【大学课件】软件工程 软件危机与软件工程.pptVIP

软件工程：软件危机与软件工程本课程将探讨软件工程的核心概念，从软件危机到软件工程的发展。我们将深入研究软件开发的各个阶段，以及相关的最佳实践。

软件危机的症状项目延期软件项目经常无法按时完成，导致时间和资源的浪费。成本超支实际开发成本往往远超预算，给企业带来巨大经济压力。质量低下软件产品充满bug，性能差，用户体验糟糕。维护困难软件难以修改和升级，维护成本高昂。

软件危机的原因1技术复杂性软件系统日益庞大复杂2管理不善项目管理方法落后3人员素质开发人员技能不足4需求不明用户需求不清晰或频繁变化

软件危机的后果经济损失企业因软件项目失败遭受巨大经济损失。信誉受损软件质量问题导致企业声誉下降，失去客户信任。效率低下软件缺陷严重影响企业运营效率和员工生产力。

软件工程的发展历程11968年软件工程概念首次提出，标志着软件开发的专业化开始。21970年代结构化方法兴起，改善了软件设计和编码的组织方式。31980年代面向对象技术兴起，提高了软件的可重用性和可维护性。41990年代至今敏捷开发、DevOps等新方法不断涌现，推动软件工程持续进步。

软件工程的概念定义软件工程是应用系统化、规范化、可量化的方法来开发、运行和维护软件的工程学科。目标提高软件质量，降低开发成本，缩短开发周期。特点强调过程管理、质量控制、团队协作和持续改进。

软件工程的目标高质量开发出可靠、高效、易用的软件产品。低成本通过有效管理降低开发和维护成本。按时交付在规定时间内完成软件开发和交付。客户满意满足用户需求，提供良好的用户体验。

软件工程的基本原理抽象将复杂问题简化，专注于关键特征。模块化将系统分解为独立、可管理的模块。信息隐藏隐藏模块内部细节，减少系统耦合。迭代优化通过不断改进来提高软件质量。

软件工程的主要活动1需求分析明确用户需求，定义系统功能。2系统设计设计软件架构和详细结构。3编码实现将设计转化为实际的程序代码。4测试验证进行全面测试，确保软件质量。5维护升级解决问题，增加新功能。

需求分析的重要性明确目标确保开发团队理解项目目标和用户期望。指导设计为后续系统设计和开发提供清晰指导。减少误解降低开发过程中的沟通误解和需求变更。

需求收集的方法1访谈与利益相关者进行深入交谈，了解需求和期望。2问卷调查通过结构化问卷收集大量用户反馈。3观察直接观察用户工作流程，发现潜在需求。4原型验证使用原型快速验证需求的可行性和用户接受度。

需求分析的技术用例分析通过用例描述系统与用户的交互。数据流图分析系统中的数据流向和处理过程。状态图描述系统在不同条件下的状态变化。实体关系图分析系统中的数据实体及其关系。

需求规格说明的编写1功能需求详细描述系统应具备的功能。2性能需求规定系统的性能指标和约束。3接口需求定义系统与外部环境的交互。4非功能需求包括安全性、可靠性等方面。

系统设计的重要性架构基础为整个系统提供稳固的结构基础。质量保证良好的设计是高质量软件的前提。开发效率合理的设计可显著提高开发效率。维护便利优秀的设计使未来维护更加容易。

系统结构设计的方法分层设计将系统分为不同层次，如表示层、业务逻辑层、数据访问层。模块化设计将系统分解为独立的功能模块，降低复杂度。面向服务架构设计松耦合的服务，提高系统灵活性和可扩展性。

模块设计的技术高内聚确保模块内部功能紧密相关。低耦合减少模块间的依赖，提高独立性。信息隐藏隐藏模块实现细节，只暴露必要接口。接口设计设计清晰、稳定的模块接口。

编码实现的原则可读性代码应易于阅读和理解。可维护性代码结构应便于修改和扩展。效率代码应高效运行，节省资源。可测试性代码应易于进行单元测试。

单元测试的目的验证功能确保每个代码单元功能正确。发现bug及早发现并修复代码中的错误。重构保障为代码重构提供安全保障。文档作用单元测试可作为代码使用的活文档。

集成测试的方式自底向上从低层模块开始，逐步向上集成测试。自顶向下从高层模块开始，逐步向下集成测试。三明治法结合自底向上和自顶向下的混合方式。

系统测试的策略1功能测试验证系统是否满足所有功能需求。2性能测试评估系统在各种负载下的性能表现。3安全测试检测系统的安全漏洞和防御能力。4用户体验测试评估系统的易用性和用户满意度。

软件维护的必要性1适应变化应对环境和需求的变化2修复缺陷解决运行中发现的问题3优化性能提升系统运行效率4增加功能满足新的用户需求

软件维护的类型纠错性维护修复系统运行中发现的错误和缺陷。适应性维护调整系统以适应环境变化。完善性维护改进系统性能和可维护性。预防性维护防止未来可能出现的问题。

软件配置管理的内容版本控制管理源代码和文档的不同版本。变更管理控制和跟踪系统变更的过程。构建管理管理软件的编译和部署过程。发布管理控制软件的发布和交付流程。

软件项目管理的重要性资源优化合理分配和