信息系统项目管理（三）软件工程相关知识

软件工程是指应用计算机科学、数学及管理科学等原理，以工程化的原则和方法来解决软件问题的工程，其目的是提高软件生成率、提高软件质量、降低软件成本。

一、需求分析

软件需求是指用户对新系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。

1.1 软件需求层次

软件的需求主要分为三个层次，从低到高依次是系统需求、用户需求和业务需求

1.1.1 系统需求

系统需求主要是从系统角度来说明软件需求，包括功能需求、非功能需求和设计约束

1. 功能需求：规定开发人员必须在系统中实现的软件功能，满足业务需要
2. 非功能需求：系统必须具备的除功能需求外的特性，其中包括软件质量属性
   • 性能需求：响应时间、吞吐量、资源利用率等
   • 安全性、可靠性、可维护性与易用性等等
3. 设计约束：系统的限制条件或补充说明，如系统必须采用国产数据库系统

1.1.2 用户需求

用户需求指用户要求系统必须能完成的任务或功能

1.1.3 业务需求

业务需求是客户对相同高层次的目标要求，通过业务需求可以确定项目范围和视图，来自于项目投资人

1.2 需求分析与定义

1.2.1 质量功能部署

质量功能部署(Quality Function Deployment, QFD)是将用户要求转化成软件需求的技术，目的是最大限度的提升用户的满意度。QFD将软件需求分成三类，分别是常规需求、期望需求和意外需求

1. 常规需求：用户认为系统应该做到的功能或性能，实现越多用户越满意
2. 期望需求：用户不能正确描述想要得到的功能需求，想当然认为系统应具备的功能或性能
3. 意外需求：用户要求范围外的功能或性能，实现这些需求用户会更高兴，但不实现也不影响其购买的决策

二、对象和类

2.1 面向对象的基本概念

1. 对象：由数据及其操作所构成的封装体，是构成系统的基本单位
2. 类：类和对象的关系为，对象是类的实例，类是对象的模板
3. 抽象：通过特定的实例抽取共同特征以后形成概念的过程。比如对象是现实中某个实体的抽象，类是一组对象的抽象
4. 封装：将相关概念组成一个单元模块，并通过一个名称来引用它。只能通过对象对外提供的接口进行调用
5. 继承：表示类之间层次关系，这种关系使得某类对象可以继承另外一类对象的特征
6. 多态：使得在多个类可以定义同一个操作或属性名，并在每个类中可以有不同的实现
7. 接口：描述对操作规范的说明
8. 消息：体现对象间的交互，通过它向目标对象发送操作请求
9. 组件：表示软件系统中可替换的、物理的组成部分
10. 复用：指将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件或系统。组件技术是软件复用实现的关键
11. 模式：描述了一个不断重复发生的问题，以及该问题的解决方案。包括特定环境、问题和解决方案三个组成部分。

2.2 类之间的关系

类与类之间有不同的关系，主要有这六类：

1. 关联(Association)：关联提供了不同类对象之间的结构关系，关联系统的是对象实例之间的关系，不表示两个类之间的关系
2. 依赖(Dependency)：两个类A和B，如果B的变化可能引起A的变化，则称类A依赖于类B
3. 泛化(Generalization)：泛化描述一般事物与该事物中的特殊种类之间的关系，也就是父类与子类之间的关系。而继承关系是泛化关系的反面，可以这样说，子类继承了父类，父类是子类的泛化。
4. 聚合(Aggregation)：表示类之间的整体与部分的关系，部分可能同时属于多个"整体"，"部分"与"整体"的生命周期可以不相同
5. 组合(Composition)：表示类之间的整体与部分的关系，但不可分
6. 实现(Realization)：一个类或多个类可以实现一个接口，而每个类分别实现接口中的操作

三、统一建模语言UML

UML(Unified Modeling Language) 是一种定义良好、易于表达、功能强大而且普遍使用的建模语言，它融入软件工程领域的新思想、新方法和新技术，作用域不限于支持面向对象分析（Object-Oriented Analysis，OOA）和面向对象设计（Object-Oriented Design，OOD）,支持从需求分析开始的软件开发全过程。

UML 独立于软件开发过程，