随着计算机系统的发展

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1、17概述随着计算机系统的发展，计算机的应用日益广泛，计算机软件的开发、维护工作显得越来越重要。如何才能开发出用户满意的软件；如何以较低的成本开发出高质量的软件；怎样使所开发的软件在运行过程中容易维护，以延长软件的使用期限；如何提高软件开发、维护过程中的自动化程度，提高软件开发效率；软件工程如何管理等。这些就是软件工程研究的问题。软件工程是指导计算机软件开发和维护的学科。软件工程的目的是在规定的时间、规定的开发费用内，开发出满足用户需要的、质量合格的软件产品。本章介绍软件工程的发展史，软件危机是如何形成和消除的，软件工程的基本概念、内容及基本原理等。本章重点：·软件工程；·软件生命周期。

2、1.1软件工程的产生计算机系统的发展、软件应用的日益广泛和软件危机的困扰促使了软件工程的产生和发展。1.1.1软件工程发展史自从20世纪40年代电子计算机问世以来，计算机软件随着计算机硬件的发展而逐步发展起来，软件和硬件一起构成计算机系统。一开始只有程序的概念，后来才出现软件的概念。当软件需求量大大增加后，人们把软件视为产品，确定了软件生产的各个阶段必须完成的有关计算机程序的功能、设计和使用的文字或图形资料，这些资料称为“文档”。软件是指计算机程序及其有关的数据和文档。随着计算机系统的发展，软件的生产大体经历了程序设计、软件、软件工程、第四代技术等阶段。在此过程中，软件危机产生并越来越

3、严重，因而逐步形成了研究如何消除软件危机，如何合理地开发和维护软件的学科——软件工程学。1．程序设计阶段第1章章概述1720世纪40年代中期到20世纪60年代中期，电子计算机价格昂贵、运算速度低、存储量小。计算机程序是描述计算任务的处理对象和处理规则。早期的程序规模小，程序往往是个人设计、自己使用。程序设计通常要注意如何节省存储单元、提高运算速度，除了程序清单之外，没有其他任何文档资料。2．“软件=程序+文档”阶段20世纪60年代中期到20世纪70年代中期，集成电路计算机的运算速度和内存容量大大提高。随着程序的增加，人们把程序区分为系统程序和应用程序，并把它们称为软件。计算机软件的应用

4、范围更加广泛，当软件需求量大大增加后，许多用户去“软件作坊”购买软件。软件产品交付给用户使用之后，为了纠正错误或适应用户需求的改变对软件进行的修改，称为软件维护（softwaremaintenance）。此时，由于在软件开发过程中很少考虑到它们的维护问题，软件维护的费用以惊人的速度增长，并且不能及时满足用户的需求，质量也得不到保证。所谓的“软件危机”由此开始。人们逐渐重视软件的“可维护性”问题，软件开发开始采用结构化程序设计技术，并规定软件开发时必须书写各种规格书、说明书、用户手册等文档。1968年北大西洋公约组织（NATO）的计算机科学家在联邦德国召开国际会议，讨论软件危机问题，正式

5、提出了“软件工程”（softwareengineering）的术语。从此一门新的工程学科诞生了。3．软件工程阶段20世纪70年代中期到20世纪90年代，大规模集成电路计算机的功能和质量不断提高，个人计算机已经成为大众化商品，计算机应用不断地扩大。软件开发生产率提高的速度远远跟不上计算机应用迅速普及深入的速度，软件产品供不应求，软件危机日益严重。为了维护软件需要耗费大量的成本。美国当时的统计数据表明，对计算机软件的投资占计算机软件、硬件总投资的70%，到1985年时软件成本大约占总成本的90%。为了对付不断增长的软件危机，软件工程学把软件作为一种产品进行批量生产，运用工程学的基本原理和方

6、法来组织和管理软件生产，以保证软件产品的质量，提高软件产品的生产率。软件生产使用数据库、软件开发工具、开发环境等，软件开发技术有了很大的进步，开始采用工程化开发方法、标准和规范，以及面向对象技术等。4．第四代技术阶段计算机系统发展的第四阶段不再是单台的计算机和计算机程序，而是面向计算机和软件的综合影响。复杂的操作系统控制的强大的桌面系统，以及连接局域网和因特网、高带宽的数字通信与先进的应用软件相互配合，产生了综合的效果。计算机体系结构从主机环境转变为分布式的客户机/服务器环境。软件开发的第四代技术有了新的发展：计算机辅助软件工程（ComputerAidedSoftwareEnginee

7、ring，CASE）将工具和代码生成器结合起来，为许多软件系统提供了可靠的解决方案；面向对象技术已在许多领域迅速取代了传统的软件开发方法；专家系统和人工智能软件有了实际应用；人工神经网络软件展示了信息处理的美好前景；并行计算技术、网络计算机、虚拟现实技术、多媒体技术和现代通信技术使人们开始采用和原来完全不同的方法进行工作。此外，光计算机、化学计算机、生物计算机和量子计算机等新一代计算机的研制发展，必将给软件工程技术带来一场革命。1.1.2软件危