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软件工程 凌青华 计算机科学与工程学院信息与安全教研室 lingee_2000@163.com 课程介绍 教材：软件工程导论（第五版），张海藩 参考教材： 软件工程，钱乐秋、赵文耘等，清华大学出版社，2007.3 软件工程----实践者的研究方法， Roger S. Pressman（美）著，黄柏素、梅宏译，机械工业出版社 课程介绍 考核方式：考查 平时：20% 实验：60% 随堂考核：20% 附加要求：课后复习15分钟，课前预习5分钟，合理使用多媒体课件和素材！ 课程介绍 软件工程的由来 软件工程的核心 软件开发所涉及的工作：起始于一个实际需要或某个灵感，然后就是分析，设计，编码，调试，维护 软件工程，就是一套用于软件的团队开发，以提高软件质量和程序员工作效率为目的的规范 软件工程课程实践时，把更多的精力放到了语言的学习和系统实现上，没有重视各种文档规范 现代开发软件，其实都是一大帮人排排坐，按着一整套的规章制度来干活。于是，软件开发成了“工程”，程序员也就沦为“工人”了 软件生产随规模增大复杂度增大 以美国宇航局的软件系统为例： 1963年 水星计划系统 200万条指令 1967年 双子星座计划系统 400万条指令 1973年 阿波罗计划系统 1000万条指令 1979年 哥伦比亚航天飞机系统 4000万条指令 假设1个人一年生产一万条有效指令，那么是否4000人生产一年，或400人生产10年就能完成任务呢？答案是否定的。一万条指令的复杂度决不仅仅是100条指令复杂度的100倍。 课程内容 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 第8章 维护 教学时间安排 总课时：48 实验时数 14 复习、习题课时数 2 机动时数 2 理论教学时数 30 概述：4 传统的软件工程方法学：18 面向对象方法学：5 软件项目管理：3 第一章 软件工程概述 本章内容提要 1.1 软件危机 软件的定义与特征 定义 计算机程序＋数据＋文档 特征：（相对于硬件） 被设计的，没有明显的制造过程，开发成功后，只需复制 大多数软件是定制的（手工工艺） 不会磨损，但会退化 软硬件故障曲线 1.1 软件危机 软件危机：在计算机软件的开发和维护过程中遇到的一系列严重问题，主要包括下列两个方面的问题： 如何开发软件，以满足对软件的日益增长的需求； 如何维护不断增多的已有软件 软件危机表现形式 1．对软件开发成本和进度估计不足 2．用户对已完成的软件系统不满意 3．软件产品的质量无法保证 4．软件不可维护 5．没用与软件配套的完整的文档资料 6．软件成本逐年上升 7．软件开发跟不上计算机应用的发展 软件危机表现形式 软件危机表现形式 没有充分的文档资料(documentation) 软件危机表现形式 软件危机实例 丹佛新国际机场的地下行李传送系统: 该机场规模是曼哈顿机场的两倍，宽为希思机场的10倍，可以全天侯同时起降三架喷气式客机；投资1.93亿美元建立了一个地下行李传送系统，总长21英里，有4，000台遥控车，可按不同线路在20家不同的航空公司柜台、登机门和行李领取处之间发送和传递行李；支持该系统的是5，000个电子眼、400台无线电接受机、56台条形码扫描仪和100台计算机 按原定计划要在1993年万圣节前启用，但一直到1994年6月，机场的计划者还无法预测行李系统何时能达到可使机场开放的稳定程度 软件危机实例 IBM公司的 OS/360 共约100万条指令，花费了5000个人年；经费达数亿美元，而结果却令人沮丧，错误多达2000个以上，系统根本无法正常运行。 OS/360系统的负责人Brooks这样描述开发过程的困难和混乱：“…像巨兽在泥潭中作垂死挣扎，挣扎得越猛，泥浆就沾得越多，最后没有一个野兽能够逃脱淹没在泥潭中的命运。…” 据统计，这个操作系统每次发行的新版本都是从前一版本中找出1000个程序错误而修正的结果。可想而知，这样的软件质量糟到了什么地步。 如果开发的软件隐含错误，可靠性得不到保证，那么在运行过程中很可能对整个系统造成十分严重的后果，轻则影响到系统的正常工作，重则导致整个系统的瘫痪，乃至造成无可挽回的恶性事故。 银行的存款可能被化为乌有，甚至弄成赤字；工厂的产品全部报废，导致工厂破产。 软件危机实例 1963年美国飞往火星的火箭爆炸，造成1000万美元的损失，原因是用FORTRAN编写的控制火星探测器的程序中： DO 5 I=1，3 误写为：DO 5 I=1 . 3 1967年苏联“联盟一号”载人宇宙飞船在返航时，由于软件忽略一个小数点，在进入大气层时因打不开降落伞而烧毁 软件危机的产生原因