软件开发工程单选(软件工程开发项目选题)

软件开发 1536
今天给各位分享软件开发工程单选的知识,其中也会对软件工程开发项目选题进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!本文目录一览: 1、关于软件工程专业的介绍

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关于软件工程专业的介绍

软件工程(Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言,数据库,软件开发工具,系统平台,标准,设计模式等方面。

在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件,嵌入式系统,人机界面,办公套件,操作系统,编译器,数据库,游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,比如工业,农业,银行,航空,政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展,使得人们的工作更加高效,同时提高了生活质量。

软件工程师是对应用软件创造软件的人们的统称,软件工程师按照所处的领域不同可以分为系统分析员,软件设计师,系统架构师,程序员,测试员等等。人们也常常用程序员来泛指各种软件工程师。

软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。

(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。

(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。

(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。

一、软件工程概述

概念:应需而生

软件工程是一类工程。工程是将理论和知识应用于实践的科学。就软件工程而言,它借鉴了传统工程的原则和方法,以求高效地开发高质量软件。其中应用了计算机科学、数学和管理科学。计算机科学和数学用于构造模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量和成本的管理。

软件工程这一概念,主要是针对20世纪60年代“软件危机”而提出的。它首次出现在1968年NATO(北大西洋公约组织)会议上。自这一概念提出以来,围绕软件项目,开展了有关开发模型、方法以及支持工具的研究。其主要成果有:提出了瀑布模型,开发了一些结构化程序设计语言(例如PASCAL语言,Ada语言)、结构化方法等。并且围绕项目管理提出了费用估算、文档复审等方法和工具。综观60年代末至80年代初,其主要特征是,前期着重研究系统实现技术,后期开始强调开发管理和软件质量。

70年代初,自“软件工厂”这一概念提出以来,主要围绕软件过程以及软件复用,开展了有关软件生产技术和软件生产管理的研究与实践。其主要成果有:提出了应用广泛的面向对象语言以及相关的面向对象方法,大力开展了计算机辅助软件工程的研究与实践。尤其是近几年来,针对软件复用及软件生产,软件构件技术以及软件质量控制技术、质量保证技术得到了广泛的应用。目前各个软件企业都十分重视资质认证,并想通过这些工作进行企业管理和技术的提升。软件工程所涉及的要素可概括如下:

根据这一框架,可以看出:软件工程涉及了软件工程的目标、软件工程原则和软件工程活动。

目标:我的眼里只有“产品”

软件工程的主要目标是:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性意指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜性是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多问题有待解决,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。

软件工程活动是“生产一个最终满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤”。主要包括需求、设计、实现、确认以及支持等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件体系结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。支持活动包括修改和完善。伴随以上活动,还有管理过程、支持过程、培训过程等。

框架:四项基本原则是基石

软件工程围绕工程设计、工程支持以及工程管理,提出了以下四项基本原则:

第一,选取适宜开发范型。该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其他因素之间是相互制约、相互影响的,经常需要权衡。因此,必须认识需求定义的易变性,采用适宜的开发范型予以控制,以保证软件产品满足用户的要求。

第二,采用合适的设计方法。在软件设计中,通常要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。

第三,提供高质量的工程支持。“工欲善其事,必先利其器”。在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。

第四,重视开发过程的管理。软件工程的管理,直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品,提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程得以有效管理时,才能实现有效的软件工程。

这一软件工程框架告诉我们,软件工程的目标是可用性、正确性和合算性;实施一个软件工程要选取适宜的开发范型,要采用合适的设计方法,要提供高质量的工程支撑,要实行开发过程的有效管理;软件工程活动主要包括需求、设计、实现、确认和支持等活动,每一活动可根据特定的软件工程,采用合适的开发范型、设计方法、支持过程以及过程管理。根据软件工程这一框架,软件工程学科的研究内容主要包括:软件开发范型、软件开发方法、软件过程、软件工具、软件开发环境、计算机辅助软件工程(CASE) 及软件经济学等。

作用:高效开发高质量软件

自从软件工程概念提出以来,经过30多年的研究与实践,虽然“软件危机”没得到彻底解决,但在软件开发方法和技术方面已经有了很大的进步。尤其应该指出的是,自80年代中期,美国工业界和政府部门开始认识到,在软件开发中,最关键的问题是软件开发组织不能很好地定义和管理其软件过程,从而使一些好的开发方法和技术都起不到所期望的作用。也就是说,在没有很好定义和管理软件过程的软件开发中,开发组织不可能在好的软件方法和工具中获益。

根据调查,中国的现状几乎和美国10多年前的情况一样,软件开发过程没有明确规定,文档不完整,也不规范,软件项目的成功往往归功于软件开发组的一些杰出个人或小组的努力。这种依赖于个别人员上的成功并不能为全组织的软件生产率和质量的提高奠定有效的基础,只有通过建立全组织的过程改善,采用严格的软件工程方法和管理,并且坚持不懈地付诸实践,才能取得全组织的软件过程能力的不断提高。

这一事实告诉我们,只有坚持软件工程的四条基本原则,既重视软件技术的应用,又重视软件工程的支持和管理,并在实践中贯彻实施,才能高效地开发出高质量的软件。

二、软件工程的七条基本原理

自从1968年提出“软件工程”这一术语以来,研究软件工程的专家学者们陆续 提出了100多条关于软件工程的准则或信条。 美国著名的软件工程专家 Boehm 综合这些专家的意见,并总结了TRW公司多年的开发软件的经验,于1983年提出了软件工程的七条基本原理。

Boehm 认为,着七条原理是确保软件产品质量和开发效率的原理的最小集合。

它们是相互独立的,是缺一不可的最小集合;同时,它们又是相当完备的。

人们当然不能用数学方法严格证明它们是一个完备的集合,但是可以证明,在此之前已经提出的100多条软件工程准则都可以有这七条原理的任意组合蕴含或派生。

下面简要介绍软件工程的七条原理:

1 用分阶段的生命周期计划严格管理

这一条是吸取前人的教训而提出来的。统计表明,50%以上的失败项目是由于计划不周而造成的。在软件开发与维护的漫长生命周期中,需要完成许多性质各异的工作。这条原理意味着,应该把软件生命周期分成若干阶段,并相应制定出切实可行的计划,然后严格按照计划对软件的开发和维护进行管理。 Boehm 认为,在整个软件生命周期中应指定并严格执行6类计划:项目概要计划、里程碑计划、项目控制计划、产品控制计划、验证计划、运行维护计划。

2 坚持进行阶段评审

统计结果显示: 大部分错误是在编码之前造成的,大约占63%; 2 错误发现的越晚,改正它要付出的代价就越大,要差2到3个数量级。 因此,软件的质量保证工作不能等到编码结束之后再进行,应坚持进行严格的阶段评审,以便尽早发现错误。

3 实行严格的产品控制

开发人员最痛恨的事情之一就是改动需求。但是实践告诉我们,需求的改动往往是不可避免的。这就要求我们要采用科学的产品控制技术来顺应这种要求。也就是要采用变动控制,又叫基准配置管理。当需求变动时,其它各个阶段的文档或代码随之相应变动,以保证软件的一致性。

4 采纳现代程序设计技术

从六、七时年代的结构化软件开发技术,到最近的面向对象技术,从第一、第二代语言,到第四代语言,人们已经充分认识到:方法大似气力。采用先进的技术即可以提高软件开发的效率,又可以减少软件维护的成本。

5 结果应能清楚地审查

软件是一种看不见、摸不着的逻辑产品。软件开发小组的工作进展情况可见性差,难于评价和管理。为更好地进行管理,应根据软件开发的总目标及完成期限, 尽量明确地规定开发小组的责任和产品标准,从而使所得到的标准能清楚地审查。

6 开发小组的人员应少而精

开发人员的素质和数量是影响软件质量和开发效率的重要因素,应该少而精。

这一条基于两点原因:高素质开发人员的效率比低素质开发人员的效率要高几倍到几十倍,开发工作中犯的错误也要少的多; 当开发小组为N人时,可能的通讯信道为N(N-1)/2, 可见随着人数N的增大,通讯开销将急剧增大。

7 承认不断改进软件工程实践的必要性

遵从上述六条基本原理,就能够较好地实现软件的工程化生产。但是,它们只是对现有的经验的总结和归纳,并不能保证赶上技术不断前进发展的步伐。因此,Boehm提出应把承认不断改进软件工程实践的必要性作为软件工程的第七条原理。根据这条原理,不仅要积极采纳新的软件开发技术,还要注意不断总结经验,收集进度和消耗等数据,进行出错类型和问题报告统计。这些数据既可以用来评估新的 软件技术的效果,也可以用来指明必须着重注意的问题和应该优先进行研究的工具和技术。

面向方面的编程(Aspect Oriented Programming,简称AOP)被认为是近年来软件工程的另外一个重要发展。这里的方面指的是完成一个功能的对象和函数的集合。在这一方面相关的内容有泛型编程(Generic Programming)和模板。

参考

胡昆山,《中国软件产业发展现状与人才需求》,2003年9月1日,

三、软件工程的目标与常用模型

软件工程的目标是提高软件的质量与生产率,最终实现软件的工业化生产。质量是软件需求方最关心的问题,用户即使不图物美价廉,也要求个货真价实。生产率是软件供应方最关心的问题,老板和员工都想用更少的时间挣更多的钱。质量与生产率之间有着内在的联系,高生产率必须以质量合格为前提。如果质量不合格,对供需双方都是坏事情。从短期效益看,追求高质量会延长软件开发时间并且增大费用,似乎降低了生产率。从长期效益看,高质量将保证软件开发的全过程更加规范流畅,大大降低了软件的维护代价,实质上是提高了生产率,同时可获得很好的信誉。质量与生产率之间不存在根本的对立,好的软件工程方法可以同时提高质量与生产率。

软件供需双方的代表能在餐桌上谈笑风生,归功于第一线开发人员的辛勤工作。质量与生产率的提高就指望程序员与程序经理。对开发人员而言,如果非得在质量与生产率之间分个主次不可,那么应该是质量第一,生产率第二。这是因为:(1)质量直接体现在软件的每段程序中,高质量自然是开发人员的技术追求,也是职业道德的要求。(2)高质量对所有的用户都有价值,而高生产率只对开发方有意义。(3)如果一开始就追求高生产率,容易使人急功近利,留下隐患。宁可进度慢些,也要保证每个环节的质量,以图长远利益。

软件的质量因素很多,如正确性,性能、可靠性、容错性、易用性、灵活性、可扩充性、可理解性、可维护性等等。有些因素相互重叠,有些则相抵触,真要提高质量可不容易啊!

软件工程的主要环节有:人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试、维护等,如图1.1所示。

软件工程模型建议用一定的流程将各个环节连接起来,并可用规范的方式操作全过程,如同工厂的生产线。常见的软件工程模型有:线性模型(图1.2),渐增式模型(图1.3),螺旋模型,快速原型模型,形式化描述模型等等 [Pressmam 1999, Sommerville 1992]。

最早出现的软件工程模型是线性模型(又称瀑布模型)。线性模型太理想化,太单纯,已不再适合现代的软件开发模式,几乎被业界抛弃。偶而被人提起,都属于被贬对象,未被留一丝惋惜。但我们应该认识到,“线性”是人们最容易掌握并能熟练应用的思想方法。当人们碰到一个复杂的“非线性”问题时,总是千方百计地将其分解或转化为一系列简单的线性问题,然后逐个解决。一个软件系统的整体可能是复杂的,而单个子程序总是简单的,可以用线性的方式来实现,否则干活就太累了。线性是一种简洁,简洁就是美。当我们领会了线性的精神,就不要再呆板地套用线性模型的外表,而应该用活它。例如渐增式模型实质就是分段的线性模型,如图1.3所示。螺旋模型则是接连的弯曲了的线性模型。在其它模型中都能够找到线性模型的影子。

套用固定的模型不是程序员的聪明之举。比如“程序设计”与“测试”之间的关系,习惯上总以为程序设计在先,测试在后,如图1.4(a)所示。而对于一些复杂的程序,将测试分为同步测试与总测试更有效,如图1.4(b)所示。

不论是什么软件工程模型,总是少不了图1.1中的各个环节。本书擗开具体的软件工程模型,顺序讲述人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试,以及维护与再生工程。其中程序设计部分以C++/C语言为例。

四、软件体系结构和工具的选择

软件体系结构表示了一个软件系统的高层结构,主要特点有:1)软件系统结构是一个高层次上的抽象,它并不涉及具体的系统结构(比如B/S还是C/S),也不关心具体的实现。2)软件体系结构必须支持系统所要求的功能,在设计软件体系结构的时候,必须考虑系统的动态行为。3)在设计软件体系结构的时候,必须考虑有现有系统的兼容性、安全性和可靠性。同时还要考虑系统以后的扩展性和伸缩性。所以有时候必须在多个不同方向的目标中进行决策。

当前已经有一些关于规范化软件体系结构,比如:ISO的开放系统互联模型、X Window系统等等。软件系统的结构通常被定义为两个部分:一个是计算部件。另一个就是部件之间的交互。如果把软件系统看成一幅图的话,计算部件就是其中的节点,而部件之间的交互就是节点之间的弧线。部件之间的连接可以被认为是一种连接器,比如过程调用、事件广播、数据库查询等等。正确的体系结构设计是软件系统成功的关键。

我们理解了软件工程的重要性以后,我们没有相应的工具,我们也很难很好的完成一个系统。在需求分析和设计阶段,我们需要什么样的工具呢?

当然最好是基于UML的CASE工具。当前比较流行的就是Rose,它是一个很好的分析和建立对象和对象关系的工具。在具体编码的时候,我们需要版本控制工具,MS的SourceSafe就是一个很好的版本管理工具和项目管理工具。具体的开发工具当然很多,但是如果你是一个对VC侵淫了多年的程序员,你一定会选择它,因为它会让你感到什么是真正的面向对象的编程,而你在用VB,PowerBuilder,Delphi时很少会有同样的感受。至于数据库模式构建,我一向是采用Sybase的S-Design,更好的工具就不知道了。

另外需要注意的是,我们需要建立文档编写的若干模板,以便开发人员按照这个模板编写规范的技术和说明文档。帮助文档可以用微软的HTML Help Workshop(hhw.exe)制作,你也可以编译成.chm格式,它打包了文本和图形,只有一个文件,使用和分发比较方便。最后,如果开发人员不是集中在一个地方的话,最好建立一个邮件列表,开发人员可以通过邮件系统讨论开发中的各项事宜。

五、软件开发方法综述

国外大的软件公司和机构一直在研究软件开发方法这个概念性的东西,而且也提出了很多实际的开发方法,比如:生命周期法、原型化方法、面向对象方法等等。下面介绍几种流行的开发方法:

1、结构化方法

结构化开发方法是由E.Yourdon 和 L.L.Constantine 提出的,即所谓的SASD 方 法, 也可称为面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法。Yourdon方法是80年代 使用最广泛的软件开发方法。它首先用结构化分析(SA)对软件进行需求分析,然后用结构化设计(SD)方法进行总体设计,最后是结构化编程(SP)。它给出了两类典型的软件结构(变换型和事务型)使软件开发的成功率大大提高。

2、面向数据结构的软件开发方法

Jackson方法是最典型的面向数据结构的软件开发方法,Jackson方法把问题分解为可由三种基本结构形式表示的各部分的层次结构。三种基本的结构形式就是顺序、选择和重复。三种数据结构可以进行组合,形成复杂的结构体系。这一方法从目标系统的输入、输出数据结构入手,导出程序框架结构,再补充其它细节,就可得到完整的程序结构图。这一方法对输入、输出数据结构明确的中小型系统特别有效,如商业应用中的文件表格处理。该方法也可与其它方法结合,用于模块的详细设计。

3、 面向问题的分析法

PAM(Problem Analysis Method)是80年代末由日立公司提出的一种软件开发方法。 它的基本思想是考虑到输入、输出数据结构,指导系统的分解,在系统分析指导下逐步综 合。这一方法的具体步骤是:从输入、输出数据结构导出基本处理框;分析这些处理框之间的先后关系;按先后关系逐步综合处理框,直到画出整个系统的PAD图。这一方法本质上是综合的自底向上的方法,但在逐步综合之前已进行了有目的的分解,这个目的就是充分考虑系统的输入、输出数据结构。PAM方法的另一个优点是使用PAD图。这是一种二维树形结构图,是到目前为止最好的详细设计表示方法之一。当然由于在输入、输出数据结构与整个系统之间同样存在着鸿沟,这一方法仍只适用于中小型问题。

4、原型化方法

产生原型化方法的原因很多,主要随着我们系统开发经验的增多,我们也发现并非所有的需求都能够预先定义而且反复修改是不可避免的。当然能够采用原型化方法是因为开发工具的快速发展,比如用VB,DELPHI等工具我们可以迅速的开发出一个可以让用户看的见、摸的着的系统框架,这样,对于计算机不是很熟悉的用户就可以根据这个样板提出自己的需求。

开发原型化系统一般由以下几个阶段:

(1) 确定用户需求

(2) 开发原始模型

(3) 征求用户对初始原型的改进意见

(4) 修改原型。

原型化开发比较适合于用户需求不清、业务理论不确定、需求经常变化的情况。当系统规模不是很大也不太复杂时采用该方法是比较好的。

5、面向对象的软件开发方法

当前计算机业界最流行的几个单词就是分布式、并行和面向对象这几个术语。由此可以看到面向对象这个概念在当前计算机业界的地位。比如当前流行的两大面向对象技术DCOM和CORBA就是例子。当然我们实际用到的还是面向对象的编程语言,比如C++。不可否认,面向对象技术是软件技术的一次革命,在软件开发史上具有里程碑的意义。

随着OOP(面向对象编程)向OOD(面向对象设计)和OOA(面向对象分析)的发展,最终形成面向对象的软件开发方法OMT (Object Modeling Technique)。这是一种自底向上和自顶向下相结合的方法,而且它以对象建模为基础,从而不仅考虑了输入、输出数据结构,实际上也包含了所有对象的数据结构。所以OMT彻底实现了PAM没有完全实现的目标。不仅如此,OO技术在需求分析、可维护性和可靠性这三个软件开发的关键环节和质量指标上有了实质性的突破,基本地解决了在这些方面存在的严重问题。

综上所述,面向对象系统采用了自底向上的归纳、自顶向下的分解的方法,它通过对对象模型的建立,能够真正建立基于用户的需求,而且系统的可维护性大大改善。当前业界关于面向对象建模的标准是UML(Unified Modeling Language)。

这里我们需要谈一下微软的MSF(Microsoft Solutions Framework)的框架,它简单的把系统设计分成三个阶段:概念设计、逻辑设计和物理设计。概念设计阶段就是从用户的角度出发可以得到多少个对象,并且以对象为主体,画出业务框架。逻辑设计阶段就是对概念设计阶段的对象进行再分析、细分、整合、删除。并建立各个对象的方法属性以及对象之间的关系。而物理设计实际上就是要确定我们实际需要的组件、服务和采用的框架结构、具体的编程语言等。MCF整个结构比较清楚是基于对象开发的一个比较好的可操作的框架系统。

6、可视化开发方法

其实可视化开发并不能单独的作为一种开发方法,更加贴切的说可以认为它是一种辅助工具,比如用过SYBASE的S-Design的人都知道,用这个工具可以进行显示的图形化的数据库模式的建立,并可以导入到不同的数据库中去。当然用过S-Design的人不一定很多,但用过VB,DELPHI,C++ Builder等开发工具的人一定不少,实际上你就是在使用可视化开发工具。

当然,不可否认的是,你只是在编程这个环节上用了可视化,而不是在系统分析和系统设计这个高层次上用了可视化的方法。实际上,建立系统分析和系统设计的可视化工具是一个很好的卖点,国外有很多工具都致力于这方面产品的设计。比如Business Object就是一个非常好的数据库可视化分析工具。

可视化开发使我们把注意力集中在业务逻辑和业务流程上,用户界面可以用可视化工具方便的构成。通过操作界面元素,诸如菜单、按钮、对话框、编辑框、单选框、复选框、 列表框和滚动条等,由可视开发工具自动生成应用软件。

六、怎样培养软件工程的思维与方法

作为软件开发人员的一个通病是在项目初期的时候,就喜欢谈论实现的细节,并且乐此不疲。我们更喜欢讨论如何用灵活而简短的代码来实现一个特定的功能,而忽略了对整个系统架构的考虑。所以作为一个开发人员,尤其是一个有经验的开发人员,应该把自己从代码中解脱出来,更多的时候在我们的脑子里甚至暂时要放弃去考虑如何实现的问题,而从项目或产品的总体去考虑一个软件产品。

以下是我个人的一些经验:

1.考虑整个项目或者产品的市场前景。作为一个真正的系统分析人员,不仅要从技术的角度来考虑问题,而且还要从市场的角度去考虑问题。也就是说我们同时需要考虑我们产品的用户群是谁,当我们产品投放到市场上的时候,是否具有生命力。比如即使我们采用最好的技术实现了一个单进程的操作系统,其市场前景也一定是不容乐观的。

2.从用户的角度来考虑问题。比如一些操作对于开发人员来讲是非常显而易见的问题。但是对于一般的用户来说可能就非常难于掌握,也就是说,有时候,我们不得不在灵活性和易用性方面进行折中。另外,在功能实现上,我们也需要进行综合考虑,尽管一些功能十分强大,但是如果用户几乎不怎么使用它的话,就不一定在产品的第一版的时候就推出。从用户的角度考虑,也就是说用户认可的才是好的,并不是开发人员觉的好才好。

3.从技术的角度考

软件工程单项选择题软件危机的主要表现是()

软件危机的主要表现是软件产品的质量低劣,开发生产软件效率低下(不是软件使用效率低下)。

软件设计阶段出现在1956年~1970年。此阶段的特点是:硬件环境相对稳定,出现了“软件作坊”的开发组织形式。开始广泛使用产品软件(可购买),从而建立了软件的概念。

随着计算机技术的发展和计算机应用的日益普及,软件系统的规模越来越庞大,高级编程语言层出不穷,应用领域不断拓宽,开发者和用户有了明确的分工,社会对软件的需求量剧增。但软件开发技术没有重大突破,软件产品的质量不高,生产效率低下,从而导致了“软件危机”的产生。

扩展资料

软件工程的设计目标:

1、适用性:软件在不同的系统约束条件下,使用户需求得到满足的难易程度。

2、有效性:软件系统能最有效的利用计算机的时间和空间资源。各种软件无不把系统的时/空开销作为衡量软件质量的一项重要技术指标。

很多场合,在追求时间有效性和空间有效性时会发生矛盾,这时不得不牺牲时间有效性换取空间有效性或牺牲空间有效性换取时间有效性。时/空折衷是经常采用的技巧。

3、可修改性:允许对系统进行修改而不增加原系统的复杂性。它支持软件的调试和维护,是一个难以达到的目标。

4、可靠性:能防止因概念、设计和结构等方面的不完善造成的软件系统失效,具有挽回因操作不当造成软件系统失效的能力。

参考资料:百度百科-软件工程

软件工程试题!帮忙啊!急急急急急!

一、单项选择题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.“软件工程的概念是为解决软件危机而提出的”这句话的意思是( )A.强调软件工程成功解决了软件危机的问题B.说明软件危机的存在总是使软件开发不像传统工程项目那样容易管理C.说明软件工程这门学科的形成是软件发展的需要D.说明软件工程的概念,即:工程的原则、思想、方法可解决当时软件开发和维护存在的问题2.瀑布模型的主要特点是( )A.将开发过程严格地划分为一系列有序的活动B.将开发过程分解为阶段C.提供了有效的管理模式D.缺乏灵活性3.在软件工程的需求分析阶段,不属于问题识别内容的是( )A.功能需求B.性能需求C.环境需求D.输入/输出需求4.画某系统的数据流图时,顶层图有( )A.0张B.1张C.2张D.3张及其以上5.软件模块内聚性最强的是( )A.功能内聚B.通信内聚C.偶然内聚D.逻辑内聚6.最早提出软件系统维护问题的阶段是( )A.可行性分析B.需求分析C.概要设计D.详细设计7.SD(结构化设计)方法设计的结果是( )A.模块B.模块结构图C.模块的算法D.数据流图8.在进行软件测试时,首先应当进行以下哪项测试,然后再进行组装测试,最后再进行有效性测试( )A.单元测试B.系统测试C.集成测试D.确认测试9.软件详细设计阶段的任务是( )A.算法与数据结构设计B.功能设计C.调用关系设计D.输入/输出设计10.下列属于静态测试方法的是( )A.黑盒法B.路径覆盖C.白盒法D.人工检测11.Fortran语言主要作为以下哪个方面的语言( )A.科学工程计算B.系统软件C.事务处理D.人工智能12.用结构化语言来描述加工逻辑的外层结构时,以下不属于基本结构的是( )A.顺序结构B.选择结构C.嵌套结构D.重复结构l3.可维护软件的主要特性包括( )A.可理解性、可修改性、可移植性B.可使用性C.可维护性、可使用性、可靠性D.可测试性14.程序设计语言不具有的特性是( )A.心理特性B.工程特性C.应用特性D.技术特性15.下列不属于项目进度安排主要方法的是( )A.工程网络图B.Gantt图C.进度结构图D.任务资源表16.下列不属于通常冗余技术的是( )A.结构冗余B.信息冗余C.时间冗余D.代码冗余17.下列工具中,属于需求追踪工具的是( )A.在DBMS上的应用运行工具B.追踪和状态报告C.访问和版本控制机构D.文件和修改管理18.关于软件测试的目的,下面观点错误的是( )A.为了发现错误而执行程序的过程B.一个好的测试用例能够发现至今尚未发现的错误C.证明程序是正确、没有错误的D.一个成功的测试用例是发现了至今尚未发现的错误的测试19.在制定项目开发计划文档时,不包含的内容是( )A.项目概述B.实施计划C.测试计划D.交付期限20.面向对象的开发方法中,以下哪种方法原是面向Ada语言的,并处于面向对象开发方法的奠基性地位( )A.Booch方法B.Coad方法C.UML语言D.OMT方法二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。21.可行性研究从技术可行性、经济可行性、________三方面进行分析。22.IDEF0方法用来描述系统的功能活动及其联系,建立系统的_______模型。23.结构化方法总的指导思想是_______逐层分解。24.在一段程序中,将多次出现的一组语句设计为一个子程序,供多个部分调用,这种情况出现的内聚称为________。25.软件部件的内部实现与外部可访问性分离,这是指软件的______。26.用来模拟被测模块的上级调用模块的模块称为_______。27.软件复杂性度量的参数很多,主要有规模、_______、结构、智能度。28.软件开发环境中最主要的组成部分是______。29.软件工程管理的具体内容包括对开发人员、组织机构、用户和______等方面的管理。30.增量模型根据增量方式和形式的不同,分为_____和原型模型。三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)31.过程设计语言(PDL)32.可移植性33.渐增式测试34.详细设计35.条件覆盖四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)36.软件生存周期可以分为几个阶段,每个阶段的提交物是什么?37.结构化分析的描述工具有哪些?简述结构化分析的步骤。38.什么是黑盒测试法?常用的黑盒测试方法有哪些?39.简述面向对象的特征。五、应用题(本大题共2小题,第40小题10分,第41小题15分,共25分) 40.某个学生成绩管理系统的部分功能如下:(1)基本信息管理:教务管理人员输入或修改学期教学执行计划、学生名单和教师名单;(2)学生选课:学生根据教学执行计划进行选课;(3)分配任课教师:教务管理人员为符合开课条件的课程分配教师,并打印任课通知单给教师;(4)成绩管理:每门课程的教师在考试评分结束后将考试成绩交给教务管理人员,教务管理人员输入、维护成绩,系统可生成成绩单(发给学生)、成绩统计分析表(发给教务管理人员)。请根据要求画出该问题的分层数据流图(要求画出顶层和0层数据流图)。 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题后的括号内。每小题1分,共20分) 1. “软件危机”是指( ) A. 计算机病毒的出现 B. 利用计算机进行经济犯罪活动 C. 软件开发和维护中出现的一系列问题 D. 人们过分迷恋计算机系统 2. DFD中的每个加工至少需要( ) A. 一个输入流 B. 一个输出流 C. 一个输入或输出流 D. 一个输入流和一个输出流 3. 为了提高模块的独立性,模块之间最好是( ) A. 控制耦合 B. 公共耦合 C. 内容耦合 D. 数据耦合 4. 下面关于PDL语言不正确的说法是( ) A. PDL是描述处理过程怎么做 B. PDL是只描述加工做什么 C. PDL也称为伪码 D. PDL的外层语法应符合一般程序设计语言常用的语法规则 5. 详细设计与概要设计衔接的图形工具是( ) A. DFD图 B. 程序图 C. PAD图 D. SC图 6. 不适合作为数据处理与数据库应用的语言是( ) A. SQL B. Cobol C. 4GL D. Lisp 7. 下列关于功能性注释不正确的说法是( ) A. 功能性注释嵌在源程序中,用于说明程序段或语句的功能以及数据的状态 B. 注释用来说明程序段,需要在每一行都要加注释 C. 可使用空行或缩进,以便很容易区分注释和程序 D. 修改程序也应修改注释 8. 下列关于效率的说法不正确的是( ) A. 效率是一个性能要求,其目标应该在需求分析时给出 B. 提高程序效率的根本途径在于选择良好的设计方法,数据结构与算法 C. 效率主要指处理机时间和存储器容量两个方面 D. 程序的效率与程序的简单性无关 9. 测试的关键问题是( ) A. 如何组织对软件的评审 B. 如何验证程序的正确性 C. 如何采用综合策略 D. 如何选择测试用例 10. 结构化维护与非结构化维护的主要区别在于( ) A. 软件是否结构化 B. 软件配置是否完整 C. 程序的完整性 D. 文档的完整性 11. 软件维护困难的主要原因是( ) A. 费用低 B. 人员少 C. 开发方法的缺陷 D. 得不到用户支持 12. 可维护性的特性中,相互矛盾的是( ) A. 可理解性与可测试性 B. 效率与可修改性 C. 可修改性和可理解性 D. 可理解性与可读性 13. 快速原型是利用原型辅助软件开发的一种新思想,它是在研究( )的方法和技术中产生的。 A. 需求阶段 B. 设计阶段 C. 测试阶段 D. 软件开发的各个阶段 14. 从目前情况来看,增量模型存在的主要问题是( ) A. 用户很难适应这种系统开发方法 B. 该方法的成功率很低 C. 缺乏丰富而强有力的软件工具和开发环境 D. 缺乏对开发过程中的问题和错误具有应付变化的机制 15. 下列有关软件工程的标准,属于行业标准的是( ) A. GB B. DIN C. ISO D. IEEE 16. 下列文档与维护人员有关的有( ) A. 软件需求说明书 B. 项目开发计划 C. 概要设计说明书 D. 操作手册 17. 在屏蔽软件错误的冗错技术中,冗余附加件的构成包括( ) A. 关键程序和数据的冗余存储和调用 B. 为检测或纠正信息在运算或传输中的错误须外加的一部分信息 C. 检测、表决、切换、重构、纠错和复算的实现 D. 实现错误检测和错误恢复的程序 18. ( )是为了确保每个开发过程的质量,防止把软件差错传递到下一个过程而进行的工作。 A. 质量检测 B. 软件容错 C. 软件维护 D. 系统容错 19. 表示对象相互行为的模型是( )模型。 A. 动态模型 B. 功能模型 C. 对象模型 D. 静态模型 20. CASE工具的表示集成是指CASE工具提供相同的( ) A. 编程环境 B. 用户界面 C. 过程模型 D. 硬件/操作系统 二、填空题(每空2分,共20分) 1. 作为计算机科学技术领域中的一门新兴学科,软件工程主要是为了解决________问题。 2. 投资回收期就是使________等于最初的投资费用所需时间。 3. 在IDEF0方法的一个活动图形中控制活动是指________。 4. 划分模块时尽量做到________,保持模块的独立性。 5. PAD图是一种________展开的二维树形结构。 6. 对校正性维护应该从________的严重性开始。 7. 类的实例化是________。 8. 人们常用硬件可靠性的定量度量方法来度量软件的可靠性和可用性,常用的度量软件可靠性的两个指标是________和________。 9. 将待开发的软件细化,分别估算每一个子任务所需要的开发工作量,然后将它们加起来,将得到软件的总开发量。这种成本估算方法称为________。 三、名词解释(每小题3分,共15分) 1. 需求分析 2. 耦合性 3. 结构化程序设计 4. 状态图 5. 软件配置管理 四、简答题(每小题5分,共20分) 1. 简述演绎法调试的具体步骤。 2. 简述增量模型和瀑布模型的本质区别。 3. 简述设计一个容错系统的步骤。 4. 简述在项目开发时,选择程序设计语言应考虑因素。 五、应用题(第1题6分,第2小题8分,第3小题11分,共25分) 1. 某部门要处理大批单据所组成的事务文件,单据分为进货单和发货单两种,每种 单据由多行组成,每行包括零件号、零件名称、数量三个数据项。 要求:用Jackson方法表示事务文件的数据结构。(6分) 2. 根据以下被测试的流程图,选择相应的答案。(8分) (1) A=2, B=0, X=4 (2)A=2, B=1, X=1 (3)A=2, B=0, X=1 A=1, B=1, X=1 A=3, B=0, X=3 A=1, B=1, X=2 ①在1-3的答案中满足判定覆盖的测试用例是________ (2分) ②在1-3的答案中满足条件覆盖的测试用例是________ (2分) ③在1-3的答案中满足判定/条件覆盖的测试用例是________ (2分) (4)A=2, B=0, X=4 (5)A=2, B=0, X=4 (6)A=2, B=0, X=4 A=2, B=1,X=1 A=2, B=2, X=1 A=1, B=1, X=1 A=1, B=0,X A=1, B=0, X=3 A=1, B=1, X=4 A=1, B=1,X=1 A=1, B=2, X=2 A=3, B=0, X=3 ④在4-6的答案中满足条件组合覆盖的测试用例是________(1分) ⑤在4-6的答案中满足路径覆盖的测试用例是________(1分) 3. 某电视购物公司采用面向对象技术实现商品销售计算机系统,基本需求如下: (1)公司提供多种类商品,每种商品通过委托订单来进行征订。 (2)公司下属多个分公司,每个分公司负责本地区委托订单的收录,打印收款凭证单。 (3)公司负责分类、统计各分公司送来的委托单,进行分类统计。 要求:按照上述模型建立对象模型。(11分) 一、

1.C 2.D 3.D 4.B 5.D 6.D 7.B 8.D 9.D 10.D 11.C 12.B 13.A 14.C 15.D 16.C 17.D 18.A 19.A 20.B

二、

1.如何建立一个软件系统

2.积累的经济效益

3.所受到的约束条件

4.高内聚低耦合

5.有左往右

6.评价错误

7.对象

8.MTTF MTBF

9.自底向上估算方法

三、

1. 需求分析是指,开发人员要准确理解用户的要求,进行细致的调查分析,将用户非形式的需求陈

述转化为完整的需求定义,再由需求定义转换到相应的形式功能规约(需求规格说明)的过程。

2. 耦合性也称块间联系。指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量。

3. 结构化程序设计是实现该目标的关键技术之一,它指导人们用良好的思想方法开发易于理解、易于验证的程序。 结构化程序设计方法的基本要点是: 1)采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法

2)使用三种基本控制结构构造程序 3)主程序员组的组织形式。

4. 状态图是一个标准的计算机概念,它是有限自动机的图形表示,它反映了状态与事件的关系,状态图确定了由事件序列引起的状态序列。

5. 软件配置管理,简称SCM,它用于整个软件工程过程。其主要目标是:标识变更;控制变更;确保变更正确地实现;报告有关变更。SCM是一组管理整个软件生存期各阶段中变更的活动。

四、

1.演绎法调试步骤:列出所有可能的错误原因的假设;排除不适当的假设;精化余于的假设;证明余于的假设。

2.瀑布模型属于整体开发模型,它规定在开始下一个阶段的工作之前,必须完成前一阶段的所有细节。而增量模型属于非整体开发模型,它推迟某些阶段或所有阶段中的细节,从而较早的产生工作软件。 3.(1)按设计任务要求进行常会设计,尽量保证设计的正确

(2)对可能出现的错误分类,确定实现容错的范围

(3)按照“成本—效率”最优原则,选用某种冗余手段(结构,信息,时间)来实现对各类错误的屏蔽

(4)分析或验证上述冗余结构的容错效果

4.(1)项目的应用领域;(2)软件开发的方法 (3)软件执行的环境(4)算法和数据结构的复杂性(5)软件开发人员的知识(选自不倒翁的博客)

初级软件工程选择题,请高手赐教,做的好可以再追加20分

一、选择题

1.下列选项中,不属于软件危机主要表现的是( D )

2.下面不属于软件工程的三个要素的是( D )

3.下列描述中正确的是( D )

4.下列描述中正确的是( C ).

5.下列选项中不属于软件生命周期开发阶段任务的是( C )

6.在软件生命周期中,能准备地确定软件系统必须做什么和必须具备哪些功能的阶段是( D ).

7.在结构化方法中,软件功能分解属于下列软件开发中的阶段是( C )

8.软件需求分析阶段的工作,可以分为四个方面:需求获取,需求分析,编写需求规格说明书,以及( B )。

9.从工程管理角度,软件设计一般分为两步完成,它们是( A )

10.数据流图用于抽象描述一个软件的逻辑模型,数据流图由一些特定的图符构成。下列图符名标识的图符不属于数据流合法图符的是( A )

11.在数据流图(DFD)中,带有名字的箭头表示( D )

12.下列工具中为需求分析常用工具的是( D )

13.下面不属于软件设计原则的是( C )

14. 软件测试的目的是( A )

15. 两个或两个以上模块之间的关联的紧密程度称为( A )

16.检查软件产品是否符合需求定义的过程称为( A )

17.软件调试的目的是( )

18.下列叙述中正确的是( D )

19.下列叙述中,正确的是( D )

20.下列叙述中,正确的是( C )

《软件工程》试题

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软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效、实用和高质量的软件的学科。它涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计件有电子邮件、嵌入式系统、人机界面、办公套件、操作系统、编译器、数据库、游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,如工业、农业、银行、航空、政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展,也提高了工作效率和生活效率 。

问些关于软件工程的问题~~谁能帮小弟解释下

软件工程(Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言,数据库,软件开发工具,系统平台,标准,设计模式等方面。

在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件,嵌入式系统,人机界面,办公套件,操作系统,编译器,数据库,游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,比如工业,农业,银行,航空,政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展,使得人们的工作更加高效,同时提高了生活质量。

软件工程师是对应用软件创造软件的人们的统称,软件工程师按照所处的领域不同可以分为系统分析员,软件设计师,系统架构师,程序员,测试员等等。人们也常常用程序员来泛指各种软件工程师。

软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。

(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。

(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。

(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。

一、软件工程概述

概念:应需而生

软件工程是一类工程。工程是将理论和知识应用于实践的科学。就软件工程而言,它借鉴了传统工程的原则和方法,以求高效地开发高质量软件。其中应用了计算机科学、数学和管理科学。计算机科学和数学用于构造模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量和成本的管理。

软件工程这一概念,主要是针对20世纪60年代“软件危机”而提出的。它首次出现在1968年NATO(北大西洋公约组织)会议上。自这一概念提出以来,围绕软件项目,开展了有关开发模型、方法以及支持工具的研究。其主要成果有:提出了瀑布模型,开发了一些结构化程序设计语言(例如PASCAL语言,Ada语言)、结构化方法等。并且围绕项目管理提出了费用估算、文档复审等方法和工具。综观60年代末至80年代初,其主要特征是,前期着重研究系统实现技术,后期开始强调开发管理和软件质量。

70年代初,自“软件工厂”这一概念提出以来,主要围绕软件过程以及软件复用,开展了有关软件生产技术和软件生产管理的研究与实践。其主要成果有:提出了应用广泛的面向对象语言以及相关的面向对象方法,大力开展了计算机辅助软件工程的研究与实践。尤其是近几年来,针对软件复用及软件生产,软件构件技术以及软件质量控制技术、质量保证技术得到了广泛的应用。目前各个软件企业都十分重视资质认证,并想通过这些工作进行企业管理和技术的提升。软件工程所涉及的要素可概括如下:

根据这一框架,可以看出:软件工程涉及了软件工程的目标、软件工程原则和软件工程活动。

目标:我的眼里只有“产品”

软件工程的主要目标是:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性意指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜性是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多问题有待解决,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。

软件工程活动是“生产一个最终满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤”。主要包括需求、设计、实现、确认以及支持等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件体系结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。支持活动包括修改和完善。伴随以上活动,还有管理过程、支持过程、培训过程等。

框架:四项基本原则是基石

软件工程围绕工程设计、工程支持以及工程管理,提出了以下四项基本原则:

第一,选取适宜开发范型。该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其他因素之间是相互制约、相互影响的,经常需要权衡。因此,必须认识需求定义的易变性,采用适宜的开发范型予以控制,以保证软件产品满足用户的要求。

第二,采用合适的设计方法。在软件设计中,通常要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。

第三,提供高质量的工程支持。“工欲善其事,必先利其器”。在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。

第四,重视开发过程的管理。软件工程的管理,直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品,提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程得以有效管理时,才能实现有效的软件工程。

这一软件工程框架告诉我们,软件工程的目标是可用性、正确性和合算性;实施一个软件工程要选取适宜的开发范型,要采用合适的设计方法,要提供高质量的工程支撑,要实行开发过程的有效管理;软件工程活动主要包括需求、设计、实现、确认和支持等活动,每一活动可根据特定的软件工程,采用合适的开发范型、设计方法、支持过程以及过程管理。根据软件工程这一框架,软件工程学科的研究内容主要包括:软件开发范型、软件开发方法、软件过程、软件工具、软件开发环境、计算机辅助软件工程(CASE) 及软件经济学等。

作用:高效开发高质量软件

自从软件工程概念提出以来,经过30多年的研究与实践,虽然“软件危机”没得到彻底解决,但在软件开发方法和技术方面已经有了很大的进步。尤其应该指出的是,自80年代中期,美国工业界和政府部门开始认识到,在软件开发中,最关键的问题是软件开发组织不能很好地定义和管理其软件过程,从而使一些好的开发方法和技术都起不到所期望的作用。也就是说,在没有很好定义和管理软件过程的软件开发中,开发组织不可能在好的软件方法和工具中获益。

根据调查,中国的现状几乎和美国10多年前的情况一样,软件开发过程没有明确规定,文档不完整,也不规范,软件项目的成功往往归功于软件开发组的一些杰出个人或小组的努力。这种依赖于个别人员上的成功并不能为全组织的软件生产率和质量的提高奠定有效的基础,只有通过建立全组织的过程改善,采用严格的软件工程方法和管理,并且坚持不懈地付诸实践,才能取得全组织的软件过程能力的不断提高。

这一事实告诉我们,只有坚持软件工程的四条基本原则,既重视软件技术的应用,又重视软件工程的支持和管理,并在实践中贯彻实施,才能高效地开发出高质量的软件。

二、软件工程的七条基本原理

自从1968年提出“软件工程”这一术语以来,研究软件工程的专家学者们陆续 提出了100多条关于软件工程的准则或信条。 美国著名的软件工程专家 Boehm 综合这些专家的意见,并总结了TRW公司多年的开发软件的经验,于1983年提出了软件工程的七条基本原理。

Boehm 认为,着七条原理是确保软件产品质量和开发效率的原理的最小集合。

它们是相互独立的,是缺一不可的最小集合;同时,它们又是相当完备的。

人们当然不能用数学方法严格证明它们是一个完备的集合,但是可以证明,在此之前已经提出的100多条软件工程准则都可以有这七条原理的任意组合蕴含或派生。

下面简要介绍软件工程的七条原理:

1 用分阶段的生命周期计划严格管理

这一条是吸取前人的教训而提出来的。统计表明,50%以上的失败项目是由于计划不周而造成的。在软件开发与维护的漫长生命周期中,需要完成许多性质各异的工作。这条原理意味着,应该把软件生命周期分成若干阶段,并相应制定出切实可行的计划,然后严格按照计划对软件的开发和维护进行管理。 Boehm 认为,在整个软件生命周期中应指定并严格执行6类计划:项目概要计划、里程碑计划、项目控制计划、产品控制计划、验证计划、运行维护计划。

2 坚持进行阶段评审

统计结果显示: 大部分错误是在编码之前造成的,大约占63%; 2 错误发现的越晚,改正它要付出的代价就越大,要差2到3个数量级。 因此,软件的质量保证工作不能等到编码结束之后再进行,应坚持进行严格的阶段评审,以便尽早发现错误。

3 实行严格的产品控制

开发人员最痛恨的事情之一就是改动需求。但是实践告诉我们,需求的改动往往是不可避免的。这就要求我们要采用科学的产品控制技术来顺应这种要求。也就是要采用变动控制,又叫基准配置管理。当需求变动时,其它各个阶段的文档或代码随之相应变动,以保证软件的一致性。

4 采纳现代程序设计技术

从六、七时年代的结构化软件开发技术,到最近的面向对象技术,从第一、第二代语言,到第四代语言,人们已经充分认识到:方法大似气力。采用先进的技术即可以提高软件开发的效率,又可以减少软件维护的成本。

5 结果应能清楚地审查

软件是一种看不见、摸不着的逻辑产品。软件开发小组的工作进展情况可见性差,难于评价和管理。为更好地进行管理,应根据软件开发的总目标及完成期限, 尽量明确地规定开发小组的责任和产品标准,从而使所得到的标准能清楚地审查。

6 开发小组的人员应少而精

开发人员的素质和数量是影响软件质量和开发效率的重要因素,应该少而精。

这一条基于两点原因:高素质开发人员的效率比低素质开发人员的效率要高几倍到几十倍,开发工作中犯的错误也要少的多; 当开发小组为N人时,可能的通讯信道为N(N-1)/2, 可见随着人数N的增大,通讯开销将急剧增大。

7 承认不断改进软件工程实践的必要性

遵从上述六条基本原理,就能够较好地实现软件的工程化生产。但是,它们只是对现有的经验的总结和归纳,并不能保证赶上技术不断前进发展的步伐。因此,Boehm提出应把承认不断改进软件工程实践的必要性作为软件工程的第七条原理。根据这条原理,不仅要积极采纳新的软件开发技术,还要注意不断总结经验,收集进度和消耗等数据,进行出错类型和问题报告统计。这些数据既可以用来评估新的 软件技术的效果,也可以用来指明必须着重注意的问题和应该优先进行研究的工具和技术。

面向方面的编程(Aspect Oriented Programming,简称AOP)被认为是近年来软件工程的另外一个重要发展。这里的方面指的是完成一个功能的对象和函数的集合。在这一方面相关的内容有泛型编程(Generic Programming)和模板。

参考

胡昆山,《中国软件产业发展现状与人才需求》,2003年9月1日,

三、软件工程的目标与常用模型

软件工程的目标是提高软件的质量与生产率,最终实现软件的工业化生产。质量是软件需求方最关心的问题,用户即使不图物美价廉,也要求个货真价实。生产率是软件供应方最关心的问题,老板和员工都想用更少的时间挣更多的钱。质量与生产率之间有着内在的联系,高生产率必须以质量合格为前提。如果质量不合格,对供需双方都是坏事情。从短期效益看,追求高质量会延长软件开发时间并且增大费用,似乎降低了生产率。从长期效益看,高质量将保证软件开发的全过程更加规范流畅,大大降低了软件的维护代价,实质上是提高了生产率,同时可获得很好的信誉。质量与生产率之间不存在根本的对立,好的软件工程方法可以同时提高质量与生产率。

软件供需双方的代表能在餐桌上谈笑风生,归功于第一线开发人员的辛勤工作。质量与生产率的提高就指望程序员与程序经理。对开发人员而言,如果非得在质量与生产率之间分个主次不可,那么应该是质量第一,生产率第二。这是因为:(1)质量直接体现在软件的每段程序中,高质量自然是开发人员的技术追求,也是职业道德的要求。(2)高质量对所有的用户都有价值,而高生产率只对开发方有意义。(3)如果一开始就追求高生产率,容易使人急功近利,留下隐患。宁可进度慢些,也要保证每个环节的质量,以图长远利益。

软件的质量因素很多,如正确性,性能、可靠性、容错性、易用性、灵活性、可扩充性、可理解性、可维护性等等。有些因素相互重叠,有些则相抵触,真要提高质量可不容易啊!

软件工程的主要环节有:人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试、维护等,如图1.1所示。

软件工程模型建议用一定的流程将各个环节连接起来,并可用规范的方式操作全过程,如同工厂的生产线。常见的软件工程模型有:线性模型(图1.2),渐增式模型(图1.3),螺旋模型,快速原型模型,形式化描述模型等等 [Pressmam 1999, Sommerville 1992]。

最早出现的软件工程模型是线性模型(又称瀑布模型)。线性模型太理想化,太单纯,已不再适合现代的软件开发模式,几乎被业界抛弃。偶而被人提起,都属于被贬对象,未被留一丝惋惜。但我们应该认识到,“线性”是人们最容易掌握并能熟练应用的思想方法。当人们碰到一个复杂的“非线性”问题时,总是千方百计地将其分解或转化为一系列简单的线性问题,然后逐个解决。一个软件系统的整体可能是复杂的,而单个子程序总是简单的,可以用线性的方式来实现,否则干活就太累了。线性是一种简洁,简洁就是美。当我们领会了线性的精神,就不要再呆板地套用线性模型的外表,而应该用活它。例如渐增式模型实质就是分段的线性模型,如图1.3所示。螺旋模型则是接连的弯曲了的线性模型。在其它模型中都能够找到线性模型的影子。

套用固定的模型不是程序员的聪明之举。比如“程序设计”与“测试”之间的关系,习惯上总以为程序设计在先,测试在后,如图1.4(a)所示。而对于一些复杂的程序,将测试分为同步测试与总测试更有效,如图1.4(b)所示。

不论是什么软件工程模型,总是少不了图1.1中的各个环节。本书擗开具体的软件工程模型,顺序讲述人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试,以及维护与再生工程。其中程序设计部分以C++/C语言为例。

四、软件体系结构和工具的选择

软件体系结构表示了一个软件系统的高层结构,主要特点有:1)软件系统结构是一个高层次上的抽象,它并不涉及具体的系统结构(比如B/S还是C/S),也不关心具体的实现。2)软件体系结构必须支持系统所要求的功能,在设计软件体系结构的时候,必须考虑系统的动态行为。3)在设计软件体系结构的时候,必须考虑有现有系统的兼容性、安全性和可靠性。同时还要考虑系统以后的扩展性和伸缩性。所以有时候必须在多个不同方向的目标中进行决策。

当前已经有一些关于规范化软件体系结构,比如:ISO的开放系统互联模型、X Window系统等等。软件系统的结构通常被定义为两个部分:一个是计算部件。另一个就是部件之间的交互。如果把软件系统看成一幅图的话,计算部件就是其中的节点,而部件之间的交互就是节点之间的弧线。部件之间的连接可以被认为是一种连接器,比如过程调用、事件广播、数据库查询等等。正确的体系结构设计是软件系统成功的关键。

我们理解了软件工程的重要性以后,我们没有相应的工具,我们也很难很好的完成一个系统。在需求分析和设计阶段,我们需要什么样的工具呢?

当然最好是基于UML的CASE工具。当前比较流行的就是Rose,它是一个很好的分析和建立对象和对象关系的工具。在具体编码的时候,我们需要版本控制工具,MS的SourceSafe就是一个很好的版本管理工具和项目管理工具。具体的开发工具当然很多,但是如果你是一个对VC侵淫了多年的程序员,你一定会选择它,因为它会让你感到什么是真正的面向对象的编程,而你在用VB,PowerBuilder,Delphi时很少会有同样的感受。至于数据库模式构建,我一向是采用Sybase的S-Design,更好的工具就不知道了。

另外需要注意的是,我们需要建立文档编写的若干模板,以便开发人员按照这个模板编写规范的技术和说明文档。帮助文档可以用微软的HTML Help Workshop(hhw.exe)制作,你也可以编译成.chm格式,它打包了文本和图形,只有一个文件,使用和分发比较方便。最后,如果开发人员不是集中在一个地方的话,最好建立一个邮件列表,开发人员可以通过邮件系统讨论开发中的各项事宜。

五、软件开发方法综述

国外大的软件公司和机构一直在研究软件开发方法这个概念性的东西,而且也提出了很多实际的开发方法,比如:生命周期法、原型化方法、面向对象方法等等。下面介绍几种流行的开发方法:

1、结构化方法

结构化开发方法是由E.Yourdon 和 L.L.Constantine 提出的,即所谓的SASD 方 法, 也可称为面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法。Yourdon方法是80年代 使用最广泛的软件开发方法。它首先用结构化分析(SA)对软件进行需求分析,然后用结构化设计(SD)方法进行总体设计,最后是结构化编程(SP)。它给出了两类典型的软件结构(变换型和事务型)使软件开发的成功率大大提高。

2、面向数据结构的软件开发方法

Jackson方法是最典型的面向数据结构的软件开发方法,Jackson方法把问题分解为可由三种基本结构形式表示的各部分的层次结构。三种基本的结构形式就是顺序、选择和重复。三种数据结构可以进行组合,形成复杂的结构体系。这一方法从目标系统的输入、输出数据结构入手,导出程序框架结构,再补充其它细节,就可得到完整的程序结构图。这一方法对输入、输出数据结构明确的中小型系统特别有效,如商业应用中的文件表格处理。该方法也可与其它方法结合,用于模块的详细设计。

3、 面向问题的分析法

PAM(Problem Analysis Method)是80年代末由日立公司提出的一种软件开发方法。 它的基本思想是考虑到输入、输出数据结构,指导系统的分解,在系统分析指导下逐步综 合。这一方法的具体步骤是:从输入、输出数据结构导出基本处理框;分析这些处理框之间的先后关系;按先后关系逐步综合处理框,直到画出整个系统的PAD图。这一方法本质上是综合的自底向上的方法,但在逐步综合之前已进行了有目的的分解,这个目的就是充分考虑系统的输入、输出数据结构。PAM方法的另一个优点是使用PAD图。这是一种二维树形结构图,是到目前为止最好的详细设计表示方法之一。当然由于在输入、输出数据结构与整个系统之间同样存在着鸿沟,这一方法仍只适用于中小型问题。

4、原型化方法

产生原型化方法的原因很多,主要随着我们系统开发经验的增多,我们也发现并非所有的需求都能够预先定义而且反复修改是不可避免的。当然能够采用原型化方法是因为开发工具的快速发展,比如用VB,DELPHI等工具我们可以迅速的开发出一个可以让用户看的见、摸的着的系统框架,这样,对于计算机不是很熟悉的用户就可以根据这个样板提出自己的需求。

开发原型化系统一般由以下几个阶段:

(1) 确定用户需求

(2) 开发原始模型

(3) 征求用户对初始原型的改进意见

(4) 修改原型。

原型化开发比较适合于用户需求不清、业务理论不确定、需求经常变化的情况。当系统规模不是很大也不太复杂时采用该方法是比较好的。

5、面向对象的软件开发方法

当前计算机业界最流行的几个单词就是分布式、并行和面向对象这几个术语。由此可以看到面向对象这个概念在当前计算机业界的地位。比如当前流行的两大面向对象技术DCOM和CORBA就是例子。当然我们实际用到的还是面向对象的编程语言,比如C++。不可否认,面向对象技术是软件技术的一次革命,在软件开发史上具有里程碑的意义。

随着OOP(面向对象编程)向OOD(面向对象设计)和OOA(面向对象分析)的发展,最终形成面向对象的软件开发方法OMT (Object Modeling Technique)。这是一种自底向上和自顶向下相结合的方法,而且它以对象建模为基础,从而不仅考虑了输入、输出数据结构,实际上也包含了所有对象的数据结构。所以OMT彻底实现了PAM没有完全实现的目标。不仅如此,OO技术在需求分析、可维护性和可靠性这三个软件开发的关键环节和质量指标上有了实质性的突破,基本地解决了在这些方面存在的严重问题。

综上所述,面向对象系统采用了自底向上的归纳、自顶向下的分解的方法,它通过对对象模型的建立,能够真正建立基于用户的需求,而且系统的可维护性大大改善。当前业界关于面向对象建模的标准是UML(Unified Modeling Language)。

这里我们需要谈一下微软的MSF(Microsoft Solutions Framework)的框架,它简单的把系统设计分成三个阶段:概念设计、逻辑设计和物理设计。概念设计阶段就是从用户的角度出发可以得到多少个对象,并且以对象为主体,画出业务框架。逻辑设计阶段就是对概念设计阶段的对象进行再分析、细分、整合、删除。并建立各个对象的方法属性以及对象之间的关系。而物理设计实际上就是要确定我们实际需要的组件、服务和采用的框架结构、具体的编程语言等。MCF整个结构比较清楚是基于对象开发的一个比较好的可操作的框架系统。

6、可视化开发方法

其实可视化开发并不能单独的作为一种开发方法,更加贴切的说可以认为它是一种辅助工具,比如用过SYBASE的S-Design的人都知道,用这个工具可以进行显示的图形化的数据库模式的建立,并可以导入到不同的数据库中去。当然用过S-Design的人不一定很多,但用过VB,DELPHI,C++ Builder等开发工具的人一定不少,实际上你就是在使用可视化开发工具。

当然,不可否认的是,你只是在编程这个环节上用了可视化,而不是在系统分析和系统设计这个高层次上用了可视化的方法。实际上,建立系统分析和系统设计的可视化工具是一个很好的卖点,国外有很多工具都致力于这方面产品的设计。比如Business Object就是一个非常好的数据库可视化分析工具。

可视化开发使我们把注意力集中在业务逻辑和业务流程上,用户界面可以用可视化工具方便的构成。通过操作界面元素,诸如菜单、按钮、对话框、编辑框、单选框、复选框、 列表框和滚动条等,由可视开发工具自动生成应用软件。

六、怎样培养软件工程的思维与方法

作为软件开发人员的一个通病是在项目初期的时候,就喜欢谈论实现的细节,并且乐此不疲。我们更喜欢讨论如何用灵活而简短的代码来实现一个特定的功能,而忽略了对整个系统架构的考虑。所以作为一个开发人员,尤其是一个有经验的开发人员,应该把自己从代码中解脱出来,更多的时候在我们的脑子里甚至暂时要放弃去考虑如何实现的问题,而从项目或产品的总体去考虑一个软件产品。

以下是我个人的一些经验:

1.考虑整个项目或者产品的市场前景。作为一个真正的系统分析人员,不仅要从技术的角度来考虑问题,而且还要从市场的角度去考虑问题。也就是说我们同时需要考虑我们产品的用户群是谁,当我们产品投放到市场上的时候,是否具有生命力。比如即使我们采用最好的技术实现了一个单进程的操作系统,其市场前景也一定是不容乐观的。

2.从用户的角度来考虑问题。比如一些操作对于开发人员来讲是非常显而易见的问题。但是对于一般的用户来说可能就非常难于掌握,也就是说,有时候,我们不得不在灵活性和易用性方面进行折中。另外,在功能实现上,我们也需要进行综合考虑,尽管一些功能十分强大,但是如果用户几乎不怎么使用它的话,就不一定在产品的第一版的时候就推出。从用户的角度考虑,也就是说用户认可的才是好的,并不是开发人员觉的好才好。

3.从技术的角度考

关于软件开发工程单选和软件工程开发项目选题的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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