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软件开发的四个阶段论文(从软件开发的角度来看软件工程分为哪三个阶段)

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计算机软件开发论文软件开发论文:

软件工程用于多媒体课件开发的研究

摘要:随着计算机技术和通信技术的快速发展,多媒体课件在教育领域中的使用已经非常广泛。由于开发团队及开发方法的不足,导致课件开发的软件危机,体现为开发成本高、周期长、质量低、使用困难等。基于软件工程开发的模式,可以缓解软件危机,提高开发的效率及软件的质量。

关键词:软件工程;多媒体课件;软件危机

随着计算机技术的突飞猛进,多媒体技术也快速发展着,既而计算机辅助教学广泛普及,各类学科的教学课件应运而生。从理论上讲,大量的教学课件地运用可以减轻教师的工作量,提高教学质量,但实际上,在教学中真正用得好,用得巧的教学课件并不多。开发成本高,软件质量低,重复开发的现象屡见不鲜,很难满足当前日益增长的教学课件的需求。此种不良现象我们称之为“教学软件危机”。要消除此种软件危机,就要有正确的软件开发理念。应用软件工程的思想,可以有效地缓解软件危机,提高多媒体课件开发的成功率[1]。

1软件工程基本概念

1.1软件工程

软件工程(Software Engineering,简称为SE),目前比较认可的定义为:研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件,主要应用工程的方法和技术研究软件开发与维护的方法、工具和管理的一门计算机科学与工程学交叉的学科。它涉及计算机、数学及管理学等多个学科,以便帮助人们缓解软件危机带来的问题。

1.2软件危机

软件危机是指在计算机软件开发和维护过程中出现的一系列严重问题[2],致使整个开发过程混乱不堪,导致开发陷入无法自拔的困境,经济危机主要表现在以下几个方面:1)对软件开发成本和进度难以估量,通常会大幅度超出预期;2)对“已完成的软件”,用户通常不满意;3)软件质量无法保证;4)软件不可维护,升级要重头来过;5)软件没有完整的文档资料。为了缓解软件危机,能够开发出更高质量的软件,软件工程技术的理论充分用于软件开发及维护的整个过程。

1.3软件周期

软件生命周期(SDLC,软件生存周期)是软件的产生直到报废的生命周期,周期内有需求分析、设计、编码、调试和测试、验收与运行、维护升级到废弃等阶段,这种按时间分程的思想方法是软件工程中的一种思想原则,即按部就班、逐步推进,每个阶段都要有定义、工作、审查、形成文档以供交流或备查,以提高软件的质量。但随着新的面向对象的设计方法和技术的成熟,软件生命周期设计方法的指导意义正在逐步减少。

2多媒体课件的概念

课件是凡具备一定教学功能的教学软件都称之为课件[3]。课件像学习者呈现出学习的内容,学习质量的检测、反馈和指导。多媒体课件是将多媒体技术引入到计算机辅助教育的课件中。课件的形式内容单调,如练习程序、测试程序以及现在出现的大量面向信息的产品,如电子百科等。多媒体课件表现内容的形式多姿多彩,多媒体技术在计算机辅助教学的人-机交互中的巨大潜力主要在于它能提高对信息表现形式的选择和控制能力,同时也能提高信息表现形式与人的逻辑思维和创造能力的结合程度,在顺序、符号信息等方面扩展人的信息处理能力。

为了适应教育教学的发展,越来越需要更丰富多彩的多媒体课件,这就对多媒体课件有了更多的需求,为了开发出更高质量的多媒体课件,我们就需要从软件工程的角度来进行开发。

3基于软件工程的多媒体课件开发过程

多媒体课件设计是课件开发的重要环节,多媒体课件设计的好坏直接决定着课件的质量。多媒体课件也是一种软件,我们可以从软件工程的角度来开发多媒体课件,其必须遵从软件生命周期。同时我们要从教育学和心理学的角度来充分考虑相关的因素。多媒体课件的开发通常划分为以下5个阶段。

3.1教学需求分析

需求分析是把软件功能和性能的总体概念描述为具体的软件需求规格说明,以此奠定软件开发的基础。教学需求分析仍然遵循软件工程的思想,它的主要任务是论证多媒体课件开发的可行性和必要性。

3.1.1问题的定义

这个阶段要弄清的是“要解决的问题是什么”[3]。要清晰地知道这个课件的开发要解决什么教学问题。如果不弄清楚,而盲目的开发,只会浪费时间资金等等资源。所以这个阶段一定要确定的得出问题的定义。这是此次多媒体课件开发的首先要弄清楚的问题。

3.1.2可行性分析

既然已经知道了“问题的定义”,接下来就要进行可行性分析,解决这个课件开发的必要性和可行性。为了文成这个任务,需要专职人员进行大量的市场调查和研究,初步给出整个课件的开发的概况,一个雏形。这个阶段进行的比较短,主要是研究问题是否有解,是否有可行的办法。这个阶段决定了多媒体课件是否继续的关键。

3.2课件的教学设计

经过需求分析阶段的工作,系统必须做什么已经清楚了,总体设计阶段就是决定怎么做的时候了。总体设计的基本目的就是回答“概括的话,系统该如何实现?”这个问题[4]。这个阶段主要是:1)划分出组成系统的物理元素———程序、文件、数据库、人工过程和文档等;2)设计系统的结构,也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的,以及这些模块相互间的关系。

4总体设计阶段的工作步骤

1)寻找实现系统的各种不同的解决方案,参照需求分析阶段得到的数据流图来做。

2)分析员从这些供选择的方案中选出若干个合理的方案进行分析,为每个方案都准备一份系统流程图,列出组成系统的所有物理元素,进行成本\效益分析,并且制定这个方案的进度计划。

3)分析员综合分析比较这些合理的方案,从中选择一个最佳方案向用户和使用部门负责人推荐。

4)对最终确定的解决方案进行优化和改进,从而得到更合理的结构,进行必要的数据库设计,确定测试要求并且制定测试计划。

从上面的叙述中不难看出,在详细设计之前先进行总体设计的必要性,经过需求分析,确定课件开发的目标与规模。继而进行教学设计,教学设计也遵循软件工程的思想,是分为教学的逻辑设计和教学单元设计。比如《软件工程》这门课的教学软件按照其目标和功能划分为以下模块。

5教学逻辑设计

教学逻辑设计的主要任务是按照教学需求分析所确定的开发目标,对课件进行总体设计,分为教学设计和风格设计两个部分[5]。

5.1教学设计

1)确定教学目标;2)划分教学单元;3)编排教学单元顺序绘制教学单元流程图;4)确定课件的教学方式和结构类型;5)确定学生信息模型。

5.2风格设计

指的是课件在展现教学内容、人机交互活动、调度控制方式等有关问题的处理时遵循的格调。1)教学单元课时的长短;2)人机界面;3)交互活动层次;4)教学单位的调度方式;5)课件运行的系统环境;6)课件发行的文字资料。

6教学单元设计

教学单元设计解决的是课件的详细设计的问题。教学单元是课件进行教学的基本单位,在教学设计中要确定各教学单元的信息结构,详细列出所包含的教学内容,确定它们的屏幕设计和呈现顺序。

7多媒体素材的采集和加工

前期工作已完成,接下来要进入程序的编制过程,根据脚本的要求,搜集整理相关的媒体素材,素材尽量做到积件式,以便提高素材的重用率,降低软件文本的体积。

8合成

工作人员根据前期的设计,即框架及表现风格等内容,对其进行编程,将确定的素材进行制作运用,然后把各个子模块分别进行测试和调试,以便进行综合测试,进行调整[6]。

9运行维护

教学软件运行正常,可对其发布,学科是不断变化的,教学软件也是应运而生的,所以要对其进行不断的完善和维护。

10小结

软件开发是一项系统工程,需要各个方面的积极配合,方可开发出高质量的教学课件。在开发过程中,软件的方法极为重要,那么软件方法也是人们在长期的工作中不断积累的宝贵经验。把软件工程的理论用于多媒体教学课件的开发中,有利于提高软件成功率,以便摆脱教学软件的危机的出现,提高教学软件的质量。

参考文献:

[1]陈兵.软件工程在教学软件开发中的应用[J].广西教育学院学报,2007(2).

[2]金铁.用软件工程学原理提高多媒体软件开发质量[J]电脑知识与技术,2009 5(11).

[3]林士敏,朱新华,覃德泽,等.计算机辅助教学[M].广西:广西科学技术出版社,2007:66-70.

[4]郑人杰,殷人昆.软件工程概论[M].北京:清华大学出版社,1998.

[5]陈雄峰.多媒体课件设计与制作[J].福建电脑,2003(2):41-43.

[6]檀兴邦.多媒体课件制作略谈[J].陕西教育,2003(3):36.

软件测试技术论文2000字

软件测试被定义为是以评价一个程序或者系统属性为目标的任何一种活动,测试是对软件质量的度量。下面我给大家分享软件技术论文2000字,大家快来跟我一起欣赏吧。

软件技术论文2000字篇一

软件测试技术研究

摘 要:软件测试是软件工程范畴的一项重要工作,与软件质量密切相关。本文就软件测试的概念、分类和方法等几个方面进行了论述。

关键词:软件测试;黑盒测试;白盒测试

中图分类号:TP311.52

软件测试是软件生产过程中的一个重要环节,是伴随着软件的产生而发展的,它并不是不能正常运行的软件的专利,而是为了发现所有软件缺陷而执行程序的过程。软件测试贯穿于软件开发的到投入使用的各个过程中,不同阶段的测试手段各不相同,测试成为软件产品质量控制和管理的重要手段之一。大量资料表明,软件测试的工作量占软件开发总工作量的40%以上,测试成本也占总成本的30%―50%。

1 软件测试的目标和重要性

1.1 软件测试的定义

看待软件测试的角度不同,软件测试的定义也各不相同。总的说来,软件测试就是利用测试工具按照预先设定好的方案和流程对产品进行功能和性能测试,甚至根据需要重新编写测试代码,对测试过程中可能出现的问题进行分析和评估。它是帮助识别开发完成的计算机软件的正确度、完全度和质量的软件过程,是保证软件质量的重要内容。

1.2 软件测试的目标

软件测试的正确定义是“为了发现程序中的错误而执行程序的过程”。而测试的目的决定了如何去组织测试。测试的目标是什么?G.Myers曾给出了关于测试的一些规则,这些规则可以看作是软件测试的目标:

(1)软件测试并不是为了验证软件的正确性,而是为了发现错误而执行程序的过程。(2)好的测试方案是尽可能发现目前尚未发现的错误的测试方案。(3)成功有效的测试是发现了至今尚未发现的错误的测试。从以上规则可以看出,测试是以查找错误为中心,和人们通常想象的“测试是为了验证程序的正确功能”,“成功的测试是没有发现错误的测试”等是完全相反的。所以,近年来,正确软件测试目标如下:(1)软件测试并不仅仅是为了查找出软件的错误,而是要通过进一步分析错误产生的原因和错误的发展趋势,发现一些可以通过测试避免的开发风险;(2)通过测试能够帮助测试人员设计出适合该软件更加有效的测试方法,进一步提高测试效率,缩短测试实践,降低测试费用;(3)结果完全正确的测试也是有价值的,是软件质量的一种评价,但并不是测试正确就说明该软件没有错误,随着使用的深入,功能的扩充等会逐步暴露出更多的问题,实践证明,完全没有错误的软件世间难求。

1.3 软件测试主要包括

(1)正确性和精确性测试:如果软件的运行结果不正确和不精确,那么会给用户带来很大的麻烦,甚至造成不可估量的损失,因此是保证软件质量的最重要因素。(2)容错性测试:容错性测试是在认可错误的情况下进行的测试,是检查软件在异常条件运行,是否具有防护性和能否自我恢复。容错性测试能确保系统不发生无法意料的事故,从而提高软件的安全性和可靠性。(3)性能与效率测试:用户都希望软件的运行速度更高一些,并且占用的资源更少些,性能与效率测试主要是优化软件的算法,数据结构和代码组织来提高软件的性能和效率。(4)易用性测试:易用性测试是测试软件的易用程度,就像一个常用扳手工具,拿到就能明白怎么去使用,因此易用性测试没有一个量化的指标,主观性较强。在平时使用中,当用户不能正确使用软件中的某个功能时,大多数人首先会通过各种方式学习、请教,或者向产品支持部门打电话,还有一部分用户会查阅用户手册。通常认为,用户不通过翻阅用户手册就能使用的软件易用性较好。(5)文档测试:文档测试主要检查文档的正确性、完备性和可理解性。

1.4 软件测试的基本原则

(1)尽早并不断地进行软件测试;(2)程序员或程序设计机构避免测试自己的软件;(3)测试前应当设置合理的测试用例,测试用例的设计不仅要有合法的测试数据,也要有非法的测试数据;(4)对程序修改之后要进行回归测试;(5)妥善保留测试计划、严格按照计划测试,排除测试的随意性,全部测试用例、出错统计和最终分析报告,并对每一个测试结果做全面检查。

1.5 软件测试的地位

软件的开发过程包括需求分析、设计、实现和测试四个阶段。软件测试在软件生命周期中占重要地位,是软件交付用户使用前保证软件质量的重要手段。在系统发布之前,从客户的需求出发,尽早发现问题,修改的成本越低,破坏性也越小。一旦系统投产后发现问题,其危害性被成倍放大,甚至会给双方造成不可估量的损失。

2 软件测试方法

按照不同的分类方法,软件测试可以分为多种类型。

2.1 从是否需要执行被测试软件的角度分类

静态测试:是指不需要实际运行软件,主要对软件的编程格式、程序逻辑结构等方面进行测试。静态测试是通过对源程序进行语法检查,静态结构分析、代码质量等方面找出缺陷和可疑之处,例如变量定义和生命周期检查、模块接口的正确性、是否允许递归、程序逻辑和结构审查等。

动态测试:通常的上机运行软件而进行的测试,这种方法是使程序有控制地运行,并从多种角度观察程序的行为,以发现其中的错误。在软件维护阶段,当修改软件后,除了对修改部分的软件进行常规的测试外,还应对软件的其他部分进行回归测试,所谓回归测试是指全部或部分地重复已做过的测试,它主要检查软件的修改是否在软件的未修改部分引入了新的错误。

2.2 从是否针对软件结构与算法的角度分为

白盒测试,主要是对软件的逻辑结构进行的测试。白盒测试要求测试人员对程序内部逻辑结构及有关信息来设计和选择测试用例,对程序的逻辑路径进行测试,不需测试软件产品的功能。测试过程是基于覆盖全部代码、分支、路径和条件。白盒测试是指在知道产品内部工作过程,通过设置测试用例来检测产品内部动作是否按照规格说明书的规定正确进行,检验程序是否都能按预定要求正确工作,而不顾它的功能,白盒测试的主要方法有逻辑覆盖、基本路径测试等。

黑盒测试:指测试来检测每个功能是否可以正常使用。执行严格的测试,通过对整个软件或某些软件功能,但不检查程序的源代码还是非常清楚的了解该软件的源代码程序具体如何设计。通过输入测试数据,并通过分析的结果输出到测试人员了解软件是如何工作的。在测试中,主要的功能是用来检查是否正确的程序或缺少的功能,用户界面是正确的,错误的数据结构或外部数据库访问错误,性能是正确与否,程序是否有初始化和终止错误的存在。

2.3 从测试的不同阶段分类

单元测试:指的是对每一个工作单元进行测试,了解其运行结果是否符合我们的预期。它对测试人员的要求比较高,要求测试人员对程序代码比较熟悉;一般由程序员自己编完某个单元后,先自我检查通过后,再将测试代码交给测试人员进行审核,如果发现缺陷,原开发者应当及时修正程序,这样可以尽快的发现程序中存在的错误,及时修正以提高程序开发的效率。

集成测试:是在单元测试的基础上,测试再将所有的软件单元按照概要设计规格说明的要求组装成模块、子系统或系统的过程中各部分工作是否达到或实现相应技术指标及要求的活动。也就是说,在集成测试之前,单元测试已经完成,集成测试中所使用的对象,已经是经过单元测试的软件单元。

系统测试:是将已经确认的计算机软件和硬件设备、网络和外围设备等元素组合在一起,对已经集成好的系统进行测试,找出所开发的系统与用户需求不符或矛盾的地方,从而提出更加完善的方案.它的任务是尽可能彻底地检查出程序中的错误,提高软件系统的可靠性。

验收测试:也称为交付测试,完成了功能和系统测试后、产品发布之前所进行的测试活动,它是技术测试的最后一个阶段。

总之,随着软件开发和测试技术的不断发展,测试方法也越来越多样化,针对性更强;选择合适的软件测试方法可以让我们事半功倍。

参考文献:

[1]张永梅.软件测试技术研究[J].测试技术学报,2002,6.

[2]刘继华.软件测试技术的研究进展[J].微计算机信息,2012,10.

[3]瞿莉丽.浅析软件测试技术[J].硅谷,2010,4.

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软件工程论文

[编辑本段]基本信息

软件工程一直以来都缺乏一个统一的定义,很多学者、组织机构都分别给出了自己的定义: 软件工程(1)、BarryBoehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。 (2)、IEEE在软件工程术语汇编中的定义:软件工程是:1.将系统化的、严格约束的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护,即将工程化应用于软件;2.在1中所述方法的研究 (3)、FritzBauer在NATO会议上给出的定义:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。 目前比较认可的一种定义认为:软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件,以及如何把经过时间考验而证明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。 (4)、《计算机科学技术百科全书》中的定义:软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理,开发软件的工程。软件工程借鉴传统工程的原则、方法,以提高质量、降低成本。其中,计算机科学、数学用于构建模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型(paradigm)、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量、成本等管理。

[编辑本段]目标

软件工程的目标是:在给定成本、进度的前提下,开发出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用软件工程性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性并且满足用户需求的软件产品。追求这些目标有助于提高软件产品的质量和开发效率,减少维护的困难。下面分别介绍这些概念。 (1)可修改性(modifiablity)。容许对系统进行修改而不增加原系统的复杂性。它支持软件的调试与维护,是一个难以达到的目标。 (2)有效性(efficiency)。软件系统能最有效地利用计算机的时间资源和空间资源。各种计算机软件无不将系统的时/空开销作为衡量软件质量的一项重要技术指标。很多场合,在追求时间有效性和空间有效性方面会发生矛盾,这时不得不牺牲时间效率换取空间有效性或牺牲空间效率换取时间有效性。时/空折衷是经常出现的。有经验的软件设计人员会巧妙地利用折衷概念,在具体的物理环境中实现用户的需求和自己的设计。 (3)可靠性(reliability)。能防止因概念、设计和结构等方面的不完善造成的软件系统失效,具有挽回因操作不当造成软件系统失效的能力。对于实时嵌入式计算机系统,可靠性是一个非常重要的目标。因为软件要实时地控制一个物理过程,如宇宙飞船的导航、核电站的运行,等等。如果可靠性得不到保证,一旦出现问题可能是灾难性的,后果将不堪设想。因此在软件开发、编码和测试过程中,必须将可靠性放在重要地位。 (4)可理解性(understandability)。系统具有清晰的结构,能直接反映问题的需求。可理解性有助于控制软件系统的复杂性,并支持软件的维护、移植或重用。 (5)可维护性(maintainability)。软件产品交付用户使用后,能够对它进行修改,以便改正潜伏的错误,改进性能和其他属性,使软件产品适应环境的变化,等等。由于软件是逻辑产品,只要用户需要,它可以无限期的使用下去,因此软件维护是不可避免的。软件维护费用在软件开发费用中占有很大的比重。可维护性是软件工程中一项十分重要的目标。软件的可理解性和可修改性有利于软件的可维护性。 (6)可重用性(reusebility)。概念或功能相对独立的一个或一组相关模块定义为一个软部件。软部件可以在多种场合应用的程度称为部件的可重用性。可重用的软部件有的可以不加修改直接使用,有的需要修改后再用。可重用软部件应具有清晰的结构和注解,应具有正确的编码和较低的时/空开销。各种可重用软部件还可以按照某种规则存放在软部件库中,供软件工程师选用。可重用性有助于提高软件产品的质量和开发效率、有助于降低软件的开发和维护费用。从更广泛的意义上理解,软件工程的可重用性还应该包括:应用项目的重用,规格说明(也称为规约)的重用,设计的重用,概念和方法的重用,等等。一般来说,重用的层次越高,带来的效益也就越大。 (7)可适应性(adaptability)。软件在不同的系统约束条件下,使用户需求得到满足的难易程度。适应性强的软件应采用广为流行的程序设计语言编码,在广为流行的操作系统环境中运行,采用标准的术语和格式书写文档。适应性强的软件较容易推广使用。 (8)可移植性(portability)。软件从一个计算机系统或环境搬到另一个计算机系统或环境的难易程度。为了获得比较高的可移植性,在软件设计过程中通常采用通用的程序设计语言和运行环境支撑。对依赖于计算机系统的低级(物理)特征部分,如编译系统的目标代码生成,应相对独立、集中。这样,与处理机无关的部分就可以移植到其他系统上使用。可移植性支持软件的课重用性和课适应性。 (9)可追踪性(tracebility)。根据软件需求对软件设计、程序进行正向追踪,或根据程序、软件设计对软件需求进行逆向追踪的能力。软件可追踪性依赖于软件开发各个阶段文档和程序的完整性、一致性和可理解性。降低系统的复杂性会提高软件的可追踪性。软件在测试或维护过程中或程序在执行期间出现问题时,应记录程序事件或有关模块中的全部或部分指令现场,以便分析、追踪产生问题的因果关系。 (10)可互操作性(interoperability)。多个软件元素相互通信并协同完成任务的能力。为了实现可互操作性,软件开发通常要遵循某种标准,支持折衷标准的环境将为软件元素之间的可互操作提供便利。可互操作性在分布计算环境下尤为重要。 软件工程活动是“生产一个最终满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤”。主要包括需求、设计、实现、确认以及支持等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件体系结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。支持活动包括修改和完善。伴随以上活动,还有管理过程、支持过程、培训过程等。

[编辑本段]过程

生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。

[编辑本段]原则

软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。软件工程的原则有以下四项软件工程师基本原则:

1)选取适宜开发范型

该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其他因素之间是相互制约、相互影响的,经常需要权衡。因此,必须认识需求定义的易变性,采用适宜的开发范型予以控制,以保证软件产品满足用户的要求。

2)采用合适的设计方法

在软件设计中,通常要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。

3)提供高质量的工程支持

“工欲善其事,必先利其器”。 在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。

4)重视开发过程的管理

软件工程的管理,直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品,提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程得以有效管理时,才能实现有效的软件工程。 这一软件工程框架告诉我们,软件工程的目标是可用性、正确性和合算性;实施一个软件工程要选取适宜的开发范型,要采用合适的设计方法,要提供高质量的工程支撑,要实行开发过程的有效管理;软件工程活动主要包括需求、设计、实现、确认和支持等活动,每一活动可根据特定的软件工程,采用合适的开发范型、设计方法、支持过程以及过程管理。根据软件工程这一框架,软件工程学科的研究内容主要包括:软件开发范型、软件开发方法、软件过程、软件工具、软件开发环境、计算机辅助软件工程(CASE) 及软件经济学等。

[编辑本段]基本原理

自从1968年提出“软件工程”这一术语以来,研究软件工程的专家学者们陆续提出了100多条关于软件工程的准则或信条。美国著名的软件工程专家巴利·玻姆(Barry Boehm)综合这些专家的意见,并总结了美国天合公司(TRW)多年的开发软件的经验,于1983年提出了软件工程的七条基本原理。 玻姆认为,这七条原理是确保软件产品质量和开发效率的原理的最小集合。它们是相互独立的,是缺一不可的最小集合;同时,它们又是相当完备的。 人们当然不能用数学方法严格证明它们是一个完备的集合,但是可以证明,在此之前已经提出的100多条软件工程准则都可以有这七条原理的任意组合蕴含或派生。下面简要介绍软件工程的七条原理:

1、用分阶段的生命周期计划严格管理

这一条是吸取前人的教训而提出来的。统计表明,50%以上的失败项目是由于计划不周而造成的。在软件开发与维护的漫长生命周期中,需要完成许多性质各异的工作。这条原理意味着,应该把软件生命周期分成若干阶段,并相应制定出切实可行的计划,然后严格按照计划对软件的开发和维护进行管理。 玻姆认为,在整个软件生命周期中应指定并严格执行6类计划:项目概要计划、里程碑计划、项目控制计划、产品控制计划、验证计划、运行维护计划。

2、坚持进行阶段评审

统计结果显示: 大部分错误是在编码之前造成的,大约占63%错误发现的越晚,改正它要付出的代价就越大,要差2到3个数量级。 因此,软件的质量保证工作不能等到编码结束之后再进行,应坚持进行严格的阶段评审,以便尽早发现错误。

3、实行严格的产品控制

开发人员最痛恨的事情之一就是改动需求。但是实践告诉我们,需求的改动往往是不可避免的。这就要求我们要采用科学的产品控制技术来顺应这种要求。也就是要采用变动控制,又叫基准配置管理。当需求变动时,其它各个阶段的文档或代码随之相应变动,以保证软件的一致性。

4、采纳现代程序设计技术

从六、七时年代的结构化软件开发技术,到最近的面向对象技术,从第一、第二代语言,到第四代语言,人们已经充分认识到:方法大似气力。采用先进的技术即可以提高软件开发的效率,又可以减少软件维护的成本。

5、结果应能清楚地审查

软件是一种看不见、摸不着的逻辑产品。软件开发小组的工作进展情况可见性差,难于评价和管理。为更好地进行管理,应根据软件开发的总目标及完成期限, 尽量明确地规定开发小组的责任和产品标准,从而使所得到的标准能清楚地审查。

6、开发小组的人员应少而精

开发人员的素质和数量是影响软件质量和开发效率的重要因素,应该少而精。 这一条基于两点原因:高素质开发人员的效率比低素质开发人员的效率要高几倍到几十倍,开发工作中犯的错误也要少的多; 当开发小组为N人时,可能的通讯信道为N(N-1)/2, 可见随着人数N的增大,通讯开销将急剧增大。

7、承认不断改进软件工程实践的必要性

遵从上述六条基本原理,就能够较好地实现软件的工程化生产。但是,它们只是对现有的经验的总结和归纳,并不能保证赶上技术不断前进发展的步伐。因此,玻姆提出应把承认不断改进软件工程实践的必要性作为软件工程的第七条原理。根据这条原理,不仅要积极采纳新的软件开发技术,还要注意不断总结经验,收集进度和消耗等数据,进行出错类型和问题报告统计。这些数据既可以用来评估新的 软件技术的效果,也可以用来指明必须着重注意的问题和应该优先进行研究的工具和技术。

[编辑本段]方法学

软体工程的方法有很多方面的意义。包括专案管理,分析,设计,程序的编写,测试和质量控制。 软件工程师软体设计方法可以区别为重量级的方法和轻量级的方法。重量级的方法中产生大量的正式文档。 著名的重量级开发方法包括ISO9000,CMM,和统一软体开发过程(RUP)。 轻量级的开发过过程没有对大量正式文档的要求。着名的轻量级开发方法包括极限编程(XP)和敏捷流程(AgileProcesses)。 根据《新方法学》这篇文章的说法,重量级方法呈现的是一种防御型的姿态。在应用重量级方法的软体组织中,由于软体项目经理不参与或者很少参与程序设计,无法从细节上把握项目进度,因而会对项目产生恐惧感,不得不要求程式设计师不断撰写很多“软体开发文档”。而轻量级方法则呈现“进攻型”的姿态,这一点从XP方法特别强调的四个准则—“沟通、简单、反馈和勇气上有所体现。目前有一些人认为,重量级方法合于大型的软体团队(数十人以上)使用,而“轻量级方法”适合小型的软体团队(几人、十几人)使用。当然,关于重量级方法和轻量级方法的优劣存在很多争论,而各种方法也在不断进化中。 一些方法论者认为人们在开发中应当严格遵循并且实施这些方法。但是一些人并不具有实施这些方法的条件。实际上,采用何种方法开发软体取决于很多因素,同时受到环境的制约。

[编辑本段]主要课程

外语、高等数学、线性代数、高等代数、电子技术基础、离散数学、计算机引论(C语言)、数据结构、C++程序设计、JAVA程序设计、Delphi程序设计、汇编语言程序设计、算法设计与分析、计算机组成原理与体系结构、数据库系统、计算机网络、软件工程、软件测试技术、软件需求与项目管理、软件设计实例分析、CMM/ISO9000等。 另外,还包括操作系统、软件体系结构概论、设计模式、多媒体技术基础、UML建模、概率论、大学英语等,部分院校还会包括大学物理,工程制图,数值分析等。

[编辑本段]发展方向

敏捷开发(Agile Development)被认为是软体工程的一个重要的发展。它强调软体开发应当是能够对未来可能出现的变化和不确定性作出全面反应的。 敏捷开发被认为是一种“轻量级”的方法。在轻量级方法中最负盛名的应该是“极限编程”(Extreme Programming,简称为XP)。而与轻量级方法相对应的是“重量级方法”的存在。重量级方法强调以开发过程为中心,而不是以人为中心。重量级方法的例子比如CMM/PSP/TSP。 面向侧面的程序设计(Aspect Oriented Programming,简称AOP)被认为是近年来软体工程的另外一个重要发展。这里的方面指的是完成一个功能的对象和函数的集合。在这一方面相关的内容有泛型编程(Generic Programming)和模板。

[编辑本段]需求分析

软件工程中包含需求、设计、编码和测试四个阶段,其中需求工程是软件工程第一个也是很重要的一个阶段,本文以医院管软件工程需求分析理系统为例详细介绍了需求工程的构成和进行方法。 首先人们必须了解需求工程和其他项目过程的关系: 图1需求与其他项目过程的关系 软件需求包括三个不同的层次-业务需求、用户需求和功能需求-也包括非功能需求:业务需说明了提供给客户和产品开发商的新系统的最初利益,反映了组织机构或客户对系统、产品高层次的目标要求,它们在项目视图与范围文档中予以说明;用户需求文档描述了用户使用产品必须要完成的任务,这在使用实例文档或方案脚本说明中予以说明;功能需求定义了开发人员必须实现的软件功能,使得用户能完成他们的任务,从而满足了业务需求。 需求工程分为了需求开发和需求管理两个阶段:下面就以这两个阶段说明: 一,需求开发 需求开发又分为需求获取、需求分析、编写规格说明书和需求验证。以下列出和讲解分析常规的步骤,当然应按照项目的大小和特点等实际情况我们应该自己确定合适的步骤。 1.需求获取: 1)确定需求开发过程:确定需求开发过程确定如何组织需求的收集、分析、细化并核实的步骤,并将它编写成文档。对重要的步骤要给予一定指导,这将有助于分析人员的工作,而且也使收集需求活动的安排和进度计划更容易进行。 2)编写项目视图和范围文档:项目视图和范围文档应该包括高层的产品业务目标,所有的使用实例和功能需求都必须遵从能达到的业务需求。项目视图说明使所有项目参与者对项目的目标能达成共识。而范围则是作为评估需求或潜在特性的参考。 表1项目视图和范围文档的模板 a、1背景在这一部分,总结新产品的理论基础,并提供关于产品开发的历史背景或形势的一般性描述。 a、2业务机遇描述现存的市场机遇或正在解决的业务问题。描述商品竞争的市场和信息系统将运用的环境。包括对现存产品的一个简要的相对评价和解决方案,并指出所建议的产品为什么具有吸引力和它们所能带来的竞争优势。 a、3业务目标用一个定量和可测量的合理方法总结产品所带来的重要商业利润,把重点放在给业务的价值上。 a、4客户或市场需求描述一些典型客户的需求,包括不满足现有市场上的产品或信息系统的需求。提出客户目前所遇到的问题在新产品中将可能(或不可能)出现的阐述,提供客户怎样使用产品的例子。确定了产品所能运行的软、硬件平台。 a、5提供给客户的价值确定产品给客户带来的价值,并指明产品怎样满足客户的需要。 a、6业务风险总结开发(或不开发)该产品有关的主要业务风险,例如市场竞争、时间问题、用户的接受能力、实现的问题或对业务可能带来的消极影响。预测风险的严重性,指明你所能采取的减轻风险的措施。 b.1项目视图陈述编写一个总结长远目标和有关开发新产品目的的简要项目视图陈述。项目视图陈述将考虑权衡有不同需求客户的看法。它可能有点理想化,但必须以现有的或所期待的客户市场、企业框架、组织的战略方向和资源局限性为基础。 b.2主要特性包括新产品将提供的主要特性和用户性能的列表。强调的是区别于以往产品和竞争产品的特性。可以从用户需求和功能需求中得到这些特性。 b.3假设和依赖环境在构思项目和编写项目视图和范围文档时,要记录所作出的任何假设。通常一方所持的假设应与另一方不同。 c.1首次发行的范围总结首次发行的产品所具有的性能。描述了产品的质量特性,这些特性使产品可以为不同的客户群提供预期的成果。c.2随后发行的范围如果你想象一个周期性的产品演变过程,就要指明哪一个主要特性的开发将被延期,并期待随后版本发行的日期。 c.3局限性和专用性明确定义包括和不包括的特性和功能的界线是处理范围设定和客户期望的一个途径。列出风险承担者们期望的而你却不打算把它包括到产品中的特性和功能。 d.1客户概貌客户概述明确了这一产品的不同类型客户的一些本质的特点,以及目标市场部门和在这些部门中的不同客户的特征。 d.2项目的优先级一旦明确建立项目的优先级,风险承担者和项目的参与者就能把精力集中在一系列共同的目标上。达到这一目的的一个途径是考虑软件项目的五个方面:性能、质量、计划、成本和人员。e.产品成功的因素明确产品的成功是如何定义和测量的,并指明对产品的成功有巨大影响的几个因素。不仅要包括组织直接控制的范围内的事务,还要包括外部因素。如果可能,可建立测量的标准用于评价是否达到业务目标. 3)用户群分类:产品的用户在很多方面存在着差异,例如:用户使用产品的频度、他们的应用领域和计算机系统知识、他们所使用的产品特性、他们所进行的业务过程、他们在地理上的布局以及他们的访问优先级。根据这些差异,你可以把这些不同的用户分成小组。用户类不一定都指人,你可以把其它应用程序或系统接口所用的硬件组件也看成是附加用户类的成员。以这种方式来看待应用程序接口,可以帮助你确定产品中那些与外部应用程序或组件有关的需求。将用户群分类并归纳各自特点为避免出现疏忽某一用户群需求的情况,要将可能使都有所差异。详细描述出它们的个性特点及任务状况,将有助于产品设计。 4)选择产品代表:择每类用户的产品代表为每类用户至少选择一位能真正代表他们需求的人作为那一类用户的代表并能作出决策。这对于内部信息系统的开发是最易实现的,因为此时,用户就是身边的职员。而对于商业开发,就得在主要的客户或测试者中建立起良好的合作关系,并确定合适的产品代表。他们必须一直参与项目的开发而且有权作出决策。每一个产品代表者代表了一个特定的用户类,并在那个用户类和开发者之间充当主要的接口。 5)建立核心队伍:建立起典型用户的核心队伍把同类产品或产品的先前版本用户代表召集起来,从他们那里收集目前产品的功能需求和非功能需求。这样的核心队伍对于商业开发尤为有用,因为你拥有一个庞大且多样的客户基础。与产品代表的区别在于,核心队伍成员通常没有决定权。 6)确定使用实例:让用户代表确定使用实例从用户代表处收集他们使用软件完成所需任务的描述-使用实例,讨论用户与系统间的交互方式和对话要求。在编写使用实例的文档时可采用标准模版,在使用实例基础上可得到功能需求。 一个单一的使用实例可能包括完成某项任务的许多逻辑相关任务和交互顺序。因此,一个使用实例是相关的用法说明的集合,并且一个说明是使用实例的例子。在描述时列出执行者和系统之间相互交互或对话的顺序。当这种对话结束时,执行者也达到了预期的目的。 对于一些复杂的使用实例,画出图形分析模型是有益的,这些模型包括数据流程图、实体关系图、状态转化图、对象类和联系图。 使用实例的描述并不向开发者提供他们所要开发的功能的细节。为了减少这种不确定性,需要把每一个使用实例叙述成详细的功能需求。每一个使用实例可引伸出多个功能需求,这将使执行者可以执行相关的任务;并且多个使用实例可能需要相同的功能需求。使用实例方法给需求获取带来的好处来自于该方法是以任务为中心和以用户为中心的观点。比起使用以功能为中心的方法,使用实例方法可以使用户更清楚地认识到新系统允许他们做什么。 每一个使用实例都描述了一个方法,用户可以利用这个方法与系统进行交互,从而达到特定的目标。使用实例可有效地捕捉大多数所期望的系统行为,但是你可能有一些需求,这些需求与用户任务或其他执行者之间的交互没有特定的关系。这时你就需要一个独立的需求规格说明。 7)召开应用程序开发联系会议:召开应用程序开发联系会议应用程序开发联系会议是范围广的、简便的专题讨论会,也是分析人员与客户代表之间一种很好的合作办法,并能由此拟出需求文档的底稿。该会议通过紧密而集中的讨论得以将客户与开发人员间的合作伙伴关系付诸于实践。 8)分析用户工作流程:分析用户工作流程观察用户执行业务任务的过程。画一张简单的示意图(最好用数据流图)来描绘出用户什么时候获得什么数据,并怎样使用这些数据。编制业务过程流程文档将有助于明确产品的使用实例和功能需求。你甚至可能发现客户并不真地需要一个全新的软件系统就能达到他们的业务目标。 9)确定质量属性:确定质量属性和其它非功能需求在功能需求之外再考虑一下非功能的质量特点,这会使你的产品达到并超过客户的期望。对系统如何能很好地执行某些行为或让用户采取某一措施的陈述就是质量属性,这是一种非功能需求。听取那些描述合理特性的意见:快捷、简易、直觉性、用户友好、健壮性、可靠性、安全性和高效性。你将要和用户一起商讨精确定义他们模糊的和主观言辞的真正含义。 10)检查问题报告:通过检查当前系统的问题报告来进一步完善需求客户的问题报告及补充需求为新产品或新版本提供了大量丰富的改进及增加特性的想法,负责提供用户支持及帮助的人能为收集需求过程提供极有价值的信息。 11)需求重用:跨项目重用需求如果客户要求的功能与已有的产品很相似,则可查看需求是否有足够的灵活性以允许重用一些已有的软件组件。

软件开发有哪几个阶段,每个阶段的任务是什么

一、软件分析:是一个对用户的需求进行去粗取精、去伪存真、正确理解,然后把它用软件工程开发语言表达出来的过程,replica soccer jerseys。基本任务是和用户一起确定要解决的问题,建立软件的逻辑模型,编写需求规格说明书文档并最终得到用户的认可。

二、软件设计:主要任务就是将软件分解成模块使之能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。

三、软件编码:指把软件设计转换成计算机可以接受的程序,即写成以某一程序设计语言表示的"源程序清单"。

四、软件测试:目的是以较小的代价发现尽可能多的错误。要实现这个目标的关键在于设计一套出色的测试用例(测试数据和预期的输出结果组成了测试用例)。

五、软件维护:指在已完成对软件的研制(分析、设计、编码和测试)工作并交付使用以后,对软件产品所进行的一些软件工程的活动。根据软件运行的情况,对软件进行适当修改,以适应新的要求,以及纠正运行中发现的错误。

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软件开发过程一般有几个阶段?

软件开发的生命周期一般分为6个阶段:计划、需求分析、逻辑设计、程序编制、调试、运行和维护

软件生命周期分为软件定义、软件开发及软件运行维护三个阶段:

软件定义阶段

制定计划:确定总目标;可行性研究;探讨解决方案;制定开发计划。

需求分析:对待开发软件提出的需求进行分析并给出详细的定义。

软件开发阶段

软件设计:分为概要设计和详细设计两个部分 

软件实现:把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码

软件测试:在设计测试用例的基础上检验软件的各个组成部分

软件运行维护阶段

软件投入运行,并在使用中不断地维护,进行必要的扩充和删改。

互联网软件开发过程包括哪几个阶段?

Boehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。

IEEE:软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法。

Fritz Bauer:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。

软件工程学的内容

软件工程学的主要内容是软件开发技术和软件工程管理.

软件开发技术包含软件工程方法学、软件工具和软件开发环境;软件工程管理学包含软件工程经济学和软件管理学。

软件工程基本原理

著名软件工程专家B.Boehm综合有关专家和学者的意见并总结了多年来开发软件的经验,于1983年在一篇论文中提出了软件工程的七条基本原理。

(1)用分阶段的生存周期计划进行严格的管理。

(2)坚持进行阶段评审。

(3)实行严格的产品控制。

(4)采用现代程序设计技术。

(5)软件工程结果应能清楚地审查。

(6)开发小组的人员应该少而精。

(7)承认不断改进软件工程实践的必要性。

B.Boehm指出,遵循前六条基本原理,能够实现软件的工程化生产;按照第七条原理,不仅要积极主动地采纳新的软件技术,而且要注意不断总结经验。

软件工程(SoftWare Engineering)的框架可概括为:目标、过程和原则。

(1)软件工程目标:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性指软件产品达到预期功能的程度。可用性指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。开销合宜是指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度。这些目标的实现不论在理论上还是在实践中均存在很多待解决的问题,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。

(2)软件工程过程:生产一个最终能满足需求且达到工程目标的软件产品所需要的步骤。软件工程过程主要包括开发过程、运作过程、维护过程。它们覆盖了需求、设计、实现、确认以及维护等活动。需求活动包括问题分析和需求分析。问题分析获取需求定义,又称软件需求规约。需求分析生成功能规约。设计活动一般包括概要设计和详细设计。概要设计建立整个软件系统结构,包括子系统、模块以及相关层次的说明、每一模块的接口定义。详细设计产生程序员可用的模块说明,包括每一模块中数据结构说明及加工描述。实现活动把设计结果转换为可执行的程序代码。确认活动贯穿于整个开发过程,实现完成后的确认,保证最终产品满足用户的要求。维护活动包括使用过程中的扩充、修改与完善。伴随以上过程,还有管理过程、支持过程、培训过程等。

(3)软件工程的原则是指围绕工程设计、工程支持以及工程管理在软件开发过程中必须遵循的原则。

软件工程必须遵循什么原则

围绕工程设计、工程支持以及工程管理已提出了以下四条基本原则:

(1)选取适宜的开发模型

该原则与系统设计有关。在系统设计中,软件需求、硬件需求以及其它因素间是相互制约和影响的,经常需要权衡。因此,必需认识需求定义的易变性,采用适当的开发模型,保证软件产品满足用户的要求。

(2)采用合适的设计方法

在软件设计中,通常需要考虑软件的模块化、抽象与信息隐蔽、局部化、一致性以及适应性等特征。合适的设计方法有助于这些特征的实现,以达到软件工程的目标。

(3)提供高质量的工程支撑

工欲善其事,必先利其器。在软件工程中,软件工具与环境对软件过程的支持颇为重要。软件工程项目的质量与开销直接取决于对软件工程所提供的支撑质量和效用。

(4)重视软件工程的管理

软件工程的管理直接影响可用资源的有效利用,生产满足目标的软件产品以及提高软件组织的生产能力等问题。因此,仅当软件过程予以有效管理时,才能实现有效的软件工程。

软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。

采用工程的概念、原理、 技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明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,这就是软件工程。

软件工程强调使用生存周期方法学和各种结构分析及结构设计技术。它们是在七十年代为了对付应用软件日益增长的复杂程度、漫长的开发周期以及用户对软件产品经常不满意的状况而发展起来的。人类解决复杂问题时普遍采用的一个策略就是“各个击破”,也就是对问题进行分解然后再分别解决各个子问题的策略。软件工程采用的生存周期方法学就是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解,把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段,每个阶段有相对独立的任务,然后逐步完成每个阶段的任务。采用软件工程方法论开发软件的时候,从对任务的抽象逻辑分析开始,一个阶段一个阶段地进行开发。前一个阶段任务的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础,而后一阶段任务的完成通常是使前一阶段提出的解法更进一步具体化,加进了更多的物理细节。每一个阶段的开始和结束都有严格标准,对于任何两个相邻的阶段而言,前一阶段的结束标准就是后一阶段的开始标准。在每一个阶段结束之前都必须进行正式严格的技术审查和管理复审,从技术和管理两方面对这个阶段的开发成果进行检查,通过之后这个阶段才算结束;如果检查通不过,则必须进行必要的返工,并且返工后还要再经过审查。审查的一条主要标准就是每个阶段都应该交出“最新式的”(即和所开发的软件完全一致的)高质量的文档资料,从而保证在软件开发工程结束时有一个完整准确的软件配置交付使用。文档是通信的工具,它们清楚准确地说明了到这个时候为止,关于该项工程已经知道了什么,同时确立了下一步工作的基础。此外,文档也起备忘录的作用,如果文档不完整,那么一定是某些工作忘记做了,在进入生存周期的下一阶段之前,必须补足这些遗漏的细节。在完成生存周期每个阶段的任务时,应该采用适合该阶段任务特点的系统化的技术方法——结构分析或结构设计技术。

把软件生存周期划分成若干个阶段,每个阶段的任务相对独立,而且比较简单,便于不同人员分工协作,从而降低了整个软件开发工程的困难程度;在软件生存周期的每个阶段都采用科学的管理技术和良好的技术方法,而且在每个阶段结束之前都从技术和管理两个角度进行严格的审查,合格之后才开始下一阶段的工作,这就使软件开发工程的全过程以一种有条不紊的方式进行,保证了软件的质量,特别是提高了软件的可维护性。总之,采用软件工程方法论可以大大提高软件开发的成功率,软件开发的生产率也能明显提高。

目前划分软件生存周期阶段的方法有许多种,软件规模、种类、开发方式、开发环境以及开发时使用的方法论都影响软件生存周期阶段的划分。在划分软件生存周期的阶段时应该遵循的一条基本原则就是使各阶段的任务彼此间尽可能相对独立,同一阶段各项任务的性质尽可能相同,从而降低每个阶段任务的复杂程度,简化不同阶段之间的联系,有利于软件开发工程的组织管理。一般说来,软件生存周期由软件定义、软件开发和软件维护三个时期组成,每个时期又进一步划分成若干个阶段。下面的论述主要针对应用软件,对系统软件也基本适用。

软件定义时期的任务是确定软件开发工程必须完成的总目标;确定工程的可行性,导出实现工程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能;估计完成该项工程需要的资源和成本,并且制定工程进度表。这个时期的工作通常又称为系统分析,由系统分析员负责完成。软件定义时期通常进一步划分成三个阶段,即问题定义、可行性研究和需求分析。

开发时期具体设计和实现在前一个时期定义的软件,它通常由下述四个阶段组成:总体设计,详细设计,编码和单元测试,综合测试。

维护时期的主要任务是使软件持久地满足用户的需要。具体地说,当软件在使用过程中发现错误时应该加以改正;当环境改变时应该修改软件以适应新的环境;当用户有新要求时应该及时改进软件满足用户的新需要。通常对维护时期不再进一步划分阶段,但是每一次维护活动本质上都是一次压缩和简化了的定义和开发过程。

下面扼要介绍软件生存周期每个阶段的基本任务和结束标准。

1问题定义

问题定义阶段必须回答的关键问题:“要解决的问题是什么?”如果不知道问题是什么就试图解决这个问题,显然是盲目的,只会白白浪费时间和金钱,最终得出的结果很可能是毫无意义的。尽管确切地定义问题的必要性是十分明显的,但是在实践中它却可能是最容易被忽视的一个步骤。

通过问题定义阶段的工作,系统分析员应该提出关于问题性质、工程目标和规模的书面报告。通过对系统的实际用户和使用部门负责人的访问调查,分析员扼要地写出他对问题的理解,并在用户和使用部门负责人的会议上认真讨论这份书面报告,澄清含糊不精的地方,改正理解不正确的地方,最后得出一份双方都满意的文档。

问题定义阶段是软件生存周期中最简短的阶段,一般只需要一天甚至更少的时间。

2可行性研究

这个阶段要回答的关键问题:“对于上一个阶段所确定的问题有行得通的解决办法吗?”为了回答这个问题,系统分析员需要进行一次大大压缩和简化了的系统分析和设计的过程,也就是在较抽象的高层次上进行的分析和设计的过程。

可行性研究应该比较简短,这个阶段的任务不是具体解决问题,而是研究问题的范围,探索这个问题是否值得去解,是否有可行的解决办法。

在问题定义阶段提出的对工程目标和规模的报告通常比较含糊。可行性研究阶段应该导出系统的高层逻辑模型(通常用数据流图表示),并且在此基础上更准确、更具体地确定工程规模和目标。然后分析员更准确地估计系统的成本和效益,对建议的系统进行仔细的成本/效益分析是这个阶段的主要任务之一。

可行性研究的结果是使用部门负责人做出是否继续进行这项工程的决定的重要依据,一般说来,只有投资可能取得较大效益的那些工程项目才值得继续进行下去。可行性研究以后的那些阶段将需要投入要多的人力物力。及时中止不值得投资的工程项目,可以避免更大的浪费。

3需求分析

这个阶段的任务仍然不是具体地解决问题,而是准确地确定“为了解决这个问题,目标系统必须做什么”,主要是确定目标系统必须具备哪些功能。

用户了解他们所面对的问题,知道必须做什么,但是通常不能完整准确地表达出他们的要求,更不知道怎样利用计算机解决他们的问题;软件开发人员知道怎样使用软件实现人们的要求,但是对特定用户的具体要求并不完全清楚。因此系统分析员在需求分析阶段必须和用户密切配合,充分交流信息,以得出经过用户确认的系统逻辑模型。通常用数据流图、数据字典和简要的算法描述表示系统的逻辑模型。

在需求分析阶段确定的系统逻辑模型是以后设计和实现目标系统的基础,因此必须准确完整地体现用户的要求。系统分析员通常都是计算机软件专家,技术专家一般都喜欢很快着手进行具体设计,然而,一旦分析员开始谈论程序设计的细节,就会脱离用户,使他们不能继续提出他们的要求和建议。较件工程使用的结构分析设计的方法为每个阶段都规定了特定的结束标准,需求分析阶段必须提供完整准确的系统逻辑模型,经过用户确认之后才能进入下一个阶段,这就可以有效地防止和克服急于着手进行具体设计的倾向。

4总体设计

这个阶段必须回答的关键问题是:“概括地说,应该如何解决这个问题?”

首先,应该考虑几种可能的解决方案。列如,目标系统的一些主要功能是用计算机自动完成还是用人工完成;如果使用计算机,那么是使用批处理方式还是人机交互方式;信息存储使用传统的文件系统还是数据库……。通常至少应该考虑下述几类可能的方案:

低成本的解决方案。系统只能完成最必要的工作,不能多做一点额处的工作。

中等成本的解决方案。这样的系统不仅能够很好地完成预定的任务,使用起来很方便,而且可能还具有用户没有具体指定的某些功能和特点。虽然用户没有提出这些具体要求,但是系统分析员根据自己的知识和经验断定,这些附加的能力在实践中将证明是很有价值的。

高成本的“十全十美”的系统。这样的系统具有用户可能希望有的所有功能和特点。

系统分析员应该使用系统流程图或其他工具描述每种可能的系统,估计每种方案的成本和效益,还应该在充分权衡各种方案的利弊的基础上,推荐一个较好的系统 (最佳方案),并且制定实现所推荐的系统的详细计划。如果用户接受分析员推荐的系统,则可以着手完成本阶段的另一项主要工作。

上面的工作确定了解决问题的策略以及目标系统需要哪些程序,但是,怎样设计这些程序呢?结构设计的一条基本原理就是程序应该模块化,也就是一个大程序应该由许多规模适中的模块按合理的层次结构组织而成。总体设计阶段的第二项主要任务就是设计软件的结构,也就是确定程序由哪些模块组成以及模块间的关系。通常用层次图或结构图描绘软件的结构。

5详细设计

总体设计阶段以比较抽象概括的方式提出了解决问题的办法。详细设计阶段的任务就是把解法具体化,也就是回答下面这个关键问题:“应该怎样具体地实现这个系统呢?”

这个阶段的任务还不是编写程序,而是设计出程序的详细规格说明。这种规格说明的作用很类似于其他工程领域中工程师经常使用的工程蓝图,它们应该包含必要的细节,程序员可以根据它们写出实际的程序代码。

通常用HIPO图(层次图加输入/处理/输出图)或PDL语言(过程设计语言)描述详细设计的结果。

6编码和单元测试

这个阶段的关键任务是写出正确的容易理解、容易维护的程序模块。

程序员应该根据目标系统的性质和实际环境,选取一种适当的高级程序设计语言(必要时用汇编语言),把说细设计的结果翻译成用选定的语言书写的程序,并且仔细测试编写出的每一个模块。

7综合测试

这个阶段的关键任务是通过各种类型的测试(及相应的调试)使软件达到预定的要求。

最基本的测试是集成测试和验收测试。所谓集成测试是根据设计的软件结构,把经过单元测试检验的模块按某种选定的策略装配起来,在装配过程中对程序进行必要的测试。所谓验收测试则是按照规格说明书的规定(通常在需求分析阶段确定),由用户(或在用户积极参加下)对目标系统进行验收。

必要时还可以再通过现场测试或平行运行等方法对目标系统进一步测试检验。

为了使用户能够积极参加验收测试,并且在系统投入生产性运行以后能够正确有效地使用这个系统,通常需要以正式的或非正式的方式对用户进行培训。

通过对软件测试结果的分析可以预测软件的可靠性;反之,根据对软件可靠性的要求也可以决定测试和调试过程什么时候可以结束。

应该用正式的文档资料把测试计划、详细测试方案以及实际测试结果保存下来,做为软件配置的一个组成成分。

8软件维护

维护阶段的关键任务是,通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要。

通常有四类维护活动:改正性维护,也就是诊断和改正在使用过程中发现的软件错误;适应性维护,即修改软件以适应环境的变化;完善性维护,即根据用户的要求改进或扩充软件使它更完善;预防性维护,即修改软件为将来的维护活动预先做准备。

虽然没有把维护阶段进一步划分成更小的阶段,但是实际上每一项维护活动都应该经过提出维护要求(或报告问题),分析维护要求,提出维护要求,提出维护方案,审批维护方案,确定维护计划,修改软件设计,修改程序,测试程序,复查验收等一系列步骤,因此实质上是经历了一次压缩和简化了的软件定义和开发的全过程。

都应该经过提出维护要求(或报告问题),分析维护要求,提出维护要求,提出维护方案,审批维护方案,确定维护计划,修改软件设计,修改程序,测试程序,复查验收等一系列步骤,因此实质上是经历了一次压缩和简化了的软件定义和开发的全过程。

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