第五章考試要點(diǎn)
　　
　　自從1968年首次提出軟件工程一詞以來(lái)，軟件工程已成為計(jì)算機(jī)軟件的一個(gè)重要分支和研究方向。軟件工程是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，以工程化的原則和方法來(lái)解決軟件問(wèn)題的工程。其目的是提高軟件生產(chǎn)率、提高軟件質(zhì)量、降低軟件成本。

　　一、軟件工程基本概念

　　早期的軟件主要指程序。程序的開(kāi)發(fā)采用個(gè)體工作方式，開(kāi)發(fā)工作主要依賴于開(kāi)發(fā)人員的個(gè)人技能和程序設(shè)計(jì)技巧。當(dāng)時(shí)的軟件通常缺少與程序有關(guān)的文檔，軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)際成本和進(jìn)度往往與預(yù)計(jì)的相差甚遠(yuǎn)，軟件的質(zhì)量得不到保證，開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件常常不能使用戶滿意。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的需求不斷增長(zhǎng)，軟件的規(guī)模也越來(lái)越大，然而軟件開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用的迅速增長(zhǎng)。此外，由于軟件開(kāi)發(fā)時(shí)缺少好的方法指導(dǎo)和工具輔助，同時(shí)又缺少有關(guān)的文檔，使得大量已有的軟件難以維護(hù)。上述這些問(wèn)題嚴(yán)重地阻礙了軟件的發(fā)展，20世紀(jì)60年代中期，人們把上述軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)中的各種問(wèn)題稱為“軟件危機(jī)”。1968年在德國(guó)召開(kāi)的NATO會(huì)議上，首次提出了“軟件工程”一詞，希望用工程化的原則和方法來(lái)克服軟件危機(jī)。在此以后，人們開(kāi)展了軟件開(kāi)發(fā)模型、開(kāi)發(fā)方法、工具與環(huán)境的研究，提出了瀑布模型、演化模型、螺旋模型、噴泉模型等開(kāi)發(fā)模型，出現(xiàn)了面向數(shù)據(jù)流方法、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法、面向?qū)ο蠓椒ǖ乳_(kāi)發(fā)方法，以及一批CASE（computer aided software engineering）工具和環(huán)境。

　　（一） 軟件生存周期

　　如同人的一生要經(jīng)歷嬰兒期、少年期、老年期直至死亡這樣一個(gè)全過(guò)程一樣，任何一個(gè)軟件產(chǎn)品或軟件系統(tǒng)也都要經(jīng)歷軟件定義、軟件開(kāi)發(fā)、軟件維護(hù)直至被淘汰這樣一個(gè)全過(guò)程，我們把軟件的這一全過(guò)程稱為軟件生存周期。軟件定義、軟件開(kāi)發(fā)、軟件維護(hù)等階段還可分為若干個(gè)階段，每個(gè)階段相對(duì)獨(dú)立又彼此有聯(lián)系，上一階段的工作結(jié)果是下一階段工作的依據(jù)，下一階段是上一階段的進(jìn)化，它更接近于問(wèn)題的解。

　　1.軟件定義

　　軟件定義階段主要解決的問(wèn)題是待開(kāi)發(fā)的軟件要“做什么”，也就是要確定軟件的處理對(duì)象，軟件與外界的接口，軟件的功能和性能，界面以及有關(guān)的約束和限制。軟件定義階段通常可分成系統(tǒng)分析、軟件項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析等階段。
　　
　　（1）系統(tǒng)分析這里講的系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件和使用計(jì)算機(jī)的人。系統(tǒng)分析的任務(wù)是確定待開(kāi)發(fā)軟件的總體要求和適用范圍，以及與之有關(guān)的硬件、支撐軟件的要求。系統(tǒng)分析階段的參加人員有用戶、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、系統(tǒng)分析員。該階段產(chǎn)生的文檔可合并在軟件項(xiàng)目計(jì)劃階段的文檔（項(xiàng)目計(jì)劃書）中。

　　（2）軟件項(xiàng)目計(jì)劃軟件項(xiàng)目計(jì)劃的任務(wù)是確定待開(kāi)發(fā)軟件的目標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行可行性分析，并對(duì)資源分配、進(jìn)度安排等做出合理的計(jì)劃。軟件項(xiàng)目計(jì)劃階段的參加人員有用戶、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、系統(tǒng)分析員。該階段所產(chǎn)生的文檔有可行性分析報(bào)告、項(xiàng)目計(jì)劃書。

　　（3）需求分析需求分析的任務(wù)是確定待開(kāi)發(fā)軟件的功能、性能、數(shù)據(jù)、界面等要求，從而確定系統(tǒng)的邏輯模型。需求分析階段的參加人員有用戶、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人系統(tǒng)分析員。該階段產(chǎn)生的文檔有需求規(guī)約（requirements specification），習(xí)慣上稱它為需求規(guī)格說(shuō)明書。

　　2.軟件開(kāi)發(fā)

　　軟件開(kāi)發(fā)階段主要解決的問(wèn)題是該軟件“怎么做”，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，算法設(shè)計(jì)，編寫程序，測(cè)試，最后得到可交付使用的軟件。軟件開(kāi)發(fā)階段通常可分成軟件設(shè)計(jì)、編碼、軟件測(cè)試等階段。

　　（1）軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)通常還可分成概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。概要設(shè)計(jì)的任務(wù)是模塊分解，確定軟件的結(jié)構(gòu)，模塊的功能和模塊間的接口，以及全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。概要設(shè)計(jì)階段的參加人員有系統(tǒng)分析員和高級(jí)程序員，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的參加人員有高級(jí)程序員和程序員。設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的文檔有設(shè)計(jì)規(guī)約（design specification），也稱為設(shè)計(jì)說(shuō)明書，它也可分為概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書和詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書。根據(jù)需要還可產(chǎn)生數(shù)據(jù)說(shuō)明書和模塊開(kāi)發(fā)卷宗。

　　（2）編碼編碼的任務(wù)是用某種程序語(yǔ)言為每個(gè)模塊編寫程序。編碼階段的參加人員有高級(jí)程序員和程序員，產(chǎn)生的文檔有程序清單。

　　（3）軟件測(cè)試軟件測(cè)試的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，并加以糾正。軟件測(cè)試階段的參加人員通常由另一部門（或單位）的高級(jí)程序員或系統(tǒng)分析員承擔(dān)，該階段產(chǎn)生的文檔有軟件測(cè)試計(jì)劃和軟件測(cè)試報(bào)告。

　　3.軟件維護(hù)

　　軟件開(kāi)發(fā)階段結(jié)束后，軟件即可交付使用。軟件的使用通常要持續(xù)幾年甚至幾十年，在整個(gè)使用期間，都可能因?yàn)槟撤N原因而修改軟件，這便是軟件維護(hù)。引起修改軟件的原因主要有三種:一是在軟件運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了軟件中隱藏的錯(cuò)誤而修改軟件;二是為了適應(yīng)變化了的環(huán)境而修改軟件;三是為修改或擴(kuò)充原有軟件的功能而修改軟件。因此軟件維護(hù)的任務(wù)就是為使軟件適應(yīng)外界環(huán)境的變化、實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)充和質(zhì)量的改善而修改軟件。軟件維護(hù)階段的參加人員是維護(hù)人員，該階段產(chǎn)生的文檔有維護(hù)計(jì)劃和維護(hù)報(bào)告。目前，軟件生存周期各階段的劃分尚不統(tǒng)一，有的分得粗些，有的分得細(xì)些。許多場(chǎng)合軟件開(kāi)發(fā)階段都是從需求分析階段開(kāi)始的。本書中，我們也將需求分析看作為軟件開(kāi)發(fā)的開(kāi)始階段。

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