第1章-软件工程与软件设计.ppt

1.5 软件体系结构 软件设计是从软件需求到软件实现的活动，它把各种软件需求转换为能直接实现的软件结构 软件需求与软件设计之间存在难以逾越的鸿沟，如何有效的将软件需求软化为相应的设计？ 软件需求——？——软件设计——软件实现 —软件体系结构 1.5 软件体系结构 软件体系结构的定义 软件体系结构是软件系统的结构，包含软件元素、软件元素外部可见的属性以及这些软件元素之间的关系； 软件体系结构是软件系统的基本组织、包含构件、构件之间、构件与环境之间的关系，以及相关的设计与演化原则； 软件体系结构是程序或系统中组件的结构、组件之间的相互关系、设计的基本原则以及随时间进化的指导方针； 1.5 软件体系结构 软件体系结构的发展历程 “无体系结构”设计阶段 萌芽阶段 以汇编语言进行小规模应用程序开发为特征 以描述系统的高层抽象结构为中心，不关心具体的建模细节，划分了体系结构模型与传统软件结构的界限，该阶段以Kruchten提出的“4+1”模型为标志 出现了从不同侧面描述系统的结构模型，以UML为典型代表。 出现了程序结构设计主题，以控制流图和数据流图构成软件结构为特征 高级阶段 初期阶段 1.5 软件体系结构 软件体系结构的内容 软件体系结构的描述： 软件体系结构描述语言 软件体系结构的设计方法 软件体系结构的分析方法 软件体系结构的复用 本章完 软件设计与体系结构 主讲教师： * 第1章　软件工程与软件设计 1.1 软件工程 1.2 软件生存周期 1.3 软件开发过程模型 1.4 软件设计 1.5 软件体系结构 1.6 小结 第1章　软件工程与软件设计 以计算机为核心的信息社会 软件是信息化的灵魂 以工程化方法和思想开发软件 软件设计是软件开发过程中的核心活动之一 1.1软件工程 软件危机：在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题 软件设计：计算机软件发展到一定阶段，为了应对软件危机 计算机软件=程序+数据+文档 计算机软件是逻辑和智力产品，不是物理产品 1.1软件工程 软件的应用领域和分类 系统软件 实时软件 嵌入式软件 科学和工程计算软件 事物务理软件 人工智能软件 个人计算机软件 1.1软件工程 软件危机 软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 即包含两方面的问题： (1)如何开发软件 (2)如何维护软件 软件危机的原因 软件产品生产效率较低 软件供需失衡 用户需求不明确 整个软件开发过程缺乏正确的理论指导 软件产品的规模越来越大 软件产品开发的复杂度越来越高 1.1软件工程 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； 将系统的、规范的、可度量的工程化方法应用于软件开发、运行和维护的全过程及上述方法的研究； 是用工程、科学和数学的原则与方法研制、维护计算机软件的有关技术和管理方法； 软件工程要素：方法、工具、过程 方法：为软件开发提供了“如何做”的技术，是完成软件工程项目的技术手段 工具：人类在开发软件的活动中智力和体力的扩展和延伸，为软件工程方法提供自动或半自动的软件支持环境 过程：将方法和工具综合起来以达到合理、及时地进行软件开发的目的 1.1软件工程 软件工程的目标和原则 在给定成本、进度的前提下，开发出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可复用性、可适应性、可移植性、可跟踪性并满足用户需求的软件产品。 抽象、信息隐藏、模块化、局部化、一致性、完全性、可验证性 目标 可修改性 有效性 可靠性 可理解性 可维护性 可复用性 可适应性 可移植性 可追踪性 基本目标： 付出较低的开发成本 达到要求的软件功能 取得较好的软件性能 开发的软件易于移植 需要较低的维护费用 能按时完成开发工作 及时交付使用 软件工程的目标是提高软件的质量与生产率，最终实现软件的工业化生产。 软件工程的原则 抽象 采用分层次抽象，自顶向下、逐层细化的办法控制软件开发过程的复杂性 信息隐蔽 将模块设计成“黑箱”，实现的细节隐藏在模块内部，不让模块的使用者直接访问。这就是信息封装，使用与实现分离的原则 模块化 如 C 语言程序中的函数过程，C++ 语言程序中的类。模块化有助于信息隐蔽和抽象，有助于表示复杂的系统。 软件工程的原则 局部化 要求在一个物理模块内集中逻辑上相互关联的计算机资源，保证模块之间具有松散的耦合，模块内部具有较强的内聚。这有助于控制解的复杂性 确定性 软件开发过程中所有概念的表达应是确定的、无歧义性的、规范的。 一致性 整个软件系统的各个模块应使用一致的概念、符号和术语。程序内部接口应保持一致。软件和硬件、操作系统的接口应保持一致。系统规格说明与系统行为应保持一致。用