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軟體工程,英文名Software Engineering,是一門研究用工程化方法構建和維護有效的、實用的和高質量的軟體的學科。它涉及到程序設計語言、資料庫、軟體開發工具、設計模式等方面。

1 軟體工程 -定義

軟體工程軟體工程研討
軟體工程一直以來都缺乏一個統一的定義,很多學者、組織機構都分別給出了自己的定義:

(1)、BarryBoehm:運用現代科學技術知識來設計並構造計算機程序及為開發、運行和維護這些程序所必需的相關文件資料。

(2)、IEEE在軟體工程術語彙編中的定義:軟體工程是:1.將系統化的、嚴格約束的、可量化的方法應用於軟體的開發、運行和維護,即將工程化應用於軟體;2.在1中所述方法的研究

(3)、FritzBauer在NATO會議上給出的定義:建立並使用完善的工程化原則,以較經濟的手段獲得能在實際機器上有效運行的可靠軟體的一系列方法。

目前比較認可的一種定義認為:軟體工程是研究和應用如何以系統性的、規範化的、可定量的過程化方法去開發和維護軟體,以及如何把經過時間考驗而證明正確的管理技術和當前能夠得到的最好的技術方法結合起來。

(4)、《計算機科學技術百科全書》中的定義:軟體工程是應用計算機科學、數學及管理科學等原理,開發軟體的工程。軟體工程借鑒傳統工程的原則、方法,以提高質量、降低成本。其中,計算機科學、數學用於構建模型與演算法,工程科學用於制定規範、設計范型(paradigm)、評估成本及確定權衡,管理科學用於計劃、資源、質量、成本等管理。

2 軟體工程 -發展過程

  軟體是由計算機程序和程序設計的概念發展演化而來的,是在程序和程序設計發展到一定規模並且逐步商品化的過程中形成的。軟體開發經歷了程序設計階段、軟體設計階段和軟體工程階段的演變過程。

   程序設計階段

   程序設計階段出現在1946年~1955年。此階段的特點是:尚無軟體的概念,程序設計主要圍繞硬體進行開發,規模很小,工具簡單,無明確分工(開發者和用戶),程序設計追求節省空間和編程技巧,無文檔資料(除程序清單外),主要用於科學計算。

   軟體設計階段

   軟體設計階段出現在1956年~1970年。此階段的特點是:硬體環境相對穩定,出現了「軟體作坊」的開發組織形式。開始廣泛使用產品軟體(可購買),從而建立了軟體的概念。隨著計算機技術的發展和計算機應用的日益普及,軟體系統的規模越來越龐大,高級編程語言層出不窮,應用領域不斷拓寬,開發者和用戶有了明確的分工,社會對軟體的需求量劇增。但軟體開發技術沒有重大突破,軟體產品的質量不高,生產效率底下,從而導致了「軟體危機」的產生。

   軟體工程階段 

  自1970年起,軟體開發進入了軟體工程階段。由於「軟體危機」的產生,迫使人們不得不研究、改變軟體開發的技術手段和管理方法。從此軟體產生進入了軟體工程時代。此階段的特定是:硬體已向巨型化、微型化、網路化和智能化四個方向發展,資料庫技術已成熟並廣泛應用,第三代、第四代語言出現;第一代軟體技術:結構化程序設計在數值計算領域取得優異成績;第二代軟體技術:軟體測試技術、方法、原理用於軟體生產過程;第三代軟體技術:處理需求定義技術用於軟體需求分析和描述。

3 軟體工程 -目標

軟體工程軟體工程教材
軟體工程的目標是:在給定成本、進度的前提下,開發出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可維護性、可重用性、可適應性、可移植性、可追蹤性和可互操作性並且滿足用戶需求的軟體產品。追求這些目標有助於提高軟體產品的質量和開發效率,減少維護的困難。下面分別介紹這些概念。

(1)可修改性(modifiablity)。容許對系統進行修改而不增加原系統的複雜性。它支持軟體的調試與維護,是一個難以達到的目標。

(2)有效性(efficiency)。軟體系統能最有效地利用計算機的時間資源和空間資源。各種計算機軟體無不將系統的時/空開銷作為衡量軟體質量的一項重要技術指標。很多場合,在追求時間有效性和空間有效性方面會發生矛盾,這時不得不犧牲時間效率換取空間有效性或犧牲空間效率換取時間有效性。時/空折衷是經常出現的。有經驗的軟體設計人員會巧妙地利用折衷概念,在具體的物理環境中實現用戶的需求和自己的設計。

(3)可靠性(reliability)。能防止因概念、設計和結構等方面的不完善造成的軟體系統失效,具有挽回因操作不當造成軟體系統失效的能力。對於實時嵌入式計算機系統,可靠性是一個非常重要的目標。因為軟體要實時地控制一個物理過程,如宇宙飛船的導航、核電站的運行,等等。如果可靠性得不到保證,一旦出現問題可能是災難性的,後果將不堪設想。因此在軟體開發、編碼和測試過程中,必須將可靠性放在重要地位。

(4)可理解性(understandability)。系統具有清晰的結構,能直接反映問題的需求。可理解性有助於控制軟體系統的複雜性,並支持軟體的維護、移植或重用。

(5)可維護性(maintainability)。軟體產品交付用戶使用后,能夠對它進行修改,以便改正潛伏的錯誤,改進性能和其他屬性,使軟體產品適應環境的變化,等等。由於軟體是邏輯產品,只要用戶需要,它可以無限期的使用下去,因此軟體維護是不可避免的。軟體維護費用在軟體開發費用中佔有很大的比重。可維護性是軟體工程中一項十分重要的目標。軟體的可理解性和可修改性有利於軟體的可維護性。

(6)可重用性(reusebility)。概念或功能相對獨立的一個或一組相關模塊定義為一個軟部件。軟部件可以在多種場合應用的程度稱為部件的可重用性。可重用的軟部件有的可以不加修改直接使用,有的需要修改後再用。可重用軟部件應具有清晰的結構和註解,應具有正確的編碼和較低的時/空開銷。各種可重用軟部件還可以按照某種規則存放在軟部件庫中,供軟體工程師選用。可重用性有助於提高軟體產品的質量和開發效率、有助於降低軟體的開發和維護費用。從更廣泛的意義上理解,軟體工程的可重用性還應該包括:應用項目的重用,規格說明(也稱為規約)的重用,設計的重用,概念和方法的重用,等等。一般來說,重用的層次越高,帶來的效益也就越大。

(7)可適應性(adaptability)。軟體在不同的系統約束條件下,使用戶需求得到滿足的難易程度。適應性強的軟體應採用廣為流行的程序設計語言編碼,在廣為流行的操作系統環境中運行,採用標準的術語和格式書寫文檔。適應性強的軟體較容易推廣使用。

(8)可移植性(portability)。軟體從一個計算機系統或環境搬到另一個計算機系統或環境的難易程度。為了獲得比較高的可移植性,在軟體設計過程中通常採用通用的程序設計語言和運行環境支撐。對依賴於計算機系統的低級(物理)特徵部分,如編譯系統的目標代碼生成,應相對獨立、集中。這樣,與處理機無關的部分就可以移植到其他系統上使用。可移植性支持軟體的課重用性和課適應性。

(9)可追蹤性(tracebility)。根據軟體需求對軟體設計、程序進行正向追蹤,或根據程序、軟體設計對軟體需求進行逆向追蹤的能力。軟體可追蹤性依賴於軟體開發各個階段文檔和程序的完整性、一致性和可理解性。降低系統的複雜性會提高軟體的可追蹤性。軟體在測試或維護過程中或程序在執行期間出現問題時,應記錄程序事件或有關模塊中的全部或部分指令現場,以便分析、追蹤產生問題的因果關係。

(10)可互操作性(interoperability)。多個軟體元素相互通信並協同完成任務的能力。為了實現可互操作性,軟體開發通常要遵循某種標準,支持折衷標準的環境將為軟體元素之間的可互操作提供便利。可互操作性在分佈計算環境下尤為重要。

軟體工程活動是「生產一個最終滿足需求且達到工程目標的軟體產品所需要的步驟」。主要包括需求、設計、實現、確認以及支持等活動。需求活動包括問題分析和需求分析。問題分析獲取需求定義,又稱軟體需求規約。需求分析生成功能規約。設計活動一般包括概要設計和詳細設計。概要設計建立整個軟體體系結構,包括子系統、模塊以及相關層次的說明、每一模塊介面定義。詳細設計產生程序員可用的模塊說明,包括每一模塊中數據結構說明及加工描述。實現活動把設計結果轉換為可執行的程序代碼。確認活動貫穿於整個開發過程,實現完成後的確認,保證最終產品滿足用戶的要求。支持活動包括修改和完善。伴隨以上活動,還有管理過程、支持過程、培訓過程等。

4 軟體工程 -過程

生產一個最終能滿足需求且達到工程目標的軟體產品所需要的步驟。軟體工程過程主要包括開發過程、運作過程、維護過程。它們覆蓋了需求、設計、實現、確認以及維護等活動。需求活動包括問題分析和需求分析。問題分析獲取需求定義,又稱軟體需求規約。需求分析生成功能規約。設計活動一般包括概要設計和詳細設計。概要設計建立整個軟體系統結構,包括子系統、模塊以及相關層次的說明、每一模塊的介面定義。詳細設計產生程序員可用的模塊說明,包括每一模塊中數據結構說明及加工描述。實現活動把設計結果轉換為可執行的程序代碼。確認活動貫穿於整個開發過程,實現完成後的確認,保證最終產品滿足用戶的要求。維護活動包括使用過程中的擴充、修改與完善。伴隨以上過程,還有管理過程、支持過程、培訓過程等。

5 軟體工程 -原則

軟體工程軟體工程
軟體工程的原則是指圍繞工程設計、工程支持以及工程管理在軟體開發過程中必須遵循的原則。軟體工程的原則有以下四項基本原則:

1)選取適宜開發范型。
該原則與系統設計有關。在系統設計中,軟體需求、硬體需求以及其他因素之間是相互制約、相互影響的,經常需要權衡。因此,必須認識需求定義的易變性,採用適宜的開發范型予以控制,以保證軟體產品滿足用戶的要求。

2)採用合適的設計方法。
在軟體設計中,通常要考慮軟體的模塊化、抽象與信息隱蔽、局部化、一致性以及適應性等特徵。合適的設計方法有助於這些特徵的實現,以達到軟體工程的目標。

3)提供高質量的工程支持。
「工欲善其事,必先利其器」。
在軟體工程中,軟體工具與環境對軟體過程的支持頗為重要。軟體工程項目的質量與開銷直接取決於對軟體工程所提供的支撐質量和效用。

4)重視開發過程的管理。
軟體工程的管理,直接影響可用資源的有效利用,生產滿足目標的軟體產品,提高軟體組織的生產能力等問題。因此,僅當軟體過程得以有效管理時,才能實現有效的軟體工程。

這一軟體工程框架告訴我們,軟體工程的目標是可用性、正確性和合算性;實施一個軟體工程要選取適宜的開發范型,要採用合適的設計方法,要提供高質量的工程支撐,要實行開發過程的有效管理;軟體工程活動主要包括需求、設計、實現、確認和支持等活動,每一活動可根據特定的軟體工程,採用合適的開發范型、設計方法、支持過程以及過程管理。根據軟體工程這一框架,軟體工程學科的研究內容主要包括:軟體開發范型、軟體開發方法、軟體過程、軟體工具、軟體開發環境、計算機輔助軟體工程(CASE) 及軟體經濟學等。

6 軟體工程 -基本原理

軟體工程軟體工程師
自從1968年提出「軟體工程」這一術語以來,研究軟體工程的專家學者們陸續提出了100多條關於軟體工程的準則或信條。美國著名的軟體工程專家巴利·玻姆(Barry Boehm)綜合這些專家的意見,並總結了美國天合公司(TRW)多年的開發軟體的經驗,於1983年提出了軟體工程的七條基本原理。

玻姆認為,這七條原理是確保軟體產品質量和開發效率的原理的最小集合。它們是相互獨立的,是缺一不可的最小集合;同時,它們又是相當完備的。

人們當然不能用數學方法嚴格證明它們是一個完備的集合,但是可以證明,在此之前已經提出的100多條軟體工程準則都可以有這七條原理的任意組合蘊含或派生。下面簡要介紹軟體工程的七條原理:

1、用分階段的生命周期計劃嚴格管理

這一條是吸取前人的教訓而提出來的。統計表明,50%以上的失敗項目是由於計劃不周而造成的。在軟體開發與維護的漫長生命周期中,需要完成許多性質各異的工作。這條原理意味著,應該把軟體生命周期分成若干階段,並相應制定出切實可行的計劃,然後嚴格按照計劃對軟體的開發和維護進行管理。 玻姆認為,在整個軟體生命周期中應指定並嚴格執行6類計劃:項目概要計劃、里程碑計劃、項目控制計劃、產品控制計劃、驗證計劃、運行維護計劃。

2、堅持進行階段評審

統計結果顯示: 大部分錯誤是在編碼之前造成的,大約佔63%錯誤發現的越晚,改正它要付出的代價就越大,要差2到3個數量級。 因此,軟體的質量保證工作不能等到編碼結束之後再進行,應堅持進行嚴格的階段評審,以便儘早發現錯誤。

3、實行嚴格的產品控制

開發人員最痛恨的事情之一就是改動需求。但是實踐告訴我們,需求的改動往往是不可避免的。這就要求我們要採用科學的產品控制技術來順應這種要求。也就是要採用變動控制,又叫基準配置管理。當需求變動時,其它各個階段的文檔或代碼隨之相應變動,以保證軟體的一致性。

4、採納現代程序設計技術

從六、七時年代的結構化軟體開發技術,到最近的面向對象技術,從第一、第二代語言,到第四代語言,人們已經充分認識到:方法大似氣力。採用先進的技術即可以提高軟體開發的效率,又可以減少軟體維護的成本。

5、結果應能清楚地審查

軟體是一種看不見、摸不著的邏輯產品。軟體開發小組的工作進展情況可見性差,難於評價和管理。為更好地進行管理,應根據軟體開發的總目標及完成期限, 盡量明確地規定開發小組的責任和產品標準,從而使所得到的標準能清楚地審查。

6、開發小組的人員應少而精

開發人員的素質和數量是影響軟體質量和開發效率的重要因素,應該少而精。  這一條基於兩點原因:高素質開發人員的效率比低素質開發人員的效率要高几倍到幾十倍,開發工作中犯的錯誤也要少的多; 當開發小組為N人時,可能的通訊通道為N(N-1)/2, 可見隨著人數N的增大,通訊開銷將急劇增大。

7、承認不斷改進軟體工程實踐的必要性

遵從上述六條基本原理,就能夠較好地實現軟體的工程化生產。但是,它們只是對現有的經驗的總結和歸納,並不能保證趕上技術不斷前進發展的步伐。因此,玻姆提出應把承認不斷改進軟體工程實踐的必要性作為軟體工程的第七條原理。根據這條原理,不僅要積極採納新的軟體開發技術,還要注意不斷總結經驗,收集進度和消耗等數據,進行出錯類型和問題報告統計。這些數據既可以用來評估新的 軟體技術的效果,也可以用來指明必須著重注意的問題和應該優先進行研究的工具和技術。

7 軟體工程 -方法學

軟體工程軟體工程
軟體工程的方法有很多方面的意義。包括專案管理,分析,設計,程序的編寫,測試和質量控制。

軟體設計方法可以區別為重量級的方法和輕量級的方法。重量級的方法中產生大量的正式文檔。

著名的重量級開發方法包括ISO9000,CMM,和統一軟體開發過程(RUP)。

輕量級的開發過過程沒有對大量正式文檔的要求。著名的輕量級開發方法包括極限編程(XP)和敏捷流程(AgileProcesses)。

根據《新方法學》這篇文章的說法,重量級方法呈現的是一種防禦型的姿態。在應用重量級方法的軟體組織中,由於軟體項目經理不參與或者很少參與程序設計,無法從細節上把握項目進度,因而會對項目產生恐懼感,不得不要求程式設計師不斷撰寫很多「軟體開發文檔」。而輕量級方法則呈現「進攻型」的姿態,這一點從XP方法特彆強調的四個準則—「溝通、簡單、反饋和勇氣上有所體現。目前有一些人認為,重量級方法合於大型的軟體團隊(數十人以上)使用,而「輕量級方法」適合小型的軟體團隊(幾人、十幾人)使用。當然,關於重量級方法和輕量級方法的優劣存在很多爭論,而各種方法也在不斷進化中。
一些方法論者認為人們在開發中應當嚴格遵循並且實施這些方法。但是一些人並不具有實施這些方法的條件。實際上,採用何種方法開發軟體取決於很多因素,同時受到環境的制約。

8 軟體工程 -主要課程

外語、高等數學、線性代數、高等代數、電子技術基礎、離散數學、計算機引論(C語言)、數據結構、C++程序設計、彙編語言程序設計、演算法設計與分析、計算機組成原理與體系結構、資料庫系統、計算機網路、軟體工程、軟體測試技術、軟體需求與項目管理、軟體設計實例分析、CMM/ISO9000等。

9 軟體工程 -發展方向

敏捷開發(Agile Development)被認為是軟體工程的一個重要的發展。它強調軟體開發應當是能夠對未來可能出現的變化和不確定性作出全面反應的。

敏捷開發被認為是一種「輕量級」的方法。在輕量級方法中最負盛名的應該是「極限編程」(Extreme Programming,簡稱為XP)。而與輕量級方法相對應的是「重量級方法」的存在。重量級方法強調以開發過程為中心,而不是以人為中心。重量級方法的例子比如CMM/PSP/TSP。

面向側面的程序設計(Aspect Oriented Programming,簡稱AOP)被認為是近年來軟體工程的另外一個重要發展。這裡的方面指的是完成一個功能的對象和函數的集合。在這一方面相關的內容有泛型編程(Generic Programming)和模板。

10 軟體工程 -需求分析

軟體工程軟體工程需求分析(圖1)
軟體工程中包含需求、設計、編碼和測試四個階段,其中需求工程是軟體工程第一個也是很重要的一個階段,本文以醫院管理系統為例詳細介紹了需求工程的構成和進行方法。

首先人們必須了解需求工程和其他項目過程的關係:

圖1需求與其他項目過程的關係

軟體需求包括三個不同的層次-業務需求、用戶需求和功能需求-也包括非功能需求:業務需說明了提供給客戶和產品開發商的新系統的最初利益,反映了組織機構或客戶對系統、產品高層次的目標要求,它們在項目視圖與範圍文檔中予以說明;用戶需求文檔描述了用戶使用產品必須要完成的任務,這在使用實例文檔或方案腳本說明中予以說明;功能需求定義了開發人員必須實現的軟體功能,使得用戶能完成他們的任務,從而滿足了業務需求。

軟體工程軟體工程
需求工程分為了需求開發和需求管理兩個階段:下面就以這兩個階段說明:

一,需求開發

需求開發又分為需求獲取、需求分析、編寫規格說明書和需求驗證。以下列出和講解分析常規的步驟,當然應按照項目的大小和特點等實際情況我們應該自己確定合適的步驟。

1.需求獲取:

1)確定需求開發過程:確定需求開發過程確定如何組織需求的收集、分析、細化並核實的步驟,並將它編寫成文檔。對重要的步驟要給予一定指導,這將有助於分析人員的工作,而且也使收集需求活動的安排和進度計劃更容易進行。

2)編寫項目視圖和範圍文檔:項目視圖和範圍文檔應該包括高層的產品業務目標,所有的使用實例和功能需求都必須遵從能達到的業務需求。項目視圖說明使所有項目參與者對項目的目標能達成共識。而範圍則是作為評估需求或潛在特性的參考。

表1項目視圖和範圍文檔的模板

軟體工程軟體工程

a、1背景在這一部分,總結新產品的理論基礎,並提供關於產品開發的歷史背景或形勢的一般性描述。

a、2業務機遇描述現存的市場機遇或正在解決的業務問題。描述商品競爭的市場和信息系統將運用的環境。包括對現存產品的一個簡要的相對評價和解決方案,並指出所建議的產品為什麼具有吸引力和它們所能帶來的競爭優勢。

a、3業務目標用一個定量和可測量的合理方法總結產品所帶來的重要商業利潤,把重點放在給業務的價值上。

a、4客戶或市場需求描述一些典型客戶的需求,包括不滿足現有市場上的產品或信息系統的需求。提出客戶目前所遇到的問題在新產品中將可能(或不可能)出現的闡述,提供客戶怎樣使用產品的例子。確定了產品所能運行的軟、硬體平台。

a、5提供給客戶的價值確定產品給客戶帶來的價值,並指明產品怎樣滿足客戶的需要。

a、6業務風險總結開發(或不開發)該產品有關的主要業務風險,例如市場競爭、時間問題、用戶的接受能力、實現的問題或對業務可能帶來的消極影響。預測風險的嚴重性,指明你所能採取的減輕風險的措施。

b.1項目視圖陳述編寫一個總結長遠目標和有關開發新產品目的的簡要項目視圖陳述。項目視圖陳述將考慮權衡有不同需求客戶的看法。它可能有點理想化,但必須以現有的或所期待的客戶市場、企業框架、組織的戰略方向和資源局限性為基礎。

b.2主要特性包括新產品將提供的主要特性和用戶性能的列表。強調的是區別於以往產品和競爭產品的特性。可以從用戶需求和功能需求中得到這些特性。

b.3假設和依賴環境在構思項目和編寫項目視圖和範圍文檔時,要記錄所作出的任何假設。通常一方所持的假設應與另一方不同。

c.1首次發行的範圍總結首次發行的產品所具有的性能。描述了產品的質量特性,這些特性使產品可以為不同的客戶群提供預期的成果。c.2隨後發行的範圍如果你想象一個周期性的產品演變過程,就要指明哪一個主要特性的開發將被延期,並期待隨後版本發行的日期。

c.3局限性和專用性明確定義包括和不包括的特性和功能的界線是處理範圍設定和客戶期望的一個途徑。列出風險承擔者們期望的而你卻不打算把它包括到產品中的特性和功能。

d.1客戶概貌客戶概述明確了這一產品的不同類型客戶的一些本質的特點,以及目標市場部門和在這些部門中的不同客戶的特徵。

d.2項目的優先順序一旦明確建立項目的優先順序,風險承擔者和項目的參與者就能把精力集中在一系列共同的目標上。達到這一目的的一個途徑是考慮軟體項目的五個方面:性能、質量、計劃、成本和人員。e.產品成功的因素明確產品的成功是如何定義和測量的,並指明對產品的成功有巨大影響的幾個因素。不僅要包括組織直接控制的範圍內的事務,還要包括外部因素。如果可能,可建立測量的標準用於評價是否達到業務目標.

3)用戶群分類:產品的用戶在很多方面存在著差異,例如:用戶使用產品的頻度、他們的應用領域和計算機系統知識、他們所使用的產品特性、他們所進行的業務過程、他們在地理上的布局以及他們的訪問優先順序。根據這些差異,你可以把這些不同的用戶分成小組。用戶類不一定都指人,你可以把其它應用程序或系統介面所用的硬體組件也看成是附加用戶類的成員。以這種方式來看待應用程序介面,可以幫助你確定產品中那些與外部應用程序或組件有關的需求。將用戶群分類並歸納各自特點為避免出現疏忽某一用戶群需求的情況,要將可能使都有所差異。詳細描述出它們的個性特點及任務狀況,將有助於產品設計。

4)選擇產品代表:擇每類用戶的產品代表為每類用戶至少選擇一位能真正代表他們需求的人作為那一類用戶的代表並能作出決策。這對於內部信息系統的開發是最易實現的,因為此時,用戶就是身邊的職員。而對於商業開發,就得在主要的客戶或測試者中建立起良好的合作關係,並確定合適的產品代表。他們必須一直參與項目的開發而且有權作出決策。每一個產品代表者代表了一個特定的用戶類,並在那個用戶類和開發者之間充當主要的介面。

5)建立核心隊伍:建立起典型用戶的核心隊伍把同類產品或產品的先前版本用戶代表召集起來,從他們那裡收集目前產品的功能需求和非功能需求。這樣的核心隊伍對於商業開發尤為有用,因為你擁有一個龐大且多樣的客戶基礎。與產品代表的區別在於,核心隊伍成員通常沒有決定權。

6)確定使用實例:讓用戶代表確定使用實例從用戶代表處收集他們使用軟體完成所需任務的描述-使用實例,討論用戶與系統間的交互方式和對話要求。在編寫使用實例的文檔時可採用標準模版,在使用實例基礎上可得到功能需求。

一個單一的使用實例可能包括完成某項任務的許多邏輯相關任務和交互順序。因此,一個使用實例是相關的用法說明的集合,並且一個說明是使用實例的例子。在描述時列出執行者和系統之間相互交互或對話的順序。當這種對話結束時,執行者也達到了預期的目的。

對於一些複雜的使用實例,畫出圖形分析模型是有益的,這些模型包括數據流程圖、實體關係圖、狀態轉化圖、對象類和聯繫圖。

使用實例的描述並不向開發者提供他們所要開發的功能的細節。為了減少這種不確定性,需要把每一個使用實例敘述成詳細的功能需求。每一個使用實例可引伸出多個功能需求,這將使執行者可以執行相關的任務;並且多個使用實例可能需要相同的功能需求。使用實例方法給需求獲取帶來的好處來自於該方法是以任務為中心和以用戶為中心的觀點。比起使用以功能為中心的方法,使用實例方法可以使用戶更清楚地認識到新系統允許他們做什麼。

每一個使用實例都描述了一個方法,用戶可以利用這個方法與系統進行交互,從而達到特定的目標。使用實例可有效地捕捉大多數所期望的系統行為,但是你可能有一些需求,這些需求與用戶任務或其他執行者之間的交互沒有特定的關係。這時你就需要一個獨立的需求規格說明。

7)召開應用程序開發聯繫會議:召開應用程序開發聯繫會議應用程序開發聯繫會議是範圍廣的、簡便的專題討論會,也是分析人員與客戶代表之間一種很好的合作辦法,並能由此擬出需求文檔的底稿。該會議通過緊密而集中的討論得以將客戶與開發人員間的合作夥伴關係付諸於實踐。

8)分析用戶工作流程:分析用戶工作流程觀察用戶執行業務任務的過程。畫一張簡單的示意圖(最好用數據流圖)來描繪出用戶什麼時候獲得什麼數據,並怎樣使用這些數據。編製業務過程流程文檔將有助於明確產品的使用實例和功能需求。你甚至可能發現客戶並不真地需要一個全新的軟體系統就能達到他們的業務目標。

9)確定質量屬性:確定質量屬性和其它非功能需求在功能需求之外再考慮一下非功能的質量特點,這會使你的產品達到並超過客戶的期望。對系統如何能很好地執行某些行為或讓用戶採取某一措施的陳述就是質量屬性,這是一種非功能需求。聽取那些描述合理特性的意見:快捷、簡易、直覺性、用戶友好、健壯性、可靠性、安全性和高效性。你將要和用戶一起商討精確定義他們模糊的和主觀言辭的真正含義。

10)檢查問題報告:通過檢查當前系統的問題報告來進一步完善需求客戶的問題報告及補充需求為新產品或新版本提供了大量豐富的改進及增加特性的想法,負責提供用戶支持及幫助的人能為收集需求過程提供極有價值的信息。

11)需求重用:跨項目重用需求如果客戶要求的功能與已有的產品很相似,則可查看需求是否有足夠的靈活性以允許重用一些已有的軟體組件。

11 軟體工程 -軟體需求

軟體需求包括 3 個不同的層次――業務需求、用戶需求和功能需求。  除此之外,每個系統還有各種非功能需求。  

業務需求( Business requirement ) 表示組織或客戶高層次的目標。業務需求通常來自項目投資人、購買產品的客戶、實際用戶的管理者、市場營銷部門或產品策劃部門。業務需求描述了組織為什麼要開發一個系統,即組織希望達到的目標。使用前景和範圍( vision and scope )文檔來記錄業務需求,這份文檔有時也被稱作項目輪廓圖或市場需求( project charter 或 market requirement )文檔。   

用戶需求( user requirement ) 描述的是用戶的目標,或用戶要求系統必須能完成的任務。用例、場景描述和事件――響應表都是表達用戶需求的有效途徑。也就是說用戶需求描述了用戶能使用系統來做些什麼。   

功能需求( functional requirement ) 規定開發人員必須在產品中實現的軟體功能,用戶利用這些功能來完成任務,滿足業務需求。功能需求有時也被稱作行為需求( behavioral requirement ),因為習慣上總是用「應該」對其進行描述:「系統應該發送電子郵件來通知用戶已接受其預定」。功能需求描述是開發人員需要實現什麼。   

系統需求( system requirement ) 用於描述包含多個子系統的產品(即系統)的頂級需求。系統可以只包含軟體系統,也可以既包含軟體又包含硬體子系

12 軟體工程 -軟體工程專業學生就業前景


作為「朝陽行業」,軟體行業的發展雖然受到全球金融危機的影響,但是從目前的形勢來看,軟體工程專業在未來多年內仍將是就業形勢看好的專業。09年就業調查顯示,軟體工程就業率及就業工資水平均居高校各專業前列。這主要源自於軟體行業的快速發展和政府經濟結構調整而對軟體人才的迫切需求,據估計,中國目前存在著80萬的軟體人才缺口,而對軟體人才的需求也以每年20%的速度遞增。

目前中國的軟體行業規模不是很大,有些軟體企業在軟體製作上,也只是採用了一些軟體工程的思想,距離大規模的工業化大生產比較還是有一定的差距;原因有管理體制的問題,市場問題,政策問題,也有軟體工程理論不全面和不完善的問題。所以軟體工程的研究和應用,以及中國軟體行業的進一步發展,都需要一定的既有軟體工程的理論基礎和研究能力,又有一定的實踐經驗的軟體工程科學技術人員來推動。軟體工程的前途是光明的。

鑒於目前中國軟體行業仍然處於發展的初期階段,而又是國家未來發展的方向,預計未來幾年裡,中國軟體教育和軟體培訓市場依然很大,這也從一個側面說明軟體行業對人才的巨大需求。軟體工程人才的就業前景十分看好。未來幾年,國內外高層次軟體人才將供不應求。畢業生主要在各大軟體公司、企事業單位、高等院校、各大研究所、國防等重要部門從事軟體設計、開發、應用與研究工作。有數據表明,中國軟體出口規模達到215億元,軟體從業人員達到72萬人,在中國十大IT職場人氣職位中,軟體工程師位列第一位,軟體工程人才的就業前景十分樂觀。

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