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第六章 软件工程基础 第6章 软件工程基础 主要内容 6.1软件工程的基本概念 6.1.1 软件危机与软件工程 6.1.2 软件生存周期 6.1.3 软件生存周期模型 6.1.4 软件工程的目标与原则 6.2 软件需求分析 6.2.1 需求分析与需求分析方法 6.2.2 结构化方法 6.2.3 软件需求规格说明书 6.3 软件设计 6.3.1 软件设计的概念和原理 6.3.2 概要设计 6.3.3 详细设计 主要内容 6.4 软件测试 6.4.1 软件测试基础 6.4.2 软件测试技术与方法 6.4.3 软件测试的实施 6.5 程序的调试与维护 6.5.1 程序调试的基本概念 6.5.2 软件的调试方法 6.5.3 软件的维护 6.1软件工程的基本概念 软件定义如下： （1）在运行中能提供所希望的功能和性能的指令集(即程序)。 （2）使程序能够正确运行的数据结构。 （3）描述程序研制过程和方法所用的文档。 即：软件＝程序＋数据＋文档 6.1.1 软件危机与软件工程 1．软件危机 软件危机指的是软件开发和维护过程中遇到的一系列严重问题，主要包括：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。 软件危机主要表现: （1）产品不符合用户的实际需要。 （2）软件开发生产率不能满足客观需要。 （3）软件产品的质量差。 （4）对软件开发成本和进度的估计常常不准确。 （5）软件的可维护性差。 （6）软件文档资料通常既不完整，也不合格。 （7）软件的价格昂贵。 6.1.1 软件危机与软件工程 2．软件工程 软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门学科。 它采用工程的概念、原理、技术和方法，把经过时间考验而证明是正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，用于开发与维护软件 。 为了解决软件危机，既要有技术措施(包括方法和工具)，又要有必要的组织管理措施。 软件工程正是从管理和技术两方面研究如何更好地开发和维护计算机软件的一门新兴学科。 6.1.2 软件生存周期 软件工程采用的生存周期方法就是从时间角度对软件的开发与维护这个复杂问题进行分解，将漫长的软件生存时期分为若干阶段，每个阶段都有其相对独立的任务，然后逐步完成各个阶段的任务。 软件生存周期一般可分为以下阶段： 问题定义、可行性研究、需求分析、 概要设计、详细设计、编码、测试 、 运行与维护。 软件生存周期也可以分为3个大的阶段： 计划阶段、开发阶段和维护阶段。 6.1.2 软件生存周期 （1）计划阶段 计划阶段可分为两步：软件计划和需求分析。 第一步，确定工作域，即确定软件总的目标、功能等，开发这样的软件系统需要哪些资源(人力和设备)，做出成本估算；而且还要求做出可行性分析；最后要提出进度安排，并写出软件计划文档。上述问题都要进行管理评审。 第二步，要确定系统定义和有效性标准(软件验收标准)，写出软件需求说明书，还要开发一个初步用户手册，进行技术评审。技术评审通过以后，再进行一次对软件计划的评审。所以对制订的计划需要进行多次修改，以尽量满足各种要求，然后再进入开发阶段。 6.1.2 软件生存周期 （2）开发阶段 开发阶段要经过3个步骤：设计、编码和测试。 首先对软件进行结构设计，定义接口，建立数据结构，规定标记。 接着对每个模块进行过程设计、编码和单元测试。 最后进行组合测试和有效性测试，对每一个测试用例和结果都要进行评审。 （3）维护阶段 首先要做的工作就是配置评审 然后要确定维护组织和职责，并定义表明系统错误和修改报告的格式。 维护可分为改正性维护、完善性维护和适应性维护等。 6.1.3 软件生存周期模型 软件生存周期模型 是描述软件开发过程中各种活动如何执行的模型。 软件生存周期模型作用： 确立了软件开发和演绎中各阶段的次序限制以及各阶段活动的准则， 确立开发过程所遵守的规定和限制， 便于各种活动的协调， 便于各种人员的有效通信， 有利于活动重用， 有利于活动管理。 6.1.3 软件生存周期模型 目前有若干种软件生存周期模型： 瀑布模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型、变换模型和基于知识的模型等。 1．瀑布模型 瀑布模型核心思想是按工序将问题化简，将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分开。 将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动，并且规定了它们自上而下