哈工大《软件工程》全套课件完整版(全).ppt
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1、2024/5/11 周六软件工程软件工程 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍Software Engineering 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六 在一些人眼里,今天的软件开发似乎已 成为简单的事情,已有不少很好的开发工 具和软件库,软件开发人员训练有素,都强 烈渴望去编写很酷的软件,可以在几天的时 间里编写出一个相当复杂的软件。但是为什么 有一些软件能够得到用户的喜欢,而另一些 则不能?为什么有些软件能够在市场上成功 ,而有些则受到冷落?由此可见,开发软件 并不一定难,难就难在如何开发有用的软件。微软凌小宁博士 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/
2、5/11 周六 我最大的心得是,一个产品一定要找到能够真正适用的场合,不能只是为了技术而从事技术为了研究而进行研究,却不管用户对你所研究的技术和产品有没有需求。否则,无论你的技术是多么优秀,多么先进,恐怕你的产品在市场上都无法获得成功。微软张益肇博士 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六 软件工程是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程。通过本课程的学习,使学生掌握系统的软件开发理论、技术和方法,使用正确的工程方法开发出成本低、可靠性好并在机器上能高效运行的软件,为今后从事软件开发和维护打下坚实的基础。课程的性质、目的与任务课程的性质、目的与任务 哈哈尔尔滨滨工工业业大
3、大学学 韩静萍2024/5/11 周六 本课程比较全面、系统地介绍软件工程的概念、技术与方法。主要内容包括:软件工程概述、软件生存周期及软件需求分析、软件设计方法、软件测试技术等。通过本课程的学习,使学生能真正的从中了解软件开发的整个过程。为了让学生真正得以实践,结合实际软件开发项目,让学生从问题定义开始,经过可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码直到最后要对自己开发的软件还要进行测试,这样一个软件开发过程,从而使学生掌握软件开发的基本技能。课程主要内容课程主要内容 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六学习本课程的基本要求学习本课程的基本要求 本课程是继程序设计
4、课程之后,对提高学生软件开发能力有重要作用的一门课程。要求学生在学习本课程前应掌握信息管理系统、数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计以及程序设计方法论。通过本课程的学习,为学生后期的毕业设计环节奠定了良好的基础。哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六章学时章学时章学时章学时123494132补充2421021442284122总学时 46=38(讲授)+8(课程设计)各 章 学 时 安 排 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六第一章第一章 软件工程概述软件工程概述水利工程建筑工程机械工程 软件工程软件工程软件工程软件工程 本章将对软件的地位和
5、作用、软件的特点、软件 的发展、软件的危机以及软件工程学科的形成、软件 生期等方面的问题和基本概念传统工程新兴工程气象工程生物工程 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六1.1 软件的概念与特点软件的概念与特点1、软件softwaresoft+ware软制品(软体)软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分。它包括程序、数据及其相关文档的完整集合。哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六2、软件特点.软件是一种逻辑实体,而不是具体的物理实体.软件的生产与硬件不同 .在软件的运行和使用期间,没有硬件那样的机械 磨损,老化问题磨合调整磨损用坏修改点实际曲线
6、理想曲线硬件失效率曲线时间失效率时间失效率软件失效率曲线 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六.软件的成本相当昂贵软件技术的发展落后于需求时间软件复杂性软件需求差距软件技术硬、软件成本比例的变化年份成本%软件软件1950197019851995硬件硬件 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六3、软件的分类1 1、按软件的、按软件的、按软件的、按软件的功能功能功能功能进行划分进行划分进行划分进行划分系统软件支撑软件应用软件 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六支撑软件一般类型一般类型一般类型一般类型:文本编辑程序文本编辑程序文
7、本编辑程序文本编辑程序 文本格式化程序文本格式化程序文本格式化程序文本格式化程序支持需求分析支持需求分析支持需求分析支持需求分析:PSL/PSA PSL/PSA问题描述语言问题描述语言问题描述语言问题描述语言 关系数据库管理系统关系数据库管理系统关系数据库管理系统关系数据库管理系统支持设计支持设计支持设计支持设计:图形软件包图形软件包图形软件包图形软件包 结构化流程图绘图程序结构化流程图绘图程序结构化流程图绘图程序结构化流程图绘图程序支持测试支持测试支持测试支持测试:静态分析器静态分析器静态分析器静态分析器 测试覆盖检验程序测试覆盖检验程序测试覆盖检验程序测试覆盖检验程序支持实现支持实现支持实
8、现支持实现:编辑程序编辑程序编辑程序编辑程序 连接编辑程序连接编辑程序连接编辑程序连接编辑程序支持管理支持管理支持管理支持管理:标准检验程序标准检验程序标准检验程序标准检验程序 库管理程序库管理程序库管理程序库管理程序 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六2 2、按软件的、按软件的、按软件的、按软件的规模规模规模规模进行划分进行划分进行划分进行划分 按开发软件所需的 人力、时间以及完成的 源代码行数。类别参加人数研制期限产品规模(源代码行数)微型微型微型微型小型小型小型小型中型中型中型中型大型大型大型大型甚大型甚大型甚大型甚大型极大型极大型极大型极大型1 11 12-5
9、2-55-205-20100-1000100-10002000-50002000-50001-41-4周周周周1-61-6周周周周1-21-2年年年年2-32-3年年年年4-54-5年年年年5-105-10年年年年约约约约500500行行行行 约约约约20002000行行行行 5000-500005000-50000行行行行5 5万万万万-10-10万行万行万行万行100100万行万行万行万行10001000万行万行万行万行 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六 3 3、按软件、按软件、按软件、按软件开发开发开发开发划分划分划分划分软件项目开发软件产品开发 哈哈尔尔滨滨
10、工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六1.2 软件工程的概念及范畴软件工程的概念及范畴 1、“软件工程”-Software Engineering 于1968年 NATO 组织在德国召开的一次会议上提出 是把软件当作一种工业产品,要求是把软件当作一种工业产品,要求是把软件当作一种工业产品,要求是把软件当作一种工业产品,要求 “采用工程化的采用工程化的采用工程化的采用工程化的 原理与方法对软件进行计划、开发和维护原理与方法对软件进行计划、开发和维护原理与方法对软件进行计划、开发和维护原理与方法对软件进行计划、开发和维护 ”。哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六
11、软件工程学 软件开发技术 软件工程管理 软件开发方法学 软件工具 软件工程环境 软件工程管理学 软件经济学-软件工程学的范畴 2、软件工程学 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六 Wake up every day with a feeling of passion for the different technology will make in peoples Life.微软企业文化宗旨部分内容 每天醒来的时候,要对技术给生活造成的改变 始终拥有一份 激情。哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六程序 3、软件的演变(即从传统软件开发到现代软件开
12、发)软件软件产品传统软件开发现代软件开发 1975 1989 2000 0.00016240营业额增长曲线 80 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六1.3 软件生存周期软件生存周期把软件从产生、发展到成熟、直至衰亡为止(SW life cycle)哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六特点:上一阶段的变换结果 是下一阶段的变换的 输入,相邻两个阶段 具有因果关系,紧密 相联。需求分析需求分析问题定义问题定义可性行研究可性行研究计划计划时期时期概要设计概要设计详细设计详细设计编编 码码 测测 试试开发开发时期时期运行与维护运行与维护运运 行行时时
13、期期软件生存周期模型(瀑布模型 Waterfall Model)哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六原型模型(Prototype Model)加工原型原型原型:是指模拟某种产品的原始模型快速分析和设计建造原型客户评价原型1、原型系统仅包括未来系统的 主要功能,以及系统的重要 接口。2、为了尽快向用户提供原型,开发原型系统时应尽量使用 能缩短开发周期的语言和工 具。哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六 第二章第二章 问题的定义与可性行研究问题的定义与可性行研究 当我们在着手做任何一件工作以前,必须明确工作的性质、任务,制定完成任务的计划,这是非常必
14、要的。同样对于软件产品的开发,显然也应该解决好这样类似的问题,明确该软件产品开发的任务,以及完成任务的价值从而制定出完成任务的计划。那么问题的定义和可性行研究就是制定软件系统的计划的第一步。所以在软件工程中把这一步称为 计划时期 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六开始问题定义可性行研究 可行否?项目实施计划终止项目的建议结束Y计划时期的工作流程图N 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六Who 为谁设计,用户是谁?What 要解决哪些问题?Why 为什么要解决这些问题 3W Win CE1.0 有用的软件有用的软件 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学
15、韩静萍2024/5/11 周六2.1 现状调查和问题的定义现状调查和问题的定义 目的目的:弄清楚用户要求计算机解决什么问题弄清楚用户要求计算机解决什么问题任务任务:编写系统目标与规范说明书编写系统目标与规范说明书 系统目标与规范说明书系统目标与规范说明书1 1、项目:教材销售系统、项目:教材销售系统2 2、问题:人工销售教材手续繁琐,容易出错、问题:人工销售教材手续繁琐,容易出错3 3、项目目标:建立一个高效率、无差错的计算机教材销售系统、项目目标:建立一个高效率、无差错的计算机教材销售系统4 4、项目范围:利用现有的计算机,软件开发费用不得超过、项目范围:利用现有的计算机,软件开发费用不得超
16、过20002000元元5 5、初步想法:建议在系统中增加对缺书的统计与采购功能、初步想法:建议在系统中增加对缺书的统计与采购功能6 6、可性行研究:建议进行大约、可性行研究:建议进行大约1010天的可性行研究,且研究费用不超过天的可性行研究,且研究费用不超过500500元元 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六2.2 可行性研究与论证可行性研究与论证 1、经济可行性:进行成本效益分析,评估项目的开发成本。基于计算机系统的成本由四部分组成1、购置软、硬件及有关设备费用2、系统开发费用3、系统安装和维护费用4、人员培训费用费用其论证的焦点是:围绕着对系统开发的价值价值进行论
17、证 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六举例:关于开发CAD系统的软件开发成本及效益分析 1 2 3 4 5 年604020 0成本-效益(万元)该系统节省经费该系统成本盈亏平衡点投资回收期-成本及效益分析图 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六2、技术可行性:对系统的性能、可靠性、可维护性以及生产率等方面的信息进行评价。通过技术可行性的分析,将为新系统提交技术可行性评估。以指明为完成系统的功能和性能需要什么技术?需要哪些材料、方法、算法、或者过程等 技术可行性分析方法-数学模型和优化技术、概率和统计、排队论、控制论等方法。哈哈尔尔滨滨工工业业大
18、大学学 韩静萍2024/5/11 周六可行性论证报告1、系统概述2、可行性分析3、拟订开发计划4、结论意见 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六2.3 可行性分析所需工具可行性分析所需工具(系流程图与系统结构图)1、系统流程图:是用来描述系统物理模型的一种传统工具。流程符号含 义流程符号含 义数据加工符号换页连接 输入/输出符号磁带符号连接点符号文档符号人工操作多文档符号 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六流程符号含 义流程符号含 义显示器或终端机控制流符号磁盘机或数据库流程开始与结束 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周
19、六 举例库存清单系统流程图库存清单程序库存清单程序定货报告定货报告事务事务定货信息定货信息结束结束报告生成程序报告生成程序零件库零件库 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六人工销售教材 流程图结束结束结束结束学生学生学生学生申请购申请购申请购申请购书书书书 购书证明购书证明购书证明购书证明检索教材检索教材检索教材检索教材帐本是帐本是帐本是帐本是否有该否有该否有该否有该教材教材教材教材购书单购书单购书单购书单开购书发开购书发开购书发开购书发票和购票和购票和购票和购书单书单书单书单购书发票购书发票购书发票购书发票到书库到书库到书库到书库领书领书领书领书 哈哈尔尔滨滨工工业业
20、大大学学 韩静萍2024/5/11 周六计算机售书系统流程图结束结束结束结束学生学生学生学生购书发票购书发票购书发票购书发票到书库到书库到书库到书库领书领书领书领书 购书单购书单购书单购书单终端终端终端终端审查并审查并审查并审查并开发票开发票开发票开发票1 11-1-学生各学期用书数据库学生各学期用书数据库学生各学期用书数据库学生各学期用书数据库购书单购书单购书单购书单2 2 2-2-教材存量数据库教材存量数据库教材存量数据库教材存量数据库 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六练练练练习习习习 设某城市招干考试成绩统计系统。设某城市招干考试成绩统计系统。考生分三个专业,
21、不同专业考试科目不同:考生分三个专业,不同专业考试科目不同:法律专业法律专业-考政治、语文、法律考政治、语文、法律 行政专业行政专业-考政治、语文、行政考政治、语文、行政 财经专业财经专业-考政治、语文、财经学考政治、语文、财经学 每个考生在报名时登记姓名、地址、年龄和报考专业。报每个考生在报名时登记姓名、地址、年龄和报考专业。报 名后招干办公室根据专业考生专业及地址在市区或郊区来编排名后招干办公室根据专业考生专业及地址在市区或郊区来编排 准考证号码和考场。考生参加考试后,输入每个考生的各门课准考证号码和考场。考生参加考试后,输入每个考生的各门课 程的成绩,并统计出每个考生三门课程的总成绩。按
22、准考证号程的成绩,并统计出每个考生三门课程的总成绩。按准考证号 的顺序打印出考生考试成绩单,分发给每个考生。各专业分别的顺序打印出考生考试成绩单,分发给每个考生。各专业分别 将考生按成绩总分从高到低的次序排序,以便决定录取名单。将考生按成绩总分从高到低的次序排序,以便决定录取名单。请画出由下列文字描述的系统流程图请画出由下列文字描述的系统流程图 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六2、系统结构图:系统工程师用结构摸板开发的系统模型用户界面处理用户界面处理用户界面处理用户界面处理输输输输入入入入处处处处理理理理维护和自测试维护和自测试维护和自测试维护和自测试处理和控制功能
23、处理和控制功能处理和控制功能处理和控制功能输输输输出出出出处处处处理理理理-结构摸板-哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六-传输线的分类系统 3、系统结构环境图(ACD-Architecture Context Diagram):ACD 可用于描述实现系统与系统运行环境之间的信息边界。哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六传输线分类系统条形码阅读器传输线分配站操作员分配站操作员分类机构主 机条形码线速指示器分路命令格式化报告数据查询查询及报告诊断数据-传输线分类系统的 ACD 图处理与控制功能区外部实体 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024
24、/5/11 周六 ACD 的层次结构ABC 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六作作作作请画出学生成绩管理系统的 ACD 图 业业业业 哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六 第第3 章章 软件需求分析软件需求分析 软件需求分析是软件开发早期的一个重要阶段。它在问题定义和可行性研究阶段之后进行。需求分析的基本任务是软件人员和用户一起完全弄清用户对系统的确切要求。这是关系到软件开发成败的关键步骤,也是整个系统开发的基础。软件需求分析阶段要求用 需求规格说明书(SRS)来表达用户对系统的要求。规格说明书可用文字方式表示,也可用图形表示。本章将介绍需求分
25、析的任务、步骤、需求分析方法任务、步骤、需求分析方法任务、步骤、需求分析方法任务、步骤、需求分析方法(面向数据流图分析方法、面向对象的分析方法)。哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学 韩静萍2024/5/11 周六一、确定目标系统的具体要求一、确定目标系统的具体要求一、确定目标系统的具体要求一、确定目标系统的具体要求1 1 1 1、确定系统的运行环境要求、确定系统的运行环境要求、确定系统的运行环境要求、确定系统的运行环境要求2 2 2 2、系统的性能要求、系统的性能要求、系统的性能要求、系统的性能要求 3 3 3 3、系统功能、系统功能、系统功能、系统功能 3.1 需求分析的任务需求分析的任务 硬件环
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