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软件工程导论（第4版） 总 目 录 第1章 软件工程学概述 第2章 可行性研究 第3章 需求分析 第4章 形式化说明技术 第5章 总体设计 第6章 详细设计 第7章 实现 总 目 录 第8章 维护 第9章 面向对象方法学引论 第10章 面向对象分析 第11章 面向对象设计 第12章 面向对象实现 第13章 软件项目管理 第1章 软件工程学概述 1.1 软件危机 1.2 软件工程 1.3 软件生命周期 1.4 软件过程 1.5 小结 习题 迄今为止，计算机系统已经经历了4个不同的发展阶段，但是，我们仍然没有彻底摆脱“软件危机”的困扰，软件已经成为限制计算机系统发展的瓶颈。 为了更有效地开发与维护软件，软件工作者在20世纪60年代后期开始认真研究消除软件危机的途径，从而逐渐形成了一门新兴的工程学科——计算机软件工程学(通常简称为软件工程)。 1.1 软件危机 硬件与软件的区别 什么是软件 “软件作坊” 加剧了软件危机的出现 开发软件就是去编写程序； 接到一个项目马上开始写程序； 为了追求速度而不写或者少写文档； 代码不需要注释； 越早开始写程序，完成整个软件开发所用的时间肯定就越短； 程序在用户处运行时出现错误，开发人员过去修改程序，改好后就运行。 “软件作坊”仍然沿用早期形成的个体化软件开发方法。在程序运行时发现的错误必须设法改正；用户有了新的需求时必须相应地修改程序；硬件或操作系统更新时，通常需要修改程序以适应新的环境。 “软件危机”就这样开始出现了! 1968年北大西洋公约组织的计算机科学家召开国际会议，讨论软件危机问题，在这次会议上正式提出并使用了“软件工程”这个名词，一门新兴的工程学科就此诞生了。 1.1.1 软件危机的介绍 软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 实际上，几乎所有软件都不同程度地存在这些问题。 软件危机包含下述两方面的问题： 如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求； 如何维护数量不断膨胀的已有软件。 (1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量，从而不可避免地会引起用户的不满。 (2) 用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生。 软件开发人员和用户之间的信息交流往往很不充分，有行业盲区，常常导致最终产品不符合用户的实际需要。 (3) 软件产品的质量往往靠不住。 软件的特性决定了软件的可靠性和质量保证是一个模糊的概念。 (4) 软件常常是不可维护的。 很多程序中的错误是非常难改正的，不太可能使这些程序适应新的硬件环境。 (5) 软件通常没有适当的文档资料。 软件不仅仅是程序，还应该有一整套文档资料。对于维护人员而言，这些文档资料更是必不可少的。缺乏必要的文档资料或者文档资料不合格，必然给软件开发和维护带来许多严重的困难和问题。 (6) 软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升。 硬件成本逐年下降，而软件成本却持续上升。 (7) 软件开发生产率提高的速度，远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势。 软件产品“供不应求”的现象使人类不能充分利用现代计算机硬件提供的巨大潜力。 1.1.2 产生软件危机的原因 在软件开发和维护的过程中存在这么多严重问题，一方面与软件本身的特点有关，另一方面也和软件开发与维护的方法不正确有关。 软件的逻辑特性决定了软件的开发、管理和控制过程都相当困难。软件的维护过程通常意味着改正或修改原来的设计，这就在客观上使得软件较难维护。 软件经常需要由多人分工合作，然而，如何保证每个人完成的工作合在一起确实能构成一个高质量的大型软件系统，更是一个极端复杂困难的问题，不仅涉及许多技术问题，诸如分析方法、设计方法、形式说明方法、版本控制等，更重要的是必须有严格而科学的管理。 目前很多软件人员对软件开发和维护有不少糊涂观念，在实践过程中或多或少地采用了错误的方法和技术，认为软件开发就是写程序并设法使之运行，轻视软件维护等，这可能是使软件问题发展成软件危机的主要原因。 有的时候，为了赶进度，也可能采用不规范的开发方法，这种错误的作法也导致了软件危机的加剧。 没有认识到软件开发有自己本身的规律，没有循序渐进，按照软件开发的规律办事。 例如：没有成分理解需求就匆忙编写程序是许多软件开发工程失败的主要原因之一。软件开发人员需要做大量深入细致的调查研究工作，反复多次地和用户交流信息，才能真正全面、准确、具体地了解用户的要求。 事实上，越早开始写程序，完成它所需要用的时间往往越长。 一个软件从始到终，要经历一定时期，通常把软件经历的这个时期称为软件生命周期。 软件开发最初的