软件工程-面向对象
软件工程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,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,也提高了工作效率和生活效率 。
一、软件工程的历史
从20世纪60年代中期开始,软件行业进入了一个大发展时期,随着软件规模的扩大、复杂性的增加、越来越多的功能,使得早期自由的软件开发变得越来越困难,在软件开发的过程中经常会出现工作量太大,不能及时完成任务、产品质量得不到保证、工作效率低下和开发经费严重超支,有非常多的失败项目产生。这一系列导致了软件危机的产生。
软件危机充分地暴露了软件产业在早期发展过程中存在着各种各样的问题。大容量、高速度计算机的出现,使计算机的应用范围迅速扩大,软件开发急剧增长。高级语言开始出现;操作系统的发展引起了计算机应用方式的变化;大量数据处理导致第一代数据库管理系统的诞生。软件系统的规模越来越大,复杂程度越来越高,软件可靠性问题也越来越突出。原来的个人设计、个人使用的方式不再能满足要求,迫切需要改变软件生产方式,提高软件生产率,软件危机开始爆发。
1968年,北大西洋公约组织(NATO)在联邦德国的国际学术会议创造软件危机(Software crisis)一词。而1960年代中期开始爆发众所周知的软件危机,为了解决问题,在1968、1969年连续召开两次著名的NATO会议,并同时提出软件工程的概念。
二、软件危机
• 软件开发进度难以预测
拖延工期几个月甚至几年的现象并不罕见,这种现象降低了软件开发组织的信誉。
• 软件开发成本难以控制
投资一再追加,令人难于置信。往往是实际成本比预算成本高出一个数量级。而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量,从而不可避免地会引起用户的不满。
• 用户对产品功能难以满足
开发人员和用户之间很难沟通、矛盾很难统一。往往是软件开发人员不能真正了解用户的需求,而用户又不了解计算机求解问题的模式和能力,双方无法用共同熟悉的语言进行交流和描述。
在双方互不充分了解的情况下,就仓促上阵设计系统、匆忙着手编写程序,这种"闭门造车"的开发方式必然导致最终的产品不符合用户的实际需要。
• 软件产品质量无法保证
系统中的错误难以消除。软件是逻辑产品,质量问题很难以统一的标准度量,因而造成质量控制困难。软件产品并不是没有错误,而是盲目检测很难发现错误,而隐藏下来的错误往往是造成重大事故的隐患。
• 软件产品难以维护
软件产品本质上是开发人员的代码化的逻辑思维活动,他人难以替代。除非是开发者本人,否则很难及时检测、排除系统故障。为使系统适应新的硬件环境,或根据用户的需要在原系统中增加一些新的功能,又有可能增加系统中的错误。
• 软件缺少适当的文档资料
文档资料是软件必不可少的重要组成部分。实际上,软件的文档资料是开发组织和用户的之间权利和义务的合同书,是系统管理者、总体设计者向开发人员下达的任务书,是系统维护人员的技术指导手册,是用户的操作说明书。缺乏必要的文档资料或者文档资料不合格,将给软件开发和维护带来许多严重的困难和问题。
三、软件工程基本内容
软件工程原理、软件工程过程、软件工程方法、软件工程模型、软件工程管理、软件工程度量、软件工程环境、软件工程应用、软件工程开发使用。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。
软件工程过程是指为获得软件产品,在软件工具的支持下由软件工程师完成的一系列软件工程活动,包括以下四个方面:
1、P(Plan)——软件规格说明。规定软件的功能及其运行时的限制。
2、D(DO)——软件开发。开发出满足规格说明的软件。
3、C(Check)——软件确认。确认开发的软件能够满足用户的需求。
4、A(Action)——软件演进。软件在运行过程中不断改进以满足客户新的需求。
从软件开发的观点看,它就是使用适当的资源(包括人员,软硬件资源,时间等),为开发软件进行的一组开发活动,在活动结束时输入(即用户的需求)转化为输出(最终符合用户需求的软件产品)。
软件= 程序 + 数据 + 文档
三个阶段:
定义阶段:可行性研究初步项目计划、需求分析;
开发阶段:概要分析、详细设计、实现、测试;
运行和维护阶段:运行、维护、废弃