《应用程序与软件工程》课件

应用程序与软件工程本课程将介绍应用程序与软件工程的基础知识，涵盖软件开发生命周期、需求分析、设计、编码、测试、质量保证、项目管理、维护以及移动应用、Web应用、云计算和大数据应用等相关主题课程简介与目标课程目标课程内容了解软件工程的基本概念和原则，掌握软件开发生命周期的各个本课程将涵盖软件工程的核心概念、软件开发生命周期、需求分阶段，熟悉常见的软件开发模型，并能够运用这些知识进行简单析、设计、编码、测试、质量保证、项目管理、维护以及移动应的软件开发项目用、Web应用、云计算和大数据应用等相关主题软件工程的定义与重要性软件工程是一门系统化的、工软件工程的应用范围十分广泛程化的学科，它关注软件的开，从手机应用程序到大型企业发、运营和维护，以及软件质级系统，各种软件产品都需要量和效率的提升软件工程的指导和实践软件工程对于软件开发的成功至关重要，它能够提高软件质量、降低开发成本、缩短开发周期，并提高团队协作效率软件开发生命周期模型瀑布模型1线性模型，强调阶段之间的顺序性和完整性迭代模型2循环模型，将开发过程划分为多个迭代，逐步完善软件螺旋模型3风险驱动模型，强调风险分析和管理，适合大型复杂项目敏捷开发模型4快速迭代模型，强调灵活性和快速响应变化，适合快速变化的市场环境瀑布模型需求分析明确用户需求，制定软件规格说明书设计根据需求文档设计软件架构、模块、数据库等编码根据设计文档编写代码，实现软件功能测试对软件进行测试，确保软件质量达到预期部署将软件部署到生产环境，供用户使用维护对软件进行维护，修复bug，完善功能迭代模型迭代1实现核心功能，并进行初步测试迭代2扩展功能，进行更深入的测试迭代3优化性能，进行最终测试迭代4发布软件，并进行维护螺旋模型风险分析需求分析识别和评估项目风险，制定应对措施2明确用户需求，制定软件规格说明书1设计根据需求文档和风险分析结果设计软件架构、模块、数据库等3测试5编码对软件进行测试，确保软件质量达到预期4根据设计文档编写代码，实现软件功能敏捷开发模型Scrum KanbanXP强调团队合作、迭代开发、快速反馈强调可视化管理、持续改进、流程优强调测试驱动开发、代码重构、结对化编程需求分析概述需求分析是软件开发生命周期的关键环节，其目的是明确用户需求，并将其转化为软件规格说明书，为后续的软件设计和开发提供依据需求分析的质量直接影响着软件开发的成功，因此，需要采用科学的方法和工具进行需求分析，并进行有效的验证和确认需求获取方法访谈法问卷调查法观察法与用户进行面对面的交通过问卷调查收集用户观察用户的实际操作，流，获取需求信息的需求信息获取需求信息文档分析法分析已有的文档资料，获取需求信息需求文档编写规范引言描述文档目的、范围、背景、术语等功能需求描述软件的功能、性能、界面等需求非功能需求描述软件的安全性、可靠性、可维护性等需求数据需求描述软件的数据结构、数据库设计等需求用户界面需求描述软件的用户界面设计规范需求验证与确认需求验证需求确认检查需求文档是否完整、一致、清晰、可行与用户确认需求文档是否符合预期，并进行必要的修改和完善软件设计原则与模式5SOLID面向对象设计原则，包括单一职责、开闭原则、里氏替换、接口隔离和依赖倒置7设计模式可重复使用的解决方案，用于解决常见的软件设计问题模块化设计模块化设计是将软件系统分解为多个独立的模块，每个模块负责特定的功能，模块之间通过接口进行交互模块化设计的好处是提高代码可读性、可维护性、可测试性和可重用性抽象与封装抽象封装抽象是将复杂的事物简化为简单的模型，忽略不必要的细节，突封装是将数据和操作隐藏在模块内部，通过接口进行访问，从而出重点例如，汽车可以抽象为一个交通工具保护数据安全，提高代码可维护性设计模式简介创建型模式用于创建对象，例如结构型模式用于组合对象，例如行为型模式用于定义对象之间的123工厂模式、单例模式适配器模式、装饰器模式交互，例如观察者模式、责任链模式体系结构设计数据库设计

1.需求分析确定数据库需要存储哪些数据，以及数据之间的关系

2.概念设计设计数据模型，包括实体、属性、关系等

3.逻辑设计将概念模型转换为逻辑模型，选择合适的数据库管理系统

4.物理设计设计数据库的物理结构，包括表结构、索引、存储等用户界面设计用户界面设计是软件工程中重要的环节之一，其目的是设计一个友好、易用、高效的用户界面，方便用户使用软件好的用户界面应该符合用户习惯，易于理解和操作，并能够满足用户的需求编码规范与最佳实践编码规范是软件开发中重要的组成部分，它能够提高代码的可读性、可维护性、可测试性和可重用性最佳实践是经验总结，能够帮助开发者写出更高质量的代码，降低开发成本，提高开发效率编程语言选择Java:面向对象的语言，适用于企业级应用开发1Python:动态语言，简单易学，适合快速原型开发、数据分析等2C++:高性能语言，适合系统级开发、游戏开发等3JavaScript:网页脚本语言，用于构建交互式网页4代码风格指南命名规范缩进规范注释规范使用有意义的名称，并保持一致性使用一致的缩进方式，提高代码可读性编写清晰、简洁的注释，解释代码的功能和逻辑代码审查流程代码提交1开发者将代码提交到版本控制系统代码评审2其他开发者对代码进行评审，发现问题并提出改进建议代码修改3开发者根据评审意见修改代码，并重新提交代码合并4代码审查通过后，代码被合并到主分支软件测试概述软件测试是软件开发生命周期中重要的环节，其目的是发现软件中的缺陷，并进行修复，以确保软件质量达到预期软件测试需要采用科学的方法和工具进行测试，并进行有效的测试用例设计和测试自动化测试类型单元测试单元测试是对软件中最小的单元（例如函数、方法）进行测试，目的是验证代码的逻辑和功能是否正确单元测试应该由开发者编写，并应该在代码编写完成后立即进行集成测试集成测试是对多个模块进行测试，目的是验证模块之间的交互是否正确集成测试应该在单元测试完成后进行，可以采用自底向上或自顶向下的集成策略系统测试系统测试是对整个软件系统进行测试，目的是验证软件是否符合用户需求，以及软件的性能、安全性、可靠性等是否符合预期系统测试应该在集成测试完成后进行验收测试验收测试是对已经完成的软件系统进行的最终测试，目的是验证软件是否符合用户需求，并决定是否可以正式发布验收测试应该由用户进行测试用例设计等价类划分边界值分析错误推测将输入数据划分为若干个等价类，每个选择边界值进行测试，例如输入数据的根据经验和历史数据，推测可能出现的等价类代表一类输入数据，选择一个代最小值、最大值、临界值等错误，并设计测试用例进行验证表值进行测试测试自动化测试自动化是指使用工具和脚本自动执行测试用例，从而提高测试效率、降低测试成本测试自动化可以应用于各种类型的测试，例如单元测试、集成测试、系统测试和验收测试软件质量保证软件质量保证是软件工程中重要的组成部分，其目的是确保软件质量达到预期软件质量保证包括制定质量标准、进行质量评估、采取质量控制措施等质量评估标准功能性软件是否能够满足用户需求可靠性软件是否稳定、安全、可靠性能软件的响应速度、吞吐量、资源利用率等是否满足预可维护性软件是否易于修改和维护期可移植性软件是否能够移植到不同的平台运行可使用性软件是否易于理解和使用静态代码分析静态代码分析是指不运行软件，而是分析代码本身，找出潜在的问题静态代码分析可以发现语法错误、代码风格错误、安全漏洞等问题动态代码分析动态代码分析是指在运行软件时，分析软件的运行状态，找出潜在的问题动态代码分析可以发现内存泄漏、性能瓶颈、死锁等问题配置管理配置管理是软件工程中重要的组成部分，其目的是管理软件开发过程中的所有配置项，包括代码、文档、测试用例等有效的配置管理能够提高团队协作效率，降低开发成本，提高软件质量版本控制系统（）Git版本控制系统是一种工具，用于跟踪代码的修改历史，并允许多个开发者同时协作开发Git是目前最流行的版本控制系统，它具有分支管理、代码合并、历史记录等功能构建自动化工具构建自动化工具是指使用工具自动执行软件构建过程，例如编译、打包、测试、部署等构建自动化能够提高构建效率、降低构建成本，并提高构建的可靠性和可重复性持续集成持续交付/CI/CD持续集成是指将代码频繁地集成到主分支，并进行自动化测试，以确保代码的质量持续交付是指将代码自动部署到生产环境，并进行自动化的监控和反馈项目管理基础项目管理是指将资源、时间、成本等要素进行有效的整合，以实现项目目标有效的项目管理能够提高项目成功率，降低项目风险，提高项目效率范围管理范围管理是指定义项目范围，并控制项目范围的变更有效的范围管理能够确保项目目标清晰、可控，并避免项目范围的蔓延时间管理时间管理是指计划和控制项目进度有效的時間管理能够确保项目按计划完成，并避免项目延期成本管理成本管理是指控制项目成本有效的成本管理能够确保项目在预算范围内完成，并避免项目超支风险管理风险管理是指识别和评估项目风险，并制定应对措施有效的风险管理能够降低项目风险，并提高项目成功率团队协作与沟通团队协作与沟通是项目管理中重要的组成部分，有效的团队协作与沟通能够提高团队效率，降低沟通成本，提高项目质量项目管理工具介绍Jira:用于项目管理、任务跟踪、缺Trello:用于项目管理、任务看板、Asana:用于项目管理、任务管理、123陷管理等协作等团队协作等软件维护与演化软件维护是指对已发布的软件进行更新、修复和改进，以延长软件的使用寿命，并满足用户不断变化的需求有效的软件维护能够提高软件质量、降低维护成本，并延长软件的使用寿命维护类型纠错性维护纠错性维护是指修复软件中的缺陷，例如bug修复、安全漏洞修复等纠错性维护是软件维护中最常见的一种类型适应性维护适应性维护是指将软件移植到不同的平台或环境，例如将软件移植到不同的操作系统、数据库或硬件平台完善性维护完善性维护是指对软件进行功能扩展或性能优化，例如添加新的功能、提升软件性能等完善性维护能够满足用户不断变化的需求，并提高软件的竞争力预防性维护预防性维护是指对软件进行改进，以防止未来出现问题例如，对代码进行重构，优化软件架构，提高代码质量，降低未来维护的成本软件重构软件重构是指在不改变软件外部行为的情况下，对软件内部结构进行改进，以提高代码质量、降低维护成本、提升软件性能遗留系统改造遗留系统是指已经过时，但仍在使用的软件系统遗留系统改造是指对遗留系统进行修改和升级，以使其能够适应新的技术环境和用户需求软件安全概述软件安全是指确保软件系统能够抵御各种攻击，并保护用户数据安全软件安全是软件工程中重要的组成部分，它能够保障软件系统的正常运行，并保护用户利益常见安全漏洞SQL注入攻击者通过SQL语跨站脚本攻击（XSS）攻击12句注入代码，获取数据库中的者通过网页注入脚本代码，窃敏感信息取用户信息或控制用户行为跨站请求伪造（CSRF）攻击者利用用户的身份，在用户不知情的情3况下，向网站发送恶意请求，执行非法操作安全编码实践输入验证对用户输入进行验输出编码对输出进行编码，12证，防止恶意代码注入防止跨站脚本攻击身份验证和授权使用安全的身份验证和授权机制，保护用户数据安3全安全测试方法渗透测试模拟攻击者攻击软代码审计对代码进行人工审12件，发现安全漏洞查，发现安全漏洞安全扫描使用工具扫描软件，发现安全漏洞3移动应用开发移动应用开发是指开发运行在移动设备上的应用程序，例如手机应用程序、平板电脑应用程序等移动应用开发需要使用特定平台的开发工具和语言，例如Android平台使用Java或Kotlin语言，iOS平台使用Swift语言应用开发WebWeb应用开发是指开发运行在网页上的应用程序，例如网站、在线游戏等Web应用开发需要使用HTML、CSS、JavaScript等技术，以及后端编程语言，例如PHP、Java、Python等云计算应用开发云计算应用开发是指开发运行在云平台上的应用程序，例如云存储、云数据库、云服务器等云计算应用开发需要使用云平台提供的API和工具，例如AWS、Azure、Google Cloud等大数据应用开发大数据应用开发是指开发处理和分析大量数据的应用程序，例如数据挖掘、机器学习、人工智能等大数据应用开发需要使用大数据平台和工具，例如Hadoop、Spark、Hive等。