品满足用户的要求。
(2)采用合适的设计方法
在软件设计中,通常需要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。
(3)提供高质量的工程支撑
工欲善其事,必先利其器。在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。
(4)重视软件工程的管理
软件工程的管理直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品以及提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程予以有效管理时,才能实现有效的软件工程。
软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。
采用工程的概念、原理、 技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够 得到的最好的技术方法结合起来,这就是软件工程。
软件工程强调使用生存周期方法学和各种结构分析及结构设计技术。它们是在七十年代为了对付应用软件日益增长的复杂程度、漫长的开发周期以及用户对软件产品经常不满意的状况而发展起来的。人类解决复杂问题时普遍采用的一个策略就是“各个击破”,也就是对问题进行分解然后再分别解决各个子问题的策略。软件工程采用的生存周期方法学就是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解,把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段,每个阶段有相对独立的任务,然后逐步完成每个阶段的任务。采用软件工程方法论开发软件的时候,从对任务的抽象逻辑分析开始,一个阶段一个阶段地进行开发。前一个阶段任务的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础,而后一阶段任务的完成通常是使前一阶段提出的解法更进一步具体化,加进了更多的物理细节。每一个阶段的开始和结束都有严格标准,对于任何两个相邻的阶段而言,前一阶段的结束标准就是后一阶段的开始标准。在每一个阶段结束之前都必须进行正式严格的技术审查和管理复审,从技术和管理两方面对这个阶段的开发成果进行检查,通过之后这个阶段才算结束;如果检查通不过,则必须进行必要的返工,并且返工后还要再经过审查。审查的一条主要标准就是每个阶段都应该交出“最新式的”(即和所开发的软件完全一致的)高质量的文档资料,从而保证在软件开发工程结束时有一个完整准确的软件配置交付使用。文档是通信的工具,它们清楚准确地说明了到这个时候为止,关于该项工程已经知道了什么,同时确立了下一步工作的基础。此外,文档也起备忘录的作用,如果文档不完整,那么一定是某些工作忘记做了,在进入生存周期的下一阶段之前,必须补足这些遗漏的细节。在完成生存周期每个阶段的任务时,应该采用适合该阶段任务特点的系统化的技术方法——结构分析或结构设计技术。
把软件生存周期划分成若干个阶段,每个阶段的任务相对独立,而且比较简单,便于不同人员分工协作,从而降低了整个软件开发工程的困难程度;在软件生存周期的每个阶段都采用科学的管理技术和良好的技术方法,而且在每个阶段结束之前都从技术和管理两个角度进行严格的审查,合格之后才开始下一阶段的工作,这就使软件开发工程的全过程以一种有条不紊的方式进行,保证了软件的质量,特别是提高了软件的可维护性。总之,采用软件工程方法论可以大大提高软件开发的成功率,软件开发的生产率也能明显提高。
目前划分软件生存周期阶段的方法有许多种,软件规模、种类、开发方式、开发环境以及开发时使用的方法论都影响软件生存周期阶段的划分。在划分软件生存周期的阶段时应该遵循的一条基本原则就是使各阶段的任务彼此间尽可能相对独立,同一阶段各项任务的性质尽可能相同,从而降低每个阶段任务的复杂程度,简化不同阶段之间的联系,有利于软件开发工程的组织管理。一般说来,软件生存周期由软件定义、软件开发和软件维护三个时期组成,每个时期又进一步划分成若干个阶段。下面的论述主要针对应用软件,对系统软件也基本适用。
软件定义时期的任务是确定软件开发工程必须完成的总目标;确定工程的可行性,导出实现工程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能;估计完成该项工程需要的资源和成本,并且制定工程进度表。这个时期的工作通常又称为系统分析,由系统分析员负责完成。软件定义时期通常进一步划分成三个阶段,即问题定义、可行性研究和需求分析。
开发时期具体设计和实现在前一个时期定义的软件,它通常由下述四个阶段组成:总体设计,详细设计,编码和单元测试,综合测试。
维护时期的主要任务是使软件持久地满足用户的需要。具体地说,当软件在使用过程中发现错误时应该加以改正;当环境改变时应该修改软件以适应新的环境;当用户有新要求时应该及时改进软件满足用户的新需要。通常对维护时期不再进一步划分阶段,但是每一次维护活动本质上都是一次压缩和简化了的定义和开发过程。
下面扼要介绍软件生存周期每个阶段的基本任务和结束标准。
1问题定义
问题定义阶段必须回答的关键问题:“要解决的问题是什么?”如果不知道问题是什么就试图解决这个问题,显然是盲目的,只会白白浪费时间和金钱,最终得出的结果很可能是毫无意义的。尽管确切地定义问题的必要性是十分明显的,但是在实践中它却可能是最容易被忽视的一个步骤。
通过问题定义阶段的工作,系统分析员应该提出关于问题性质、工程目标和规模的书面报告。通过对系统的实际用户和使用部门负责人的访问调查,分析员扼要地写出他对问题的理解,并在用户和使用部门负责人的会议上认真讨论这份书面报告,澄清含糊不精的地方,改正理解不正确的地方,最后得出一份双方都满意的文档。
问题定义阶段是软件生存周期中最简短的阶段,一般只需要一天甚至更少的时间。
2可行性研究
这个阶段要回答的关键问题:“对于上一个阶段所确定的问题有行得通的解决办法吗?”为了回答这个问题,系统分析员需要进行一次大大压缩和简化了的系统分析和设计的过程,也就是在较抽象的高层次上进行的分析和设计的过程。
可行性研究应该比较简短,这个阶段的任务不是具体解决问题,而是研究问题的范围,探索这个问题是否值得去解,是否有可行的解决办法。
在问题定义阶段提出的对工程目标和规模的报告通常比较含糊。可行性研究阶段应该导出系统的高层逻辑模型(通常用数据流图表示),并且在此基础上更准确、更具体地确定工程规模和目标。然后分析员更准确地估计系统的成本和效益,对建议的系统进行仔细的成本/效益分析是这个阶段的主要任务之一。
可行性研究的结果是使用部门负责人做出是否继续进行这项工程的决定的重要依据,一般说来,只有投资可能取得较大效益的那些工程项目才值得继续进行下去。可行性研究以后的那些阶段将需要投入要多的人力物力。及时中止不值得投资的工程项目,可以避免更大的浪费。
3需求分析
这个阶段的任务仍然不是具体地解决问题,而是准确地确定“为了解决这个问题,目标系统必须做什么”,主要是确定目标系统必须具备哪些功能。
用户了解他们所面对的问题,知道必须做什么,但是通常不能完整准确地表达出他们的要求,更不知道怎样利用计算机解决他们的问题;软件开发人员知道怎样使用软件实现人们的要求,但是对特定用户的具体要求并不完全清楚。因此系统分析员在需求分析阶段必须和用户密切配合,充分交流信息,以得出经过用户确认的系统逻辑模型。通常用数据流图、数据字典和简要的算法描述表示系统的逻辑模型。
在需求分析阶段确定的系统逻辑模型是以后设计和实现目标系统的基础,因此必须准确完整地体现用户的要求。系统分析员通常都是计算机软件专家,技术专家一般都喜欢很快着手进行具体设计,然而,一旦分析员开始谈论程序设计的细节,就会脱离用户,使他们不能继续提出他们的要求和建议。较件工程使用的结构分析设计的方法为每个阶段都规定了特定的结束标准,需求分析阶段必须提供完整准确的系统逻辑模型,经过用户确认之后才能进入下一个阶段,这就可以有效地防止和克服急于着手进行具体设计的倾向。
4总体设计
这个阶段必须回答的关键问题是:“概括地说,应该如何解决这个问题?”
首先,应该考虑几种可能的解决方案。列如,目标系统的一些主要功能是用计算机自动完成还是用人工完成;如果使用计算机,那么是使用批处理方式还是人机交互方式;信息存储使用传统的文件系统还是数据库……。通常至少应该考虑下述几类可能的方案:
低成本的解决方案。系统只能完成最必要的工作,不能多做一点额处的工作。
中等成本的解决方案。这样的系统不仅能够很好地完成预定的任务,使用起来很方便,而且可能还具有用户没有具体指定的某些功能和特点。虽然用户没有提出这些具体要求,但是系统分析员根据自己的知识和经验断定,这些附加的能力在实践中将证明是很有价值的。
高成本的“十全十美”的系统。这样的系统具有用户可能希望有的所有功能和特点。
系统分析员应该使用系统流程图或其他工具描述每种可能的系统,估计每种方案的成本和效益,还应该在充分权衡各种方案的利弊的基础上,推荐一个较好的系统 (最佳方案),并且制定实现所推荐的系统的详细计划。如果用户接受分析员推荐的系统,则可以着手完成本阶段的另一项主要工作。
上面的工作确定了解决问题的策略以及目标系统需要哪些程序,但是,怎样设计这些程序呢?结构设计的一条基本原理就是程序应该模块化,也就是一个大程序应该由许多规模适中的模块按合理的层次结构组织而成。总体设计阶段的第二项主要任务就是设计软件的结构,也就是确定程序由哪些模块组成以及模块间的关系。通常用层次图或结构图描绘软件的结构。
5详细设计
总体设计阶段以比较抽象概括的方式提出了解决问题的办法。详细设计阶段的任务就是把解法具体化,也就是回答下面这个关键问题:“应该怎样具体地实现这个系统呢?”
这个阶段的任务还不是编写程序,而是设计出程序的详细规格说明。这种规格说明的作用很类似于其他工程领域中工程师经常使用的工程蓝图,它们应该包含必要的细节,程序员可以根据它们写出实际的程序代码。
通常用HIPO图(层次图加输入/处理/输出图)或PDL语言(过程设计语言)描述详细设计的结果。
6编码和单元测试
这个阶段的关键任务是写出正确的容易理解、容易维护的程序模块。
程序员应该根据目标系统的性质和实际环境,选取一种适当的高级程序设计语言(必要时用汇编语言),把说细设计的结果翻译成用选定的语言书写的程序,并且仔细测试编写出的每一个模块。
7综合测试
这个阶段的关键任务是通过各种类型的测试(及相应的调试)使软件达到预定的要求。
最基本的测试是集成测试和验收测试。所谓集成测试是根据设计的软件结构,把经过单元测试检验的模块按某种选定的策略装配起来,在装配过程中对程序进行必要的测试。所谓验收测试则是按照规格说明书的规定(通常在需求分析阶段确定),由用户(或在用户积极参加下)对目标系统进行验收。
必要时还可以再通过现场测试或平行运行等方法对目标系统进一步测试检验。
为了使用户能够积极参加验收测试,并且在系统投入生产性运行以后能够正确有效地使用这个系统,通常需要以正式的或非正式的方式对用户进行培训。
通过对软件测试结果的分析可以预测软件的可靠性;反之,根据对软件可靠性的要求也可以决定测试和调试过程什么时候可以结束。
应该用正式的文档资料把测试计划、详细测试方案以及实际测试结果保存下来,做为软件配置的一个组成成分。
8软件维护
维护阶段的关键任务是,通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要。
通常有四类维护活动:改正性维护,也就是诊断和改正在使用过程中发现的软件错误;适应性维护,即修改软件以适应环境的变化;完善性维护,即根据用户的要求改进或扩充软件使它更完善;预防性维护,即修改软件为将来的维护活动预先做准备。
虽然没有把维护阶段进一步划分成更小的阶段,但是实际上每一项维护活动都应该经过提出维护要求(或报告问题),分析维护要求,提出维护要求,提出维护方案,审批维护方案,确定维护计划,修改软件设计,修改程序,测试程序,复查验收等一系列步骤,因此实质上是经历了一次压缩和简化了的软件定义和开发的全过程。
都应该经过提出维护要求(或报告问题),分析维护要求,提出维护要求,提出维护方案,审批维护方案,确定维护计划,修改软件设计,修改程序,测试程序,复查验收等一系列步骤,因此实质上是经历了一次压缩和简化了的软件定义和开发的全过程。
『陆』 软件工程相关基础问题
浅论软件工程
软件工程 (Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言,数据库,软件开发工具,系统平台,标准,设计模式等方面。
在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件,嵌入式系统,人机界面,办公套件,操作系统,编译器,数据库,游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,比如工业,农业,银行,航空,政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展,使得人们的工作更加高效,同时提高了生活质量。
软件工程师是对应用软件创造软件的人们的统称,软件工程师按照所处的领域不同可以分为系统分析员,软件设计师,系统架构师,程序员,测试员等等。人们也常常用程序员来泛指各种软件工程师。
软件工程的主要课程:
外语、高等数学、线性代数、高等代数、电子技术基础、离散数学、计算机引论(C语言)、数据结构、C++程序设计、汇编语言程序设计、算法设计与分析、计算机组成原理与体系结构、数据库系统、计算机网络、软件工程、软件测试技术、软件需求与项目管理、软件设计实例分析、CMM/ISO9000等。
软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。
(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。
(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。
[编辑本段]软件工程的定义
软件工程一直以来都缺乏一个统一的定义,很多学者、组织机构都分别给出了自己的定义:
(1)。Barry Boehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。
(2)。IEEE在软件工程术语汇编中的定义:软件工程是:1.将系统化的、严格约束的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护,即将工程化应用于软件;2.在1中所述方法的研究
(3)。Fritz Bauer在NATO会议上给出的定义:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。
目前比较认可的一种定义认为:软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件,以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。
(4)。《计算机科学技术网络全书》中的定义:软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理,开发软件的工程。软件工程借鉴传统工程的原则、方法,以提高质量、降低成本。其中,计算机科学、数学用于构建模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型(paradigm)、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量、成本等管理。
[编辑本段]软件工程学的内容
软件工程学的主要内容是软件开发技术和软件工程管理.
软件开发技术包含软件工程方法学、软件工具和软件开发环境;软件工程管理学包含软件工程经济学和软件管理学。
[编辑本段]软件工程基本原理
著名软件工程专家B.Boehm综合有关专家和学者的意见并总结了多年来开发软件的经验,于1983年在一篇论文中提出了软件工程的七条基本原理。Boehm
(1)用分阶段的生存周期计划进行严格的管理。
(2)坚持进行阶段评审。
(3)实行严格的产品控制。
(4)采用现代程序设计技术。
(5)软件工程结果应能清楚地审查。
(6)开发小组的人员应该少而精。
(7)承认不断改进软件工程实践的必要性。
B.Boehm指出,遵循前六条基本原理,能够实现软件的工程化生产;按照第七条原理,不仅要积极主动地采纳新的软件技术,而且要注意不断总结经验。
软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。
(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。
(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则
[编辑本段]软件工程必须遵循什么原则
围绕工程设计、工程支持以及工程管理已提出了以下四条基本原则:
(1)选取适宜的开发模型
该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其它因素间是相互制约和影响的,经常需要权衡。因此,必需认识需求定义的易变性,采用适当的开发模型,保证软件产品满足用户的要求。
(2)采用合适的设计方法
在软件设计中,通常需要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。
(3)提供高质量的工程支撑
工欲善其事,必先利其器。在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。
(4)重视软件工程的管理
软件工程的管理直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品以及提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程予以有效管理时,才能实现有效的软件工程。
软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。
采用工程的概念、原理、 技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够 得到的最好的技术方法结合起来,这就是软件工程。
软件工程强调使用生存周期方法学和各种结构分析及结构设计技术。它们是在七十年代为了对付应用软件日益增长的复杂程度、漫长的开发周期以及用户对软件产品经常不满意的状况而发展起来的。人类解决复杂问题时普遍采用的一个策略就是“各个击破”,也就是对问题进行分解然后再分别解决各个子问题的策略。软件工程采用的生存周期方法学就是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解,把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段,每个阶段有相对独立的任务,然后逐步完成每个阶段的任务。采用软件工程方法论开发软件的时候,从对任务的抽象逻辑分析开始,一个阶段一个阶段地进行开发。前一个阶段任务的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础,而后一阶段任务的完成通常是使前一阶段提出的解法更进一步具体化,加进了更多的物理细节。每一个阶段的开始和结束都有严格标准,对于任何两个相邻的阶段而言,前一阶段的结束标准就是后一阶段的开始标准。在每一个阶段结束之前都必须进行正式严格的技术审查和管理复审,从技术和管理两方面对这个阶段的开发成果进行检查,通过之后这个阶段才算结束;如果检查通不过,则必须进行必要的返工,并且返工后还要再经过审查。审查的一条主要标准就是每个阶段都应该交出“最新式的”(即和所开发的软件完全一致的)高质量的文档资料,从而保证在软件开发工程结束时有一个完整准确的软件配置交付使用。文档是通信的工具,它们清楚准确地说明了到这个时候为止,关于该项工程已经知道了什么,同时确立了下一步工作的基础。此外,文档也起备忘录的作用,如果文档不完整,那么一定是某些工作忘记做了,在进入生存周期的下一阶段之前,必须补足这些遗漏的细节。在完成生存周期每个阶段的任务时,应该采用适合该阶段任务特点的系统化的技术方法——结构分析或结构设计技术。
把软件生存周期划分成若干个阶段,每个阶段的任务相对独立,而且比较简单,便于不同人员分工协作,从而降低了整个软件开发工程的困难程度;在软件生存周期的每个阶段都采用科学的管理技术和良好的技术方法,而且在每个阶段结束之前都从技术和管理两个角度进行严格的审查,合格之后才开始下一阶段的工作,这就使软件开发工程的全过程以一种有条不紊的方式进行,保证了软件的质量,特别是提高了软件的可维护性。总之,采用软件工程方法论可以大大提高软件开发的成功率,软件开发的生产率也能明显提高。
目前划分软件生存周期阶段的方法有许多种,软件规模、种类、开发方式、开发环境以及开发时使用的方法论都影响软件生存周期阶段的划分。在划分软件生存周期的阶段时应该遵循的一条基本原则就是使各阶段的任务彼此间尽可能相对独立,同一阶段各项任务的性质尽可能相同,从而降低每个阶段任务的复杂程度,简化不同阶段之间的联系,有利于软件开发工程的组织管理。一般说来,软件生存周期由软件定义、软件开发和软件维护三个时期组成,每个时期又进一步划分成若干个阶段。下面的论述主要针对应用软件,对系统软件也基本适用。
软件定义时期的任务是确定软件开发工程必须完成的总目标;确定工程的可行性,导出实现工程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能;估计完成该项工程需要的资源和成本,并且制定工程进度表。这个时期的工作通常又称为系统分析,由系统分析员负责完成。软件定义时期通常进一步划分成三个阶段,即问题定义、可行性研究和需求分析。
开发时期具体设计和实现在前一个时期定义的软件,它通常由下述四个阶段组成:总体设计,详细设计,编码和单元测试,综合测试。
维护时期的主要任务是使软件持久地满足用户的需要。具体地说,当软件在使用过程中发现错误时应该加以改正;当环境改变时应该修改软件以适应新的环境;当用户有新要求时应该及时改进软件满足用户的新需要。通常对维护时期不再进一步划分阶段,但是每一次维护活动本质上都是一次压缩和简化了的定义和开发过程。
下面扼要介绍软件生存周期每个阶段的基本任务和结束标准。
1问题定义
问题定义阶段必须回答的关键问题:“要解决的问题是什么?”如果不知道问题是什么就试图解决这个问题,显然是盲目的,只会白白浪费时间和金钱,最终得出的结果很可能是毫无意义的。尽管确切地定义问题的必要性是十分明显的,但是在实践中它却可能是最容易被忽视的一个步骤。
通过问题定义阶段的工作,系统分析员应该提出关于问题性质、工程目标和规模的书面报告。通过对系统的实际用户和使用部门负责人的访问调查,分析员扼要地写出他对问题的理解,并在用户和使用部门负责人的会议上认真讨论这份书面报告,澄清含糊不精的地方,改正理解不正确的地方,最后得出一份双方都满意的文档。
问题定义阶段是软件生存周期中最简短的阶段,一般只需要一天甚至更少的时间。
2可行性研究
这个阶段要回答的关键问题:“对于上一个阶段所确定的问题有行得通的解决办法吗?”为了回答这个问题,系统分析员需要进行一次大大压缩和简化了的系统分析和设计的过程,也就是在较抽象的高层次上进行的分析和设计的过程。
可行性研究应该比较简短,这个阶段的任务不是具体解决问题,而是研究问题的范围,探索这个问题是否值得去解,是否有可行的解决办法。
在问题定义阶段提出的对工程目标和规模的报告通常比较含糊。可行性研究阶段应该导出系统的高层逻辑模型(通常用数据流图表示),并且在此基础上更准确、更具体地确定工程规模和目标。然后分析员更准确地估计系统的成本和效益,对建议的系统进行仔细的成本/效益分析是这个阶段的主要任务之一。
可行性研究的结果是使用部门负责人做出是否继续进行这项工程的决定的重要依据,一般说来,只有投资可能取得较大效益的那些工程项目才值得继续进行下去。可行性研究以后的那些阶段将需要投入要多的人力物力。及时中止不值得投资的工程项目,可以避免更大的浪费。
3需求分析
这个阶段的任务仍然不是具体地解决问题,而是准确地确定“为了解决这个问题,目标系统必须做什么”,主要是确定目标系统必须具备哪些功能。
用户了解他们所面对的问题,知道必须做什么,但是通常不能完整准确地表达出他们的要求,更不知道怎样利用计算机解决他们的问题;软件开发人员知道怎样使用软件实现人们的要求,但是对特定用户的具体要求并不完全清楚。因此系统分析员在需求分析阶段必须和用户密切配合,充分交流信息,以得出经过用户确认的系统逻辑模型。通常用数据流图、数据字典和简要的算法描述表示系统的逻辑模型。
在需求分析阶段确定的系统逻辑模型是以后设计和实现目标系统的基础,因此必须准确完整地体现用户的要求。系统分析员通常都是计算机软件专家,技术专家一般都喜欢很快着手进行具体设计,然而,一旦分析员开始谈论程序设计的细节,就会脱离用户,使他们不能继续提出他们的要求和建议。较件工程使用的结构分析设计的方法为每个阶段都规定了特定的结束标准,需求分析阶段必须提供完整准确的系统逻辑模型,经过用户确认之后才能进入下一个阶段,这就可以有效地防止和克服急于着手进行具体设计的倾向。
4总体设计
这个阶段必须回答的关键问题是:“概括地说,应该如何解决这个问题?”
首先,应该考虑几种可能的解决方案。列如,目标系统的一些主要功能是用计算机自动完成还是用人工完成;如果使用计算机,那么是使用批处理方式还是人机交互方式;信息存储使用传统的文件系统还是数据库……。通常至少应该考虑下述几类可能的方案:
低成本的解决方案。系统只能完成最必要的工作,不能多做一点额处的工作。
中等成本的解决方案。这样的系统不仅能够很好地完成预定的任务,使用起来很方便,而且可能还具有用户没有具体指定的某些功能和特点。虽然用户没有提出这些具体要求,但是系统分析员根据自己的知识和经验断定,这些附加的能力在实践中将证明是很有价值的。
高成本的“十全十美”的系统。这样的系统具有用户可能希望有的所有功能和特点。
系统分析员应该使用系统流程图或其他工具描述每种可能的系统,估计每种方案的成本和效益,还应该在充分权衡各种方案的利弊的基础上,推荐一个较好的系统 (最佳方案),并且制定实现所推荐的系统的详细计划。如果用户接受分析员推荐的系统,则可以着手完成本阶段的另一项主要工作。
上面的工作确定了解决问题的策略以及目标系统需要哪些程序,但是,怎样设计这些程序呢?结构设计的一条基本原理就是程序应该模块化,也就是一个大程序应该由许多规模适中的模块按合理的层次结构组织而成。总体设计阶段的第二项主要任务就是设计软件的结构,也就是确定程序由哪些模块组成以及模块间的关系。通常用层次图或结构图描绘软件的结构。
5详细设计
总体设计阶段以比较抽象概括的方式提出了解决问题的办法。详细设计阶段的任务就是把解法具体化,也就是回答下面这个关键问题:“应该怎样具体地实现这个系统呢?”
这个阶段的任务还不是编写程序,而是设计出程序的详细规格说明。这种规格说明的作用很类似于其他工程领域中工程师经常使用的工程蓝图,它们应该包含必要的细节,程序员可以根据它们写出实际的程序代码。
通常用HIPO图(层次图加输入/处理/输出图)或PDL语言(过程设计语言)描述详细设计的结果。
6编码和单元测试
这个阶段的关键任务是写出正确的容易理解、容易维护的程序模块。
程序员应该根据目标系统的性质和实际环境,选取一种适当的高级程序设计语言(必要时用汇编语言),把说细设计的结果翻译成用选定的语言书写的程序,并且仔细测试编写出的每一个模块。
7综合测试
这个阶段的关键任务是通过各种类型的测试(及相应的调试)使软件达到预定的要求。
最基本的测试是集成测试和验收测试。所谓集成测试是根据设计的软件结构,把经过单元测试检验的模块按某种选定的策略装配起来,在装配过程中对程序进行必要的测试。所谓验收测试则是按照规格说明书的规定(通常在需求分析阶段确定),由用户(或在用户积极参加下)对目标系统进行验收。
必要时还可以再通过现场测试或平行运行等方法对目标系统进一步测试检验。
为了使用户能够积极参加验收测试,并且在系统投入生产性运行以后能够正确有效地使用这个系统,通常需要以正式的或非正式的方式对用户进行培训。
通过对软件测试结果的分析可以预测软件的可靠性;反之,根据对软件可靠性的要求也可以决定测试和调试过程什么时候可以结束。
应该用正式的文档资料把测试计划、详细测试方案以及实际测试结果保存下来,做为软件配置的一个组成成分。
8软件维护
维护阶段的关键任务是,通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要。
通常有四类维护活动:改正性维护,也就是诊断和改正在使用过程中发现的软件错误;适应性维护,即修改软件以适应环境的变化;完善性维护,即根据用户的要求改进或扩充软件使它更完善;预防性维护,即修改软件为将来的维护活动预先做准备。
虽然没有把维护阶段进一步划分成更小的阶段,但是实际上每一项维护活动都应该经过提出维护要求(或报告问题),分析维护要求,提出维护要求,提出维护方案,审批维护方案,确定维护计划,修改软件设计,修改程序,测试程序,复查验收等一系列步骤,因此实质上是经历了一次压缩和简化了的软件定义和开发的全过程。
都应该经过提出维护要求(或报告问题),分析维护要求,提出维护要求,提出维护方案,审批维护方案,确定维护计划,修改软件设计,修改程序,测试程序,复查验收等一系列步骤,因此实质上是经历了一次压缩和简化了的软件定义和开发的全过程。
『柒』 软件工程分工合作的问题
Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言,数据库,软件开发工具,系统平台,标准,设计模式等方面。
在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件,嵌入式系统,人机界面,办公套件,操作系统,编译器,数据库,游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,比如工业,农业,银行,航空,政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展,使得人们的工作更加高效,同时提高了生活质量。
软件工程师是对应用软件创造软件的人们的统称,软件工程师按照所处的领域不同可以分为系统分析员,软件设计师,系统架构师,程序员,测试员等等。人们也常常用程序员来泛指各种软件工程师。
软件工程的主要课程:
外语、高等数学、线性代数、高等代数、电子技术基础、离散数学、计算机引论(C语言)、数据结构、C++程序设计、汇编语言程序设计、算法设计与分析、计算机组成原理与体系结构、数据库系统、计算机网络、软件工程、软件测试技术、软件需求与项目管理、软件设计实例分析、CMM/ISO9000等。
软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。
(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。
(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。
[编辑本段]软件工程的定义
软件工程一直以来都缺乏一个统一的定义,很多学者、组织机构都分别给出了自己的定义:
(1)。Barry Boehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。
(2)。IEEE在软件工程术语汇编中的定义:软件工程是:1.将系统化的、严格约束的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护,即将工程化应用于软件;2.在1中所述方法的研究
(3)。Fritz Bauer在NATO会议上给出的定义:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。
目前比较认可的一种定义认为:软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件,以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。
(4)。《计算机科学技术网络全书》中的定义:软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理,开发软件的工程。软件工程借鉴传统工程的原则、方法,以提高质量、降低成本。其中,计算机科学、数学用于构建模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型(paradigm)、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量、成本等管理。
[编辑本段]软件工程学的内容
软件工程学的主要内容是软件开发技术和软件工程管理.
软件开发技术包含软件工程方法学、软件工具和软件开发环境;软件工程管理学包含软件工程经济学和软件管理学。
[编辑本段]软件工程基本原理
著名软件工程专家B.Boehm综合有关专家和学者的意见并总结了多年来开发软件的经验,于1983年在一篇论文中提出了软件工程的七条基本原理。Boehm
(1)用分阶段的生存周期计划进行严格的管理。
(2)坚持进行阶段评审。
(3)实行严格的产品控制。
(4)采用现代程序设计技术。
(5)软件工程结果应能清楚地审查。
(6)开发小组的人员应该少而精。
(7)承认不断改进软件工程实践的必要性。
B.Boehm指出,遵循前六条基本原理,能够实现软件的工程化生产;按照第七条原理,不仅要积极主动地采纳新的软件技术,而且要注意不断总结经验。
软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。
(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。
(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则
[编辑本段]软件工程必须遵循什么原则
围绕工程设计、工程支持以及工程管理已提出了以下四条基本原则:
(1)选取适宜的开发模型
该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其它因素间是相互制约和影响的,经常需要权衡。因此,必需认识需求定义的易变性,采用适当的开发模型,保证软件产品满足用户的要求。
(2)采用合适的设计方法
在软件设计中,通常需要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。
(3)提供高质量的工程支撑
工欲善其事,必先利其器。在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。
(4)重视软件工程的管理
软件工程的管理直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品以及提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程予以有效管理时,才能实现有效的软件工程。
软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。
采用工程的概念、原理、 技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够 得到的最好的技术方法结合起来,这就是软件工程。
软件工程强调使用生存周期方法学和各种结构分析及结构设计技术。它们是在七十年代为了对付应用软件日益增长的复杂程度、漫长的开发周期以及用户对软件产品经常不满意的状况而发展起来的。人类解决复杂问题时普遍采用的一个策略就是“各个击破”,也就是对问题进行分解然后再分别解决各个子问题的策略。软件工程采用的生存周期方法学就是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解,把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段,每个阶段有相对独立的任务,然后逐步完成每个阶段的任务。采用软件工程方法论开发软件的时候,从对任务的抽象逻辑分析开始,一个阶段一个阶段地进行开发。前一个阶段任务的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础,而后一阶段任务的完成通常是使前一阶段提出的解法更进一步具体化,加进了更多的物理细节。每一个阶段的开始和结束都有严格标准,对于任何两个相邻的阶段而言,前一阶段的结束标准就是后一阶段的开始标准。在每一个阶段结束之前都必须进行正式严格的技术审查和管理复审,从技术和管理两方面对这个阶段的开发成果进行检查,通过之后这个阶段才算结束;如果检查通不过,则必须进行必要的返工,并且返工后还要再经过审查。审查的一条主要标准就是每个阶段都应该交出“最新式的”(即和所开发的软件完全一致的)高质量的文档资料,从而保证在软件开发工程结束时有一个完整准确的软件配置交付使用。文档是通信的工具,它们清楚准确地说明了到这个时候为止,关于该项工程已经知道了什么,同时确立了下一步工作的基础。此外,文档也起备忘录的作用,如果文档不完整,那么一定是某些工作忘记做了,在进入生存周期的下一阶段之前,必须补足这些遗漏的细节。在完成生存周期每个阶段的任务时,应该采用适合该阶段任务特点的系统化的技术方法——结构分析或结构设计技术。
把软件生存周期划分成若干个阶段,每个阶段的任务相对独立,而且比较简单,便于不同人员分工协作,从而降低了整个软件开发工程的困难程度;在软件生存周期的每个阶段都采用科学的管理技术和良好的技术方法,而且在每个阶段结束之前都从技术和管理两个角度进行严格的审查,合格之后才开始下一阶段的工作,这就使软件开发工程的全过程以一种有条不紊的方式进行,保证了软件的质量,特别是提高了软件的可维护性。总之,采用软件工程方法论可以大大提高软件开发的成功率,软件开发的生产率也能明显提高。
目前划分软件生存周期阶段的方法有许多种,软件规模、种类、开发方式、开发环境以及开发时使用的方法论都影响软件生存周期阶段的划分。在划分软件生存周期的阶段时应该遵循的一条基本原则就是使各阶段的任务彼此间尽可能相对独立,同一阶段各项任务的性质尽可能相同,从而降低每个阶段任务的复杂程度,简化不同阶段之间的联系,有利于软件开发工程的组织管理。一般说来,软件生存周期由软件定义、软件开发和软件维护三个时期组成,每个时期又进一步划分成若干个阶段。下面的论述主要针对应用软件,对系统软件也基本适用。
软件定义时期的任务是确定软件开发工程必须完成的总目标;确定工程的可行性,导出实现工程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能;估计完成该项工程需要的资源和成本,并且制定工程进度表。这个时期的工作通常又称为系统分析,由系统分析员负责完成。软件定义时期通常进一步划分成三个阶段,即问题定义、可行性研究和需求分析。
开发时期具体设计和实现在前一个时期定义的软件,它通常由下述四个阶段组成:总体设计,详细设计,编码和单元测试,综合测试。
维护时期的主要任务是使软件持久地满足用户的需要。具体地说,当软件在使用过程中发现错误时应该加以改正;当环境改变时应该修改软件以适应新的环境;当用户有新要求时应该及时改进软件满足用户的新需要。通常对维护时期不再进一步划分阶段,但是每一次维护活动本质上都是一次压缩和简化了的定义和开发过程。
下面扼要介绍软件生存周期每个阶段的基本任务和结束标准。
1问题定义
问题定义阶段必须回答的关键问题:“要解决的问题是什么?”如果不知道问题是什么就试图解决这个问题,显然是盲目的,只会白白浪费时间和金钱,最终得出的结果很可能是毫无意义的。尽管确切地定义问题的必要性是十分明显的,但是在实践中它却可能是最容易被忽视的一个步骤。
通过问题定义阶段的工作,系统分析员应该提出关于问题性质、工程目标和规模的书面报告。通过对系统的实际用户和使用部门负责人的访问调查,分析员扼要地写出他对问题的理解,并在用户和使用部门负责人的会议上认真讨论这份书面报告,澄清含糊不精的地方,改正理解不正确的地方,最后得出一份双方都满意的文档。
问题定义阶段是软件生存周期中最简短的阶段,一般只需要一天甚至更少的时间。
2可行性研究
这个阶段要回答的关键问题:“对于上一个阶段所确定的问题有行得通的解决办法吗?”为了回答这个问题,系统分析员需要进行一次大大压缩和简化了的系统分析和设计的过程,也就是在较抽象的高层次上进行的分析和设计的过程。
可行性研究应该比较简短,这个阶段的任务不是具体解决问题,而是研究问题的范围,探索这个问题是否值得去解,是否有可行的解决办法。
在问题定义阶段提出的对工程目标和规模的报告通常比较含糊。可行性研究阶段应该导出系统的高层逻辑模型(通常用数据流图表示),并且在此基础上更准确、更具体地确定工程规模和目标。然后分析员更准确地估计系统的成本和效益,对建议的系统进行仔细的成本/效益分析是这个阶段的主要任务之一。
可行性研究的结果是使用部门负责人做出是否继续进行这项工程的决定的重要依据,一般说来,只有投资可能取得较大效益的那些工程项目才值得继续进行下去。可行性研究以后的那些阶段将需要投入要多的人力物力。及时中止不值得投资的工程项目,可以避免更大的浪费。
3需求分析
这个阶段的任务仍然不是具体地解决问题,而是准确地确定“为了解决这个问题,目标系统必须做什么”,主要是确定目标系统必须具备哪些功能。
用户了解他们所面对的问题,知道必须做什么,但是通常不能完整准确地表达出他们的要求,更不知道怎样利用计算机解决他们的问题;软件开发人员知道怎样使用软件实现人们的要求,但是对特定用户的具体要求并不完全清楚。因此系统分析员在需求分析阶段必须和用户密切配合,充分交流信息,以得出经过用户确认的系统逻辑模型。通常用数据流图、数据字典和简要的算法描述表示系统的逻辑模型。
在需求分析阶段确定的系统逻辑模型是以后设计和实现目标系统的基础,因此必须准确完整地体现用户的要求。系统分析员通常都是计算机软件专家,技术专家一般都喜欢很快着手进行具体设计,然而,一旦分析员开始谈论程序设计的细节,就会脱离用户,使他们不能继续提出他们的要求和建议。较件工程使用的结构分析设计的方法为每个阶段都规定了特定的结束标准,需求分析阶段必须提供完整准确的系统逻辑模型,经过用户确认之后才能进入下一个阶段,这就可以有效地防止和克服急于着手进行具体设计的倾向。
4总体设计
这个阶段必须回答的关键问题是:“概括地说,应该如何解决这个问题?”
首先,应该考虑几种可能的解决方案。列如,目标系统的一些主要功能是用计算机自动完成还是用人工完成;如果使用计算机,那么是使用批处理方式还是人机交互方式;信息存储使用传统的文件系统还是数据库……。通常至少应该考虑下述几类可能的方案:
低成本的解决方案。系统只能完成最必要的工作,不能多做一点额处的工作。
中等成本的解决方案。这样的系统不仅能够很好地完成预定的任务,使用起来很方便,而且可能还具有用户没有具体指定的某些功能和特点。虽然用户没有提出这些具体要求,但是系统分析员根据自己的知识和经验断定,这些附加的能力在实践中将证明是很有价值的。
高成本的“十全十美”的系统。这样的系统具有用户可能希望有的所有功能和特点。
系统分析员应该使用系统流程图或其他工具描述每种可能的系统,估计每种方案的成本和效益,还应该在充分权衡各种方案的利弊的基础上,推荐一个较好的系统 (最佳方案),并且制定实现所推荐的系统的详细计划。如果用户接受分析员推荐的系统,则可以着手完成本阶段的另一项主要工作。
上面的工作确定了解决问题的策略以及目标系统需要哪些程序,但是,怎样设计这些程序呢?结构设计的一条基本原理就是程序应该模块化,也就是一个大程序应该由许多规模适中的模块按合理的层次结构组织而成。总体设计阶段的第二项主要任务就是设计软件的结构,也就是确定程序由哪些模块组成以及模块间的关系。通常用层次图或结构图描绘软件的结构。
5详细设计
总体设计阶段以比较抽象概括的方式提出了解决问题的办法。详细设计阶段的任务就是把解法具体化,也就是回答下面这个关键问题:“应该怎样具体地实现这个系统呢?”
这个阶段的任务还不是编写程序,而是设计出程序的详细规格说明。这种规格说明的作用很类似于其他工程领域中工程师经常使用的工程蓝图,它们应该包含必要的细节,程序员可以根据它们写出实际的程序代码。
通常用HIPO图(层次图加输入/处理/输出图)或PDL语言(过程设计语言)描述详细设计的结果。
6编码和单元测试
这个阶段的关键任务是写出正确的容易理解、容易维护的程序模块。
程序员应该根据目标系统的性质和实际环境,选取一种适当的高级程序设计语言(必要时用汇编语言),把说细设计的结果翻译成用选定的语言书写的程序,并且仔细测试编写出的每一个模块。
7综合测试
这个阶段的关键任务是通过各种类型的测试(及相应的调试)使软件达到预定的要求。
最基本的测试是集成测试和验收测试。所谓集成测试是根据设计的软件结构,把经过单元测试检验的模块按某种选定的策略装配起来,在装配过程中对程序进行必要的测试。所谓验收测试则是按照规格说明书的规定(通常在需求分析阶段确定),由用户(或在用户积极参加下)对目标系统进行验收。
必要时还可以再通过现场测试或平行运行等方法对目标系统进一步测试检验。
为了使用户能够积极参加验收测试,并且在系统投入生产性运行以后能够正确有效地使用这个系统,通常需要以正式的或非正式的方式对用户进行培训。
通过对软件测试结果的分析可以预测软件的可靠性;反之,根据对软件可靠性的要求也可以决定测试和调试过程什么时候可以结束。
应该用正式的文档资料把测试计划、详细测试方案以及实际测试结果保存下来,做为软件配置的一个组成成分。
8软件维护
维护阶段的关键任务是,通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要。
通常有四类维护活动:改正性维护,也就是诊断和改正在使用过程中发现的软件错误;适应性维护,即修改软件以适应环境的变化;完善性维护,即根据用户的要求改进或扩充软件使它更完善;预防性维护,即修改软件为将来的维护活动预先做准备。
虽然没有把维护阶段进一步划分成更小的阶段,但是实际上每一项维护活动都应该经过提出维护要求(或报告问题),分析维护要求,提出维护要求,提出维护方案,审批维护方案,确定维护计划,修改软件设计,修改程序,测试程序,复查验收等一系列步骤,因此实质上是经历了一次压缩和简化了的软件定义和开发的全过程。
都应该经过提出维护要求(或报告问题),分析维护要求,提出维护要求,提出维护方案,审批维护方案,确定维护计划,修改软件设计,修改程序,测试程序,复查验收等一系列步骤,因此实质上是经历了一次压缩和简化了的软件定义和开发的全过程。
『捌』 软件工程试题,谁知道答案
一, 单项选择题(每题1分,共10分):
1. ( ) 计算机系统就是:
A) 主机,显示器,硬盘,软驱,打印机等.
B) CPU,存储器,控制器,I/O接口及设备.
C) 计算机硬件系统和软件系统.
D) 计算机及其应用系统.
2.( )产生软件危机的原因主要与两个方面的问题有关:
A) 软件在计算机中很难识别,存在磁盘中也看不到.
B) 软件设计对人的智商要求很高,也要求很高的资金投入.
C) 软件产品本身的特点与其它工业产品不一样,而且在软件的开发和维护过程中用
的方法不正确.
D) 软件很难理解,硬件也很复杂.
3.( )软件开发瀑布模型中的软件定义时期各个阶段依次是:
A) 可行性研究,问题定义,需求分析.
B) 问题定义,可行性研究,需求分析.
C) 可行性研究,需求分析,问题定义.
D) 以上顺序都不对.
4.( )软件维护的四类维护活动是:
A) 改正性维护,适应性维护,完善性维护和预防性维护.
B) 适应性维护,完善性维护,抢救性维护和辅助性维护.
C) 改正性维护,适应性维护,完善性维护和辅助性维护.
D) 适应性维护,完善性维护,抢救性维护和预防性维护.
5.( ) 可行性研究主要从以下几个方面进行研究:
A) 技术可行性,经济可行性,操作可行性.
B) 技术可行性,经济可行性,系统可行性.
C) 经济可行性,系统可行性,操作可行性.
D) 经济可行性,系统可行性,时间可行性.
6.( ) 系统逻辑模型主要由以下内容:
A) 数据流程图,数据字典,简要的算法描述.
B) 程序流程图,Jackson图,IPO图.
C) 数据流程图,数据字典,ER图.
D) Jackson图,ER图,IPO图.
7. ( ) 耦合是对软件不同模块之间互连程度的度量.各种耦合按从强到弱排列如下:
A) 内容耦合,控制耦合,数据耦合,公共环境耦合.
B) 内容耦合,控制耦合,公共环境耦合,数据耦合.
C) 内容耦合,公共环境耦合,控制耦合,数据耦合.
D) 控制耦合,内容耦合,数据耦合,公共环境耦合.
8. ( ) 在详细设计阶段所使用到的设计工具是:
A) 程序流程图,PAD图,N-S图,HIPO图,判定表,判定树.
B) 数据流程图,Yourdon 图,程序流程图,PAD图,N-S图,HIPO图.
C) 判定表,判定树,数据流程图,系统流程图,程序流程图,PAD图,N-S图.
D) 判定表,判定树,数据流程图,系统流程图,程序流程图,层次图.
9. ( ) 按照软件工程的原则,模块的作用域和模块的控制域之间的关系是:
A) 模块的作用域应在模块的控制域之内.
B) 模块的控制域应在模块的作用域之内.
C) 模块的控制域与模块的作用域互相独立.
D) 以上说法都不对.
10. ( ) 包含所有可能情况的测试称为穷尽测试.下面结论成立的是:
A) 只要对每种可能的情况都进行测试,就可以得出程序是否符合要求的结论.
B) 一般来说对于黑盒测试,穷尽测试是不可能作到的.
C) 一般来说对于白盒测试,穷尽测试是不可能作到的.
D) 在白盒测试和黑盒测试这两个方法中,存在某一个是可以进行穷尽测试的.
二, 填空题(每题1分,共10分)
1.软件危机是指在( )所遇到的一系列严重问题.
2.在软件开发的各个阶段经过阶段评审后的文档和程序代码成为( ).
3.结构程序设计的基本思想是( ).
4.总体设计的第二项任务是设计软件的结构,即确定( ).
5.描绘物理系统的传统工具是( ).
6.如果模块内所有元素都使用同一个输入数据和产生同一个输出,称为( )内聚.
7.数据流程图按照信息流的类型主要分为( )两种.
8.( )年,( )和( )证明了SISO程序只需要三种基本控制结构.
9. 从应用特点分类,高级语言主要分为( ),( )和( )三类.
10. 黑盒测试又称为( ),白盒测试也称为( ).
三, 多项选择题(以下各题均有两个以上的正确答案.将正确答案的标号填入各题前面括号
内,注意多选或少选该题均不得分,每题2分,共20分):
1.( )软件开发各个阶段所耗费的时间或工作量是:
A) 可行性研究占5%;
B) 综合测试占40%;
C) 设计阶段在所有开发阶段所占的比例最大.
D) 编码和单元测试占20%.
E) 以上说法都不对.
2.( )对软件开发与维护,以下观点是正确的:
A) 为了加快开发速度,可以一边写程序,一边设计文档.
B) 对于软件而言,程序和软件配置成分是同等重要的,不能重此偏0.
C) 把软件漫长的生命周期划分为若干个阶段的出发点是降低开发的困难程度和
简化复杂性.
D) 可行性研究的主要任务就是确定软件项目的工程规模和目标.
E) 面向对象的方法学比传统的软件开发方法开发软件容易,开发效率提高.
3.( ) 对于以下图形工具的作用,
A) 数据流程图和数据字典共同构成软件的高层数据模型.
B) 层次图是用来描述软件结构的,不能用于描述数据结构.
C) IPO图能方便地描绘输入数据,对数据的处理和输出数据的关系,它是美国微
软公司发明并逐渐发展完善起来的.
D) ER图描述现实世界中的实体,不涉及这些实体在系统中的实现方法.
E) Yourdon图实际上也是结构图,所以它与层次方框图是等价的.
4.( ) 面向数据结构的设计方法有:
A) Jackson方法.
B) Warnier方法.
C) Halstead方法.
D) PAD方法.
E) G. M y e r s方法.
5.( )以下测试方法是白盒测试方法的是:
A) 判定覆盖和边界值分析法.
B) 等价划分和错误推测法.
C) 路径覆盖和判定/条件覆盖法.
D) 条件组合覆盖和语句覆盖法.
E) 条件覆盖和错误推测法.
6.( )以下关于集成测试的论述,正确的是:
A) 先对每个模块分别测试,然后统一组装成软件系统的方法称为非渐增式测试.
B) 自顶向下的集成测试本质上是渐增式测试方法.
C) 存根模块是渐增式测试方法中使用的,在非渐增式测试中也用不到桩模块.
D) 一般来说,存根模块和桩模块在用过以后,不会作为软件的正式模块而存在.
E) 由于是对程序进行测试,测试方案的设计一般在详细设计阶段完成以后才进行.
7. ( ) 对于程序设计,正确的陈述是:
A) 为了减少程序的长度,最好不要在程序中增加注释.
B) 变量名以简洁为好,名字太长了难以理解,增加了程序的复杂性.
C) 程序语句要求体现层次性,以使结构清晰明显.
D) 数据结构的组织和复杂程度在设计期间确定,但数据说明的风格是在写程序时确
定的.
E) 对所有的输入数据都要进行检验,以便确定其合法性.
8. ( ) 内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度.
A) 内聚是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展.理想内聚的模块只做臆见事情.
B) 一个模块所包含的任务必须在同一段时间内执行,该模块的内聚为时间内聚.
C) 一个模块内的处理元素是相关的,必须以特定次序执行,称为过程内聚.
D) 顺序内聚和功能内聚是高内聚,而偶然内聚和逻辑内聚是低内聚.
E) 时间内聚,通信内聚,过程内聚是中等程度的内聚.
9. ( )McCabe方法对程序复杂程度的定量度量的结果称为程序的环行复杂度,
其计算公式是:V(G)=m-n+p.
A) 应用McCabe方法的前提是对应的程序图变换成强连通图.
B) V(G)代表程序图G的线性无关环的个数.
C) 一般对于结构化程序,p恒等于1.
D) m是有向图G中的弧数.
E) n是有向图G中的节点数.
10.( )详细设计阶段的根本目标是确定应该怎样具体的实现所要求的系统.
A) 详细设计阶段不具体的编写程序.
B) 详细设计阶段的设计结果基本决定了最终的程序代码质量.
C) 详细设计的目标不仅要逻辑上正确的实现每个模块的功能,而且对每个模块的处
理过程也应确保简明易懂,清晰具体.
D) 详细设计的关键技术是结构程序设计技术.
四, 基本概念题(每题2分,共10分)
1. 软件工程.
2. 软件测试.
3. 数据流图及其组成和作用.
4. 结构化分析方法.
5. 信息隐蔽原理.
五, 叙述分析题:(每题5分,共20分)
1. 试述对用户要求没有完整的认识就匆忙着手编写程序是许多软件开发工程失败的主要
原因.
2. 简述软件可靠性和可用性的定义,平均无故障时间的计算公式及应用.
3. 简述软件重用的定义,范围和主要技术.
4. 说明软件测试在软件开发阶段的地位和作用.比较测试和调试的异同点.
六, 设计,作图,计算题(每题5分,共30分)
1.以下是某系统的数据流程图,请将其转换成相应的SC图.
2. 研究下面的伪码程序,完成以下问题:
START
INPUT X,N
DIMENSION A(N),F(N)
DO I=1 TO N
INPUT F(I)
END DO
K=0
DO WHILE (KA(K)=0
DO J=1 TO N-K
A(K)=A(K)+F(J)*F(J+K)/(N-K+1)
END DO
PRINT K*X,A(K)
K=K+1
END DO
STOP
A) 画出等价的控制流程图,.
B) 判断是否结构化的,说明理由.
C) 写出对应的PAD图.
D) 用McCabe方法计算环行复杂度.
3. 为方便储户,某银行拟开发计算机储蓄系统.储户填写的存款单或取款单由业务员键
入系统.如果是存款,系统记录存款人姓名,住址,存款类型,存款日期,利率等信
息,并印出存款单给储户;如果是取款,系统计算利息并印出利息清单给储户.
1)画出该系统的高层数据流程图和第二层细化流程图.
2)对数据流定义数据字典.
4. 某航空公司规定,乘客可以免费托运不超过20公斤的行李.当行李重量超过20公斤
时,对头等舱的乘客超重部分每公斤收费4元,其它舱的乘客收费6元.对残疾乘客超重部分
在舱位等次相同的情况下收费减半.用判定表描述行李托运费的处理过程.
5.设计程序,先读入三个整数值代表一个三角形的三条边,然后根据这三个值判断该三
角形属于不等边,等腰或等边三角形中的哪一种.请设计满足判定/条件覆盖标准的测试
方案.
6.设模块RootForSquare(int a,int b,int c,int *x,int *y) 的功能是一元二次方程求根.请使用
等价划分法来设计测试方案.