第一章 绪论
第一节 软件工程的产生
软件：计算机程序及其说明程序的各种文档。"程序"是计算任务的处理对象和处理规则的描述。
软件的特点：
1 是一种逻辑产品，与物质产品有很大的区别。
2 软件产品的生产主要是研制，生产成本主要在开发和研制，开发研制完成后，通过复制就产生了大量软件产品。
3 软件产品不会用坏，不存在磨损，消耗。
4 生产主要是脑力劳动，还末完全摆脱手工开发方式，大部分产品是"定做"的。
5 开发软件的费用不断增加，致使生产成本相当昂贵
按软件的功能划分-
系统软件：能与计算机硬件紧密配合在一起，使计算机系统各个部件、相关的软件和数据协调、高效率地工作的软件。如操作系统、数据库管理系统、设备驱动程序以及通信处理程序等。系统软件是计算机系统中必不可少的一个组成部分。
应用软件：是在特定的领域内开发，为特定目的服务的一类软件。如，CAD-CAM 计算机辅助制造-CAI 计算机辅助教学， 专家系统，模式识别，刹车系统
支撑软件：是协助用户开发软件的工具性软件，其中包括帮助程序人员开发软件产品的工具，也包括帮助管理人员控制开发的进程的工具。
按规模划分：
1、微型--只有一个人，甚至是半时，在几天之内完成的软件。写出的程序不到500行语句。
2、小型--一个人半年之内完成的2千行以内的程序。例如，数值计算问题或是数据处理问题就是这种规模的课题。这种程序通常没有与其他程序的接口。
如，有求伯君开发最初的 WPS，单独完成BASIC 的比尔.盖茨。
3、中型--5人以内在一年多时间里完成的5千到5万行的程序。这种课题开始出现了软件人员之间，软件人员与用户之间的联系、协调和配合关系的问题。
4、大型--5人至10人在两年多的时间里完成5万行到10万行的程序。例如编译程序、小型分时系统、应用软件包、实时控制系统等很可能都是这种软件。
5、甚大型-100人至1000人参加
6、极大型--2000-5000人参加，如，微软的windows 2000项目就包含了近3000名工程师，他们被分成几百个小的团队。
按开发分---软件产品和软件项目
软件产品---指的是不局限于特定领域的、可以被广大用户直接使用的软件系统。如微软的 Windows，Office等。这类系统的特点是技术含量高，开发时要考到各种不同的用户需求;
软件项目--也称定制软件，是受某个特定客户(或少数客户)的委托，由一个或多个软件开发机构在合同的约如我们常说的管理信息系统(MIS)和电子商务系统。这类软件的特点是领域知识所占的比重较大，相对技术而言工程性更强。例如，军用防空指挥系统、卫星控制系统等均为这类软件。
针对这两种不同类型的软件，应该有不同的软件开发方法去指导项目开发过程。
软件项目的开发，目前比较成熟的软件开发方法有软件成熟度模型(CMM)。 这种软件开发模型试图将整个软件开发过程规范化和量化，直到可以对软件开发过程进行定量的控制和优化。
软件产品的开发，像微软公司积累了许多成功的经验。
软件生产的发展：
1 程序设计时代：这个阶段生产方式是个体劳动，生产工具是机器语言，汇编语言。(1946-1956年)
2 程序系统时代：这个阶段生产方式是小集团合作生产，生产工具是高级语言，开发方法仍依靠个人技巧，但开始提出结构化方法。(1956-1968年)
3 软件工程时代：这个阶段生产方式是工程化的生产，使用数据库，开发工具，开发环境，网络，分布式面向对象技术来开发软件。(1968年至今)
软件危机: 软件开发技术的进步未能满足发展的要求。在软件开发中遇到的问题找不到解决的办法，问题积累起来，形态尖锐的矛盾，导致了软件危机。
软件危机的表现：
1 经费预算经常突破，完成时间一再拖延。
2 开发的软件不能满足用户要求。
3 开发的软件可维护性差。
4 开发的软件可靠性差。
软件危机产生原因：
1 软件规模越来越大，结构越来越复杂。
2 软件开发管理困难而复杂。
3 软件开发费用不断增加。
4 软件开发技术落后。
5 生产方式落后，仍采用手工方式。
6 开发工具落后，生产率提高缓慢。
软件工程:用科学的知识和技术原理来定义，开发，维护软件的一门学科。
用工程科学的观点进行费用估算，制定进度，制定计划和方案。
用管理科学的方法和原理进行生产的管理。
用数学的方法建立软件开发中的各种模型和算法。
那么为达到软件优质高产这个目标，从技术到管理做了大量的努力，从而逐渐已形成了"软件工程学"这一新学科。
它包含以下主要内容：
1、软件开发方法：软件工程的方法提供了建造软件在技术上需要"如何做"。 方法涵盖了一系列的任务：需求分析、设计、编程、测试和维护。
是在60年代后期才逐步形成了一种软件开发方法，在不同的软件开发阶段对应有不同的方法，例如在软件的设计阶段有"结构化分析与设计"方法，在软件测试阶段有"黑盒"与"白盒"测试技术，等等。
象目前又有一种更新的技术"面向对象的程序设计方法"。在这一方法中，数据和数据的操作是被封闭在一个个称为"对象(Object) "的统一体中,对象之间则是通过"消息"(message")进行相互联系的。
从而使由软件所描述的系统与客观世界的系统在结构上十分相似，不仅提高了软件的可修改性与可维护性，同时也提高了软件的可重用性，那么这些都是工程多年来所追求的目标。从结构程序设计到面向对象程序设计，是程序设计方法的又一次飞跃。
2、软件工具：所谓工具，在这里泛指是开发一切帮助开发软件的软件。为了提高软件设计的质量和生产效率，现已经发展了许多的帮助开发和维护软件的软件 。例如，我们要用某种语言来开发一个应用软件，这就要涉及到 "编辑程序、编译程序、连接程序等，另外在软件测试阶段还要用到 "测试数据产生器、排错程序、跟踪程序、静态分析工具和覆盖监视工具等。也就是说在不同的时期要用到不同的软件开发工具。目前，软件工具发展迅速，许多用于软件分析和设计的工具正在建立，其目标 就是要实现软件生产自动化。
3、软件工程环境：软件方法和工具是软件开发的两大支柱，她们之间密切相关。软件方法提出了明确的工作步骤和标准的文档格式，这是设计软件工具的基础，而软件工具的实现又将促进软件方法的推广和发展。
"环境"一词，对不同用户有着不同的含义。对最终用户(end user)而言，环境就是他们运行程序所使用的计算机系统。这类用户对环境的要求，主要是运行可靠，操作方便，容易学习和使用。而对于软件开发人员来说，则就不同了，可以说环境就是他们进行软件开发活动动的舞台。(例如，Algo-60，或者 资料管理系统(DbaseII DbaseIII)，例如界面只能采用菜单来完成各种功能)
象现在生产数据库管理的软件的环境有：大型数据库软件 Sybase ，还有能帮助进行程序设计的 PB 软件)
4、软件工程管理学：大家知道，对于一个企业来说，如果只有先进的设备和技术，而没有完善的管理，是不可能获得应有的经济效益的(例如海尔的海尔文化就是企业管理的象征)，(例如微软企业文化宗旨的一句话)
软件生产也是一样的，如果管理不善，是不可能高质量、按时完成任务的。
"软件工程管理就是对软件工程生存期内的各阶段的活动进行管理。软件工程管理的目的是为了能按预期的时间和费用，成功地完成软件的开发和维护任务。
软件工程管理学的内容包括软件费用管理、人员组织、工程计划管理、软件配置管理等各项方面的内容。
显然，软件工程管理也可借助计算机来实现。供经理人员估算成本、指定进度、生成报告等管理工具都已经在许多公司使用了。一个理想的软件工程环境，应该同时具备 支持开发和支持管理两个方面的工具。
以上简介了软件工程学的主要组成成分--软件工程方法学、软件工程环境以及软件工程管理的基本内容台和作用。它们即包括计算机科学家的研究成果，也概括了广大软件工作者的时间经验。还必须指出，软件开发技术可区分为形式化方法与非形式化方法两大分支。前者以形式化的程序变化和严整为主要内容，目的在于达到程序设计的自动化，多用于计算机应用人员。本课程主要讨论的是工程化的软件开发技术。
软件工程目标：付出较低开发成本;达到要求的功能;取得较好的性能;开发的软件易于移植;只需较低的维护费用;能按时完成开发任务，及时交付使用;开发的软件可靠性高。
软件工程内容：研究内容包括开发技术和开发管理两个方面。
开发技术主要研究 ：软件开发方法，开发过程，开发工具和环境。
开发管理主要研究 ：软件管理学，软件经济学，软件心理学。
软件工程需要解决的问题：软件的费用，可靠性，可维护性，软件生产率和软件的重用。
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