安徽省公务员考试计算机 软件工程ydf

软件工程程自从19968年年首次提提出软件件工程一一词以来来，软件件工程已已成为计计算机软软件的一一个重要要分支和和研究方方向。软软件工程程是指应应用计算算机科学学、数学学及管理理科学等等原理，以以工程化化的原则则和方法法来解决决软件问问题的工工程。其其目的是是提高软软件生产产率、提提高软件件质量、降降低软件件成本。一、软件工程基本概念早期的软件主要指程序。程序的开发采用个体工作方式，开发工作主要依赖于开发人员的个人技能和程序设计技巧。当时的软件通常缺少与程序有关的文档，软件开发的实际成本和进度往往与预计的相差甚远，软件的质量得不到保证，开发出来的软件常常不能使用户满意。随着计算机应用的需求不断增长，软件的规模也越来越大，然而软件开发的生产率远远跟不上计算机应用的迅速增长。此外，由于软件开发时缺少好的方法指导和工具辅助，同时又缺少有关的文档，使得大量已有的软件难以维护。上述这些问题严重地阻碍了软件的发展，20世纪60年代中期，人们把上述软件开发和维护中的各种问题称为“软件危机”。1968年在德国召开的NATO会议上，首次提出了“软件工程”一词，希望用工程化的原则和方法来克服软件危机。在此以后，人们开展了软件开发模型、开发方法、工具与环境的研究，提出了瀑布模型、演化模型、螺旋模型、喷泉模型等开发模型，出现了面向数据流方法、面向数据结构的方法、面向对象方法等开发方法，以及一批CASE（computer aided software engineering）工具和环境。（一） 软件生生存周期期如同人人的一生生要经历历婴儿期期、少年年期、老老年期直直至死亡亡这样一一个全过过程一样样，任何何一个软软件产品品或软件件系统也也都要经经历软件件定义、软软件开发发、软件件维护直直至被淘淘汰这样样一个全全过程，我我们把软软件的这这一全过过程称为为软件生生存周期期。软件件定义、软软件开发发、软件件维护等等阶段还还可分为为若干个个阶段，每每个阶段段相对独独立又彼彼此有联联系，上上一阶段段的工作作结果是是下一阶阶段工作作的依据据，下一一阶段是是上一阶阶段的进进化，它它更接近近于问题题的解。1.软件定义软件定义阶段主要解决的问题是待开发的软件要“做什么”，也就是要确定软件的处理对象，软件与外界的接口，软件的功能和性能，界面以及有关的约束和限制。软件定义阶段通常可分成系统分析、软件项目计划、需求分析等阶段。（1）系系统分析析这里讲讲的系统统是指计计算机系系统，包包括计算算机硬件件、软件件和使用用计算机机的人。系系统分析析的任务务是确定定待开发发软件的的总体要要求和适适用范围围，以及及与之有有关的硬硬件、支支撑软件件的要求求。系统统分析阶阶段的参参加人员员有用户户、项目目负责人人、系统统分析员员。该阶阶段产生生的文档档可合并并在软件件项目计计划阶段段的文档档（项目目计划书书）中。（2）软软件项目目计划软软件项目目计划的的任务是是确定待待开发软软件的目目标，对对其进行行可行性性分析，并并对资源源分配、进进度安排排等做出出合理的的计划。软软件项目目计划阶阶段的参参加人员员有用户户、项目目负责人人、系统统分析员员。该阶阶段所产产生的文文档有可可行性分分析报告告、项目目计划书书。（3）需需求分析析需求分分析的任任务是确确定待开开发软件件的功能能、性能能、数据据、界面面等要求求，从而而确定系系统的逻逻辑模型型。需求求分析阶阶段的参参加人员员有用户户、项目目负责人人系统分分析员。该该阶段产产生的文文档有需需求规约约（reequiiremmentts sspeccifiicattionn），习习惯上称称它为需需求规格格说明书书。2.软件件开发软软件开发发阶段主主要解决决的问题题是该软软件“怎怎么做”，包包括数据据结构和和软件结结构的设设计，算算法设计计，编写写程序，测测试，最最后得到到可交付付使用的的软件。软软件开发发阶段通通常可分分成软件件设计、编编码、软软件测试试等阶段段。（1）软软件设计计软件设设计通常常还可分分成概要要设计和和详细设设计。概概要设计计的任务务是模块块分解，确确定软件件的结构构，模块块的功能能和模块块间的接接口，以以及全局局数据结结构的设设计。详详细设计计的任务务是设计计每个模模块的实实现细节节和局部部数据结结构的设设计。概概要设计计阶段的的参加人人员有系系统分析析员和高高级程序序员，详详细设计计阶段的的参加人人员有高高级程序序员和程程序员。设设计阶段段产生的的文档有有设计规规约（ddesiign speecifficaatioon），也也称为设设计说明明书，它它也可分分为概要要设计说说明书和和详细设设计说明明书。根根据需要要还可产产生数据据说明书书和模块块开发卷卷宗。（2）编编码编码码的任务务是用某某种程序序语言为为每个模模块编写写程序。编编码阶段段的参加加人员有有高级程程序员和和程序员员，产生生的文档档有程序序清单。（3）软软件测试试软件测测试的任任务是发发现软件件中的错错误，并并加以纠纠正。软软件测试试阶段的的参加人人员通常常由另一一部门（或或单位）的的高级程程序员或或系统分分析员承承担，该该阶段产产生的文文档有软软件测试试计划和和软件测测试报告告。3.软件件维护软软件开发发阶段结结束后，软软件即可可交付使使用。软软件的使使用通常常要持续续几年甚甚至几十十年，在在整个使使用期间间，都可可能因为为某种原原因而修修改软件件，这便便是软件件维护。引引起修改改软件的的原因主主要有三三种:一一是在软软件运行行过程中中发现了了软件中中隐藏的的错误而而修改软软件;二二是为了了适应变变化了的的环境而而修改软软件;三三是为修修改或扩扩充原有有软件的的功能而而修改软软件。因因此软件件维护的的任务就就是为使使软件适适应外界界环境的的变化、实实现功能能的扩充充和质量量的改善善而修改改软件。软软件维护护阶段的的参加人人员是维维护人员员，该阶阶段产生生的文档档有维护护计划和和维护报报告。目目前，软软件生存存周期各各阶段的的划分尚尚不统一一，有的的分得粗粗些，有有的分得得细些。许许多场合合软件开开发阶段段都是从从需求分分析阶段段开始的的。本书书中，我我们也将将需求分分析看作作为软件件开发的的开始阶阶段。（二） 软件开开发模型型为了指指导软件件的开发发，用不不同的方方式将软软件生存存周期中中的所有有开发活活动组织织起来，形形成不同同的软件件开发模模型。常常见的软软件开发发模型有有瀑布模模型、演演化模型型、螺旋旋模型、喷喷泉模型型等。瀑瀑布模型型如下图图所示，它它是19970年年由W.Royyce提提出的。该该模型给给出了软软件生存存周期各各阶段的的固定顺顺序，上上一阶段段完成后后才能进进入到下下一阶段段，整个个过程就就像流水水下泻，故故称之为为瀑布模模型。图图中的虚虚线部分分表示在在某一阶阶段发现现错误时时，其错错误可能能是由上上一阶段段造成的的，因此此开发过过程可能能要反馈馈到上一一阶段。在在瀑布模模型中，各各阶段结结束后，都都要进行行严格的的评审。（三） 软件开开发方法法软件开开发过程程模型规规定软件件开发活活动的组组合应用用方式，要要保证开开发活动动的高质质量，还还需要有有相应的的软件开开发方法法作为技技术支持持。近110年来来，软件件工作者者研制出出了许多多工程化化的软件件开发方方法，例例如700年代初初提出的的用于编编写程序序的结构构化程序序设计方方法，确确实起到到了提高高效率，减减少错误误的效果果。但是是70年年代中期期，软件件工作者者认识到到编写程程序仅仅仅是软件件开发的的一个环环节，而而合理地地建立系系统结构构比编定定程序更更为重要要。所以以研究的的重点前前移到设设计阶段段，出现现了设计计阶段的的结构化化设计（SSD）方方法和JJACKKSONN等方法法，到了了70年年代后期期，人们们又发现现事先对对用户的的要求进进行分析析更为重重要，故故又把重重点前移移到分析析阶段。出出现了用用于分析析阶段的的结构化化分析（SSA）方方法、结结构化分分析与设设计技术术（SAADT）等等。随着着计算机机技术的的迅速发发展，在在80年年代初期期的实时时、并发发和网络络等软件件的开发发过程中中，特别别是在第第五代计计算机研研究工作作中，又又提出了了面向对对象的设设计方法法。现在在流行的的方法有有多种，它它们的适适用范围围也各不不相同。有有的适用用于一般般的数据据处理系系统，如如SA、SSD（两两者统称称为结构构化分析析与设计计方法，即即Youurdoon方法法）、JJACKKSONN方法;有的适适用于大大型的复复杂系统统，如SSADTT技术;有的适适用于实实时事务务处理系系统，如如FSMM方法;有的适适用于并并发软件件系统，如如PETTRI网网方法;作为990年代代代表作作的面向向对象方方法，其其应用已已几乎遍遍布各个个领域。这这些方法法除了适适用范围围不同外外，方法法形成的的基础、处处理规则则和对所所开发软软件风格格的要求求等都各各有侧重重。用什什么方法法来说明明用户的的要求、用用什么方方法来设设计软件件以及用用什么方方法对软软件进行行测试和和维护，直直接影响响所开发发软件的的质量。（四） 软件开开发工具具早期的的软件开开发除了了一般的的程序设设计语言言外尚缺缺少工具具的支持持，致使使编程工工作量大大，质量量和进度度却难以以保证，导导致人们们将很多多的精力力和时间间花费在在程序的的编制和和调试上上;相比比之下，在在更重要要的软件件的需求求和设计计上反而而得不到到必要的的精力和和时间投投入。软软件开发发工具的的发展促促进了软软件开发发的高速速度和高高质量。工工具的发发展是从从单项工工具的开开发逐步步走向集集成的工工具发展展的。同同时，软软件开发发方法的的有效应应用也必必须得到到相应工工具的支支持，否否则方法法将难以以有效的的实施。工工具的完完善和发发展将促促进软件件开发的的进步和和完善。原原型化方方法的实实施基础础就是得得到了开开发工具具的支持持。快速速原型化化之所以以能够实实现的基基础就是是原型化化人员在在快速建建模时得得到了工工具的支支持，否否则原型型化方法法是无法法实施的的。（五） 软件开开发环境境软件工工程环境境或称软软件开发发环境是是全面支支持软件件开发全全过程的的软件工工具集合合。这些些软件工工具按照照一定的的方法或或模式组组合起来来，并能能支持软软件开发发生命周周期的各各个阶段段和各项项任务的的完成。CCASEE，即计计算机辅辅助软件件工程环环境是当当前软件件开发环环境中富富于特色色的研究究工作和和发展方方向，它它的成功功将最大大限度地地降低软软件工程程的技术术难度并并使软件件开发的的质量得得到保证证。二、结构构化生命命周期方方法结构构化分析析与设计计方法在在软件工工程中应应用已很很普遍，并并且越来来越成熟熟。有许许多大、中中型项目目都采用用了这种种方法进进行开发发并取得得了显著著的成果果。按BB.W.Boeehm的的描述，瀑布模型的的软件生命周期可划分七个阶段:系统需求分析、软件需求分析、概要分析、详细设计、编码、测试和运行维护。（一） 系统需求“系统需求”包括:问题定义、可行性研究及软件计划。1.问题定义软件开发的第一步就是进行问题定义。问题定义阶段必须回答的关键问题:“软件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常被忽视的一个步骤。这里所说的问题，就是指用户的基本要求。说得通俗些，问题定义实际上就是了解用户到底要建立什么系统，并确定分析员下一步应该做什么。因此，问题定义的来源是用户。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。这一阶段的分析员应尽可能站在较高的角度去抽象、概括所要干的事情，不要拘泥于问