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软件工程导论课件张海藩
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目录
壹
软件工程基础
贰
需求分析与设计
叁
软件开发方法
肆
软件测试与维护
伍
软件项目管理
陆
软件工程实践案例
软件工程基础
第一章
定义与重要性
软件工程是应用工程原则于软件开发的实践，旨在系统化地构建、维护和改进软件。
软件工程的定义
软件工程通过规范流程和方法论，确保软件项目的成功交付，降低风险，提高效率。
软件工程的重要性
软件生命周期
在软件开发初期，通过与客户沟通确定软件需求，明确软件应实现的功能和性能指标。
根据需求分析结果，设计软件的架构、模块划分以及用户界面，形成详细的设计文档。
对软件进行全面测试，包括单元测试、集成测试、系统测试和验收测试，确保软件质量。
软件发布后，根据用户反馈进行问题修复和功能更新，以延长软件的使用寿命。
需求分析阶段
设计阶段
测试阶段
维护阶段
编码实现设计文档中的功能模块，进行单元测试，确保每个模块按预期工作。
实现阶段
软件开发模型
瀑布模型是最早的软件开发方法，强调按阶段顺序进行，每个阶段完成后才能进入下一阶段。
瀑布模型
螺旋模型结合了瀑布模型的系统性和原型模型的迭代性，强调风险分析，适用于大型复杂系统。
螺旋模型
敏捷开发模型强调迭代和增量的开发方式，快速响应变化，以适应需求的频繁变更。
敏捷开发模型
01
02
03
需求分析与设计
第二章
需求获取方法
访谈与问卷
通过与潜在用户进行一对一访谈或发放问卷，收集用户需求和期望，以指导软件设计。
观察法
直接观察用户在自然环境中的行为，了解他们对现有系统的使用习惯和问题点。
原型法
构建初步的软件原型，让用户在实际操作中提出反馈，以此来获取更准确的需求信息。
头脑风暴
组织跨部门团队进行头脑风暴会议，激发创意，收集各种潜在需求和解决方案。
文档分析
分析现有的业务文档、用户手册等资料，从中提取用户需求和业务规则。
系统设计原则
模块化设计原则强调将复杂系统分解为可管理的小模块，便于开发和维护，如UNIX操作系统的设计。
模块化设计
01
在设计中使用抽象层次来隐藏复杂性，只展示必要的信息，例如数据库管理系统中的数据抽象。
抽象层次
02
系统各模块间应有清晰定义的接口，以减少耦合度，提高系统的可维护性，例如微服务架构中的服务接口。
接口清晰
03
系统设计原则
可扩展性
容错性
01
设计时考虑未来可能的需求变化，确保系统易于扩展，例如云计算平台的弹性伸缩功能。
02
系统设计应具备容错能力，能够在部分组件失效时继续运行，如分布式文件系统HDFS的冗余存储机制。
设计模式概述
设计模式是软件工程中解决特定问题的通用解决方案模板，有助于提高代码复用性和可维护性。
设计模式的定义
设计模式主要分为创建型、结构型和行为型三类，每类解决不同层面的设计问题。
设计模式的分类
合理应用设计模式可以提升软件的可扩展性、灵活性和可维护性，是软件开发中的重要实践。
设计模式的重要性
例如，工厂模式用于创建对象，策略模式用于定义一系列算法，单例模式确保一个类只有一个实例。
设计模式在实际中的应用
软件开发方法
第三章
结构化开发
在结构化开发中，需求分析阶段是关键，需要明确软件的功能、性能等需求，为后续开发奠定基础。
需求分析
设计阶段将系统分解为多个模块，每个模块具有独立功能，便于管理和维护，提高开发效率。
模块化设计
自顶向下的开发方法从总体结构入手，逐步细化到具体模块，有助于控制项目复杂度。
自顶向下开发
结构化开发强调文档的重要性，通过详尽的文档记录每个开发阶段的成果，确保信息的准确传递。
严格文档管理
面向对象开发
封装性
封装是面向对象的核心概念之一，通过隐藏对象内部实现细节，只暴露接口，增强代码的安全性和可维护性。
01
02
继承性
继承允许新创建的类继承现有类的属性和方法，简化代码结构，提高开发效率和代码复用性。
03
多态性
多态性使得不同类的对象可以响应相同的消息，通过接口的统一调用实现不同的功能，增加系统的灵活性。
敏捷开发方法
01
迭代式开发
敏捷开发强调迭代，通过短周期的迭代来逐步完善软件，如Scrum框架中的Sprint。
02
持续集成与部署
持续集成(CI)和持续部署(CD)是敏捷开发的核心实践，确保代码频繁集成和快速发布。
03
用户故事和任务板
使用用户故事来描述需求，通过任务板来跟踪开发进度，提高团队沟通效率。
04
测试驱动开发(TDD)
测试驱动开发要求先编写测试用例，再编写满足测试的代码，保证软件质量。
05
重构和代码审查
定期重构代码以优化设计，进行代码审查以提升代码质量和团队协作。
软件测试与维护
第四章
测试策略与技术
静态测试包括代码审查和静态分析，不执行程序，通过人工或工具检查代码和文档的错误。
静态测试技术
动态测
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