快速了解软件工程学概述（5种软件过程模型）

目录

1 、什么是软件？特点有哪些 ？

 2 、 软件危机

定义：

软件危机产生的原因

消除软件危机的方法

3 、软件工程

1.软件工程的介绍

（1）概念

（2）本质特征

(3)软件工程方法学（方法学也叫做范型）

3.传统方法学（生命周期方法学或结构化范型）

4）面向对象方法学（封装，继承、多态）

软件维护

4 、软件过程 

4.1  定义

4.2典型软件过程模型

1.瀑布模型

2.快速原型模型

3. 增量模型

4 .螺旋模型

5.  喷泉模型（面向对象模型）

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1 、什么是软件？特点有哪些 ？

1.软件是程序、数据和文档的完整集合。

2.特点：

软件是一种逻辑实体。

是人类的智力产品

软件需要长期维护

软件开发过程复杂

软件成本昂贵

软件可以复制

 2 、 软件危机

定义：

       软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。

软件危机包含下述两方面的问题：

1. 如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求。

2. 如何维护数量不断膨胀的已有软件。

软件危机的一些典型表现（超重要）

1. 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。

2. 用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生

3. 软件产品的质量往往靠不住

4. 软件常常是不可维护的

5. 软件通常没有适当的文档资料。

6. 软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升

7. 软件开发生产率提高的速度远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势。

软件危机产生的原因

（1） 客观原因

1 ． 软件是计算机系统中的逻辑部件而不是物理部件

2 ． 软件规模庞大，而且程序复杂性将随着程序规模的增加而呈指数上升。

（2） 主观原因

1.    对软件开发和维护有不少糊涂观念， 采用了错误的方法和技术。

2.    对用户要求没有完整准确地认识就匆忙着手编写程序。

3.    一个软件从定义、开发、使用和维护，直到最终被废弃， 要经历一个漫

长的时期。

4.    一个软件产品必须由一个完整的配置组成， 主要包括程序、文档和数据

等成分。

5.    在软件开发的不同阶段进行修改需要付出的代价是很不相同的。

6.    轻视维护

消除软件危机的方法

（1）应该对计算机软件有一个正确的认识。

（2）应该充分认识到软件开发是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、

共同完成的工程项目。

（3）应该推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功的技术和方法,并且研 究探索更好更有效的技术和方法,尽快消除在计算机系统早期发展阶段形成的一些错误概念和做法。

（4）应该开发和使用更好的软件工具。

3 、软件工程

1.软件工程的介绍

（1）概念

       软件工程是从管理和技术两方面研究如何能更好的开发和维护计算机软件的一 门新兴学科。 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, 以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它,这就是软件工程。

（2）本质特征

1.软件工程关注于大型程序的构造

2.软件工程的中心课题是控制复杂性

3.软件经常变化

4.开发软件的效率非常重要

5.和谐的合作是开发软件的关键

6.软件必须有效的支持它的用户

7.在软件工程领域中通常由具有一种文化背景的人替具有另一种文化背景的人创造产品。

2.  软件工程的 7 条基本原理

用分阶段的声明周期计划严格管理

坚持进行阶段评审

进行严格的产品控制

采用现代程序设计技术

结果应能清楚地审查

开发小组的人员应该小而精

承认不断改进软件工程时间的必要性

(3)软件工程方法学（方法学也叫做范型）

1.主要包括传统方法学和面向对象方法学

2.软件工程方法学三要素

方法： 完成软件开发的各项任务的技术方法, 回答“怎样做”的问题

工具： 为运用方法而提供的自动的或半自动的软件工程支撑环境

过程:    为了获得高质量的软件所需要完成的一系列任务的框架,它规定了完成各项任务的工作步骤。

3.传统方法学（生命周期方法学或结构化范型）

优点：把软件生命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;在软件生命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。采用生命周期方法学可以大大提高软件开发的成功率和生产率。

4）面向对象方法学（封装，继承、多态）

优点：

降低了软件产品的复杂性

提高了软件的可理解性

简化了软件的开发和维护工作

提高了软件的可重用性

       软件生命周期（三个时期，八个阶段）软件生命周期由软件定义、软件开发和运行维护 （软件维护） 3   个时期组成.

软件维护

通常有四类维护活动

[1]    改正性维护，即诊断和改正正在使用过程中发现的软件错误；

[2]    适应性维护，即修改软件以适应环境的变化

[3]    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

[4]    预防性维护，即修改软件，为将来的维护活动预先做准备

4 、软件过程 

4.1  定义

        软件过程是为了获得高质量软件所需要完成的一系列任务的框架,它规定了完成各

项任务的工作步骤。

4.2典型软件过程模型

1.瀑布模型

（1） 瀑布模型是软件工程中应用得最广泛的过程模型。传统软件工程方法学的软件过程+基

本上可以用瀑布模型来描述。

特点：

1 阶段间具有顺序性和依赖性

① 须等前一阶段的工作完成之后，才能开始后一阶段的工作;

②前一阶段的输 出文档就是后一阶段的输入文档，因此， 只有前一阶段的输出文档正确，后一阶段的工作才能获得正确的结果。

瀑布模型的优点

第一，可强迫开发人员采用规范的方法(例如，结构化技术);

第二， 严格地规定了每个阶段必须提交的文档;

第三， 要求每个阶段交出的所有产品都必须经过质量保证小组的仔细验证。

第四， 对文档的约束，使软件维护变得容易一些， 且能降低软件预算。

瀑布模型的缺点

2.快速原型模型

定义： 快速建立起来的可以在计算机上运行的程序， 它所能完成的功能往往是最终产品能完成的功能的一个子集。

优点： 减少由于软件需求不明确带来的开发风险。这种模型适合预先不能确切定义需求的软件系统的开发。

3. 增量模型

定义： 使用增量模型时，把软件产品作为一系列的增量构件来设计、编码、集成和测试， 适应需求的变更。

增量模型的优点：第一， 能在较短时间内向用户提交可完成部分工作的产品第二， 逐步增加产品功能可以使用户有较充裕的时间学习和适应新产品，从而减少一个全新的软件可能给客户组织带来的冲击。

缺点： 增量之间可能有不能集成的风险。

4 .螺旋模型

        螺旋模型是快速原型法以进化的开发方式为中心，在每个项目阶段使用瀑布模型法。这种模型的每一个周期都包括需求定义、风险分析、工程实现和评审4个阶段，由这4个阶段进行迭代。螺旋模型即是一种引入了风险分析与规避机制的过程模型，是瀑布模型、快速原型方法和风险分析方法的有机结合。螺旋模型最大的特点在于引入了其他模型不具备的风险分析，使软件在无法排除重大风险时有机会停止，以减小损失

 

5.  喷泉模型（面向对象模型）

          喷泉模型是一种以用户需求为动力，以对象为驱动的模型，主要用于描述面向对象的软件开发过程。该模型认为软件开发过程自下而上周期的各阶段是相互重叠和多次反复的，就像水喷上去又可以落下来，类似一个喷泉。各个开发阶段没有特定的次序要求，并且可以交互进行，可以在某个开发阶段中随时补充其他任何开发阶段中的遗漏。