【大学课件】软件工程 软件危机与软件工程

软件工程软件危机与软件-工程本课程将带领您深入探讨软件工程领域，从软件危机的历史背景开始，学习如何应对软件开发过程中的挑战，掌握软件工程的核心概念和实践方法，最终成为一名优秀的软件工程师软件危机的探讨什么是软件危机软件危机的表现在计算机软件开发和维护过程中，由于软件规模越来越大，复杂软件开发成本和进度难以控制，软件质量难以保证，软件难以维程度越来越高，软件开发的效率越来越低，质量越来越差，难以护，软件无法满足用户需求，软件开发周期过长，软件开发团队满足用户需求，从而导致一系列问题的出现，被称为软件危机缺乏有效的管理软件危机的背景随着计算机技术的发展，软件需求快速增长，软件规模不断扩大，复杂度也随之提高同时，软件开发人员经验不足，缺乏有效的软件开发方法和工具，导致软件开发效率低下，质量难以保证软件危机表现为开发周期长、成本超支、质量低下、难以维护等问题，严重阻碍了计算机应用的普及和发展因此，迫切需要一种新的软件开发方法来解决软件危机软件危机的症状项目延期预算超支开发时间超过预期，导致项目无开发成本高于预期，导致项目成法按时交付本无法控制软件质量低下用户满意度低软件存在大量缺陷，导致软件功软件无法满足用户需求，导致用能无法正常实现，或难以维护户对软件不满意软件危机的根源软件系统越来越复杂，设计和维护变开发周期过长，进度难以控制，导致得困难产品滞后缺乏有效的沟通和协作，导致代码质成本控制不当，项目预算超支，造成量下降经济损失软件工程的提出1969年20世纪60年代弗雷德·布鲁克斯发表了《没有银弹》一文，探讨软件工程的本质和挑战随着计算机技术的发展，软件开发面临巨大挑战，出现软件危机1231968年北大西洋公约组织NATO举办了第一届软件工程会议，标志着软件工程学科的诞生软件工程的定义系统化工程原则软件工程是一个系统化的、有组它应用工程的原则和方法，确保织的方法，用于开发、维护和管软件系统的质量、可靠性和效率理软件系统目标软件工程的最终目标是生产出高质量的软件，满足用户需求并满足预期的性能软件工程的特点团队合作系统化工程质量保证软件开发是一个复杂的系统工程，需要多学软件工程强调系统性、规范性、标准化，将软件工程的目标是开发出高质量、可靠、可科团队协作完成软件开发视为一个完整的工程过程维护的软件系统软件工程的发展历程早期阶段1940s-1960s软件开发主要依靠个人能力和经验，缺乏规范和方法，导致软件质量参差不齐，开发效率低下软件危机阶段1960s-1970s随着软件规模和复杂度的增加，软件开发面临着巨大的挑战，软件质量问题频发，开发成本居高不下软件工程阶段1970s至今人们开始认识到软件开发需要科学的方法和规范，软件工程应运而生，旨在解决软件危机，提高软件质量和开发效率现代软件工程随着技术的不断发展，软件工程也与时俱进，不断发展新的理论和方法，例如敏捷开发，云计算，大数据等软件工程的基本活动需求分析系统设计理解用户需求，并将其转化为软根据需求规格说明书，设计软件件需求规格说明书的体系结构、模块划分、数据结构等程序编码测试维护将设计文档转化为可执行的代码对软件进行系统测试、集成测试，并进行单元测试和验收测试，并进行软件维护需求分析收集需求1通过与用户沟通、调查、分析等方法，收集并整理用户的需求信息分析需求2对收集到的需求进行分析、整理、筛选，确定用户的真正需求编写需求文档3将分析后的需求以文档形式记录下来，以便于开发人员理解和实施系统设计需求分析1确定系统功能、性能和约束架构设计2定义系统整体结构和组件详细设计3设计每个组件的具体实现细节系统设计是软件工程的核心阶段，将需求转化为可实现的系统方案程序编码代码编写1将设计文档转化为可执行的代码代码规范2遵循统一的编码标准和风格代码测试3进行单元测试以确保代码质量代码优化4提高代码效率和可读性测试维护测试阶段1验证软件功能与预期一致维护阶段2修复软件缺陷，提升性能持续迭代3不断改进软件质量软件生命周期模型定义目的12软件生命周期模型描述了软件提供一个框架，帮助团队管理开发过程中的一系列步骤软件开发流程，确保软件质量和效率类型3不同的模型适用于不同的项目类型和需求瀑布模型顺序性文档驱动阶段划分瀑布模型是一个线性的过程，每个阶段都瀑布模型强调文档的重要性，每个阶段都瀑布模型将软件开发过程划分为多个阶段必须在下一个阶段开始之前完成必须产生相应的文档，例如需求规格说明，每个阶段都有明确的输入和输出书、设计文档、测试用例等等增量模型将软件系统分解成若干个增量组件每个增量组件都可独立运行逐步交付可工作的软件系统螺旋模型风险驱动迭代开发用户参与螺旋模型强调风险分析，在每个阶段都进行通过螺旋状的迭代过程，逐步构建软件，并螺旋模型鼓励用户参与到开发过程中，及时风险评估和控制，以降低软件开发过程中的不断完善和改进反馈意见，确保软件满足实际需求风险敏捷开发迭代开发客户参与敏捷开发通过短周期的迭代，逐敏捷开发强调客户的持续参与，步实现功能，并快速适应需求变确保软件开发方向与需求一致更团队合作敏捷开发倡导团队成员之间密切合作，共同解决问题，提高效率软件开发过程中的问题进度延误成本超支项目进度难以预测，导致延期交付资源分配不合理，超出预算质量问题沟通障碍软件缺陷难以完全消除，影响用户体团队成员之间沟通不畅，导致误解和验冲突进度与成本控制时间管理资源分配12制定详细的时间表，跟踪项目优化人员、资金和材料的分配进度，并根据需要进行调整，以确保项目按时完成风险控制成本预算34识别潜在的风险，制定应对措设定合理的成本预算，并监控施，并进行风险管理项目开支，避免超支质量控制代码审查测试质量指标通过代码审查来识别潜在的错误和缺陷，进行各种类型的测试，包括单元测试、集定义和跟踪关键的质量指标，例如缺陷密并确保代码符合编码标准和最佳实践成测试、系统测试和验收测试，以验证软度、代码覆盖率和用户满意度，以评估软件的功能、性能和可靠性件质量需求管理收集需求需求文档需求变更管理从用户、客户和相关利益方收集和分析需求将收集到的需求整理成文档，并进行需求分在软件开发过程中，不可避免地会发生需求，例如访谈、问卷调查、用例分析等析、验证和确认变更需求变更需要进行评估和管理，以确保变更对项目的影响最小化配置管理版本控制构建自动化发布管理跟踪软件开发过程中的代码变更，以便于回自动执行构建过程，以确保代码的质量和一规划和执行软件版本的发布，确保软件的稳滚、比较和协作致性定性和可维护性软件项目管理计划执行监控收尾定义项目范围，制定项目计划监督进度，管理风险，协调团跟踪项目进度，评估绩效，识完成项目交付，评估项目成果，分配资源队成员别偏差，总结经验教训软件团队管理团队组建沟通协作根据项目需求选择合适的团队成员，建立有效的沟通机制，促进团队成员并制定明确的团队角色和职责之间高效协作，避免信息误差激励机制建立合理的激励机制，激发团队成员的积极性和创造力，提高团队效率软件伦理与法律软件开发者的责任数据隐私保护开发人员需要确保其软件符合伦软件应尊重用户的隐私，并采取理和法律规范，并避免对用户造措施保护用户数据的安全和保密成潜在的危害性知识产权保护社会责任软件开发者需要了解并遵守相关软件开发人员应意识到其软件对的知识产权法律，以保护其软件社会的影响，并努力开发出对社的合法权益会有益的软件软件知识产权保护软件著作权专利保护12软件著作权保护软件的源代码专利保护软件的创新技术，包、文档等括算法、方法等商业秘密保护3商业秘密保护软件的商业信息，例如设计方案、代码架构等软件过程改进持续优化标准化旨在不断改进软件开发过程的效通过引入规范和标准，提升软件率和质量，以提高软件产品的可开发过程的规范性和可重复性，靠性、可维护性和性能减少错误和浪费效率提升质量保证通过优化流程、工具和技术，提通过建立质量控制机制，确保软高软件开发团队的生产力和效率件产品的质量符合预期，满足用，缩短开发周期户需求软件工程的发展趋势人工智能驱动云计算的普及移动优先开发人工智能的应用正快速扩展，改变着软件开云计算服务提供弹性基础设施和按需资源，移动设备已经成为日常生活中不可或缺的一发的各个方面，从代码生成到测试自动化简化了软件部署和管理部分，因此软件开发需要优先考虑移动体验。