软件工程 第1章 软件工程概述

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1、第一章软件工程概述【本章引言】自从1946年第一台电子计算机诞生以来，计算机的研究生产和应用得到迅猛的发展，计算机系统已经经历了四个不同的发展阶段，计算机科学成为当今世界上发展最快和应用最广的学科之一。然而，我们仍然没有彻底摆脱“软件危机”困扰，软件已经成为限制计算机系统发展的关键因素。为了克服这种困扰，软件工作者在不断的研究消除软件危机的方法，从而逐步形成了计算机科学技术领域中的一门新兴的工程学科—软件工程。本章将对软件概念、软件分类、软件发展、软件危机、软件工程概念、软件生命周期及软件开发模型等方面做简要的介绍，

2、通过本章学习，可为后几章软件工程的深入学习打下基础。【本章重点】软件工程概念软件生命周期软件开发模型【学习目标】理解软件工程的基本概念和软件生命周期了解软件开发的几种模型1.1软件概述1.2软件工程的概述1.3软件生命周期1.4软件开发模型1.5小结1.6习题第一章软件工程概述1.1.1软件的概念1.1.2软件的分类1.1.3软件的发展1.1.4软件危机1.1软件概述1.1.1软件的概念随着计算机技术的快速发展，硬件性能有了极大的提高，计算机体系结构发生了深刻的变化，内存和存储容量的快速增加，以及各种各样的输入和输出

3、选择等，所有这些都促进了更高级和更为复杂的基于计算机系统的开发。软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序、数据及其相关文档的完整集合。其中，程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列；数据是使程序能正常操纵信息的数据结构；文档是与程序开发、维护和使用有关的图文材料。1.1.2软件的分类软件多种多样，随着软件复杂程度的增加，软件的界限越来越不明显。按软件的作用，一般可以分为以下几类。1．系统软件系统软件（systemsoftware）是指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

4、、和数据协调高效地工作的软件。系统软件是计算机系统的重要组成部分，它支持应用软件的开发和运行。系统软件包括：操作系统、网络软件、编译程序、数据库管理程序、文件编辑系统、系统检查与诊断软件等。2．应用软件应用软件（applicationsoftware）则是在系统软件基础上，为解决特定的领域应用而开发的软件。按其性质不同可以分为以下几类：事务软件事务信息处理是一个最大的软件应用领域。如工资单、收/支计算、存货盘点报表等。这些独立的系统可以组成管理信息系统（MIS）软件，它从一个或多个装有事务信息的数据库中存取数据。在这

5、个领域中的应用是重新建立已有的数据，便于事务操作或做出管理决策。另外，除了传统的数据处理应用，事务软件还可以实现交互计算（如营业点的交易处理）。1.1.2软件的分类实时软件监视、分析和控制现实世界中发生的事件，能以足够快的速度对输入信息进行处理并在规定的时间内作出反应的软件，称之为实时软件。实时软件包括四个组成部分：数据采集器（负责从外部环境中获取和格式化信息）、分析器（负责将信息转换成应用所需要的形式）、输出/控件器（负责响应外部环境）、管理器（负责协调系统各个部件工作，使系统能保持在一个可接受的响应时间内给实时响

6、应）。实时系统必须在严格的时间范围内响应，因此实时软件和计算机系统必须有很高的可靠性和安全性。1.1.2软件的分类工程和科学软件工程和科学软件具有数值算法的特点。其应用范围从天文学到火山学；从自动应力分析到空间航天飞机轨道动力学；从分子生物学到自动化制造。但是，在工程和科学领域中的新的应用已经远离传统的数值算法。计算机辅助设计（CAD）、系统模拟和其他交互应用系统已经做到具有实时和系统软件的特点。1.1.2软件的分类嵌入式软件嵌入式计算机系统将计算机嵌入在某一系统之中，使之成为该系统的重要组成部分、控制该系统的运行，

7、进而实现一个特定的物理过程。用于嵌入式计算机系统的软件称为嵌入式软件（embeddedsoftware）。大型的嵌入式计算机系统软件可用于航空航天系统、指挥控制系统、武器系统等；小型的嵌入式计算机系统软件可用于工业的智能化产品之中，这时嵌入式软件驻留在只读存储内，为该产品提供各种控制功能和仪表的数字或图形显示功能等。如汽车的刹车控制，空调机、洗衣机的自动控制等。1.1.2软件的分类个人计算机软件个人计算机软件市场在过去的十几年就已经兴起。发展字处理、电子报表、计算机图形、家庭游戏、数据库管理、个人和事务财务应用、外部

8、网络或数据库存取等数百种应用。事实上，个人计算机软件体现了一些最具有创新的软件人—机界面设计。基于Web的软件浏览器检索的Web界面是软件，它结合了可执行的指令（CGI、HTML、Perl或Java）和数据（超文本和视频及音频的多种数据）。本质上，网络变成了一个巨大的计算机，提供了一个几乎无限的可通过任何调制解调器被访问的软件资源。1.1.2软