二级共公基础知识教程第3章上

第三章软件工程基础
3.1软件工程的基本概念
1。软件定义和特点
计算机软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，是程序、数据和相关文档的完整集合。程序是软件开发者根据用户需求开发的、用编程语言描述的、适合计算机执行的指令(语句)序列。数据是使程序能够正常操作信息的数据结构。文档是与程序开发、
维护和使用相关的图形资料。可以看出，软件由两部分组成:一是机器可执行程序和数据；二是机器不可执行，软件开发、操作、维护、使用等相关文档。
国家标准(GB)中对计算机软件的定义是:计算机程序、法规、规则以及与计算机系统运行有关的可能的文件、文档和数据。
软件和计算机硬件在开发、生产、维护和使用方面有明显的区别。要深入理解软件的定义，我们需要知道软件的特性:
(1)软件是逻辑实体，不是物理实体，是抽象的。
(2)与硬件不同，软件的生产没有明显的生产过程。一旦开发成功，就可以大量复制相同的内容。所以，要控制软件，必须专注于软件开发。
(3)软件在运行和使用过程中不存在磨损和老化问题。
(4)软件的开发和运行依赖于计算机系统，这就导致了软件移植的问题。
(5)软件既复杂又昂贵。
(6)软件开发涉及到很多社会因素。
软件按功能可分为应用软件、系统软件和支撑软件(或工具软件)。应用是为解决特定领域的应用而开发的软件。软件是计算机管理自身资源，提高计算机使用效率，为计算机用户提供各种服务的软件。支撑软件是介于系统软件和应用软件之间，帮助用户开发软件的工具性软件，包括辅助和支持应用软件开发和维护的工具性软件。
二。软件危机与软件工程
软件工程的概念源于软件危机。
所谓软件危机，是指计算机软件在开发和维护过程中遇到的严重问题。其实几个学科的软件都不同程度的存在这些问题。
随着计算机技术的发展和应用领域的扩大，计算机硬件的性价比和质量稳步提高，软件的规模和复杂程度不断增加，软件的成本逐年增加，质量得不到可靠的保证。软件已经成为计算机科学发展的“瓶颈”。
具体来说，在软件开发和维护过程中，软件危机主要表现在:
(1)软件需求的增长得不到满足。用户经常对系统不满意。
(2)软件开发的成本和进度无法控制。经常会出现开发成本超出预算，开发周期大大超过指定日期的情况。
(3)软件质量难以保证。
(4)软件不可维护或保护程度很低。
(5)软件的成本在不断增加。
(6)软件开发生产力的提高跟不上硬件的发展和应用需求的增长。
简而言之，软件危机可以归结为成本、质量和生产率的问题。
软件工程(Software engineering)是大量尝试用工程、科学和数学来开发和维护计算机软件的相关技术和管理方法。
关于软件工程的定义，国家标准(GB)中指出，软件工程是应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具文档和实践标准程序。
1993年，IEEE(电气与电子工程师协会)给出了更全面的定义:“将系统的、标准化的、可测量的方法应用于软件开发、运行和维护的过程，即把工程应用于软件”。
软件工程包括三个要素:方法、工具和过程。方法是完成软件工程项目的技术手段；支持工具软件的开发、管理和文档生成；支持过程软件开发所有方面的控制和管理。
软件工程的核心思想是把软件产品当作一个工程产品来对待。
开发软件时，不仅要考虑开发期间的费用，还要考虑软件生命周期内的所有费用。因此，软件生命周期的概念变得尤为重要。在考虑软件成本时，不仅要降低开发成本，还要降低整个软件生命周期的总成本。
三。软件工程过程和软件生命周期。软件工程过程
ISO 9000定义:软件工程过程是将输入转化为输出的一组相互关联的资源和活动。
定义支持软件工程过程的两个方面。一、软件工程过程是指软件工程师为了获得软件产品，在软件工具的支持下完成的一系列软件工程活动。基于这一方面，软件工程过程通常包括四个基本活动:
(1) P(计划)——软件规格说明。指定软件的功能及其运行时限制。
(2)D(do)-软件开发。生成符合规范的软件。
(3) C(检查)-软件确认。确认软件能够满足客户的要求。
(4) A(动作)——软件进化。为了满足客户不断变化的需求，软件必须在使用过程中不断进化。
通常，将用户的需求转化为软件产品的过程也称为软件开发过程。这个过程包括分析用户的需求，将它们解释为软件需求，将需求转化为设计，用代码实现设计并测试代码。有些软件还需要代码安装调试。
其次，从软件开发的角度来看，利用适当的资源(包括人员、软硬件工具、时间等)开发软件是一组开发活动。)，在过程的最后，输入(用户需求)转化为输出(软件产品)。