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软件工程引论课件第三章

汇报人：XX

目录

壹

软件工程基础概念

陆

软件维护与演化

贰

需求分析与规格说明

叁

软件设计基础

肆

编码与实现

伍

软件测试基础

软件工程基础概念

壹

软件工程定义

软件工程是一门应用计算机科学、数学和管理学原理来设计、开发、测试和评估软件和系统的学科。

软件工程的学科性质

01

软件工程旨在通过系统化的方法和严格的工程管理，提高软件开发的效率和质量，确保软件产品的可靠性。

软件工程的目标

02

软件工程涉及需求分析、系统设计、编程、测试、维护等多个实践领域，覆盖软件生命周期的全过程。

软件工程的实践领域

03

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，形成需求规格说明书。

01

需求分析阶段

根据需求分析结果，设计软件的架构和模块，制定详细的设计文档。

02

设计阶段

开发人员根据设计文档编写代码，实现软件的各项功能。

03

实现与编码阶段

通过单元测试、集成测试等方法，确保软件的质量符合预期标准。

04

测试阶段

软件发布后，根据用户反馈进行问题修复和功能更新，延长软件的使用寿命。

05

维护阶段

软件开发模型

瀑布模型

瀑布模型是最早的软件开发方法之一，它将开发过程分为需求分析、设计、实现、测试等阶段，每个阶段完成后才能进入下一阶段。

01

02

敏捷开发模型

敏捷开发模型强调迭代和增量的开发方式，通过短周期的迭代来逐步完善软件产品，如Scrum和极限编程（XP）。

03

螺旋模型

螺旋模型结合了瀑布模型的系统性和原型模型的迭代性，它在每个开发阶段都进行风险分析，以减少项目风险。

需求分析与规格说明

贰

需求获取方法

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，了解用户对软件产品的期望和要求。

访谈与问卷调查

直接观察用户在自然环境中的行为，以获取第一手的需求信息，这种方法有助于发现用户未明确表达的需求。

观察法

构建初步的软件原型，让用户在实际操作中提出反馈，通过迭代改进来逐步明确需求。

原型法

需求分析技术

通过与利益相关者的访谈和问卷调查，收集用户需求，为软件开发提供第一手资料。

访谈与问卷

创建原型快速迭代，与用户沟通需求，直观展示软件界面和功能，提高需求理解的准确性。

原型设计

用例图帮助识别系统功能和用户交互，确保需求的完整性和可追溯性。

用例建模

01

02

03

规格说明文档

01

详细描述软件应实现的功能，如用户界面、数据处理、系统响应等。

02

阐述系统的性能要求，包括安全性、可靠性、可维护性和兼容性等。

03

说明软件的用户界面布局、风格和交互流程，确保用户体验的直观性和易用性。

04

定义系统中数据的结构和关系，以及数据库的架构，为数据存储和检索提供基础。

05

列出开发过程中必须遵守的限制条件，以及对环境、技术或业务的假设。

功能性需求

非功能性需求

用户界面设计

数据模型和数据库设计

系统约束和假设

软件设计基础

叁

设计原则与模式

高层模块不应依赖低层模块，两者都应依赖抽象，例如，使用依赖注入来减少模块间的耦合。

依赖倒置原则

软件实体应对扩展开放，对修改关闭，如使用接口或抽象类来允许系统扩展新功能而不修改现有代码。

开闭原则

每个类应该只有一个改变的理由，例如，一个类负责用户界面的显示，另一个类负责数据处理。

单一职责原则

设计原则与模式

在实际项目中，使用单例模式管理数据库连接，确保整个应用中只有一个数据库连接实例。

设计模式的应用实例

设计模式分为创建型、结构型和行为型，如工厂模式、适配器模式和观察者模式等。

设计模式的分类

架构设计方法

模块化设计

01

模块化设计通过将复杂系统分解为可管理的小模块，提高软件的可维护性和可复用性。

面向对象设计

02

面向对象设计利用封装、继承和多态等特性，构建灵活且易于扩展的软件架构。

分层架构设计

03

分层架构将系统分为多个层次，每一层只与相邻层交互，有助于简化设计并增强系统的可维护性。

设计表示技术

状态转换图描述了系统状态的变化过程，常用于表示软件系统中对象状态的转换逻辑。

状态转换图（STD）

03

实体关系图用于描述实体间的关系，是数据库设计中常用的一种表示技术，有助于构建数据模型。

实体关系图（ERD）

02

数据流图通过图形化方式展示系统中数据的流动，帮助理解软件功能和数据处理过程。

数据流图（DFD）

01

编码与实现

肆

编码标准与规范

采用一致的命名规则，如驼峰命名法或下划线分隔，以提高代码的可读性和一致性。

命名规则

统一代码的缩进、空格使用和换行规则，确保代码整洁，便于团队协作和代码审查。

代码格式化

编写清晰的注释，说明代码的功能、设计决策和重要变更，以帮助维护和理解代码。

注释规范

制定明确的错误处理策略，如异常捕获和日志记录，确保软件的