软件工程的本质

一 软件工程的本质

• 本质：
  • 不同抽象层次之间的映射过程。任何软件系统开发的共同本质在于：从现实空间的需求到计算机空间的软件代码之间的映射与转换。
• 映射方法：
  • 单步映射与多步映射：在软件开发过程中，从需求过程映射到代码空间采取的方式。顾名思义，单步映射一次性完成，而多步映射需要分成多布进行。多步映射可以通过牺牲“时间”来提高“质量”；
  • 概念映射与逻辑映射：概念映射是问题空间的概念与解空间的模型化概念之间的的映射；逻辑映射是问题空间的处理逻辑与解空间处理逻辑之间的映射。前者对应与数据结构，后者对应算法。
• 映射过程：
  • 包括4个部分——需求分析、软件设计、实现、验证/确定。

二 软件工程所关注的目标

• 关注对象：
  • 产品：各个抽象层次的产出物；
  • 过程：在各个抽象层次之间进行映射和转换。
• 特点：
  • 具有“产品与过程二相性”的特点，即把二者结合起来去考虑，不能忽略其中任何一方。
• 关注目标：
  • 功能性需求(FR)：软件所实现的功能达到它的设计规范和满足用户需求的程度；例如：完备性、正确性、健壮性、可靠性...
  • 非功能性需求(NFR)：系统能够完成所期望的工作的性能与质量；例如：效率、可用性、可维护性、可移植性、清晰性、安全性、兼容性、经济性、商业质量...

三 软件开发的多角色

• 顾客企业：
  • 决策者；
  • 终端用户；
  • 系统管管理员。
• 软件开发公司：
  • 决策者；
  • 软件销售与市场人员；
  • 咨询师、需求分析师；
  • 软件构架师、软件设计师；
  • 开发人员：开发经理/项目经理、程序员；
  • 维护人员。

四 软件工程=最佳实践

• 原因：

  • 软件系统的复杂性、动态性使得高深的软件理论在软件开发中变得无用武之地；即使应用理论方法来解决，得到的结果也往往难以与现实保持一致；因此软件工程被看成一种时实践的艺术：
  • 做过越多的软件项目，犯的错误就越少，积累的经验越多，随后做项目的成功率就越高；
  • 对新手来说，要通过多实践、多犯错来积累经验，也要多吸收他人的失败与教训和成功的经验。

  当你把所有的错误都犯过之后，你就是正确的了。

• 最佳实践的例子：

  • 软件工程的七条原理；
  • 与顾客沟通的最佳实践原则；
  • IBM RUP最佳实践原则...

五 软件工程的四个核心理论概念

• 复用：
  • 在一个新系统中，大部分的内容是成熟的，只有小部分内容是全新的；
  • 构造新的软件系统可以不必每次从零开始；
  • 直接使用已经有的软构体，即可组装成新的系统；
  • 复用已有的功能模块，既可以提高开发效率，也可以改善新开发过程中带来的质量问题。
• 分治
  • 将复杂问题分解为若干可独立解决的简单子问题，并分别独立求解，以降低复杂性；以降低复杂性；
  • 然后再将各子问题的解综合起来，形成最初复杂问题的解。然后再将各子问题的解综合起来，形成最初复杂问题的解。
• 折中
  • 不同的需求之间往往存在矛盾与冲突，需要通过折中来作出的合理的取舍，找到使双方均满意的点。
• 演化：
  • 软件系统在其生命周期中面临各种变化；
  • 核心问题：在设计软件的初期，就要充分考虑到未来可能的变化，并采用恰当的设计决策，使软件具有适应变化的能力；
  • 即：可修改性、可维护性、可扩展性。