master-计算机科学专栏

软件工程是生产软件的系统化的方法，它需要考虑现实成本、进度、可靠性等问题，以及软件客户和开发者的需要。所使用的特定的方法、工具和技术取决于开发软件的组织、软件的类型以及开发过程中所涉及的人。学好软件工程就必须理解软件工程到底是干什么的，为什么需要软件工程，以及怎么干的！只有理解了软件工程的本质，才能更好的理解软件工程中各种工程手段和方法的目的。软件工程：是一个工程学科，涵盖了软件生产的各个方面，从初始的构想到运行和维护。软件过程：软件工程中所使用的系统化方法，是实现软件产品开发的活动序列。

概括地描述物理系统的传统工具，表达的是数据在系统各部件直接流动的情况，注意，它是物理数据流图而不是程序流程图。可行性研究实质上是要进行一次大大压缩简化了的系统分析和设计的过程，也即是在较高层次上以较抽象的方式进行系统分析和设计的过程。关于数据信息的集合，也就是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合，包含数据流、数据流分量（数据元素）、数据存储和处理。目的：确定问题是否值得去解决。就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。：通过图形化的技术描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换。

从可行性研究阶段得到的数据流图出发,在用户的协助下面向数据流自顶向下逐步求精,也是与用户沟通获取需求的一个有效的方法。为了促使用户与分析员齐心协力共同分析需求,人们研究出一种面向团队的需求收集法,称为简易的应用规格说明技术,现在这种技术已经成为信息系统领域使用的主流技术。具体地说,应该确定系统必须具有的功能、性能、可靠性和可用性,必须实现的出错处理需求.接口需求和逆向需求,必须满足的约束条件以及数据需求,并且预测系统的发展前景。需求分析的结果是软件开发的重要基础，15%的错误起源于错误的需求。

总体设计阶段的基本目的是用比较抽象概括的方式确定系统如何完成预定的任务，也就是说,应该确定系统的物理配置方案,并且进而确定组成系统的每个程序的结构。层次图和结构图是描绘软件结构的常用工具。应该记住﹐这样映射出来的只是软件的初步结构,还必须根据设计原理并且参考启发式规则,认真分析和改进软件的初步结构,以得到质量更高的模块和更合理的软件结构。在进行软件结构设计时应该遵循的最主要的原理是模块独立原理,也就是说,软件应该由一组完成相对独立的子功能的模块组成,这些模块彼此之间的接口关系应该尽量简单。

人机界面设计是接口设计的一个重要的组成部分。过程设计应该在数据设计、体系结构设计和接口设计完成之后进行,它的任务是设计解题的详细步骤(即算法),它是详细设计阶段应完成的主要工作。详细设计阶段的根本目标是确定应该怎样具体地实现所要求的系统，也就是说.经过这个阶段的设计工作.应该得出对目标系统的精确描述.从而在编码阶段可以把这个描述直接翻译成用某种程序设计语言书写的程序。这些工具必须无歧义的描述设计过程、能够指明控制流程、处理功能、数据组织以及其他方面的细节，从而在编码阶段能把对设计的描述直接翻译成程序代码。

软件的可理解性、可测试性、可修改性,可移植性和可重用性,是决定软件可维护性的基本因素,软件重用技术是能从根本上提高软件可维护性的重要技术,而本书第9章至第12章将要讲述的面向对象的软件技术是目前最成功的软件重用技术。为了改进原有的软件而进行的完善性维护;所以，软件工程的主要目的就是要提高软件的可维护性，减少软件维护所需要的工作量，降低软件系统的总成本。M是维护用的总工作量，P是生产性工作量，K是经验常数，c是复杂程度（非结构化设计或缺少文档都会增加软件的复杂程度），d是维护人员对软件的熟练程度。

程序中潜藏的错误的数目,直接决定了软件的可靠性。按照传统的软件工程方法学,编码是在对软件进行了总体设计和详细设计之后进行的,它只不过是把软件设计的结果翻译成用某种程序设计语言书写的程序,因此,程序的质量基本上取决于设计的质量。程序内部的良好文档资料,有规律的数据说明格式,简单清晰的语句构造和输入输出格式等,都对提高程序的可读性有很大作用,也在相当大的程度上改进了程序的可维护性。设计测试方案是测试阶段的关键技术问题,基本目标是选用最少量的高效测试数据，做到尽可能完善的测试,从而尽可能多地发现软件中的问题。