前言

• 软件的第一个时期：自己开发，自己运用
  20世纪50年代，软件伴跟着第一台电子计算机诞生了。以写软件为作业的人也开端呈现，他们多是经过训练的数学家和电子工程师。大多数软件是由运用该软件的个人研发的，首要依托个人编程技巧，没有什么体系的办法可循。
• 软件的第二个时期：团队开发，他人运用
  20世纪60年代至70年代，跟着计算机的开展，软件也开端作为一种产品被广泛运用，呈现了“软件作坊”，小团队合作专职为他人写软件，可是仍然以个人编程为主。
• 软件危机
  跟着软件的数量增大，需求也日趋杂乱，保护难度也越来越大，失败的软件项目也越来也多，原来以个人规划、开发的办法已经无法满意，“软件危机”就这样开端了。1968年NATO安排的计算机学术会议上提出的“软件危机”概括来说包含两方面：
  1. 怎么开发软件以满意不断增加、日趋杂乱的需求。
  2. 怎么保护数量不断膨胀的软件产品。

概述

软件工程是研讨怎么用体系化、规范化、数量化等工程原则和办法去进行软件的开发和保护，包含两方面：

1. 软件开发技能：软件开发技能包含软件开发办法、软件开发东西、软件工程环境。
2. 软件项目办理：软件项目办理包含软件开发方案、本钱办理、发展办理、人力资源办理、质量办理、危险办理等。

• 软件工程的诞生
  1968年秋季NATO召集了近50名一流的编程人员、计算机科学家和工业界巨子，评论和拟定脱节“软件危机”的对策，在会议上第一次提出了“软件工程”的概念。
• 软件工程的开展
  软件工程的不断开展中，人们进行了不懈的尽力，这些尽力大致沿着2个方向一起进行的：
  1. 从办理的视点，期望软件开发进程如修建一样工程化：
     业主提出需求->规划修建方案->施工->查验交付
     这方面最著名的效果便是提出了我们都很了解的“瀑布式”生命周期模型：
     剖析->规划->完成>运转和保护
     它是在“软件危机”后呈现的第一个生命周期模型。后来，又有人针对该模型的不足，提出了原型模型、螺旋模型、喷泉模型等对“瀑布式”模型进行弥补。
  2. 第二个方向侧重于对软件开发进程中剖析、规划的办法研讨。这方面最著名的效果便是70年代风行一时的结构化开发办法。

一句话了解软件工程：==依照某种办法运用某种东西履行相关进程研制开发出具有良好软件质量和费用合算的产品。== 这里的“某种办法”即开发办法（比如结构化开发办法）、“某种东西”（比如建模东西、开发软件等）、相关进程即为软件的生命周期。

软件生命周期

  软件生命周期是软件的发生到作废的生命周期，把整个生命周期分为三大阶段，分别为界说、软件开发、软件保护。使得每个阶段有清晰的使命，使规划大、结构杂乱和办理杂乱的软件开发变的容易操控和办理。

• 界说阶段：该阶段的意图是为了承认总方针，一般把该阶段细分为问题界说、可行性研讨、需求剖析3个阶段。其间：
  • 问题界说、可行性研讨阶段是软件开发方和需求方一起评论，承认软件开发的方针及可行性。
  • 需求剖析阶段在承认软件开发可行的情况下，对软件需求完成的各个功用进行详细剖析。需求剖析阶段是一个很重要的阶段，它直接决议软件项意图胜败。（详细剖析进程请移步《体系剖析》）
• 软件开发阶段：该阶段的意图是为了规划与完成，又可以分为软件规划、编码、测验3个阶段。其间：
  • 软件规划阶段（概要规划、详细规划）首要依据需求剖析的成果，对整个软件体系进行规划，如体系框架规划，数据库规划等等。
  • 软件编码阶段是将软件规划的成果转换成计算机可运转的程序代码。
  • 软件测验阶段需求经过严密的测验，以发现软件在整个规划及完成进程中存在的问题并加以纠正。
• 软件运转和保护阶段：该阶段是将软件交付给用户后，软件生命周期中持续时刻最长的阶段，包含更正性保护、习惯性保护、预防性保护、完善性保护，其间：
  • 更正性保护是确诊和批改体系中遗留的过错，呈现过错后批改。
  • 习惯性保护是体系习惯环境的改变而进行的保护作业。
  • 完善性保护是软件在运用进程中为了满意用户提出新的功用及性能要求而对体系进行扩展及改善的作业。
  • 预防性保护是说应对体系进行自动的发现或剖析行将或许会呈现的问题，不应总是被动地等候用户提出要求后才进行，意图是为未来的批改与调整奠定更好的根底。

软件开发模型

  软件开发模型是对软件开发进程的笼统和概括，是对开发进程各阶段之间联系的描绘、约束和表明，能明晰、直观地表达软件开发全进程，清晰规则了要完成的首要活动和使命，用来作为软件项目作业的根底。

瀑布模型

  瀑布模型将软件生命周期区分为拟定方案、需求剖析、软件规划、程序编写、软件测验和运转保护等六个根本活动，而且规则了它们自上而下、相互联接的固定次序，好像瀑布流水，逐级下落。

  各活动之间有以下联系：

• 上一次活动成果为本次活动的输入。
• 运用这一次输入实施本活动。
• 本次活动的输出给下次活动。
• 对本次活动效果进行评定，若取得承认继续下一项活动，不然回来前一项甚至更前项活动。

  这种模型的线性进程太理想化，已不再适合现代的软件开发模式，几乎被业界扔掉，其首要问题在于：

• 各个阶段的区分完全固定，阶段之间发生很多的文档，极大地增加了作业量。
• 因为开发模型是线性的，用户只有比及整个进程的晚期才干见到开发效果，从而增加了开发的危险。
• 前期的过错或许要比及开发后期的测验阶段才干发现，进而带来严峻的后果。

快速原型模型

  快速原型模型是经过和客户的交流快速树立原型，完成客户和体系的交互，经过用户对原型的点评，进一步细化软件的需求，经过逐渐调整原型满意客户的需求。

• 长处：经过与客户的频频交流，任何功用一经开发就可测验，以便验证是否契合产品需求。克服了瀑布模型的缺点，削减因需求不清晰带来的危险。
• 缺点：如果不加以操控让用户接触开发中尚未稳定的功用，或许对开发人员及用户都会发生负面影响。

螺旋模型

  螺旋模型将瀑布模型和快速原型模型结合起来，着重了其他模型所忽视的危险剖析，特别适合于大型杂乱的体系。

  螺旋模型沿着螺线进行若干次迭代，图中的四个象限代表了以下活动：

• 拟定方案：承认软件方针，选定实施方案，澄清项目开发的约束条件。
• 危险剖析：剖析点评所选方案，考虑怎么识别和消除危险。
• 规划实施：实施软件规划、开发和验证。
• 客户点评：点评开发作业，提出批改主张，拟定下一步方案。

喷泉模型

  喷泉模型认为软件开发进程自下而上，周期的各阶段是相互迭代和无空隙的特性。迭代是指软件的某个部分会被重复作业屡次，相关方针在每次迭代中参与渐进的软件成分，逐渐完善。无空隙指在各项活动之间无明显鸿沟，如剖析作业没有完全完毕就可以先进行部分规划作业。

• 长处：
  1. 以用户需求为驱动的模型，支撑逐渐完善需求，不要求用户前期承认所有需求。
  2. 因为各阶段无空隙的特征，各阶段开发人员可以同步开发，进步开发功率，节省项目时刻。
• 缺点：
  1. 因为各阶段无空隙的特征，因此在开发进程中需求很多的开发人员，不利于项意图办理。
  2. 要求严厉办理文档，使得审阅的难度加大，尤其是面临或许随时参与各种信息、需求与资料的情况。

RUP统一进程模型

  软件开发模型的呈现是为了消除软件危机，跟着客观世界不断改变，面临新情况、新问题，原有的模型将无法担任。90年代开端，呈现了一些现代软件开发模型，如RUP、灵敏模型等。
  RUP经过多年总结了商业化验证的6条最有用的软件开发经验，被称为“最佳实践”。分别为：迭代式开发、办理需求、运用依据构件的体系结构、可视化建模、验证软件质量、操控软件改变。如图所示，它是一个大的迭代进程：横坐标表明软件所处的4个阶段，纵坐标表明软件在每个阶段的作业流。

• 初始阶段：树立开端的体系模型，掌握大致用户的需求，界说开发环境的开端方案。包含清晰项目规划、点评项目危险、拟定项目方案、阶段技能评定。
• 细化阶段：进行详细的体系剖析、规划体系的架构，进一步细化需求。包含承认架构、拟定构件阶段方案、树立支撑环境、选择构件、阶段技能评定。
• 构建阶段：对体系进行详细规划，并进行编码、测验、集成等。
• 移送阶段：承认方针是否完成，是否开端另一次迭代。弥补各种文档，并把体系移送给用户。

RAD快速运用开发

  RAD是依据构件的开发模型，其意图是为了快速完成软件的开发，在承认需求后选择一些现有的构件进行拼装、规划、批改等，到达快速开发。其分为以下几个阶段：

• 规划阶段：用户、开发人员、办理人员承认事务需求、项目范围、体系需求等，审阅后进入下一阶段。
• 规划阶段：获取需求的细节，构建原型。
• 完成阶段：编码、单元测验、体系测验。
• 运转阶段：数据准备、用户训练。

软件才能成熟度模型CMM

   软件才能成熟度模型（Capability Maturity Model ，简称CMM）是一种对软件安排在界说、实施、衡量、操控和改善其软件进程的实践中各个开展阶段的描绘构成的规范，用于点评软件安排的软件进程才能成熟度的模型。分为5个等级：

• 初始级：未加界说的随意进程，软件的进程是无次序的，有时甚至是混乱的。软件的进程界说几乎处于无规矩和步骤可循的状况。
• 可重复级：规则化和纪律化的进程，软件进程已经界说了根本的项目办理进程，对项意图本钱、发展和功用特性进行盯梢，对类似的项目有章可循并能重复以往的成功。
  已界说级：用于办理的软件进程均已文档化、规范化，并构成了整个软件安排的规范软件进程。全部项目均可选用此软件进程进行操作。
  已办理级：已办理级是可预测进程，软件进程和产品质量有详细的衡量规范。软件进程和产品质量得到定量的认识和操控。
  优化级：持续改善的进程，经过对新概念、新技能等方面进行定量剖析，不断的、持续的对进程进行改善。

软件开发办法

  软件开发办法是对软件开发进程中剖析、规划两个阶段的办法论以及研讨效果。从70年代开展至今诞生了不同类别的开发办法，关于不同需求的体系运用不同的开发办法。

• 开发办法依照开发风仪有：
  • 自顶向下：将一个大问题区分多个小的问题，逐一处理。每个问题都有一个模块去处理，且每个问题包含笼统步骤和详细步骤。
  • 自底向上：依据体系功用要求，从详细的器件、逻辑部件或类似的体系开端，凭借规划者熟练的技巧和丰厚的经验对其进行衔接、批改和扩展，构成所要求的一个体系。
• 开发办法依照性质有：
  • 方式化：依据严密的、数学上的方式机制的体系研讨办法。
  • 非方式化：各种开发模型。

结构化开发办法

  结构化办法由结构化剖析、结构化规划、结构化程序规划构成，它是一种面向数据流的开发办法。结构化办法总的指导思维是自顶向下、逐层分化。其特征为：

• 开发方针明晰：保持与客户交流，清晰体系的功用需求，承认体系的鸿沟，让客户了解作业发展、校准作业方向。
• 开发作业阶段化：每个阶段完成后进行评定，便于项目办理与操控。
• 开发文档规范化：每个阶段完成后依照要求完成相应的文档，确保体系保护作业的便利。
• 规划办法结构化：自顶向下分化，进行剖析与规划。依据规划要求编写各功用模块，自底向上完成。

  ==其缺点是：开发周期长，难以习惯需求改变。==

  结构化剖析是依据分化和笼统的原则，依照体系中数据处理的流程，用数据流图树立体系功用模型，从而完成需求剖析作业。结构化剖析成果由以下几部分组成：

• 数据流图：便于用户了解、剖析体系数据流程的图形东西。
• 数据字典：对数据流图中的数据流、加工及其他数据项加以描绘。
• 加工逻辑的描绘：运用结构化言语、断定表和断定树对加工逻辑进行描绘。
• 弥补资料

  结构化规划是依据模块独立性原则、 软件结构优化原则将数据流图转换成软件的体系结构，用软件结构图来树立体系的物理模型，完成体系的概要规划。
  结构化程序规划运用3种根本操控结构构造程序，任何程序都可以由次序、选择和 重复3种根本操控结构构造。

面向方针开发办法

  面向方针开发办法将面向方针的思维运用于软件开发进程中，指导开发活动，是树立在“方针”概念根底上的办法学，简称OO( Object-Oriented)办法。由面向方针剖析(OOA)、面向方针规划(OOD)、面向方针程序规划(OOP)构成。
  面向方针开发办法开展历程

名称	描绘
Coad/Yourdon办法	着重OOA和OOD选用完全一致的概念和表明法，使两者不需求转换
Booch办法	开发模型包含静态模型和动态模型，静态模型分为逻辑模型（类图、方针图）和物理模型（模块图、进程图），用来描绘体系的构成和结构。动态模型包含状况图和次序图，用来描绘方针的状况及交互进程
OMT办法	运用了建模的思维，选用方针模型（方针图）、动态模型（状况图）和功用模型（数据流图）来树立运用模型
OOSE办法	运用用例替代了DFD进行需求剖析和树立功用模型

  面向方针剖析是承认需求或者事务的视点，依照面向方针的思维来剖析事务。以用例驱动进行建模（UML建模东西）剖分出功用模型（用例图）、动态模型（状况图、次序图、活动图）、方针模型（类图）。
  面向方针规划是对剖析阶段的模型进行细化并延伸，额外产出架构图、包图等。

构件化开发办法

  构件化是指软件体系结构可重组以及软件成分可以复用的开发办法，依据构件的软件开发是处理杂乱环境下软件规划与杂乱性的一种手法，可以进步软件的开发功率和质量。构件经过衔接件衔接在一起，其特征是可独立布置的单元、作为第三方的拼装单元、没有外部可见状况。

• 构件的获取
  1. 从现有构件中获取、直接运用或做习惯的批改得到可复用的构件。
  2. 经过遗留工程，将具有潜在复用价值的构件提取出来，得到可复用的构件。
  3. 从市场购买现成的构件。
  4. 开发新的契合需求的构件。
• 构件的分类
  • 关键字分类：将运用领域的概念从笼统到详细的次序逐次分化为树形或有向无回路图结构，每个概念用一个关键字描绘。
  • 刻面分类：用于描写构件特征的“刻面”，每个面包含若干概念，这些概念描绘构件在刻面上的特征。
  • 超文本分类：所有构件有必要辅以详细的功用或行为阐明文档。检索者在阅览文档的进程中可以恣意跳转到相关构件或概念的文档。
• 构件的复用办法
  1. 检索与提取构件
  2. 了解与点评构件
  3. 批改构件
  4. 拼装构件
• 构件的检索办法
  • 关键字检索：体系在图形用户界面上将构件库的关键字以树形结构展示，复用者经过对树形结构逐级预览，寻觅需求的关键字并提取相应的构件。
  • 刻面检索：依据刻面分类法，由3步构成，分别是构造查询、检索构件和对构件进行排序。
  • 超文本检索：复用者给出数个关键字，体系在构件阐明文档进行精准或含糊匹配，匹配成功后向复用者列出呼应的构件阐明。

面向服务开发办法

  在构件化根底上发生的思维，关于跨构件的功用调用，选用接口的方式露出出来，进一步将接口的界说与完成进行解耦，催生了面向服务开发办法。其有3个笼统等级：

• 操作：单个逻辑单元的事务，包含特定的结构化接口，并回来结构化呼应。
• 服务：操作的逻辑分组。
• 事务流程：为完成特定事务方针而履行一组长时刻运转的活动。

  在面向服务开发的进程中，存在多个服务，一般杂乱的IT环境中的服务层都一起运用了多种技能，而完成不同技能的服务之间的互联性障碍给运用集成带来了极大的困难，这时候引入了服务总线（ESB）。ESB支撑异构环境中的服务、音讯，以及依据事件的交互，而且具有适当的服务等级和可办理性。ESB的功用首要体现在通讯、服务交互、运用集成、服务质量、安全性以及办理和监控等方面。

• 通讯：ESB可以支撑音讯路由/寻址，支撑多种通讯技能、通讯协议(如JMS、HTTP)，支撑发布/订阅的通讯模式，可以处理恳求/呼应、同步以及异步的音讯传递办法，而且要求以牢靠的办法传递音讯。
• 服务交互：ESB上所发布的服务是以当前规范的Web服务描绘言语(WSDL)来界说Web服务的，而且ESB上一般配备有服务目录和发现机制。
• 服务质量：集成不同体系的一起，有必要考虑服务质量方面的问题，如事务性和音讯传递的牢靠性。
• 安全性：关于关键的Web服务，ESB需求以加密的办法进行音讯传递，而且有必要验证访问者的权限。

快速原型法

   原型法与结构化办法敌对，结构化办法在体系开发初期有必要清晰体系的功用，承认体系鸿沟，原型法则是依据用户的开端需求运用体系东西快速树立体系模型与用户交流。

• 依照完成功用区分
  • 水平原型：行为原型，用于界面。细化需求但未完成功用。
  • 垂直原型：结构化原型，用于杂乱算法的完成，完成部分功用。
• 依照终究成果区分
  • 扔掉式：探究式原型，处理需求的不承认性，与用户需求不一致时直接扔掉。
  • 演化式：逐渐演化成终究体系，用于易于晋级和优化的体系。

灵敏开发办法

   灵敏开发办法是一种应对快速改变的需求的一种软件开发才能，相关于“非灵敏”，其思维是：小步快走、以人为本，与客户严密协作、面临面交流，削减不必要的文档、尽早发布增量功用、小而自主的开发团队，适用于规划小的项目。

• xp极限编程
  极限编程是一个轻量级的、灵巧的软件开发办法；一起它也是一个非常严谨和缜密的办法，一般选用测验先行的办法履行。
  • 为什么称为“Extreme”（极限）？“Extreme”（极限）是指，比照传统的项目开发办法，XP着重把它列出的每个办法和思维做到极限、做到最好；其它所不发起的，XP则一概疏忽（如开发前期的整体规划等）。一个严厉实施XP的项目，其开发进程应该是平稳的、高效的和快速的，可以做到一周40小时作业制而不延迟项目发展。由以下几点确保：
    • 在更短的周期内，更早地提供详细、持续的反应信息。
    • 在迭代的进行方案编制，首先在最开端灵敏生成一个整体方案，然后在整个项目开发进程中不断的开展它。
    • 依赖于自动测验程序来监控开发发展，并及早地捕获缺点。
    • 依赖于口头交流、测验和源程序进行交流。
    • 倡议持续的演化式规划。
    • 依赖于开发团队内部的严密协作。
    • 尽或许到达程序员短期利益和项目长时刻利益的平衡。
  • 中心价值观是：交流、简单、反应和勇气；即任何一个软件项目都可以从四个方面下手进行改善：加强交流；从简单做起；寻求反应；勇于实事求是。
• Scrum争求并列
  Scrum 是一个用于开发和保护杂乱产品的框架 ，是一个增量的、迭代的开发进程。在这个框架中，整个开发进程由若干个短的迭代周期组成，一个短的迭代周期称为一个Sprint，每个Sprint的主张长度是2到4周。迭代周期作业：
  • 高优先级的需求驱动：运用Product Backlog来办理需求，在开发需求的时候，从Backlog最上层的高优先级的需求开端开发。
  • 履行Sprint：只需有足够1-2个Sprint开发的细化了的高优先级的需求，我们就可以启动Sprint了。
  • 每日检视和调整：每个开发团队成员都应该参与每日站会，一起查验Sprint方针的发展情况，跟进当天的作业情况调整方案。
  • 整理产品列表：每个Sprint都需求花一些时刻来准备下一个Sprint，首要用来整理产品列表，包含PBI的创建和细化、预算和摆放优先级次序。
  • 检视和调整产品与进程：每个Sprint完毕后，开发团队都要参与两个检视和调整的活动，即Sprint评定会议（Sprint Review Meeting）和 Sprint回忆会议（Sprint Retrospective Meeting）。
• Cockburn水晶办法
  水晶办法遵从灵敏办法思维，确保了产品开发的发展，较好的满意了客户的需求，使开发进程顺畅实施。但在产品开发进程中，不能运用单一的灵敏办法，应该要依据项意图详细情况，借鉴多种办法，取长补短，构成新的灵敏思维（不同项目，不同战略）。