软件开发环境课件.ppt

1、上午7时9分软件开发环境与工具相关概念软件开发环境与工具相关概念Concept of Software development environment and tool 2016/3任课老师：黄武任课老师：黄武591上午7时9分提纲提纲概述概述软件开发环境简介软件开发环境简介软件开发工具简介软件开发工具简介CASE工具简介工具简介软件开发环境的折旧方法软件开发环境的折旧方法592上午7时9分1.概述概述在软件工程学中，在软件工程学中，方法方法和和工具工具是一个问是一个问题的两个方面：题的两个方面：方法方法是工具研制的先导是工具研制的先导工具工具是方法的实在体现是方法的实在体现软件工程方法的研究

2、成果只有最终实现软件工程方法的研究成果只有最终实现软件工具和系统，才能充分发挥软件工软件工具和系统，才能充分发挥软件工程方法在软件开发中的作用程方法在软件开发中的作用593上午7时9分1.1 软件开发环境与工具的关系软件开发环境与工具的关系软件开发环境软件开发环境是围绕着软件开是围绕着软件开发的一定目标组织在一起的一发的一定目标组织在一起的一组相关软件工具的有机集合组相关软件工具的有机集合软件开发环境软件开发环境是由工具构成的是由工具构成的软件工具软件工具是计算机技术发展的是计算机技术发展的产物，随着技术的发展，工具产物，随着技术的发展，工具逐渐集成形成了软件开发环境逐渐集成形成了软件开发环境

3、 594软件开软件开发环境发环境工具1工具2工具n上午7时9分2.软件开发环境简介软件开发环境简介软件开发环境概述软件开发环境概述软件开发环境的发展软件开发环境的发展软件开发环境的要求软件开发环境的要求软件开发环境的特性软件开发环境的特性软件开发环境的分类软件开发环境的分类595上午7时9分2.1 软件开发环境的概述软件开发环境的概述软件开发环境软件开发环境是指在计算机的是指在计算机的基础基础软件软件（比如操作系统）上，为了（比如操作系统）上，为了支持软件的支持软件的开发开发而提供的一组工具软件系统而提供的一组工具软件系统596上午7时9分2.1.1 不同的定义不同的定义IEEE和和ACM的定

4、义的定义软件开发环境软件开发环境是一组是一组软件工具的集合软件工具的集合，它支持一定的它支持一定的软件开发方法软件开发方法或按照一定或按照一定的软件开发方法模型组织而成的软件开发方法模型组织而成美国国防部的定义美国国防部的定义软件工程环境软件工程环境是一组是一组方法方法、过程过程及计及计算机算机程序程序的整体化构件，它支持从的整体化构件，它支持从需求需求定义、程序生成直到维护定义、程序生成直到维护的整个软件生的整个软件生存期存期597上午7时9分2.1.2 软件开发环境举例软件开发环境举例LabView 软件开发环境（软件开发环境（NI公司开发）公司开发）598上午7时9分2.1.3 软件工程

5、环境举例软件工程环境举例Visual Studio2010 软件工程环境软件工程环境599上午7时9分2.1.4 软件开发环境的组成软件开发环境的组成软件开发环境由软件开发环境由3个部分构成个部分构成1.人机接口人机接口 软件工具环境的重要质量标软件工具环境的重要质量标志志2.软件环境数据库软件环境数据库 软件开发环境的软件开发环境的核心核心3.各种各种软件开发工具软件开发工具，完成具体的工作，完成具体的工作5910上午7时9分2.1.5 软件开发环境数据库的组成软件开发环境数据库的组成1.通用通用子程序子程序数据库（比如数据库（比如函数库函数库）2.可重组的可重组的程序加工程序加工信息库（信

6、息库（编译环境编译环境）3.模块描述与模块描述与接口信息接口信息库（库（接口接口，.h文件文件）4.软件软件测试与纠错测试与纠错依据信息库（依据信息库（测试文档测试文档）5.可行性和需求信息档案（可行性和需求信息档案（需求文档需求文档）6.阶段设计详细档案（阶段设计详细档案（设计文档设计文档）7.测试驱动数据库（测试驱动数据库（测试案例测试案例）8.软件维护档案等（软件维护档案等（维护文档维护文档）5911上午7时9分2.1.6 软件开发环境的分层软件开发环境的分层软件开发环境通常分为软件开发环境通常分为4层：层：1.宿主层宿主层2.核心层核心层3.基本层基本层4.应用层应用层5912宿主层宿

7、主层核心层核心层基本层基本层应用层应用层上午7时9分2.1.6.1 软件开发环境的宿主层软件开发环境的宿主层宿主层宿主层是软件开发环境依赖的计算机基是软件开发环境依赖的计算机基础，包括础，包括1.基本宿主基本宿主硬件硬件，如计算机、工作站、服，如计算机、工作站、服务器等务器等2.基本宿主基本宿主软件软件，如操作系统，如操作系统5913上午7时9分2.1.6.2 软件开发环境的核心层软件开发环境的核心层核心层核心层是软件开发环境本身的支持基础，是软件开发环境本身的支持基础，包括包括1.工具组工具组，比如与操作系统相联系的工具，比如与操作系统相联系的工具2.环境数据库环境数据库，工具自身和开发产品

8、的数，工具自身和开发产品的数据基础据基础5914上午7时9分2.1.6.3 软件开发环境的基本层软件开发环境的基本层基本层基本层是软件开发工具的工作工具集，是软件开发工具的工作工具集，包括包括最少限度的一组工具，比如最少限度的一组工具，比如1.编译工具编译工具2.连接工具连接工具3.调试工具等调试工具等这些工具由核心层支持这些工具由核心层支持5915上午7时9分2.1.6.4 软件开发环境的应用层软件开发环境的应用层应用层应用层是以特定的基本层为基础而引入是以特定的基本层为基础而引入的配套补充工具，比如：的配套补充工具，比如：1.界面生成器界面生成器2.版本管理器版本管理器3.性能分析器等性能

9、分析器等5916上午7时9分2.2 软件开发环境的发展软件开发环境的发展软件开发环境软件开发环境的发展依赖于的发展依赖于软件开发方软件开发方法法的发展的发展20世纪世纪70年代：年代：结构化开发方法结构化开发方法，主要，主要是是高级语言开发工具高级语言开发工具的发展的发展20世纪世纪80年代：年代：面向对象方法面向对象方法，主要是，主要是面向对象开发工具面向对象开发工具的发展的发展20世纪世纪90年代：年代：系统集成方法系统集成方法，CASE集成开发环境集成开发环境开始出现开始出现5917上午7时9分2.3 软件开发环境的要求软件开发环境的要求软件开发环境的软件开发环境的目标目标是提高软件开发

10、的是提高软件开发的生产率生产率和软件产品的和软件产品的质量质量，要求如下：，要求如下：1.高度高度集成化集成化的系统的系统2.具有高度的具有高度的通用性通用性3.易于定制，具有高度的易于定制，具有高度的适应性和灵活性适应性和灵活性4.具有具有易用性易用性5.具有具有半自动或自动化半自动或自动化的开发能力的开发能力5918上午7时9分2.4 软件开发环境的特性软件开发环境的特性软件开发环境的特性包括：软件开发环境的特性包括：1.可用性可用性2.自动化程度自动化程度3.公共性公共性4.集成化程度集成化程度5.适应性适应性5919上午7时9分2.5 软件开发环境的分类软件开发环境的分类软件开发环境与

11、软件软件开发环境与软件生存期生存期、软件开发、软件开发方法方法、软件、软件处理模型处理模型紧密相关，有多种紧密相关，有多种分类方法：分类方法：按按问题问题分类分类按软件开发环境的按软件开发环境的演变趋势演变趋势分类分类按按集成化程度集成化程度分类分类5920上午7时9分2.5.1 按照解决问题分类按照解决问题分类1.程序设计环境程序设计环境 程序设计的基础，比如程序设计的基础，比如Eclipse2.系统合成环境系统合成环境 快速构建特定应用的开快速构建特定应用的开发环境，比如游戏引擎，发环境，比如游戏引擎，IBM BlueMix应用程序合成环境等应用程序合成环境等3.项目管理环境项目管理环境

12、进行软件项目的管理，进行软件项目的管理，比如比如Project，Clear case等等5921上午7时9分2.5.1.1 合成开发环境举例合成开发环境举例 BlueMix 在云服务系统在云服务系统5922上午7时9分2.5.2 按照开发环境演变趋势分类按照开发环境演变趋势分类1.以语言为中心的环境以语言为中心的环境 比如比如C+开发环开发环境境Visual Studio 6.02.工具箱环境工具箱环境 由一整套工具组成，比如由一整套工具组成，比如Visual Studio 20103.基于方法的环境基于方法的环境 专门用于支持特定的专门用于支持特定的软件开发方法，比如软件开发方法，比如Lab

13、View5923上午7时9分2.5.2.1 语言开发环境举例语言开发环境举例Visual Studio 6.0界面界面5924上午7时9分3.软件开发工具软件开发工具软件开发工具概述软件开发工具概述软件开发工具功能要求软件开发工具功能要求软件开发工具性能要求软件开发工具性能要求5925上午7时9分3.1 软件开发工具概述软件开发工具概述基本概念基本概念目标目标发展特点发展特点5926上午7时9分3.1.1 软件工具的概念软件工具的概念软件工具软件工具是指为支持计算机软件的开发、是指为支持计算机软件的开发、维护、模拟、移植或管理而研制的程序维护、模拟、移植或管理而研制的程序系统系统软件工具通常由

14、软件工具通常由工具工具、工具接口工具接口和和工具工具用户接口用户接口三部分组成三部分组成5927上午7时9分3.1.2 软件开发工具概念软件开发工具概念软件开发工具软件开发工具是用于辅助软件生命周期是用于辅助软件生命周期过程的基于计算机的工具过程的基于计算机的工具软件开发工具的软件开发工具的3个要点：个要点：1.是是高级语言高级语言进一步发展的产物进一步发展的产物2.目的是在软件开发过程中目的是在软件开发过程中给予开发人员给予开发人员不同方面和程度的不同方面和程度的支持和帮助支持和帮助3.支持软件开发的支持软件开发的全过程全过程5928上午7时9分3.1.3 软件开发工具的发展特点软件开发工具

15、的发展特点1.软件开发工具由单个工具向多个工具软件开发工具由单个工具向多个工具集集成化成化方向发展方向发展2.重视重视用户界面用户界面的设计的设计3.不断采用不断采用新理论和新技术（软件工程）新理论和新技术（软件工程）4.软件工具的软件工具的商品化商品化推动了软件产业的发推动了软件产业的发展，软件产业的发展，反过来又促进了展，软件产业的发展，反过来又促进了软件工具的发展（软件工具的发展（Visual Studio，LabView，Matlab，LoadRunner）5929上午7时9分3.2 软件开发工具功能要求软件开发工具功能要求软件开发工具软件开发工具5个方面的功能要求个方面的功能要求1.

16、认识与描述客观系统：认识与描述客观系统：需求阶段需求阶段2.存贮及管理开发过程中的信息存贮及管理开发过程中的信息：比如配：比如配置管理，核心：保证数据的一致性置管理，核心：保证数据的一致性3.代码的编写和生成代码的编写和生成：编辑、编译、链接，：编辑、编译、链接，核心：通过代码自动生成方式及软件重核心：通过代码自动生成方式及软件重用用提高效率提高效率5930上午7时9分3.2.1 软件开发工具功能要求续软件开发工具功能要求续4.文档的编制与生成文档的编制与生成：Word类工具，核类工具，核心：保持文档与软件的一致性心：保持文档与软件的一致性5.软件项目管理软件项目管理：为管理人员提供支持：为管

17、理人员提供支持5931上午7时9分3.3 软件开发工具的性能要求软件开发工具的性能要求软件开发工具软件开发工具5个方面的性能要求个方面的性能要求1.表达能力和表达能力和描述能力描述能力2.保持信息保持信息一致性一致性的能力的能力3.使用的使用的方便方便程度程度4.工具的工具的可靠可靠程度程度5.对硬件和软件对硬件和软件环境的要求环境的要求（Swift的开的开发环境，发环境，VisualStudio2010开发环境，开发环境，云计算开发环境）云计算开发环境）5932上午7时9分4.CASE工具概述工具概述CASE工具概述工具概述CASE发展历史发展历史CASE集成集成CASE工作台工作台CASE

18、环境的组织框架结构环境的组织框架结构集成集成CASE环境的策略环境的策略CASE发展趋势发展趋势5933上午7时9分4.1 CASE工具概述工具概述基本概念基本概念目标目标作用作用分类分类CASE与其它开发软件的不同与其它开发软件的不同5934上午7时9分4.1.1 CASE的概念的概念CASE（Computer-Aided Software Engineering）是一组工具和方法的集合，是一组工具和方法的集合，可以可以辅助软件开发生成周期各阶段辅助软件开发生成周期各阶段进行进行软件开发软件开发5935上午7时9分4.1.2 CASE目标目标CASE工具要到达以下目标：工具要到达以下目标：1

19、.高效高效及时完成开发工作及时完成开发工作2.降低降低开发成本开发成本3.达到软件的达到软件的功能要求功能要求4.取得较好的取得较好的软件性能软件性能5.降低降低软件维护费用软件维护费用提高生产率，提高质量提高生产率，提高质量5936上午7时9分4.1.3 CASE作用作用1.提供一个具有快速响应、早期查错功能提供一个具有快速响应、早期查错功能的的交互式开发环境交互式开发环境2.对软件的开发和维护过程中的许多环节对软件的开发和维护过程中的许多环节实现实现自动化自动化3.通过一个强有力的图形接口，实现通过一个强有力的图形接口，实现直观直观的程序设计的程序设计5937上午7时9分4.1.4 CAS

20、E分类分类CASE工具可以分为工具可以分为3类：类：1.支持支持单个过程任务单个过程任务的工具的工具2.工作台工作台支持某一过程所有活动或某些活支持某一过程所有活动或某些活动动3.环境环境支持软件过程所有活动或大部分活支持软件过程所有活动或大部分活动动5938上午7时9分4.1.5 CASE与其它软件的不同与其它软件的不同1.将软件将软件生存期各个阶段的工作连接生存期各个阶段的工作连接在一在一起起2.收集和连接收集和连接软件系统中从最初需求到软软件系统中从最初需求到软件维护件维护各个阶段的所有信息各个阶段的所有信息3.用人工智能技术实现软件开发和维护工用人工智能技术实现软件开发和维护工作的作的

21、自动化自动化5939上午7时9分4.2 CASE 的发展历史的发展历史CASE技术是软件技术发展的产物，它技术是软件技术发展的产物，它既起源于软件既起源于软件工具工具的发展，又起源于软的发展，又起源于软件开发件开发方法学方法学的发展，同时还受到实际的发展，同时还受到实际应用应用发展的驱动发展的驱动1.应用的发展应用的发展2.方法的发展方法的发展3.工具的发展工具的发展5940应用应用方法方法工具工具上午7时9分4.2.1 应用的发展应用的发展CASE用以用以支持应用系统支持应用系统的开发，新的应用的开发，新的应用必然驱动系统开发方法、工具的演变，应用必然驱动系统开发方法、工具的演变，应用的发展

22、经历了以下的发展经历了以下3个年代个年代1.20世纪世纪70年代年代 批处理系统批处理系统，数据库数据库的发展，的发展，出现了决策支持系统出现了决策支持系统2.20世纪世纪80年代年代 专家系统专家系统，应用要求自动推理，应用要求自动推理和自动生成和自动生成3.20世纪世纪90年代年代 更加更加复杂的应用技术复杂的应用技术，比如组，比如组合建模、交互合建模、交互图形操作图形操作等等 问题问题：未来的软件应用方向什么？：未来的软件应用方向什么？5941上午7时9分4.2.2 方法的发展方法的发展软件方法随着应用的需要也经历了软件方法随着应用的需要也经历了3个个年代的发展年代的发展1.20世纪世纪

23、70年代年代 结构化方法结构化方法2.20世纪世纪80年代年代 面向对象方法面向对象方法3.20世纪世纪90年代年代 快速原型法快速原型法5942上午7时9分4.2.3 工具的发展工具的发展软件工具随着方法的需要也经历了软件工具随着方法的需要也经历了3个个年代的发展年代的发展1.20世纪世纪70年代年代 基于文件基于文件的的CASE工具工具以及支持图形和结构化设计的前端工具以及支持图形和结构化设计的前端工具2.20世纪世纪80年代年代 基于数据库基于数据库的的CASE工工具具3.20世纪世纪90年代年代 逐渐从单一的逐渐从单一的CASE工工具发展为具发展为集成化的集成化的CASE环境环境594

24、3上午7时9分4.3 CASE的集成的集成CASE工具包括工具包括5个方面的集成个方面的集成1.平台集成（同一操作系统下）平台集成（同一操作系统下）2.数据集成（文件、数据结构及共享仓库）数据集成（文件、数据结构及共享仓库）3.表示集成（共同的用户操作界面）表示集成（共同的用户操作界面）4.控制集成（控制不同工具的访问）控制集成（控制不同工具的访问）5.过程集成（阶段支持）过程集成（阶段支持）5944上午7时9分4.4 CASE 工作台工作台一个一个CASE工作台是工作台是一组工具集一组工具集，支持，支持图形化设计、编码实现或测试等特定的图形化设计、编码实现或测试等特定的软件开发阶段，可以分为

25、：软件开发阶段，可以分为：1.分析和设计工作台（上游分析和设计工作台（上游CASE工具工具）2.程序设计工作台（下游程序设计工作台（下游CASE工具）工具）3.测试工作台测试工作台5945上午7时9分4.5 CASE环境的组织框架结构环境的组织框架结构组织框架结构就是把组织框架结构就是把CASE环境放在一环境放在一个开发和管理的环境中个开发和管理的环境中1.在在企业层企业层进行基本结构进行基本结构计划计划和设计和设计2.在在工程层工程层进行系统进行系统工程管理工程管理和决策和决策3.在在单人和队组层单人和队组层进行进行软件开发软件开发过程管理过程管理5946上午7时9分4.6 集成集成CASE

26、环境的策略环境的策略CASE的环境策略的环境策略1.语言为中心语言为中心的环境，用一个特定的语言的环境，用一个特定的语言全面支持编程全面支持编程2.面向结构面向结构的环境，使用户可以的环境，使用户可以独立于独立于特特定语言而直接对结构化对象进行加工定语言而直接对结构化对象进行加工3.基于方法基于方法的环境，由一组支持的环境，由一组支持特定过程特定过程或方法的工具组成或方法的工具组成4.工具箱式工具箱式的环境，由一套独立于语言的的环境，由一套独立于语言的工具所组成工具所组成5947上午7时9分4.7 CASE 的集成化发展趋势的集成化发展趋势CASE的的集成化发展变为趋势集成化发展变为趋势，集成

27、化，集成化包括：包括：1.界面集成界面集成2.数据集成数据集成3.控制集成控制集成4.过程集成过程集成5948上午7时9分4.7.1 CASE 工具的界面集成工具的界面集成界面集成界面集成是指一个系统中的工具使用是指一个系统中的工具使用共共同的风格同的风格，以及采用，以及采用共同的用户交互标共同的用户交互标准准界面集成的界面集成的目的目的是通过减轻用户的认知是通过减轻用户的认知负担而提高用户使用环境的效率和效果负担而提高用户使用环境的效率和效果5949上午7时9分4.7.2 CASE 工具的数据集成工具的数据集成数据集成数据集成是指不同软件工程能相互交换是指不同软件工程能相互交换数据数据数据集

28、成的数据集成的目的目的是确认开发环境中的所是确认开发环境中的所有信息都作为一个整体数据被有信息都作为一个整体数据被各各部分操部分操作或转换作或转换数据集成包括：通用性、非冗余性、一数据集成包括：通用性、非冗余性、一致性、同步性和交换性五个方面属性致性、同步性和交换性五个方面属性5950上午7时9分4.7.3 CASE 工具的控制集成工具的控制集成控制集成控制集成支持工作台或环境中一个工具支持工作台或环境中一个工具对系统中其它工具的访问对系统中其它工具的访问控制集成的控制集成的目的目的是为了让工具共享功能是为了让工具共享功能工具之间的控制关系包括：工具之间的控制关系包括：1.供给供给：一个工具被

29、别的工具使用：一个工具被别的工具使用2.使用使用：一个工具使用其他工具：一个工具使用其他工具5951上午7时9分4.7.4 CASE 工具的过程集成工具的过程集成过程过程为开发软件所需要的为开发软件所需要的阶段阶段、任务活任务活动序列动序列，许多工具都服务于一定的过程，许多工具都服务于一定的过程过程集成过程集成是指是指CASE系统嵌入了关于过系统嵌入了关于过程活动、阶段、约束和支持这些活动所程活动、阶段、约束和支持这些活动所需要的工具的知识需要的工具的知识过程集成属性包括：过程集成属性包括：1.过程段过程段2.事件事件3.约束约束5952上午7时9分4.8 总结总结怎样看待和使用工具怎样看待和

30、使用工具?工具背后隐藏着技术和方法，如果不工具背后隐藏着技术和方法，如果不熟悉这些背后的技术和方法，工具是无法熟悉这些背后的技术和方法，工具是无法使用的使用的工具、环境和工具、环境和CASE之间的关系之间的关系1.工具工具对应具体的技术对应具体的技术2.环境环境对应各种不同的开发方法对应各种不同的开发方法3.CASE对应计算机软件工程开发方法对应计算机软件工程开发方法5953上午7时9分5.软件开发环境的折旧问题软件开发环境的折旧问题软件开发环境的价值随着软件开发环境软件开发环境的价值随着软件开发环境的使用而逐渐转移到生产的软件成本中，的使用而逐渐转移到生产的软件成本中，有多种折旧方法：有多种

31、折旧方法：1.年限平均法年限平均法2.工作量法工作量法3.双倍余额递减法双倍余额递减法5954上午7时9分5.1 年限平均法年限平均法年限平均法年限平均法是将软件开发环境的折旧均是将软件开发环境的折旧均衡地分摊到各期的一种方法，公式如下：衡地分摊到各期的一种方法，公式如下：年折旧率年折旧率=1/预计使用年限预计使用年限 100%月折旧率月折旧率=年折旧率年折旧率/12月折旧额月折旧额=软件开发环境原价软件开发环境原价 月折旧月折旧率率5955上午7时9分5.2 工作量法工作量法工作量法工作量法是根据实际工作量计算折旧额是根据实际工作量计算折旧额的一种方法，公式如下：的一种方法，公式如下：每一工

32、作量折旧额每一工作量折旧额=软件开发环境原值软件开发环境原值/预计总工作量预计总工作量月折旧额月折旧额=当月开发工作量当月开发工作量 每一工作每一工作量折旧额量折旧额5956上午7时9分5.3 双倍余额递减法双倍余额递减法双倍余额递减法双倍余额递减法是常用的是常用的加速折旧加速折旧方法，方法，其特点是在软件开发环境使用的前期提其特点是在软件开发环境使用的前期提取折旧多，使用后期提取折旧逐渐减少取折旧多，使用后期提取折旧逐渐减少的方法，公式如下：的方法，公式如下：年折旧率年折旧率=2/预计使用年限预计使用年限 100%月折旧率月折旧率=年折旧率年折旧率/12月折旧额月折旧额=软件开发环境账面净值软件开发环境账面净值 月月折旧率折旧率5957上午7时9分课堂讨论课堂讨论为什么说软件开发环境的信息库是其核为什么说软件开发环境的信息库是其核心？心？谈谈你谈谈你以前设计软件的流程以前设计软件的流程处理输入输出5958上午7时9分作业作业名次解释名次解释1.软件开发环境软件开发环境2.软件开发工具软件开发工具简答题简答题1.软件开发环境包括哪些层次软件开发环境包括哪些层次2.双倍余额递减法折旧软件工具的公式是双倍余额递减法折旧软件工具的公式是什么什么5959