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第三章 软件工程基础 3.1 软件工程基础 软件 与计算机的操作系统有关的计算机程序、规程、规则，以及可能有的文件、文档及数据。 3.1 软件工程基础 软件的特点： 软件是一种逻辑实体，而不是物理实体，具有抽象性； 软件的生产与硬件不同，它没有明显的制作过程； 软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题。 软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性，存在移植问题； 软件复杂性高，成本昂贵； 软件开发设计诸多社会因素。 3.1 软件工程基础 北大西洋公约组织成员国NATO会议 软件工程(国标GB)：是应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。 软件工程学 软件开发技术 软件管理工程 3.1 软件工程基础 软件工程三要素：方法、工具和过程。 方法是完成软件工程项目的技术手段； 工具是支持软件开发、管理、文档生成； 过程支持软件开发的各个环节的控制、管理。 3.1 软件工程基础 软件工程过程(ISO9000)：是把输入转换为输出的一组彼此相关的资源和活动。 软件规格说明P(Plan):规定软件功能及运行机制 软件开发D(Do):产生满足规格说明的软件 软件确认C(Check):确认软件能满足客户需求 软件演进A(Action):为满足客户变更需求，软件必须在使用过程中演进 3.1 软件工程基础 软件的生命周期：软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用退役的过程。 可行性研究阶段 需求分析 概要设计 详细设计 实现 综合测试 确认测试 使用与维护 3.1 软件工程基础 软件工程的目标与原则 目标：付出较低的开发成本；达到要求的软件功能；取得较好的软件性能；开发的软件易于移植；需要较低的维护费用；能按时完成开发，及时交付使用。 原则：抽象；信息隐蔽；模块化；局部化；确定性；一致性；完备性；可验证性。 3.1 软件工程基础 软件开发工具和开发环境 开发工具 开发环境 3.2 结构化分析方法 需求分析 ——用户对目标软件系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。 (1)需求获取 (2)需求分析 (3)编写需求规格说明书 (4)需求评审 需求分析方法 结构化分析方法 面向对象的分析方法 3.2 结构化分析方法 结构化分析方法 数据流图(DFD——Data Flow Diagram) 数据字典(DD——Data Dictionary) 判定树 判定表 3.2 结构化分析方法 软件需求规格说明书 例 文 3.3 结构化设计方法 软件设计：是软件工程的重要阶段，是一个把软件需求转化成软件表示的过程。 概要设计 详细设计 3.3 结构化设计方法——概要设计 概要设计基本任务 (1)设计软件系统结构 (2)数据库结构及数据库设计 (3)编写概要设计文档 (4)概要设计文档评审 常用软件结构设计工具 　程序结构图(SC——Structure Chart) 3.3 结构化设计方法——概要设计 面向数据流的设计方法：变换型 3.3 结构化设计方法——概要设计 变换型数据流图转换成程序结构图--变换分析 (1)确定数据流是否有变换特性 (2)确定输入流和输出流的边界 (3)进行一级分解，将变换型映射成软件结构 ——其中输入数据处理模块协调对所有数据输入的接收；变换中心控制模块管理对内部形式的数据的所有操作；输出数据处理控制模块协调输出信息产生的过程。 3.3 结构化设计方法——概要设计 面向数据流的设计方法：事务型 3.3 结构化设计方法——概要设计 事务型数据流图转换成程序结构图—事务分析 (1)确定数据流是否有事务特性 (2)确定输入流和输出流的边界 (3)进行一级分解，将事务型映射成软件结构 ——将事务中心映射成为软件结构中发送分支的调度模块，将接收通路映射成软件结构的接收分支。 3.3 结构化设计方法——概要设计 设计准则 提高模块独立性 模块规模适中 深度、宽度、输入出和输出适当 深度过大：有的控制模块可能简单了 宽度过大：系统的控制过于集中 扇出过大：模块过分复杂，需要协调过多下级模块 扇入过大：共享该模块的上级模块过多 好的软件设计结构：顶层高扇出、中间扇出较少、底层高扇入 3.3 结构化设计方法——详细设计 详细设计：为软件结构中每一个模块确定实现算法和局部数据结构，用某种选定的表达工具表示算法和数据结构的细节。 过程设计：对每个模块规定的功能以及算法的设计，给出适当的算法描述，即确定模块内部的详细执行过程，包括局部数据组织、控制流，每一步具体处理要求和各种实现细节等。 常用过程设计工具： 程序流程图、N-S图等 3.4 软件测试 软件测试的目的 软件测试是为了发现错误而执行程序