软件工程(Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言,数据库,软件开发工具,系统平台,标准,设计模式等方面。
在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件,嵌入式系统,人机界面,办公套件,操作系统,编译器,数据库,游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,比如工业,农业,银行,航空,政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展,使得人们的工作更加高效,同时提高了生活质量。
软件工程师是对应用软件创造软件的人们的统称,软件工程师按照所处的领域不同可以分为系统分析员,软件设计师,系统架构师,程序员,测试员等等。人们也常常用程序员来泛指各种软件工程师。
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。
一、软件工程概述
概念:应需而生
软件工程是一类工程。工程是将理论和知识应用于实践的科学。就软件工程而言,它借鉴了传统工程的原则和方法,以求高效地开发高质量软件。其中应用了计算机科学、数学和管理科学。计算机科学和数学用于构造模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量和成本的管理。
软件工程这一概念,主要是针对20世纪60年代“软件危机”而提出的。它首次出现在1968年NATO(北大西洋公约组织)会议上。自这一概念提出以来,围绕软件项目,开展了有关开发模型、方法以及支持工具的研究。其主要成果有:提出了瀑布模型,开发了一些结构化程序设计语言(例如PASCAL语言,Ada语言)、结构化方法等。并且围绕项目管理提出了费用估算、文档复审等方法和工具。综观60年代末至80年代初,其主要特征是,前期着重研究系统实现技术,后期开始强调开发管理和软件质量。
70年代初,自“软件工厂”这一概念提出以来,主要围绕软件过程以及软件复用,开展了有关软件生产技术和软件生产管理的研究与实践。其主要成果有:提出了应用广泛的面向对象语言以及相关的面向对象方法,大力开展了计算机辅助软件工程的研究与实践。尤其是近几年来,针对软件复用及软件生产,软件构件技术以及软件质量控制技术、质量保证技术得到了广泛的应用。目前各个软件企业都十分重视资质认证,并想通过这些工作进行企业管理和技术的提升。软件工程所涉及的要素可概括如下:
根据这一框架,可以看出:软件工程涉及了软件工程的目标、软件工程原则和软件工程活动。
目标:我的眼里只有“产品”
软件工程的主要目标是:生产具有正确性、可用性以及开销合宜的产品。正确性意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。开销合宜性是指软件开发、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问题有待解决,它们形成了对过程、过程模型及工程方法选取的约束。
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。
框架:四项基本原则是基石
软件工程围绕工程设计、工程支持以及工程管理,提出了以下四项基本原则:
第一,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。
第二,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。
第三,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。
第四,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。
作用:高效开发高质量软件
自从软件工程概念提出以来,经过30多年的研究与实践,虽然“软件危机”没得到彻底解决,但在软件开发方法和技术方面已经有了很大的进步。尤其应该指出的是,自80年代中期,美国工业界和政府部门开始认识到,在软件开发中,最关键的问题是软件开发组织不能很好地定义和管理其软件过程,从而使一些好的开发方法和技术都起不到所期望的作用。也就是说,在没有很好定义和管理软件过程的软件开发中,开发组织不可能在好的软件方法和工具中获益。
根据调查,中国的现状几乎和美国10多年前的情况一样,软件开发过程没有明确规定,文档不完整,也不规范,软件项目的成功往往归功于软件开发组的一些杰出个人或小组的努力。这种依赖于个别人员上的成功并不能为全组织的软件生产率和质量的提高奠定有效的基础,只有通过建立全组织的过程改善,采用严格的软件工程方法和管理,并且坚持不懈地付诸实践,才能取得全组织的软件过程能力的不断提高。
这一事实告诉我们,只有坚持软件工程的四条基本原则,既重视软件技术的应用,又重视软件工程的支持和管理,并在实践中贯彻实施,才能高效地开发出高质量的软件。
二、软件工程的七条基本原理
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 Boehm 综合这些专家的意见,并总结了TRW公司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。
Boehm 认为,着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。 Boehm 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%; <2> 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,Boehm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。
面向方面的编程(Aspect Oriented Programming,简称AOP)被认为是近年来软件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。
参考
胡昆山,《中国软件产业发展现状与人才需求》,2003年9月1日, http://software.ccidnet.com/pub/article/c372_a62973_p1.html
三、软件工程的目标与常用模型
软件工程的目标是提高软件的质量与生产率,最终实现软件的工业化生产。质量是软件需求方最关心的问题,用户即使不图物美价廉,也要求个货真价实。生产率是软件供应方最关心的问题,老板和员工都想用更少的时间挣更多的钱。质量与生产率之间有着内在的联系,高生产率必须以质量合格为前提。如果质量不合格,对供需双方都是坏事情。从短期效益看,追求高质量会延长软件开发时间并且增大费用,似乎降低了生产率。从长期效益看,高质量将保证软件开发的全过程更加规范流畅,大大降低了软件的维护代价,实质上是提高了生产率,同时可获得很好的信誉。质量与生产率之间不存在根本的对立,好的软件工程方法可以同时提高质量与生产率。
软件供需双方的代表能在餐桌上谈笑风生,归功于第一线开发人员的辛勤工作。质量与生产率的提高就指望程序员与程序经理。对开发人员而言,如果非得在质量与生产率之间分个主次不可,那么应该是质量第一,生产率第二。这是因为:(1)质量直接体现在软件的每段程序中,高质量自然是开发人员的技术追求,也是职业道德的要求。(2)高质量对所有的用户都有价值,而高生产率只对开发方有意义。(3)如果一开始就追求高生产率,容易使人急功近利,留下隐患。宁可进度慢些,也要保证每个环节的质量,以图长远利益。
软件的质量因素很多,如正确性,性能、可靠性、容错性、易用性、灵活性、可扩充性、可理解性、可维护性等等。有些因素相互重叠,有些则相抵触,真要提高质量可不容易啊!
软件工程的主要环节有:人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试、维护等,如图1.1所示。
软件工程模型建议用一定的流程将各个环节连接起来,并可用规范的方式操作全过程,如同工厂的生产线。常见的软件工程模型有:线性模型(图1.2),渐增式模型(图1.3),螺旋模型,快速原型模型,形式化描述模型等等 [Pressmam 1999, Sommerville 1992]。
最早出现的软件工程模型是线性模型(又称瀑布模型)。线性模型太理想化,太单纯,已不再适合现代的软件开发模式,几乎被业界抛弃。偶而被人提起,都属于被贬对象,未被留一丝惋惜。但我们应该认识到,“线性”是人们最容易掌握并能熟练应用的思想方法。当人们碰到一个复杂的“非线性”问题时,总是千方百计地将其分解或转化为一系列简单的线性问题,然后逐个解决。一个软件系统的整体可能是复杂的,而单个子程序总是简单的,可以用线性的方式来实现,否则干活就太累了。线性是一种简洁,简洁就是美。当我们领会了线性的精神,就不要再呆板地套用线性模型的外表,而应该用活它。例如渐增式模型实质就是分段的线性模型,如图1.3所示。螺旋模型则是接连的弯曲了的线性模型。在其它模型中都能够找到线性模型的影子。
套用固定的模型不是程序员的聪明之举。比如“程序设计”与“测试”之间的关系,习惯上总以为程序设计在先,测试在后,如图1.4(a)所示。而对于一些复杂的程序,将测试分为同步测试与总测试更有效,如图1.4(b)所示。
不论是什么软件工程模型,总是少不了图1.1中的各个环节。本书擗开具体的软件工程模型,顺序讲述人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试,以及维护与再生工程。其中程序设计部分以C++/C语言为例。
四、软件体系结构和工具的选择
软件体系结构表示了一个软件系统的高层结构,主要特点有:1)软件系统结构是一个高层次上的抽象,它并不涉及具体的系统结构(比如B/S还是C/S),也不关心具体的实现。2)软件体系结构必须支持系统所要求的功能,在设计软件体系结构的时候,必须考虑系统的动态行为。3)在设计软件体系结构的时候,必须考虑有现有系统的兼容性、安全性和可靠性。同时还要考虑系统以后的扩展性和伸缩性。所以有时候必须在多个不同方向的目标中进行决策。
当前已经有一些关于规范化软件体系结构,比如:ISO的开放系统互联模型、X Window系统等等。软件系统的结构通常被定义为两个部分:一个是计算部件。另一个就是部件之间的交互。如果把软件系统看成一幅图的话,计算部件就是其中的节点,而部件之间的交互就是节点之间的弧线。部件之间的连接可以被认为是一种连接器,比如过程调用、事件广播、数据库查询等等。正确的体系结构设计是软件系统成功的关键。
我们理解了软件工程的重要性以后,我们没有相应的工具,我们也很难很好的完成一个系统。在需求分析和设计阶段,我们需要什么样的工具呢?
当然最好是基于UML的CASE工具。当前比较流行的就是Rose,它是一个很好的分析和建立对象和对象关系的工具。在具体编码的时候,我们需要版本控制工具,MS的SourceSafe就是一个很好的版本管理工具和项目管理工具。具体的开发工具当然很多,但是如果你是一个对VC侵淫了多年的程序员,你一定会选择它,因为它会让你感到什么是真正的面向对象的编程,而你在用VB,PowerBuilder,Delphi时很少会有同样的感受。至于数据库模式构建,我一向是采用Sybase的S-Design,更好的工具就不知道了。
另外需要注意的是,我们需要建立文档编写的若干模板,以便开发人员按照这个模板编写规范的技术和说明文档。帮助文档可以用微软的HTML Help Workshop(hhw.exe)制作,你也可以编译成.chm格式,它打包了文本和图形,只有一个文件,使用和分发比较方便。最后,如果开发人员不是集中在一个地方的话,最好建立一个邮件列表,开发人员可以通过邮件系统讨论开发中的各项事宜。
五、软件开发方法综述
国外大的软件公司和机构一直在研究软件开发方法这个概念性的东西,而且也提出了很多实际的开发方法,比如:生命周期法、原型化方法、面向对象方法等等。下面介绍几种流行的开发方法:
1、结构化方法
结构化开发方法是由E.Yourdon 和 L.L.Constantine 提出的,即所谓的SASD 方 法, 也可称为面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法。Yourdon方法是80年代 使用最广泛的软件开发方法。它首先用结构化分析(SA)对软件进行需求分析,然后用结构化设计(SD)方法进行总体设计,最后是结构化编程(SP)。它给出了两类典型的软件结构(变换型和事务型)使软件开发的成功率大大提高。
2、面向数据结构的软件开发方法
Jackson方法是最典型的面向数据结构的软件开发方法,Jackson方法把问题分解为可由三种基本结构形式表示的各部分的层次结构。三种基本的结构形式就是顺序、选择和重复。三种数据结构可以进行组合,形成复杂的结构体系。这一方法从目标系统的输入、输出数据结构入手,导出程序框架结构,再补充其它细节,就可得到完整的程序结构图。这一方法对输入、输出数据结构明确的中小型系统特别有效,如商业应用中的文件表格处理。该方法也可与其它方法结合,用于模块的详细设计。
3、 面向问题的分析法
PAM(Problem Analysis Method)是80年代末由日立公司提出的一种软件开发方法。 它的基本思想是考虑到输入、输出数据结构,指导系统的分解,在系统分析指导下逐步综 合。这一方法的具体步骤是:从输入、输出数据结构导出基本处理框;分析这些处理框之间的先后关系;按先后关系逐步综合处理框,直到画出整个系统的PAD图。这一方法本质上是综合的自底向上的方法,但在逐步综合之前已进行了有目的的分解,这个目的就是充分考虑系统的输入、输出数据结构。PAM方法的另一个优点是使用PAD图。这是一种二维树形结构图,是到目前为止最好的详细设计表示方法之一。当然由于在输入、输出数据结构与整个系统之间同样存在着鸿沟,这一方法仍只适用于中小型问题。
4、原型化方法
产生原型化方法的原因很多,主要随着我们系统开发经验的增多,我们也发现并非所有的需求都能够预先定义而且反复修改是不可避免的。当然能够采用原型化方法是因为开发工具的快速发展,比如用VB,DELPHI等工具我们可以迅速的开发出一个可以让用户看的见、摸的着的系统框架,这样,对于计算机不是很熟悉的用户就可以根据这个样板提出自己的需求。
开发原型化系统一般由以下几个阶段:
(1) 确定用户需求
(2) 开发原始模型
(3) 征求用户对初始原型的改进意见
(4) 修改原型。
原型化开发比较适合于用户需求不清、业务理论不确定、需求经常变化的情况。当系统规模不是很大也不太复杂时采用该方法是比较好的。
5、面向对象的软件开发方法
当前计算机业界最流行的几个单词就是分布式、并行和面向对象这几个术语。由此可以看到面向对象这个概念在当前计算机业界的地位。比如当前流行的两大面向对象技术DCOM和CORBA就是例子。当然我们实际用到的还是面向对象的编程语言,比如C++。不可否认,面向对象技术是软件技术的一次革命,在软件开发史上具有里程碑的意义。
随着OOP(面向对象编程)向OOD(面向对象设计)和OOA(面向对象分析)的发展,最终形成面向对象的软件开发方法OMT (Object Modeling Technique)。这是一种自底向上和自顶向下相结合的方法,而且它以对象建模为基础,从而不仅考虑了输入、输出数据结构,实际上也包含了所有对象的数据结构。所以OMT彻底实现了PAM没有完全实现的目标。不仅如此,OO技术在需求分析、可维护性和可靠性这三个软件开发的关键环节和质量指标上有了实质性的突破,基本地解决了在这些方面存在的严重问题。
综上所述,面向对象系统采用了自底向上的归纳、自顶向下的分解的方法,它通过对对象模型的建立,能够真正建立基于用户的需求,而且系统的可维护性大大改善。当前业界关于面向对象建模的标准是UML(Unified Modeling Language)。
这里我们需要谈一下微软的MSF(Microsoft Solutions Framework)的框架,它简单的把系统设计分成三个阶段:概念设计、逻辑设计和物理设计。概念设计阶段就是从用户的角度出发可以得到多少个对象,并且以对象为主体,画出业务框架。逻辑设计阶段就是对概念设计阶段的对象进行再分析、细分、整合、删除。并建立各个对象的方法属性以及对象之间的关系。而物理设计实际上就是要确定我们实际需要的组件、服务和采用的框架结构、具体的编程语言等。MCF整个结构比较清楚是基于对象开发的一个比较好的可操作的框架系统。
6、可视化开发方法
其实可视化开发并不能单独的作为一种开发方法,更加贴切的说可以认为它是一种辅助工具,比如用过SYBASE的S-Design的人都知道,用这个工具可以进行显示的图形化的数据库模式的建立,并可以导入到不同的数据库中去。当然用过S-Design的人不一定很多,但用过VB,DELPHI,C++ Builder等开发工具的人一定不少,实际上你就是在使用可视化开发工具。
当然,不可否认的是,你只是在编程这个环节上用了可视化,而不是在系统分析和系统设计这个高层次上用了可视化的方法。实际上,建立系统分析和系统设计的可视化工具是一个很好的卖点,国外有很多工具都致力于这方面产品的设计。比如Business Object就是一个非常好的数据库可视化分析工具。
可视化开发使我们把注意力集中在业务逻辑和业务流程上,用户界面可以用可视化工具方便的构成。通过操作界面元素,诸如菜单、按钮、对话框、编辑框、单选框、复选框、 列表框和滚动条等,由可视开发工具自动生成应用软件。
六、怎样培养软件工程的思维与方法
作为软件开发人员的一个通病是在项目初期的时候,就喜欢谈论实现的细节,并且乐此不疲。我们更喜欢讨论如何用灵活而简短的代码来实现一个特定的功能,而忽略了对整个系统架构的考虑。所以作为一个开发人员,尤其是一个有经验的开发人员,应该把自己从代码中解脱出来,更多的时候在我们的脑子里甚至暂时要放弃去考虑如何实现的问题,而从项目或产品的总体去考虑一个软件产品。
以下是我个人的一些经验:
1.考虑整个项目或者产品的市场前景。作为一个真正的系统分析人员,不仅要从技术的角度来考虑问题,而且还要从市场的角度去考虑问题。也就是说我们同时需要考虑我们产品的用户群是谁,当我们产品投放到市场上的时候,是否具有生命力。比如即使我们采用最好的技术实现了一个单进程的操作系统,其市场前景也一定是不容乐观的。
2.从用户的角度来考虑问题。比如一些操作对于开发人员来讲是非常显而易见的问题。但是对于一般的用户来说可能就非常难于掌握,也就是说,有时候,我们不得不在灵活性和易用性方面进行折中。另外,在功能实现上,我们也需要进行综合考虑,尽管一些功能十分强大,但是如果用户几乎不怎么使用它的话,就不一定在产品的第一版的时候就推出。从用户的角度考虑,也就是说用户认可的才是好的,并不是开发人员觉的好才好。
3.从技术的角度考
参考资料:http://www.itisedu.com/phrase/200602281725525.html
请教:软件工程中的系统需求文档之间的联系和区别
编制《项目开发计划》的目的是用文件的形式,把对于在开发过程中各项工作的负责人员、开发进度、所需经费预算、所需软、硬件条件等问题作出的安排记载下来,以便根据本计划开展和检查本项目的开发工作。
软件《需求规格说明》 是分析任务的最终产物 ,通过建立完整的信息描述、详细的功能和行为描述、性能需求和设计约束的说明、合适的验收标准,给出对目标软件的各种需求。
《需求分析》是软件生存周期中最关键一步,是指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。应该是在《需求规格说明》之前的步骤。
《数据要求说明书》为系统定义数据以及变量的主要依据。
《数据库设计( Database Design)》是指对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其应用系统,使之能够有效地存储数据,满足各种用户的应用需求。
《概要设计说明书》
概要设计的目的:
将软件系统需求转换为未来系统的设计;
逐步开发强壮的系统构架;
使设计适合于实施环境,为提高性能而进行设计;
结构应该被分解为模块和库。
概要设计的任务:
制定规范:代码体系、接口规约、命名规则。这是项目小组今后共同作战的基础,有了开发规范和程序模块之间和项目成员彼此之间的接口规则、方式方法,大家就有了共同的工作语言、共同的工作平台,使整个软件开发工作可以协调有序地进行。
《详细设计说明书》是为了使开发人员在完成概要设计说明书的基础上完成概要设计规定的各项模块的具体实现的设计工作。
一、 请任选一系统,采用软件工程的方法写出该系统的文档,必须包括有以下几个要点(不能有雷同):
不要跟我说是康大的。。
软件工程的三大文档是什么
01立项调查报告
02立项建议书
03立项评审报告
04项目设计开发任务书
05项目计划
06质量保证计划
07配置管理计划
08需求分析说明书
09概要设计说明书
10详细设计说明书
11数据库设计说明书
12数据库表详细设计
13单元测试计划
14测试脚本
15单元测试报告
16系统测试计划
17验收申请书
18验收评审报告
19客户验收报告
21审核反馈表
22软件评审报告
23变更需求报告
24设计变更报告
26项目管理报告
27项目总结报告
一共这么多,三大报告是
需求分析说明书
概要设计说明书
详细设计说明书
软件工程是学什么的,包括什么?
楼上的真麻烦,又从哪儿抄的贴子!你以为你上软工导论课呢?我来简单的介绍一下吧。
其实,开发软件并不简单只是编编程序(如果是那样,初、高中生就能完成了,要我们这些大学生干嘛),就象做生意(比如开商店),你总不会认为开商店就是站那儿卖货吧,你得先进行市场调研,再选店址,然后上货,卖货,当然还有售后服务),这是一个复杂的,系统的工程,一般包括以下几项:客户需求调查或市场调查、软件的框架设计、各框架的进一步细分,编写程序(内容很多,比如用什么语言,面向什么,设计模式等等),黑白盒测试,发布测试版,软件的交付以及售后服务,还有各阶段的文档总结(包括软件的帮助文件,注释等等),总之,就是一个软件从调研到最后发布的各中间过程,软件工程就是对这各种阶段的说明以及如何去实施各阶段,学好了它,对你今后的软件工程师之路是非常有用的,也是必需的。
软件工程的内容是
软件工程原理、软件工程过程、软件工程方法、软件工程模型、软件工程管理、软件工程度量、软件工程环境、软件工程应用、软件工程开发使用。
一、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。
二、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。
三、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。
怎么按软件工程的方法写相应的文档记录?
论如何才能提高软件的开发效率及写代码效率
————给初学者的一些感想
作者:林宣武 著作权所有,转载请带上作者名字
本文的适应读者:刚毕业的学生,并刚入软件公司同时又打算在软件业有所发展的人
首先让我们看一看刚入软件公司会出现的情况:
1. 你可能会常常发现,写了一段代码后,编译程序时是一大堆的出错 (原因:语法不熟)
——别担心,这是每个程序员必须经历的事,这时候你就需要更大的耐心及细心,
对每一行代码进行仔细人阅读并改正,这个很重要,这可以培养你的理解代码能力,所以要常读程序,不要等到程序运行以后才知道你的程序的结果。
——如何避免:在写代码以前,要认真的学习计算机语言的语法,如关键点,易错点,易忘点。同时要自已动手写自已的测试代码,而尽量不要抄别人的代码示例。即使抄,在学习阶段也尽量不要每一行一模一样的对着抄。而应对着代码示例写有所不同的例子。
比如:在学java 知识点时,你最好建一个工程把所有的代码都写到这个工程中,以便对照分析学习.
2. 你可能会常常发现,写完一段码后,编译通过,可是运行起来却出来很多逻辑上的错误。(原因:理解错误或逻辑上想错了)
——
——提高逻辑思维和理解能力
3. 拿到一个需求却不知从那里开始(对系统不太了解)
4. 常常为了一个小小的错误用了很长的时间,不知从那里查,也查不出结果
5. 常常做出来的东西是有了东却少了西(考虑不全)
6. 有时为了一个特殊功能模块的实现查了很工时间却没有查出结果来(备查的资料不全)
7. 有时是否要项目经理叫你做东,你做了完全没有必要的西?(沟通不及时)
8. 有时为了能提前完成某一个任务,加班到深夜,可是到了明天却效率低下,还不如不加班(要注意休息)
9. 有时自已认为已测好了好多次,可以保证不会出错,可是经测试人员一测试却很多错误(不够细心或测试方法有问题)
10. 有时为了避免出错,常常全比写代码的时间超出两倍用于测试(方法有误)
11. 有时写好了一段代码给质量管理人员时却因为代码不够规范而导致重写?(代码不够规范)
为了写好代码(包括,代码没有问题,需求符合,健壮性好,总用时小),那我们应该怎么做呢,有没有什么方法没有.
回答是肯定的!!
可以总结为两大关键点:一是养成好的编程习惯,二是针对自已的工作提高自已的知识含量.
一. 好的编程习惯
1. 写程序前打个草稿可以在心里,最好在纸上:目的要从整体上考虑程序的实现。
如果公司采用建模的方式,有建模工具(rose ,visio )那是最好不过的了。
2. 注意休息,不要浪费自已的休息时间,用去了自已的时间不但会写出的代码因为注意力不集中而会常常出现代码的质量有问题,逻辑常出错
3. 要善于收集相关的专业开发上的资料,以便以后能更快更好的解决问题目。提倡公司能提供内部知识勾通的工具(如知识论坛,内部即时聊天器);提倡公司内部有技术资料的共享库,提高解决问题的能力.
4. 提高对所写的模块的相关全局把握能力,在写程序中要最好先详细设计后再发布.
5. 要学会与他人沟通如非工程师,学会沟通的不同方式,提高沟通的效率。
二. 不同的目标不同的知识重点
(一) 目标:程序员
职责:根据详细设计文档,或根据高级程序员的设计进行相关的开发。
1. 要学会看相关的需求文档及详细设计文档。
注意:你必须要通过阅读这些文档把握住其中的重点,关键点,相关易漏点
2. 如果公司里会用UML来相互的沟通,这时你必须要深刻理解UML 的相关知识,一定要注意千万不要对UML图一知半解的情况下,就着写代码,那样会错的很惨。
3. 学好对应的计算机语言的基础知识,如:程序的语法,关键点,易错点,对应的出错如何出理,如何才能把对就的程序写的键壮一些
4. 如果用到数据库的内容,在学会sql的前提下,尽量学会数据库原理中的相关sql内容, 当然为了提高查询的能力也可以增加一点
5. 如果用到面向对像的语言那最好学点相关的设计模式,这样的可以增加代码的扩展性,及可维护性等,能够理解详细设计中的模块间的设计原则这个也可以提高对模块的内容编写的正确性.
6. 你一定要学会公司内部的通用的编码规范。
7. 学习如何做单元测试比较好.必须要熟悉相关的单元测试工具.
8. 要不断的对相关知识进行总结,同时也要必须把相关的资料进行整理和学习,在学习过后的资料中你可以在遇到问题时更快的找到问题的答题。
9. 在开发你必须记录下大家常出错的地方及大家的解决方法,这个对你以后错误的避免有很大的作用.
10. 在写代码中时必须把上面写过代码记在心里,这样就可以养成习惯,提高代码的速度
11. 对数据库操作时,要尽量共用Connection,并小用以减少Connection的数量
(二) 目标:高级程序员
职责:对需求文档进行系统相关模块的详细设计,并负责对程序员的支持及指导和相关核心模块的编写
所以不但要学会相关程序员要的知识,同时还要学会难度比较大的知识。
1. 程序员的知识,如设计模式你一定要不是简单的看要懂,你还要应用设计模式对相应的模块进行相关的详细设计。
2. 要学好相关详细设计的工具做的有的放矢,这样可以更好提高对自已的设计的表达
3. 为了提高系统的运行效率会运用到
a. 数据库的表结构如何建才能使应用的要查询sql 更快。这时可要认真认真的学习一样数据库原理,千万不要以为采用数据库的范式越高系统的运行效率会越好,有时候适当的表冗余可以大幅度的提高系统的查询效率. 同时适当的建索引,视图,存储过程也是提高系统对数据库的查询的效率之一。
b. 学习多线程的编程,不过千万不要以为线程数越多运行的速度会越快,一般线程的数量超过一定的数量后,系统的运行速度反而会变慢。为了应用好多线程,操作系统这本书也要关于同步及相关进程和线程的知识必不可少。
c. 设计好的一程序的好的算法,可要比起解一道同一复杂的数学题,要难的多,所以要在学好的相关数学的知识上(如线性代数,离散数学,概率论,数理统计)。更要深入计算方法,及数据结构,让数学问题用计算机来解决。
4.为了让系统设计的更加的可扩展性,稳定性,设计模式和软件工程可是不能少的东西。所以必须把设计模式用于模式级的设计.
5. 如果公司采用的是Rose (UML)进行设计的话,你对于UML 的理解一定要非常的准确,同时你要跟小组中的程序之间进行充分的UML概念上及对应用例图,类型图,对象图,协作图的意思多写一些注释加深大家对你的设计上的理解。
(三) 目标:系统分析员
职责:做好与客户之间的关系,同时对客户的需求要正确的理解,要选择合适的开发技术,同时做好与客户间沟通交流,学会说服对方。
1. 学会对客户的沟通:要正确理解客户的需求同时要保证相互之间的沟通顺畅。
2. 对了解来的需求要能用笔正确的描述下来,并能很好的传叙给其他人。这时要学会用如ROSE 等的软件建模的工具。和powerdesign等的数据库建模工具。和相关的UML,数据流程图及相关的内容的知识。
3. 不但要全面的了解客户的需求而且还要对需求进行未来的可能的改变要有相当多的了解。
4. 全面的了解客户的需求后,要选择合适的相关技术用于开发,:
这时要学习各种知识
a. 先择数据库:db2,infomix ,oracle ,sql server,mysql 的优缺点,可以从中选择最适合的数据库及理由。
b. 设计数据库:要扎实在数据库的理论(数据库原理,数据库系统设计)及相关数据库设计经验,要尽量多的分析过去数据库设计,分析这么设计数据库的好处。这时可能要用到 powerdesign等工具。
c. 写需求说明文档和概要设计文档,同时要学会要分析相关需求说明文档的需要的内容的相关知识,如人员工时的计算方法, 一般会用 project 来分析相关的项目的内容。
d. 选择合适的程序语言及相关的架构,一般主流的架构是 J2EE和.net的相应的优点及它们之间的结合,如采用soap xml进行相关的结合,或用java-com 桥 进行相关的功能的调用。和它们之间的相关语言优缺点
e. 还要根据b/s,c/s 结构对开发的网络影响的相关内容采取选择。
5. 学会说服对方,毕竟客户都不是个个是软件专家,他们的选择有时未必是正确的所以学会说服对方,是系统分析员必备的能力条件.
三. 训练的方法:
1. 计划行事:
(1 设定你的未来的学习目标
a. 未来要成为什么样的人(主要是工作角色,如程序员,高级程序员,系统分析员)
b. 你近期要成为什么样的人(当前的工作职责是什么,如果只写代码是程序员等)
c. 要完成近期的工作所必须要知识(如java 程序员,要学习java 基础知识,等),关键的知识(如java中关键要用到的知识有,面向对象等),易错的知识(比较原来的已有知识进行合对)
(2 设定你的学习目标后,并要有针对性的对应目标设定学习时间的按排及学习路线。并直观的记录在案,以便以后随时核对,
(3 常常抽出一定的时间认真核对计划的完成情况,如果没有按时完成计划的内容。分析原因,尽量想法赶上计划内容如果存认是计划有误,要认真总结计划失败出错的原因,对你的未来有很大的帮助。
注意:不要对计划的按排过于乐观 要尽量的考虑实现中的各种情况,同时适当按排一些缓冲时间,以便真正能按照计划行事,以提高按计划行事信心,同时这能有效避免出现计划中途成没有意义的东西。
2. 针对工作角色对自已的能力进行培养和知识进行学习。
关键的能力:
(1. 记忆能力:要学会把自已的写的代码和改的代码记的清清楚楚。要能提高效率。
(2. 逻辑思维能力:要多多的看别人的复杂逻辑的代码,分析复杂逻辑的运算。
(3.全局能力: 不要再范改了东,却西出错。(构造软件这个很重要)
(4.学习能力: 并不是每个项目都你是所熟悉的项目的,并不是每个项目中的知识你都知道,要掌握最新的技术和最有用的知识,是最关键的。要学会,提高能力,这个东西是永远对自己有好处的。
(5. 沟通能力; 学会幽默,学会讲故事,学会交朋友,学会礼节。
(6.自制能力:如果一个人不能自制那这个人以后,不会有很大成果,即使很大机会发展起了,可是因为没有自制能力很容易被人利用,或自己明明知道怎么做,可是就是不能控制自己的欲望.而常做下无法挽回在错误.
四. 例:java 程序员的知识结构及学习流程:
(一) 学习相关工作必须的知识
1.Java 语言的基础(推荐书:《 java 编程思想》)
关键:
(1. java 面向对象及对应的程序现实
(2. java 多线程
(3. java 网络 socket
(4. 应用界面
2.学会用智能集成开发工具jbuilder,eclipse等一种,根据资料里的内容,自已写与例程类似的代码,但注意不要直接抄它,一定要自已写。同时最好写到一个工程中以便对比。
3.如果用b/s结构要学习jsp的知识(推荐书:《 JSP 2.0技术手册 》)
关键:
(1. 界面处理:
a . HTML——超文本标志语言:用于显示页面如:超文本链接, 表格,各种标志等。
b. CSS———层叠样式表:控制正文外观的一组格式.用于美化HTML页面。
c. javaScript—嵌入HTML页面浏览器来执行的脚本语言:让页面可以根据用户的操作或事先设置等在客户端进行动态变化,而且不需传回服务器。比如: 对表单输入的正确性做客户端验证.
(2.jsp元素:如java代码写法,对应标志---jsp:include,jsp:useBean,jsp:setProperty,
jsp:getProperty等.jsp的几大对
(3. javaBean及其在jsp 中的调用和相关应用.
(4. 其他技术:
a. 如何操作数据库—用jdbc(可能要补充一些数据库的知识,如oracle ,sql server,
包括如何写高效率的查询sql,存储过程等) ,
b. 如何发送email—用javaMail,
c. 如何学习如何用实现文件的上传下载,如果操作文件,
d. 如何操作xml --用jdom 及 jaxp(这时有必要学习一下xml 的语法如 dtd等)
e. 如何远程方法调用—用 rmi
f. 如何进行消息服务 ---用 jms
5.再有些公司会用到 J2EE 的架构如 EJB 作为业务逻辑.
(1.EJB中要分清
(2. struts MVC
(3. Hibernate 操作数据库
6.最好学习一下UML
学用Rose建模
五 忠告:
1. 不要以为自已很差,要明白每个人都是这样一步一个脚印的走过来的。(我们要有信心)
告诉自已:比尔盖次,也是同我们一样,出生时也是巴掌大.
我们只有多学,多练才可能有出路.
2. 不要以为自已学的多就很强,世界上的高手多的是,问问自己,你每小时可以写几行代码,代码一次写下来有多少错误,如果你一次写下没有错误,一小时可以写1000代码,那才是真正的高手.
3 . 不要以为自已没有项目做就会落后于他人,人家是参加了很多项目,可是人家只是项目中的一个小角色,如果我们在空时能都写一些开源的项目,或自己开发和设计一些有用的开源的项目,水平及能力很快就上来了.
4. 不要以为自己做过很多的项目就很了不起了。你能说你做的项目中,你能体会整个项目为什么要这样设计,为什么要这样开发吗?相信绝大多数是否定的回答。那还不如多学习一些已做的项目,了解他们为什么要这么做,为什么这么开发,多看一下它们的项目的文档,我们能明白很多,这样把他们的经验放于你未来可能要接手的项目,这样不是更好吗?
5. 不要以为自己的学习能力很牛,你能快速阅读一本书又能快速掌握它的内容吗?
这篇文章应该有些帮助吧!
谁有学生信息管理系统的软件工程所有文档
直接找个光盘,里面有源代码。一看你就是做课程设计的。哈哈
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