《软件工程全》课件

软件工程学本课件旨在深入介绍软件工程学的基础知识、核心概念和实践方法通过学习本课件，您将掌握软件开发流程、设计原则、测试策略和项目管理等关键技能，为成为一名优秀的软件工程师奠定坚实基础课程简介软件工程概述课程目标课程内容软件工程是将系统化的、规范化的、帮助学生掌握软件开发的基本理论和课程涵盖软件工程的各个方面，包括可量化的途径应用于软件的开发、运方法，培养学生的软件设计、开发、软件开发过程、需求分析、系统设计营和维护测试和维护能力、编码、测试、维护等软件工程的定义系统化、规范化和可量化的以计算机科学为基础遵循科学的原理和方法软件工程是一门工程学科，它采用工程它借鉴了其他工程学科的知识和经验，软件工程强调规范化的流程、文档和测化的原则来设计、开发、维护和管理软以提高软件开发的效率和质量试，以确保软件的可靠性和可维护性件软件工程的发展历程早期阶段1年代，计算机技术刚刚出现，软件开发主要依靠个人经验，没有正式的工程方法1940软件危机时代2年代，软件开发规模和复杂度急剧上升，出现软件危机1960“”软件工程诞生3年代，软件工程的概念应运而生，提出以工程化的思维和方法来开发软件1970面向对象时代4年代，面向对象编程思想兴起，改变了软件开发的模式1980现代软件工程5年代至今，软件工程不断发展，包括敏捷开发、云计算、大数据等新技术2000软件工程的特点系统性工程性复杂性演化性软件开发是一个系统化的过软件工程借鉴了传统工程的软件系统通常包含大量模块软件需求会随着时间不断变程，需要遵循一系列的步骤思想和方法，注重规范化、和功能，其逻辑关系复杂化，软件系统需要不断演化和方法每个阶段都有明确标准化和可重复性通过采软件开发人员需要具备良好以适应新的需求软件工程的目标和产出，并依赖于前用工程化的方法，提高软件的抽象思维能力，才能理解需要提供灵活的开发方法和一阶段的成果开发效率和质量和处理复杂的系统工具，支持软件的持续改进软件生命周期需求分析确定软件功能、性能、接口和约束等需求，明确用户对软件系统的期望系统设计基于需求分析的结果，设计软件系统的体系结构、模块划分、数据结构、算法等编码实现根据设计文档，使用编程语言将设计方案转换为可执行的代码，并进行代码测试和调试测试对软件进行系统测试、集成测试、单元测试等，确保软件功能正常、性能良好、质量可靠维护软件发布后，对软件进行修复、更新、增强等维护工作，确保软件持续运行需求分析需求分析是软件工程中至关重要的环节，决定软件项目的成败需求收集1从用户、客户和相关方收集需求信息，并进行整理和分析需求分析2对收集到的需求信息进行深入分析，确定软件系统功能和性能要求需求文档3将分析结果整理成需求规格说明书，作为后续开发的依据需求验证4通过评审和测试等方式，验证需求文档的准确性和完整性系统设计需求分析1软件需求确定架构设计2软件架构设计详细设计3模块设计数据设计4数据库设计系统设计是软件开发的重要阶段，确保软件的正确性和可行性系统设计根据需求分析结果进行，设计软件架构、模块、数据等，为编码实现打下基础编码实现代码编写根据系统设计文档，将设计转换成具体的代码，实现软件的功能代码规范遵循团队编码规范，提高代码可读性和可维护性，确保代码质量代码测试对编写的代码进行单元测试，确保代码能够正常运行，并满足设计要求代码集成将代码集成到整个系统中，进行系统测试，确保代码与其他模块的兼容性测试单元测试1单元测试验证代码模块功能是否满足预期测试人员需要编写测试用例，并运行程序进行测试集成测试2集成测试验证模块之间交互是否正常，并确保系统各部分能协同工作系统测试3系统测试验证整个系统是否满足用户需求，并确保软件符合设计目标和规范验收测试4验收测试由用户进行，验证软件是否满足其需求和期望，最终决定是否接受软件维护纠错性维护1修复软件缺陷适应性维护2适应环境变化完善性维护3改进性能和功能预防性维护4降低未来风险软件维护是指在软件交付使用后，为了改正错误，改进性能，适应环境变化或满足新的需求而进行的修改和升级工作项目管理团队协作时间规划协调团队成员，有效沟通，共同完成项目目制定合理时间表，分配任务，控制进度标资源管理风险控制控制项目成本，优化资源分配，确保项目效识别项目风险，制定应对措施，降低风险影益响软件过程模型软件开发流程软件开发方法

1.

2.12软件过程模型定义软件开发的步骤和活动模型指导软件开发过程，帮助团队协作模型类型适用场景

3.

4.34常见模型包括瀑布模型、迭代模型和敏捷模型选择合适的模型取决于项目的规模、复杂性和需求变化情况瀑布模型阶段式开发顺序执行文档驱动将软件开发过程划分为多个阶段，每个每个阶段必须在上一阶段完成后才能开每个阶段都会产生大量文档，用于记录阶段完成特定的任务始，严格按照顺序执行项目信息，保证开发过程的规范增量模型分阶段开发逐步交付降低风险增量模型将软件开发分成多个增量，每个增量可以独立运行，并逐步交付用户可以早期反馈，降低开发风险每个增量包含一个或多个功能给用户螺旋模型规划阶段风险分析阶段

1.

2.12定义目标、可行性分析、制识别风险、评估风险、制定定项目计划应对策略开发阶段评估阶段

3.

4.34进行系统设计、编码、测试对开发结果进行评估，决定下一步行动敏捷方法迭代式开发持续集成客户参与敏捷方法强调迭代式开发，敏捷方法鼓励持续集成，即敏捷方法强调客户参与，鼓将项目分解成小的迭代周期频繁地将代码集成到主干分励客户积极参与开发过程，，并在每个迭代周期内进行支中，并进行自动化测试，提供反馈和指导需求分析、设计、开发、测确保代码质量客户参与可以确保软件满足试，快速发布可工作软件版持续集成可以帮助团队及时客户需求，提高客户满意度本发现问题，提高软件质量迭代式开发可以帮助团队及时调整方向，减少风险软件质量保证质量目标确保软件满足用户需求，并满足性能、可靠性、安全性和可维护性的标准质量控制实施测试、审查和评审以确保软件符合质量标准质量管理建立和实施系统化的质量管理流程，以持续改进软件质量软件配置管理版本控制变更管理跟踪软件代码和文档的更改管理对软件系统的变更请求记录每个版本的变化，方便回溯和恢复评估变更的影响，进行风险评估防止意外修改或丢失代码确保变更的实施和验证软件项目管理计划与控制风险管理制定项目计划，确定项目目标识别项目风险，评估风险影响，分配资源，控制项目进度和，制定应对措施，降低风险成本沟通与协调质量管理建立有效的沟通渠道，协调项确保项目质量，制定质量标准目团队，及时解决问题，进行质量控制，持续改进质量软件项目计划计划制定1确定项目目标、范围、时间表和预算资源分配2分配人员、设备和资金等资源进度跟踪3监控项目进度，及时调整计划风险管理4识别、分析和应对项目风险软件项目计划是软件开发的重要环节，它为项目提供方向和指引，确保项目顺利进行计划制定阶段需要明确项目目标、范围和预期成果，并制定详细的执行步骤和时间安排资源分配环节则需要根据项目需求，合理分配人员、设备和资金等资源，确保项目资源充足在项目进行过程中，需要进行进度跟踪，及时发现问题并进行调整同时，也要做好风险管理，识别并应对可能出现的风险软件风险管理风险识别1识别潜在风险风险分析2评估风险影响风险应对3制定应对措施风险监控4跟踪风险变化风险管理是软件工程的重要组成部分有效的风险管理可以降低项目失败的风险，提高项目成功的可能性软件成本估算软件成本估算在软件开发过程中至关重要，它有助于确定项目的预算，分配资源并控制风险功能点分析1通过评估软件功能的复杂度来估算成本代码行估算2根据代码行数来估算成本，适用于结构化编程专家估算3依靠经验丰富的软件工程师的专业判断来估算成本类比估算4通过参考类似项目的成本数据来估算当前项目的成本软件工程工具代码编辑器测试工具版本控制工具项目管理工具代码编辑器用于编写和编辑测试工具用于测试软件的功版本控制工具用于管理软件项目管理工具用于规划、跟软件代码，提供语法高亮、能和性能，发现软件缺陷并代码的版本，记录代码变更踪和管理软件项目，提高项代码自动补全等功能，提高提高软件质量历史，方便协同开发和代码目效率和协作开发效率回滚需求工程需求收集1与用户沟通，收集需求信息，例如功能需求、性能需求、安全需求、用户界面需求等访谈•问卷调查•用例建模•需求分析2分析用户需求，确保需求完整、一致、可行，并建立需求规格说明书需求建模•需求验证•需求优先级排序•需求管理3跟踪需求变更，确保需求始终满足项目目标，并维护需求文档需求变更控制•需求版本管理•需求追踪•架构设计确定系统架构确定系统整体结构、组件和模块之间的关系，包括数据流、控制流和通信方式选择技术栈根据系统需求和技术可行性，选择合适的编程语言、数据库、框架和开发工具设计用户界面设计用户友好、直观且符合用户需求的界面，并确保界面与系统功能相匹配设计数据模型设计数据库结构、数据类型和关系，并确保数据的完整性和一致性编写设计文档详细记录系统架构设计、技术选型、数据模型和用户界面设计，为开发人员提供清晰的指导软件重构代码优化改善代码结构，提高可读性，降低维护成本性能提升优化算法，减少资源消耗，提高软件运行效率安全性增强修复漏洞，增强代码安全性，抵御攻击扩展性提升改进设计，使软件更易于扩展，适应未来需求变化软件测试技术白盒测试黑盒测试

1.

2.12测试人员可以直接访问代码，测试代码逻辑和分支覆盖率测试人员不了解代码内部，只关注软件功能是否符合需求灰盒测试集成测试

3.

4.34结合白盒和黑盒测试，在理解代码内部结构的基础上进行功将多个模块组合在一起进行测试，验证模块之间是否能正确能测试交互软件度量和指标代码复杂度质量指标度量代码的复杂程度，例如圈复杂度、行数评估软件质量，例如缺陷密度、代码覆盖率等、测试用例数量进度指标成本指标衡量项目进度，例如完成的任务数量、代码跟踪项目成本，例如人力成本、开发成本、提交频率、关键里程碑完成时间维护成本等软件工程伦理专业性责任感诚信社会责任软件工程师应具备高水平的工程师应对自己的工作负责软件工程师应诚实守信，对工程师应意识到软件对社会专业技能，遵循行业标准，，确保软件质量和安全性，用户和客户坦诚相待，并遵的影响，努力开发有益于社并不断提升自身能力并保护用户隐私守相关法律法规会的软件，避免开发可能造成负面影响的软件。