物联网工程实践课件：4 软件工程.ppt

1、物联网软件工程物联网软件工程物联网软件工程物联网软件工程-目录目录v1 物联网软件工程概述物联网软件工程概述v起始案例起始案例v软件和软件危机软件和软件危机v软件过程模型软件过程模型v2 软件需求软件需求v3 软件设计软件设计起始案例起始案例 比尔盖子是一名建筑工人v起初只干一些比较简起初只干一些比较简单的建筑工作单的建筑工作v凭个人技术和经验，不需凭个人技术和经验，不需要特别设计，可以顺利完要特别设计，可以顺利完成成v如同编写早期比较小的程序如同编写早期比较小的程序起始案例起始案例v新任务：建造一间非新任务：建造一间非常美丽而完整的房间常美丽而完整的房间v工作变得复杂许多工作变得复杂许多v像

2、不断发展的软件，功像不断发展的软件，功能越来越多，越来越复能越来越多，越来越复杂杂起始案例起始案例 软件复杂性 图形用户界面 客户/服务器结构 分布式应用 数据通信 超大型关系型数据库起始案例起始案例v比尔想到需要更多的人手帮他比尔想到需要更多的人手帮他v终于组成了自己工作团队终于组成了自己工作团队v就像软件中的项目团队就像软件中的项目团队软件项目团队中的角色软件项目团队中的角色项目经理项目经理 技术负责人技术负责人 软件架构师软件架构师 项目团队项目团队 分析师分析师 设计人员设计人员 开发人员开发人员 测试人员测试人员项目人员构成比例项目人员构成比例 例子： 微软 EXCHANGE 200

3、0 SERVER 的开发： 项目经理：25人 开发人员：140人 测试人员：350人 WINDOWS 2000： 项目经理：250人 开发人员：1700人 测试人员：3200人软件工程师的工作软件工程师的工作 项目设计与分析 编码 编写文档 测试 团队管理软件开发过程软件开发过程v“这次不能盲目开这次不能盲目开工，我们需要首先工，我们需要首先好好设计一下！好好设计一下！”v构想构想v分析分析v设计设计v构造构造v评估评估v软件的制作过程也非常相似软件的制作过程也非常相似软件开发过程软件开发过程软件开发软件开发可行性研究与计划可行性研究与计划 需求分析需求分析 设计设计 开发开发 评估评估/测试

4、测试 维护维护 建造房屋建造房屋构想构想分析分析设计设计构造构造评估评估维护维护 软件开发基础软件开发基础目录目录 起始案例 软件和软件危机 软件过程模型什么是软件？什么是软件？软件就是程序？ 软件定义：软件定义：软件是能够完成预定功能和性软件是能够完成预定功能和性能的可执行的计算机程序和使程序正常执行能的可执行的计算机程序和使程序正常执行所需要的数据，加上描述软件开发过程及其所需要的数据，加上描述软件开发过程及其管理、程序的操作和使用的有关文档。管理、程序的操作和使用的有关文档。软件的构成：软件软件=程序程序+文档文档 软件特征软件特征1. 软件不会磨损和老化2. 软件主要是研制，生产是简单

5、的拷贝3. 软件是一种逻辑实体，不是物理实体，它具有抽象性至今尚未摆脱手工方式5. 软件维护不同于硬件维修，易产生新的问题受环境影响大软件的特征软件的特征焦油坑中挣扎的巨兽焦油坑中挣扎的巨兽软件危机软件危机 定义 计算机软件的开发和维护过程所遇到的一系列严重问题 表现对软件开发成本和进度的估算很不准确用户很不满意质量很不可靠没有适当的文档软件成本比重上升供不应求：软件开发生产率跟不上计算机应用迅速深入的趋势 国外软件危机实例国外软件危机实例硬件硬件/软件成本变化趋势软件成本变化趋势软件技术进步落后于需求增长软件技术进步落后于需求增长国内软件危机的表现国内软件危机的表现 ERP成功率为零的讨论

6、国外软件企业水土不服 国内软件企业鱼龙混杂 财务+仓储=ERP?软件危机的原因软件危机的原因 原因客观：软件本身特点逻辑部件规模庞大主观：不正确的开发方法忽视需求分析和设计错误认为：软件开发=程序编写轻视软件维护软件规模越来越大软件规模越来越大 Windows9595有有10001000万行代码万行代码 Windows20002000有有50005000万行代码万行代码Exchange2000和和 Windows20002000开发人员结构开发人员结构Exchange2000Windows2000项目经理25人约250人开发人员140人约1700人测试人员350人约3200人缺陷产生的原因缺陷

7、产生的原因 据美国一家公司统计，查出的软据美国一家公司统计，查出的软件错误中，属于需求分析和软件设件错误中，属于需求分析和软件设计的错误约占计的错误约占 64%，属于程序编写，属于程序编写的错误仅占的错误仅占 36%。程序编写的许多。程序编写的许多错误是错误是“先天的先天的”。软件缺陷修复的代价软件缺陷修复的代价0 02020404060608080100100编制说明书编制说明书设计阶段设计阶段编写代码编写代码测试测试发布发布v软件在从需求、设计、编码、测试一直到交软件在从需求、设计、编码、测试一直到交付用户公开使用后的过程中，都有可能产生付用户公开使用后的过程中，都有可能产生和发现缺陷。随

8、着整个开发过程的时间推移，和发现缺陷。随着整个开发过程的时间推移，更正缺陷或修复问题的费用更正缺陷或修复问题的费用呈几何级数增长呈几何级数增长。 有没有银弹？有没有银弹？ Brooks 软件工程 面向对象分析与设计 重用 自动编程工具 CMM（软件能力成熟度模型）软件开发基础软件开发基础目录目录 起始案例 软件和软件危机 软件过程模型软件开发过程模型软件开发过程模型 软件开发需要经历几个步骤 具体如何实施，具体项目不同，有所区别 软件开发过程模型：制作具体软件时，开发步骤的具体实施方法瀑布模型瀑布模型 瀑布模型瀑布模型 瀑布模型 “线性顺序模型” 将每个阶段都清楚定义了起止点 产生明确的交付成

9、果 阶段之间通过文档进行沟通 每个阶段都必需完成全部规定的任务（文档）后才能够进入下一个阶段 可行性研究与计划可行性研究与计划 需求分析需求分析 设计设计 开发开发 测试测试 维护维护 可行性研究报告可行性研究报告需求说明书需求说明书设计文档设计文档程序程序测试报告测试报告可行性研究与计划阶段可行性研究与计划阶段 确定项目目的 了解系统中客户的期望 确定系统的规模 论证项目可行性 技术可行性 经济可行性 操作可行性 社会可行性需求分析阶段需求分析阶段q开发人员寻求从他们自己的角度来理解问题 q没有考虑技术问题 q按优先次序排列需求q生成并评估备选方案q与管理人员评审推荐方案回答：要解决问题，必

10、须完成哪些工作？回答：要解决问题，必须完成哪些工作？需求分析阶段需求分析阶段需求是产品的根源需求工作的优劣对产品影响最大获取需求获取需求客户客户同行、专家同行、专家已经存在的同类软件产品已经存在的同类软件产品行业标准、规则行业标准、规则Internet相关资料相关资料可能遇到的问题可能遇到的问题 用户说不清楚需求用户说不清楚需求误解需求误解需求分析需求分析需求功能需求记录在客户需求说明书中功能需求记录在客户需求说明书中软件设计阶段软件设计阶段设计应用程序体系结构设计用户界面q 设计并集成数据库q 用于设计详细资料的原型q 设计并集成系统控件回答：应该使用那些技术？应如何解决问题？回答：应该使用

11、那些技术？应如何解决问题？设计阶段设计阶段 目的：根据用户的需要制定标准，划分并分配任务设计设计GUI标准标准 设计数据库设计数据库 设计过程模块设计过程模块 设计编码标准设计编码标准 构建原型构建原型 分配任务和监督任务分配任务和监督任务 设计阶段涉及的活动设计阶段涉及的活动 开发阶段开发阶段开发阶段开发阶段 对用户界面对用户界面进行最后的修改进行最后的修改 构建数据库构建数据库 通过添加代码通过添加代码使其具备功能使其具备功能 软件测试阶段软件测试阶段制定测试计划制定测试计划设计测试设计测试实施测试实施测试执行测试执行测试评估测试评估测试回归测试回归测试测试阶段测试阶段 软件测试关键问题

12、测试由谁来执行 who 测试什么 what 什么时候进行测试 when 怎样进行测试 how测试测试V模型模型项目规划项目规划项目需求分析项目需求分析项目概要分析项目概要分析项目详细分析项目详细分析代码编写代码编写测试代码编写测试代码编写测试需求分析测试需求分析系统测试计划系统测试计划集成测试计划集成测试计划单元测试计划单元测试计划产品发布产品发布系统测试系统测试集成测试集成测试单元测试单元测试软件维护阶段软件维护阶段当软件产品制成并交付使用后，便开始了软件生命周期的最后阶段运行和维护阶段。软件产品投入运行之后。仍有必要对软件进行维护，维护工作又分为以下两个部分。 程序维护正确性维护：改正在开发阶段产生，在测试阶段又没有发现的错误。适应性维护：为适应软件的外界环境的变化引起的软件修改。完善性维护：为扩充软件系统功能或改善性能而进行的修改。 使用维护环境维护：为保证软件产品正常运行而进行的维护（如主机、 打印机等）。意外事故维护：解决因发生意外事故而使数据混乱或丢失的问题而进行的维护。计算机病毒治理和维护：预防、检测，清除计算机病毒。 运行和维护也应像其他开发阶段一样，提供运行日志、软件问题报告、软件修改报告等维护文档。结果结果v比尔通过类似软件瀑布模型比尔通过类似软件瀑布模型的方式成功完成了自己的建的方式成功完成了自己的建筑项目筑项目