軟件工程 概述

讓我們先了解一下軟件工程的含義。該術語是由兩個詞語組成的，軟件與工程。

軟件 不僅僅是一個程序代碼。程序是一個可執(zhí)行的代碼，它提供了一些計算的目的。 軟件被認為是集合可執(zhí)行的程序代碼，相關庫和文檔的軟件。當滿足一個特定的要求，就被稱為軟件產(chǎn)品。

工程?是所有有關開發(fā)的產(chǎn)品，使用良好定義的，科學的原理和方法。

軟件工程?是一門工程分支使用定義良好的科學原理，方法和程序開發(fā)軟件產(chǎn)品。軟件工程的成果是一個高效，可靠的軟件產(chǎn)品。

定義

IEEE對于軟件工程的定義:

(1) 將系統(tǒng)、規(guī)范、可量化的方法應用于軟件的開發(fā)、運行和維護；也就是說，工程在軟件中的應用。
(2) 研究方法如上陳述。

Fritz Bauer（德國計算機科學家）對軟件工程的定義:

軟件工程是建立和使用合理的工程原理，以便經(jīng)濟地獲得可靠且在真是機器上有效工作的軟件。

軟件演化

運用軟件工程的原理和方法開發(fā)軟件產(chǎn)品的過程被稱為軟件演化。此處包含的軟件的初始開發(fā)及維護和更新，直到所需的軟件產(chǎn)品的開發(fā)，其滿足預期需求。

演化從需求收集過程開始。之后，開發(fā)人員創(chuàng)建預期軟件的原型，并將其展示給用戶，以便在軟件產(chǎn)品開發(fā)的早期階段獲得他們的反饋意見。用戶提出的建議，在這幾個連續(xù)的更新和維護不斷變化太大。這個過程改變了原來的軟件，直到所需的軟件來完成。

即使用戶手中已有所需的軟件，先進的技術和不斷變化的需求迫使軟件產(chǎn)品做出相應的改變。從頭開始重新創(chuàng)建軟件并與需求一對一是不可行的。唯一可行且經(jīng)濟的解決方案是更新現(xiàn)有的軟件，使其符合最新要求。

軟件演化規(guī)律

Lehman 給了軟件演化規(guī)律。他把軟件分為三個不同的類別:

• S型（靜態(tài)型)：?這是一款嚴格按照定義的規(guī)范和解決方案工作的軟件。解決方法和實現(xiàn)它的方法，都在編碼之前立即被理解。S型軟件至少受到的更高最少，因此這是最簡單的。例如，用于數(shù)學計算的計算器程序。
• P-型 (實用型)： 這是一個程序集合的軟件。這是由程序可以做什么來定義的。在這個軟件中，規(guī)范可以描述，但解決方案并不明顯。例如，游戲軟件。
• E-型(嵌入型)：?該軟件緊密配合實際環(huán)境的要求。這種軟件具有高度的進化，因為在現(xiàn)實世界的情況下，法律，稅收等會發(fā)生各種變化。例如，網(wǎng)上交易軟件。

E型軟件演化

Lehman 給了八項法律為E型軟件演化:

• 不斷變化 -?E型軟件系統(tǒng)必須不斷適應現(xiàn)實世界的變換，否則它逐漸變得不那么有用。
• 日益復雜 -?隨著 E 類軟件系統(tǒng)的發(fā)展，其復雜性往往會增加，除非進行維護或減少工作。
• 維護熟悉度 -?必須不惜任何代價保留對軟件的熟悉或關于它是如何開發(fā)的、為什么以這種特定方式開發(fā)等的知識，以便在系統(tǒng)中實施更改。
• 持續(xù)增長 -?為了使E型系統(tǒng)旨在解決某些業(yè)務問題，其實施變化的規(guī)模根據(jù)業(yè)務生活方式的變幻而增長。
• 降低質量 -?除非嚴格維護并適應不斷變化的操作環(huán)境，否則 E 類軟件系統(tǒng)的質量會下降。
• 反饋系統(tǒng) -?E型軟件系統(tǒng)構成多環(huán)回路，多級反饋系統(tǒng)，必須如此對待才能成功修改或改進。
• 自我調節(jié) -?E型系統(tǒng)的演化過程是自我調節(jié)，產(chǎn)品分布和過程措施接近正常。
• 組織穩(wěn)定性 -?在不斷變化的 E 型系統(tǒng)中，平均有效的全球活動率在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)是不變的。

軟件范式

軟件范例參考方法和步驟，在設計的軟件，該軟件被執(zhí)行。有提出許多方法，并在今天的工作，但我們需要看到在軟件工程這些范式立場。這些可以組合成各種類別，雖然每個這些被包含在彼此:

編程模式是軟件設計模式的一個子集是進一步的軟件開發(fā)模式的一個子集。

軟件開發(fā)范式

這種模式被稱為軟件工程范例，所有有關軟件開發(fā)工程的概念被應用。它包括各種研究和需求收集，這有助于軟件產(chǎn)品來構建。

• 需求收集
• 設計軟件
• 編程

軟件設計模式

這一模式是軟件開發(fā)的一部分，包括:

• 設計
• 維護
• 編程

編程范式

這一模式是密切相關的軟件開發(fā)編程方面。這包括:

• 編碼測試
• 整合

軟件工程的需求

軟件工程的需要，因為較高的利率變化的用戶需求及環(huán)境上的軟件工作。

• 大型軟件 -?建造一堵墻比建造房屋或建筑物更容易，同樣，隨著軟件的規(guī)模變大，工程必須采取措施為其提供科學的過程。
• 可擴展性 -?如果軟件過程不是基于科學和工程概念，那么重新創(chuàng)建軟件比擴展現(xiàn)有軟件更容易。
• 成本 -?由于硬件行業(yè)已經(jīng)展示了它的技能和龐大的制造業(yè)，降低了計算機和電子硬件的價格。但是，如果不采用適當?shù)牧鞒?，軟件成本仍然很高?/li>
• 動態(tài)性 -?軟件的不斷發(fā)展和適應在很大程度上取決于用戶工作的環(huán)境。如果軟件的性質總是在變化，則需要在現(xiàn)有軟件中進行新的增強。這就是軟件工程發(fā)揮良好作用的地方。
• 質量管理 -?更好的軟件開發(fā)過程提供更好質量的軟件產(chǎn)品。

優(yōu)秀的軟件特性

一個軟件產(chǎn)品可以判斷通過其功能和多少用戶友好。這個軟件必須滿足以下功能:

• 操作
• 過渡
• 維護

一個精心設計和制作的軟件預計將有以下幾個特點:

操作

這告訴我們?nèi)绾我约败浖牟僮鞴ぷ?。它可以在被測定：

• 預算
• 可用性
• 正確性
• 功能
• 可靠性
• 安全
• 安全性

過渡

這方面是重要的，當軟件從一個平臺轉移到另一個:

• 可移植性
• 互操作性
• 可重用性
• 適應性

保養(yǎng)

這講述一個軟件以及如何有能力維護自己的每一個變化的環(huán)境中:

• 模塊化
• 可維護性
• 靈活性
• 可擴展性

總之，軟件工程是計算機科學的一個分支，它使用定義明確的工程概念來產(chǎn)生高效、持久、可擴展、預算內(nèi)和準時的軟件產(chǎn)品。