软件工程（一）：软件开发过程和管理

软件工程是从工程学的角度认识软件在大型系统中的设计和应用，关注软件产品本身和软件开发的整个过程，是一个迭代学习，不断试错的工程学

软件工程划分成4个模块，需求工程、软件设计、软件实现和软件测试。本文先提出几个小问题帮助大家理解，然后从整体的角度介绍软件项目的开发过程和管理，然后根据上述四个方面细致地解释介绍详细的内容

什么是软件？

软件=程序+数据+文档

为什么需要软件工程？

这要从软件的本质出发来考虑，软件本身具有复杂性、一致性、可变性和不可见性，这类内在特性导致软件开发逐渐变得困难起来乃至于无法控制，并且随着软件规模的急速增长，传统的软件开发方法已经不适用于如此规模复杂度的软件了，因而需要一个系统的、体系的工程学来帮助我们规划整个软件的设计过程。软件工程也能够帮助我们在软件生产的过程中解决许多问题，优化策略方法。

介绍几个工程化的思想帮助理解

分治思想：将复杂问题划分成若干个可独立解决的简单子问题，分别独立求解，最后再将各个子问题的解综合起来，形成复杂问题的解

折中和侧重思想：不同的需求之间往往存在矛盾和冲突，需要折中来做出取舍，找到双方都满意的点（eg.算法设计中，时间和空间的这种；安全性和速度的折中），不同类型的软件对质量的目标要求是有侧重的（eg.实时系统侧重可靠性和效率）

复用思想：复用已有的的功能模块，提高开发效率

软件工程过程

软件工程（一）：软件开发过程和管理
- - 什么是软件？
  - 为什么需要软件工程？
  - 介绍几个工程化的思想帮助理解
  - 软件工程过程
- 一、软件项目开发过程与管理
- - （一）典型软件过程模型
  - - 1、瀑布模型：
    - 2、增量模型： ——增量过程模型
    - 3、快速应用程序开发： ——增量过程模型
    - 4、快速原型开发模型： ——演化过程模型
    - 5、螺旋模型： ——演化过程模型
  - （二）软件项目开发管理
  - - 1、4P：people、product、process、project
    - 2、软件项目估算：时段项目规模、工作量、时间和成本等进行预算和估计的过程
    - 3、软件项目进度计划
    - 4、项目风险管理

一、软件项目开发过程与管理

开发过程是指软件从无到有的整个开发周期，包含从需求到实现再到维护几个典型的阶段，同时人们定义了几个典型的软件过程模型，将这些过程模型代表着不同的迭代方式。

开发管理是从开发人员对软件开发过程的一系列安排和管理。

（一）典型软件过程模型

1、瀑布模型：

定义：开发阶段严格按照线性方式进行，每一个阶段具有相关的里程碑和交付产品并且书需要求人和验证，整个过程完全依赖规格说明文档

特点：因为是严格线性的，所以最初的需求就需要绝对的准确，这样后续的步骤才能够都正确

优点：简单易懂快速，适用于工程量较小的项目，在项目之初就能够全面了解需求

缺点：无法快速响应用户需求变化，以至于无法满足用户的需求，乃至造成重大损失

增量过程模型：需求明确，但是整个开发工程中不适合单纯用线性模型，用户迫切需要一套功能有限的产品

2、增量模型： ——增量过程模型

定义：以串行迭代的方式运用瀑布模型，开发过程被划分成几个增量，每一个增量都在前一个增量的基础上开发新功能，实现从核心功能到附加各种特性，逐步完善，直至产生最终产品。

优点：每次交付一个子产品，供用户体验，给用户打了镇定剂，用户能够在体验过程中发掘自己的需求，项目的失败风险低

缺点：在迭代的过程中不能破坏上一个增量所构造的东西，所以迭代的难度会逐级增大，最初选择的体系结构很大程度上影响着开发的成功率。

3、快速应用程序开发： ——增量过程模型

定义：是瀑布模型的高速变体，并行运行瀑布模型，根据不同功能划分项目组，并行开发，最后合并

优点：提高软件交付速度（并行）、可以利用企业已有资产进行开发（复用）

缺点：需要大量人力资源，每一个项目组就需要一个满配的团队；对企业的管理水平要求高，技术风险大（合并的时候是风险最大的）

演化过程模型是为了适应经常发生变化的需求，本质是循环反复不断地调整当前系统以适应需求变化

4、快速原型开发模型： ——演化过程模型

定义：根据基本需求快速开发得到一个原型，根据用户对于原型的评估和意见进行完善，开始正式开发

优点：原型可与用户交互，方便用户沟通；可以弄清用户的需求

缺点：为了尽快完成原型，整体软件的质量和长期的可维护性可能被忽视

和增量模型的区别：增量模型是开发出核心功能，然后往上叠加，每一步都是重要的；而原型开发中的原型只是为了得到用户真实的需求，原型可能在正式开发的时候被抛弃。

5、螺旋模型： ——演化过程模型

定义：加入了风险分析，将软件生存周期划分成规划、风险分析、开发和评估四个循环重复的阶段，评估和风险分析阶段会做出项目是否继续的决策

优点：结合原型开发和瀑布模型的优势，是风险驱动的

缺点：加入了风险评估，周期变长，成本变高，项目管理变得困难，演化速度不易把控

（二）软件项目开发管理

1、4P：people、product、process、project

2、软件项目估算：时段项目规模、工作量、时间和成本等进行预算和估计的过程

分段估算：对项目中的各阶段细化估算

专家判断：

参数估算：通过大量项目的历史数据进行统计分析，包括代码行技术、功能点技术方法、cocomo模型、用例点估算、故事点方法、机器学习法等

代码行技术：根据过去开发类似产品的经验估计代码行数、计算估计成本和工作量

功能点方法：根据软件信息域进行估算

故事点方法：根据功能的大小为没有个功能（故事）分配一个点值，关注不同功能之间点值的相对大小

3、软件项目进度计划

因为各任务之间存在相互依赖关系，画出网络图并标上开始时间和结束时间（最早和最晚），其中关键路径的时间之和就是项目开发所需要的时间，根据网络图绘制任务进度安排甘特图，画出人员资源分配图

4、项目风险管理

风险识别->风险评估->应对计划->风险控制

建立风险表

未完待续，感谢阅读~

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