等级考试公共基础考点分析之软件工程基础(1)

3.1软件工程的基本概念
考点1软件的定义和特点
1软件的组成
软件是指计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，包括程序、数据和相关文档。程序是对计算机的处理对象和处理规则的描述。它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序列。数据是使程序能够正常运行的信息的数据结构。文档是对程序所需资源的描述，是与程序的开发、维护和使用有关的信息。可以看出，软件由两部分组成:
(1)机器可执行程序和数据；
(2)与软件开发、运行、维护和使用等相关的文档。
2软件的特点
国家标准(GB)中对软件的定义是:计算机程序、程序、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。
软件具有以下特征:
(1)软件是逻辑产品，而不是物理实体。它是无形的，它的功能和作用只能通过一台计算机的执行来体现；
(2)没有明显的生产流程，其成本主要体现在软件的开发和研究上，可以大量复制；
(3)不存在磨损和消耗的问题；
(4)软件的开发和运行依赖于计算机系统；
(5)开发和维护成本高；
(6)软件开发涉及到很多社会因素。
3软件的分类
结合应用的角度，软件可以分为三类:应用软件、系统软件和支撑软件。
(1)应用软件是特定应用领域的专门软件；
(2)系统软件位于计算机系统中最接近硬件的那一层。它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；
(3)支撑软件介于系统软件和应用软件之间，支撑其他软件的开发和维护。
4软件的功能
软件是用户与硬件的接口，是计算机系统的指挥者，是计算机系统结构设计的重要依据。
考点2软件危机与软件工程
1软件的产生与发展
软件生产的发展经历了编程时代、程序系统时代和软件工程时代。
(1)编程时代
从第一台计算机上出现第一个程序到实用的高级编程语言出现之前(1945 -1956年)。编程时代，生产方式是个人手工劳动，使用的工具是机器语言和汇编语言，主要通过编程来实现，编程方法并不被重视。
(2)程序系统时代
从实用高级编程语言的出现到软件工程的出现(1956 -1968)。系统时代的生产方式是作坊式的小团体生产，生产工具是高级语言。结构化方法已经提出，但开发技术没有根本性突破。开发者的素质和开发技术不能适应大规模、复杂的软件开发，导致软件危机的出现。
(3)软件工程时代
自从软件工程出现(1968年至今)，软件L-process时代的生产方式就是工程化生产。采用了数据库、开发工具、开发环境、网络等先进的开发技术和方法，极大地提高了生产效率，但软件危机并没有完全摆脱。
2软件危机
是随着第二代计算机的诞生，在软件发展的第二阶段末期产生的。与第二代计算机相比，第三代计算机(集成电路计算机)的性能大大提高。随着计算机软件规模的扩大，软件本身的复杂程度越来越高，开发周期明显变长，正确性难以保证，软件开发成本上升，生产效率急剧下降，导致用户难以控制软件开发的局面，即所谓的“软件危机”。软件危机主要表现在:
(1)软件需求的增长得不到满足；
(2)软件开发的成本和进度无法控制；
(3)软件质量难以保证；
(4)软件不可维护或维护程度很低；
(5)软件的成本不断增加；
(6)软件开发和生产效率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。
3软件工程的出现
为了摆脱软件危机，北大西洋公约组织成员国的软件工作者在1968年和1969年召开了两次会议(北约会议)，了解早期软件开发中存在的问题以及问题产生的原因，提出了软件工程的概念。
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、实践标准和程序。
软件工程包括三个要素，即方法、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。
自软件工程概念提出以来，这一研究领域吸引了众多学者，开展了大量的理论和技术研究，形成了计算机科学的一个分支，称为“软件工程”。可以概括为以下两点:
(l)软件开发技术:主要包括软件开发方法论、软件工具和软件工程环境；
(2)软件工程管理:主要包括软件管理和软件工程经济学。
考点3软件工程过程
ISO9000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。
软件工程的过程包括四个基本活动:
(l)软件规格说明P(计划):规定软件的功能和运行机制；
(2)软件开发D(Do):生产符合规范的软件；
(3)软件确认C(检查):确认软件能够满足客户提出的要求；
(4)软件进化A(动作):为了满足客户的变更需求，软件在使用过程中必须进行进化。
考点4软件生命周期
软件产品从提出、实现、使用、维护到停止使用、报废的过程称为软件生命周期。
在国家标准《计算机软件开发规范》中，将软件生命周期分为八个阶段，即可行性研究与规划、需求分析、概要设计、详细设计、实现、综合测试、确认测试、使用和维护。对每个阶段都明确规定了该阶段的任务、实施方法、实施步骤和完成标志，并特别规定了每个阶段要制作的文档。