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第1章 软件工程概述 1.1软件工程的产生 软件产业发展简史 　１９６０年代美国大学开始出现授予计算机专业的学位，教人们写软件。软件产业从零开始起步，在短短的五十多年的时间里迅速发展成为推动人类社会发展的龙头产业 。 　软件对于人类而言是一个全新的东西，其发展历史不过五、六十年。人们对软件的认识经历了一个由浅到深的过程。 计算机软件发展史可分为如图1.1所示的四个阶段。 　 软件同传统的工业产品相比，有其独特的特性： （1）软件是一种逻辑产品，它与物质产品有很大的区别。 （2）软件产品的生产主要是研制，软件产品的成本主要体现在软件　　　　　　　　　　　的开发和研制上。 （3）软件在使用过程中，没有磨损、老化的问题。 （4）软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性。 （5）软件的开发主要是进行脑力劳动，至今尚未完全摆脱手工作坊式的开发方式，生产效率低，且大部分产品是“定做”的。 （6）软件是复杂的，而且以后会更加复杂。 （7）软件的成本相当昂贵。软件开发需要投入大量、高强度的脑力劳动，成本非常高，风险也大。 （8）软件工作牵涉到很多社会因素。 1.1.2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。这类问题绝不仅仅是“不能正常运行的软件”才具有的，实际上几乎所有软件都有不同程度地存在这类问题。 概括来说，软件危机包含两方面问题：其一是如何开发软件，以满足不断增长、日趋复杂的需求；其二是如何维护数量不断膨胀的软件产品。 具体地说，软件危机主要有以下表现： （1）对软件开发成本和进度的估计常常不准确。 （2）用户对“已完成”系统不满意的现象经常发生。 （3）软件产品的质量往往靠不住。“缺陷”一大堆，“补丁”一个接一个。 （4）软件的可维护程度非常之低。 （5）软件通常没有适当的文档资料。 （6）软件的成本不断提高。 （7）软件开发生产率的提高赶不上硬件的发展和人们需求的增长。 　　　之所以出现软件危机，其原因主要一方面是与软件本身的特点有关；另一方面是由软件开发和维护的方法不正确有关。 1.1.3 软件工程的定义 　　软件工程是一门研究如何用系统化、规范化、数量化等工程原则和方法去进行软件的开发和维护的学科。可以定义为：软件工程是一类设计软件的工程。它应用计算机科学、数学及管理科学等原理，借鉴传统工程的原则、方法，创建软件以达到提高质量、降低成本的目的。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、设计规范、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。软件工程学是一门指导计算机软件开发和维护的科学。 　　软件工程包括两方面内容：软件开发技术和软件项目管理。 其中，软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具和软件工程环境。软件项目管理包括软件度量、项目估算、进度控制、人员组织、配置管理、项目计划等。 1.2 软件工程的研究对象和基本原理 1.2.1 软件工程的研究的对象 　　　一般说来，软件工程包含四个关键元素：方法（methodologies）、语言（languages）、工具（tools）和过程（procedures）。软件方法提供如何构软件的技术。它包括以下内容：与项目有关的计算和各种估算，系统和软件需求分析，数据结构设计，程序体系结构，算法过程，编码，测试和维护等。软件语言用于支持软件的分析、设计和实现。随着编译程序和软件技术的完善，传统的编程语言表述能力更强、更加灵活，而且支持过程实现更加抽象的描述。软件工具是人类在开发软件的活动中智力和体力的扩展和延伸，为方法和语言提供自动或半自动化的支持。 　　　在软件工程中，软件的可靠性是软件在所给条件下和规定的时间内，能完成所要求的功能的性质。软件工程的软件可靠性理论及其评价方法，是贯穿整个软件工程各个阶段所必须考虑的问题。 　　　软件工程的目标在于研究一套科学的工程化方法，并与之相适应，发展一套方便的工具与环境，供软件开发者使用。 1.2.2 软件工程的基本原理 （1）用分阶段的生命周期计划严格管理 （2）坚持进行阶段评审 （3）实行严格的产品控制 （4）采纳现代程序设计技术 （5）结果应能清楚地审查 （6）开发小组的人员应少而精 （7）承认不断改进软件工程实践的必要性 　　　遵从上述六条基本原理，就能够较好地实现软件的工程化生产。但是，它们只是对现有的经验的总结和归纳，并不能保证赶上技术不断前进发展的步伐。 1.3 软件的生存期及常用的开发模型 1.3.1 软件的生存期 　　　从某个待开发软件的目的被提出并着手实现，直到最后停止使用的这个过程，一般称之为软件生存期。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