【软件工程】什么？你还在复习软工但是不知道背哪里？速看！--电子科技大学2023年期末考试

特别提醒：此篇文章仅针对砂砖的软工考试！

再特别提醒！！！考试中的题目来自老师上课讲的，并无出入。如果考试内容不符 ，哥们也不知道说啥了。

写在前面：完整pdf版见Github Github-Trae1ounG
示例：

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软工考题：
阅读题5分 1-3章
阅读题5分 4-6章
阅读5分 7-9章
编程20 4-7章
三道简答5分
简答一：软件工程概述
简答二：软件过程
简答三：项目管理（18章）
五道分析题(10分)
分析题一：用例图
分析题二：活动图
分析题三：顺序图
分析题四：类图
分析题五：白盒/黑盒？

概念题：

软件工程概述

软件的概念和特点

软件危机的概念和产生的原因

软件工程的定义、三要素、应用软件工程的原因

• 软件的概念和特点

  • 软件=程序+文档+数据
  • 程序是按事先设计的功能和性能需求执行的指令序列
  • 数据：是程序能正常操作信息的数据结构
  • 文档：与程序开发、维护和使用有关的图文材料
  • 特征
    • 软件是开发的或者是工程化的，并不是制造的
    • 软件生产是简单的拷贝
    • 软件会多次修改
    • 软件开发环境对产品影响较大
    • 软件开发时间和工作量难以估计
    • 软件的开发进度几乎没有客观衡量标准
    • 软件测试非常困难
    • 软件不会磨损和老化
    • 软件维护易产生新的问题

• 软件危机：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。

• 项目超出预算

  v 项目超过计划完成时间

  v 软件运行效率很低

  v 软件质量差

  v 软件通常不符合要求

  v 项目难以管理并且代码难以维护

  v 软件不能交付

• 产生软件危机的原因

  • 客观：软件本身特点
    • 逻辑部件
    • 规模庞大
  • 主观：不正确的开发方法
    • 忽视需求分析
    • 错误认为：软件开发=程序编写
    • 轻视软件维护

• 软件工程是一门指导计算机软件开发和维护的工程学科。软件工程是一门交叉性学科。

• 应用软件工程的原因：

  • 软件工程概念的提出：其目的是倡导以工程的原理、原则和方法进行软件开发，以解决软件危机

• 软件工程可定义为三元组: <目标，原则，活动>

  (1)给出了软件所涉及软件工程的工程要素

  (2)给出了各要素之间的关系

  (3)给出了软件工程学科所研究的主要内容

• 软件工程目标

目标:

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:

• 意指软件基本结构、实现及文档为用户可用的程度。

-开销合宜:

• 指软件开发、运行的整个开销满足用户要求的程度

• 软件工程的活动

活动:-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、确认和支持等活动

(a)需求:

定义问题，即建立系统模型

(b)设计:

-在需求分析的基础上，给出系统的软件设计方案。

-设计包括总体设计(也称为概要设计)和详细设计:

• 总体设计建立整个软件体系结构
  • 包括子系统、模块(或构件)以及相关层次的说明、每一模块(或构件)的接口定义
  • 体系结构类型可分为:层次模块体系结构、C/S体系结构、以数据库为中心的体系结构、管道结构和面向对象的结构等
• 详细设计针对总体设计结果，给出体系结构中每一模块或构件的详细描述

©实现:

把设计结果转换为可执行的程序代码

(d)确认

-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需求。

(e)支持活动:

-支持活动包括修改和完善。

-它为系统的运行提供完善性维护、纠错性维护和适应性维护。

• 软件工程的发展已经历了四个重要阶段
  • 传统的软件工程
  • 对象工程
  • 过程工程
  • 构件工程
    

软件过程

软件生命周期概念、软件过程概念、常见的几种软件过程模型：瀑布、增量、原型、螺旋、敏捷等，比较各自优缺点

软件生命周期

• 软件生命周期

软件产品或软件系统从设计、投入使用到被淘汰的全过程

包括问题定义、可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、编码、测试、维护

软件过程

软件过程是在工作产品构建过程中，所需完成的工作活动、动作和任务的集合。

活动主要实现宽泛的目标，与应用领域、项目大小、结果复杂性或者实施软件工程的重要程度没有直接关系

动作包含了主要工作产品生产过程中的一系列任务。

任务关注小而明确的目标，能够产生实际产品

软件过程模型

软件过程模型是软件开发全部过程、活动和任务的结构框架。它能直观表达软件开发全过程，明确规定要完成的主要活动、任务和开发策略。

①瀑布模型
1、按照软件生命周期的各个阶段，依次向下，逐步求精的方式完成软件项目；

2、每一阶段都有每一阶段明确的任务，每一阶段的完成都有相应的文档生成，
3、为下一阶段提供依据。
优点： 能够逐步稳定的使项目向前发展。
缺点： 无法解决软件需求不明确或者变动的问题。
1、在项目生命周期的后期才能看到最终的成果，用户不能提前了解到软件产品的实际效果。
2、当需求发生变化时，整个软件项目需要从头再来，增加了软件的周期成本。
3、通过很多的强制完成日期和里程碑，来跟踪各个项目阶段，容易使软件项目质量收到影响。

②增量模型

• 增量：满足用户需求的一个子集，能够完成一定功能、小而可用的软件。

通过对用户的需求，建立一个满足用户核心功能的产品，并投入使用，在使用的过程中，用户根据实际需求，提出新的需求（增量）。开发人员再将新的需求逐步增加到现有的系统中。

• 增量模型结合了原型模型的基本要素和迭代的特征，采用了基于时间的线性序列，每个线性序列都会输出该软件的一个“增量”
• 每个增量的开发可用瀑布或快速原型模型

优点：
1、用户可以很快的体验到软件产品，并且投入使用创造价值。
2、可以针对实际的使用情况增加新的比较明确的需求，也减少了用户学习使用的时间
3、减少软件项目的开发风险。
缺点：
1、每个增量必须提供一些系统功能，这使得开发者很难根据客户需求给出大小适合的增量

2、软件必须具备开放式体系结构（困难）

3、 易退化成边做边改的方式，使软件过程控制失去整体性

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3、 快速原型模型：

原型：一个部分开发的产品，使客户和开发人员能够对计划开发系统的相关方面进行检查

原型化的目的：

• 明确并完善需求，如演示原型
• 研究技术选择方案，如技术验证原型

1、根据用户的需求快速建立一个原型系统，该原型能够满足用户的部分需求，用户根据原型，提出新的需求或者原需求的修改，一旦需求建立，原型系统将被丢弃。
优点：
1、通过快速 原型的建立，让用户试用，使用户的需求更加明确，降低了用户需求确定的难度。
2、通过原型，可以很快的让用户体验到产品的功能，并激发用户产生新的需求。

减少需求不明带来的风险

缺点：
1、注重需求的确定和功能的实现，而容易忽略产品的质量
2、一旦用户对原需求发生较大改变，需要产生新的模型
3、要求技术人员在短时间内制造原型模型，技术要求比较高

适用于目标客户不懂计算机

4 螺旋模型

把开发活动和风险管理结合起来控制风险

1、是快速原型模型和瀑布模型的结合，并且加入了风险分析；

适用于需求不明确或者需求可能发生变化的大型复杂的软件系统。

支持面向过程、面向对象等多种软件开发方法，是一种具有广阔前景的模型。

喷泉模型

基于构件的开发模型

考虑的焦点是集成，而非实现

构件/组件（Component）

• 系统中模块化的、可更换的部分
• 实现特定的功能
• 对实现进行封装，暴露一组接口
  

统一过程模型

基于面向对象方法学

• 使用统一建模语言UML（Unified Modeling Language）

敏捷开发

选择过程模型

项目管理

项目管理四要素：人员、产品、项目、过程（概念）

软件度量有哪些方法

软件项目管理是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成，而对人员（People）、产品（Product）、过程（Process）和项目(Project)进行分析和管理的活动。

软件项目管理的4P要素

人员、产品、项目、过程

过程（Process）

根据项目特征选择合适的过程模型

根据过程模型进行项目分解

项目（Project）

软件度量概念及面向规模的度量

软件项目管理的成熟化也需要度量与数字化，目的是持续改进软件过程，并用于项目估算、质量控制、生产率评估等。

软件项目度量的内容

▪ 生产率度量

▪ 质量度量

行业及组织的历史数据是软件项目度量的基础

软件项目度量的方法

▪ 面向规模的度量

▪ 通过对质量和（或）生产率的测量进行规范化而得到的，这些测

量是根据开发过的软件的规模得到的。

▪ 千行代码（ KLOC ）： 这些代码指的是源代码，通过源代码的

行数来直观度量一个软件程序有多大规模

▪ 生产率（PM）：PM = L / E, L表示代码总量(单位：KLOC)，E

表示软件工作量(单位：人月)

▪ 每千行代码的平均成本（ CKL ）：CKL = S / L，S为软件项目总

开销 ， L表示代码总量(单位：KLOC)

▪ 代码出错率（EQRl）：EQRl = Ne / L，Ne表示代码出错的行数，

L表示代码总量(单位：KLOC)

▪ 文档与代码比（Dl）：Dl = Pd / L，Pd表示文档页数， L表示代

码总量(单位：KLOC)

▪ 优点

▪ 简单易行，自然直观

▪ 缺点

▪ 依赖于程序设计语言的表达能力和功能

▪ 软件开发初期很难估算出最终软件的代码行数

▪ 对精巧的软件项目不合适

▪ 面向功能点的度量

▪ 用软件的功能表示软件的规模

▪ 应用最广泛的是功能点（Function Point, FP）法

▪ 项目开发初期就可估算出

▪ 功能点计算目前主要基于经验公式

▪ 优点

▪ 与程序设计语言无关, 在开发前就可以估算出软件项目的规模

▪ 不足

▪ 没有直接涉及算法的复杂度，不适合算法比较复杂的软件系统；

▪ 功能点计算主要靠经验公式，主观因素比较多

▪ 面向对象的度量

▪ 面向用例的度量

软件项目估算

概念

项目启动之前，软件团队应该估算将要做的工作、所需要的资源、成

本、从开始到完成的时间，也即是对这些内容进行预测

策略

项目度量方法为项目估算提供了依据与有效输入

尽量把估算推迟到项目的后期进行

根据已经完成的项目进行估算

基于经验的软件估算

COCOMO经验估算模型——概述

项目进度计划

定义：对项目进行任务划分，定义任务之间的依赖关系，并进行时间

估算和资源分配，确保以最佳的时间与成本输出满足质量要求的产品

关键路径

关键路径（critical path） ：

在任务网络图中，从项目开始到项目完成有许多条路径，路径上所有

弧权重之和最大的路径（路径最长）叫关键路径。

非关键路径（noncritical path）:

在整个任务网络图中非最长的路径都叫非关键路径。