《软件工程》 课后思考题

第一章 软件工程概述

1. 结合你之前的工程经验以及任正非致员工信，谈谈你对软件工程的看法。

随着科技的发展，软件开发的需求量以及开发规模都在不断地增大，规模越大的软件工程，各方面需要考虑的问题就越多，所耗费的人力物力就越大。我认为软件工程的作用就是运用一系列科学的方法，在满足各方面需求并保证软件效率的前提下，统筹管理好开发过程的每一步，以最少的人力物力耗费来实现期望的目标。

2.软件开发就是编码么谈你对软件开发的本质的认识。

编码是软件开发的一部分，也是程序员们的工作。我认为软件开发的过程中除了编码以外，更重要的是开发人员和客户的一个不断地交流，随着开发过程的进行，客户的需求也许会发生变化，弄清楚了为什么要写代码，要写怎样的代码，实现怎样的功能，才能够更好地实现预期的目标。

3.举例说明软件的特点有哪些/h4>

1. 软件开发与硬件研制相比，更依赖于开发人员的业务素质、智力、人员的组织、合作和管理。
2. 大型软件仍然存在着潜伏的错误。
3. 软件产品开发成功后，只需对原版软件进行复制，即可生产出任意多的同样的产品。
4. 还有，软件在使用过程中的维护工作比硬件要复杂得多。
5. 由于软件不是物理产品，所以它不会磨损和老化

4.什么是软件危机件危机出现的原因及解决手段有哪些/h4>

软件危机是指落后的软件生产方式无法满足迅速增长的计算机软件需求，从而导致软件开发与维护过程中出现一系列严重问题的现象。

出现软件危机的原因主要有：

1. 软件本身独有的特点确实给开发和维护带来了困难
2. 软件开发和维护过程不规范
3. 缺乏软件开发的经验和有关软件开发数据的积累
4. 轻视，人们在制定计划时总会有一些天马行空的想法和要求，轻视是一个最大的错误。
5. 忽视软件需求分析的重要性、忽视软件的可理解性、文档不完备、轻视软件的可维护性、过分强调编码技巧等等方面。
6. 用户与开发人员的沟通问题，从而技术人员获取的需求不够全面。

解决手段：
在软件工程理论的指导下，建立起较为完备的软件工业化生产体系，形成强大的软件生产能力 。软件标准化与可重用性得到了工业界的高度重视，在避免重用劳动，可以缓解软件危机。

5.软件工程的要素有哪些，各有什么作用/h4>

软件工程的三种基本要素是方法、工具和过程。

1. 软件工程方法（method）为建造软件提供技术上的解决方法（“如何做”）。目前使用得最广泛的方法是传统方法（结构化方法）和面向对象方法。
2. 工具为方法的运用提供自动的或半自动的软件支撑环境。
3. 过程是为了获得高质量的软件所需要完成的一系列任务的框架，它规定了完成各项任务的工作步骤。

第三章 软件过程模型

1.简述软件过程、软件生存周期、软件过程模型（软件生存周期模型）三者之间的概念区别。

1. 软件过程：软件过程为一个为建造高质量软件所需完成的任务的框架，即形成软件产品的一系列步骤，包括中间产品、资源、角色及过程中采取的方法、工具等范畴。
2. 软件生存周期：指软件的产生直到 废的生命周期，周期内有问题定义、可行性分析、总体描述、系统设计、编码、调试和测试、验收与运行、维护升级到废弃等阶段。
3. 软件过程模型：是一种开发策略，该策略针对软件工程的各个阶段提供了一套范形，使工程的进展达到预期的目的。

2.软件过程就是软件开发过程么什么/h4>

不是，软件过程是指软件整个生命周期，从需求获取、需求分析、设计、实现、测试、发布和维护一个过程模型。一个软件过程定义了软件开发中采用的方法，但软件过程还包含该过程中应用的技术——技术方法和自动化工具。

3.请选择两个常见的软件过程模型，谈谈你对他们的理解进行比较

1. 瀑布模型：就像是瀑布从上往下流一样，必须等前一阶段的工作完成之后，才能开始后一阶段的工作。并且每一个阶段的输出文档就是就是后一阶段的输入文档，因此，只有前一阶段的输出文档正确后，后一阶段的工作才能得到正确结果。同时，早期犯下错误后改正错误的代价更低，越到后期，改正错误的代价就越高。适用于需求确定，无大的需求变更，工作能够采用线性的方式完成的软件。
2. 增量模型：融合了瀑布模型的基本成分和原型实现的迭代特征，软件开发过程中，将软件系统按功能分解为许多增减构件，并以构件为单位逐个地完成，并都被集成到系统之中。客户对每个增量的使用和评估都作为下一个增量发布的新特性和功能。适用于既定的商业要求期限之前不可能找到足够的开发人员的情况。

瀑布模型的优点：

• 有利于大型软件开发过程中人员的组织、管理。
• 有利于软件开发方法和工具的研究，从而提高了大型软件项目开发的质量和效率。

瀑布模型的缺点：

• 开发过程一般不能逆转，否则代价太大；
• 实际的项目开发很难严格按该模型进行；
• 客户往往很难清楚地给出所有的需求，而该模型却要求如此。
• 软件的实际情况必须到项目开发的后期客户才能看到，这要求客户有足够的耐心。

瀑布模型的使用范围：

• 用户的需求非常清楚全面，且在开发过程中没有或很少变化；
• 开发人员对软件的应用领域很熟悉；
• 用户的使用环境非常稳定；
• 开发工作对用户参与的要求很低。

增量模型的优点：

• 采用增量模型的优点是人员分配灵活，刚开始不用投入大量人力资源；
• 如果核心产品很受欢迎，则可增加人力实现下一个增量；
• 可先发布部分功能给客户，对客户起到镇静剂的作用。

增量模型的缺点：

• 并行开发构件有可能遇到不能集成的风险，软件必须具备开放式的体系结构；
• 增量模型的灵活性可以使其适应这种变化的能力大大优于瀑布模型和快速原型模型，但也很容易退化为边做边改模型，从而是软件过程的控制失去整体性。

增量模型的使用范围：

• 进行已有产品升级或新版本开发，增量模型是非常适合的；
• 对完成期限严格要求的产品，可以使用增量模型；
• 对所开发的领域比较熟悉而且已有原型系统，增量模型也是非常适合的。

4.根据你当前所在的团队项目，你更倾向于选择哪一种软件过程模型什么/h4>

瀑布模型，项目规模比较小，项目的需求也比较清晰，开发过程对用户的依赖较小。

第五章 软件需求分析

1.需求分析的目的是什么，有什么作用/h4>

需求分析的目的：是要求开发人员准确地理解用户需要什么，进行细致地调查分析，将用户的需陈述转化为完整的需求定义，再由需求定义转化为相应的软件需求规格说明。

需求分析的作用：通过需求分析，可以使开发人员深入细致地调研和分析项目，准确理解用户对项目的功能、性能、可靠性等具体要求，从而确定软件开发的方向而少走弯路。

2.需求分析有哪些分类，请举例说明/h4>

• 业务需求：业务需求就是系统目标，它必须是业务导向、可度量、合理、可行的。业务需求描述了组织为什么要开发一个系统，即组织希望达到的一个什么样的目标。通常来自项目投资人、购买产品的客户、实际用户的管理者、市场营销部分或产品策划部门，比如房地产市场的开发商。
• 用户需求：用户要求系统必须实现的功能，从产品使用者的用户角度考虑，比如买房的人。

• 2. 软件结构有哪些优化原则/h4>

  1. 模块独立性准则：划分模块时，尽量做到高内聚低耦合，保持模块相对独立性，以此原则优化初始的软件结构。
  2. 软件结构的形态特征准则：软件结构的深度、宽度、扇入数和扇出数都要适当。
  3. 模块的大小准则：按模块的独立性，即根据模块的功能来决定模块的大小，过大的模块应进行分解，过小的模块应适当合并，但不应降低模块的独立性。
  4. 控制域和作用域之间的准则：一个模块的作用域应在其控制范围之内，且条件判定所在的模块应与受其影响的模块在层次上尽量靠近。
  5. 模块的接口准则：模块的接口要简单、清晰、力求降低模块接口的复杂程度，设计单入口，单出口的模块。

  3. 数据流模型的类型有哪些有什么特点/h4>

  1. 变换流：整个数据流体现了以输入、变换、输出的顺序方式，沿一定路径前行的特征，这就是变换型数据流，简称变换流。

3. 混合流：将事务流和变换流组合出现，就是混合型数据流。

4. 简述面向数据流的变换以及事务设计方法的步骤。

变换设计方法

1. 确定数据流图中的变换中心，逻辑输入和逻辑输出。
2. 设计软件结构的顶层和第一层。
3. 设计中、下层模块。
4. 设计的优化。

事务设计方法

1. 确定数据流图中事务中心和加工路径。
2. 设计软件结构的顶层和第一层——事务结构。
3. 进行事务结构中、下层模块的设计、优化等工作。

5. 结构化详细设计工具有哪几种有什么特点/h4>

1. 图形工具：把过程的细节表示成一个图的组成部分，在这个图上，逻辑构造用具体的图形来表示。

   流程图、盒图、PAD图

2. 列表工具：用一个表来表示过程的细节，这个表列出了各种操作及其相应的条件，即描述了输入、处理和输出信息。

   判定表、判定树

3. 语言工具：用伪代码来表示过程的细节，这种伪代码很接近于编程语言。

   PDL语言

第十一章 面向对象设计

1. 面向对象的分析与设计方法与结构化的分析设计方法有什么不同/h4>

1. 结构化方法首先关心的是功能，强调以模块（即过程）为核心，采用模块化、自顶向下、逐步求精设计过程，系统是事项模块功能的函数和过程的集合，结构清晰，可读性好，是条软件开发质量的一种有效手段。结构化设计从系统的功能入手，按照工程标准和严格规范将系统分解为若干功能模块。然而，由于用户的需求和软、硬件技术的不断发展变化，作为系统基本成分的功能模块很容易受到影响，局部修改甚至会引起系统的根本性变化。开发过程前期入手快而后期频繁改动的现象比较常见。
2. 面向对象方法则从所处理的数据入手，以数据为中心来描述系统，数据相对于功能而言，具有更强的稳定性，这样设计出的系统模型往往能较好地映射问题域模型。对象、类、继承性、多态性、动态定连概念和设施的引入使用，显然另面向对象的设计方法具有一定的优势，能为生产可重用的软件构建和解决软件的复杂性问题提供一条有效的途径。面向对象的设计过程就是指通过建立一些类以及它们之间的关系来解决实际问题，这就需要对问题域中的对象作整体分析，类和类间关系的设计要求较高，否则设计出的并不是真正意义上的面向对象的软件系统，而只是一些类的堆砌而已，不能体现出面向对象设计方法的优势之处。
3. 同时，系统的分析设计是一个注重实践的领域，不仅仅依赖于一整套核心的概念与原理，要想设计出一个成功的系统来，还需要相应的语言、工具和技术的有力支持。在这方面，经过多年的实践和发展，适应结构化方法的技术和开发环境已经相当稳定成熟，而面向对象方法而言，虽然近时期涌现了大量的新工具和新技术，但仍有待于不断的完善和改进，特别是面向对象的数据库技术。

2. 面向对象的分析与设计之间有什么样的联系/h4>

面向对象分析的输入是用户的功能需求，输出是简单的、理性化的分析模型，此阶段的工作更多侧重于如何了理解软件的功能需求。

面向对象设计的输入是面向对象分析的结果，输出最终的细化后的设计模型，此阶段的工作更多侧重于如何得到一个合适的、完整的解决方案。

主要区别：

1. 在侧重点上，面向对象分析侧重于理解问题，描述软件要做什么，而面向对象设计侧重于理解解决方案，描述软件要如何做。
2. 面向对象分析一般只考虑架构设计，不关心技术和实现层面的细节，而面向对象设计需要得到更具体、更详尽、更接近于真实的代码的设计方案。
3. 在设计结果的描述方式上，面向对象分析阶段侧重于描述对象的行为，而面向对象设计侧重于描述对象的属性和方法。
4. 面向对象分析只关注功能性需求，而面向对象设计既关注功能型需求，也关注非功能性需求。
5. 面向对象分析产生的系统模型通常规模较小，而面向对象设计产生的系统模型规模较大，内容也比较详尽、完整。

参考书籍：《软件工程方法与实践》 窦万峰