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软件工程:概念、危机与生命周期
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更新于2024-07-15
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"1968年,软件工程作为一门学科被提出,主要关注软件的开发和维护。软件包括程序、文档和数据,是用户与硬件交互的桥梁,以抽象的逻辑实体存在。软件的品质主要由开发过程决定,且软件可能会因为不再适用而废弃,而非因使用损坏。软件工程应对软件危机,如进度不可预测、成本失控等,通过工程化的方法、工具和过程来规范软件的生命周期。软件工程在中国的定义包含了科学理论、技术以及工程管理的结合,旨在满足用户需求。软件工程的三要素是方法、工具和过程,可以表示为SE=(G, P, Q),其中G代表目标,P代表原则,Q代表活动。 软件生存周期涵盖了从概念形成到废弃的全过程,分为软件定义、开发和运行维护三个阶段。每个阶段都有特定的任务,例如问题定义、需求分析、设计、编码、测试和维护。软件维护包括改正性、适应性、完善性和预防性维护四种类型。软件过程活动主要包括规格说明、设计与实现、确认和演进。 瀑布模型是一种经典的软件开发模型,它将软件开发过程划分为线性的阶段,如需求分析、设计、实现、测试和运行维护,每个阶段完成后进入下一个阶段。瀑布模型重视文档,每个阶段都需要验证。然而,该模型过于线性,不适用于迭代和敏捷的现代软件开发方式,因为它假设所有需求在项目开始时就能完全确定,而在实际中,需求常常会随项目进展而变化。 此外,软件工程还包括了其他模型和方法,如增量模型、螺旋模型、敏捷开发等,它们更灵活地适应变化,允许团队在开发过程中调整方向,快速响应需求变更。敏捷方法强调迭代开发、快速反馈和团队协作,以提高软件质量和满足客户需求。软件工程的目标始终是提高软件质量、效率和可维护性,确保软件产品能够成功满足用户的需求并适应未来的变化。"
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(1)需求分析与定义。
(2)系统与软件设计。
(3)实现和单元测试。
(4)集成和系统测试。
(5)运行和维护。
瀑布模型强调文档的作用,并要求每个阶段都要仔细验证。
这种线性模型的线性过程太理想化,不适合现代的软件开发模式,问题有:
(1)各个阶段的划分固定,缺乏灵活性,阶段之间产生大量的文档,极大地
增加了工作量。
(2)由于开发模型基本是线性的,用户只有等到整个过程的末期才能见到开
发成果,从而增加了开发的风险。
(3)早期的错误可能要等到开发后期的测试阶段才能发现,进而带来严重的
后果。
瀑布模型在过程的早期阶段必须明确的做出承诺,这意味着很难根据变化的
用户要求做出相应的变更。因此,瀑布模型仅适用于需求比较明确的场合。
快速原型模型也称为演进模型,在这种模型中,制定规格说明、开发原型和
确认等活动并行进行,并穿越这些活动实现快速反馈。
快速原型开发过程有两种类型:
(1)演进开发。根据用户要求不断改进,从而演化出满足客户需求的可交付
的最终系统。
(2)废弃原型。用来参考来开发最终系统,但不采取扩充它以形成最终系统
的办法。原型起到这一作用后便废弃。
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