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界正在进入一个“软件无处不在”的时代，我们每天的生活，时刻都离不开这样或那样的软件。软件（software）是计算机系统中与硬件（hardware）相互依存的另一部分，它包括程序（program）、相关数据（data）及其说明文档（document）。其中，程序是按照事先设计的功能和性能要求执行的指令序列，数据是程序能正常操纵信息的数据结构，文档是研究表明，软件项目的平均成功率大概在30%。大概50%的项目超出预算和后期限，或者存在特定缺陷。另外，还有20%左右的项目彻底失败。终完成的项目也总是存在着错误多、性能低、不可靠、不安全等质量问题。

软件的错误可能导致巨大的财产损失。1996年6月4日，欧洲航天局Ariane 5火箭在发射37秒之后，偏离了飞行路径，突然发生爆炸，火箭上载有价值数亿美元的通信卫星。事后的调查显示，导致事故的原因是程序中试图将64位浮点数转化成16位整数的时候，产生了溢出，而系统又缺乏对数据溢出的错误处理程序。

Windows Vista系统，是曾经被微软公司寄予厚望的一个桌面操作系统，也是微软公司历史上艰难曲折、开发时间长的一个项目。这个系统从2001年开始研发，整个过程历时5年，耗资数十亿美元，代码规模超过5000万行。由于系统过于庞杂，给整个开发带来了很大的困难，很多的时间用在了互相沟通和重新决策上。本应该在2003年面世的Vista系统，一再地推迟，后在取消了一些功能之后，于2006年11月正式发布。即使这样，Vista系统在面世之后，仍然暴露出运行效率低、兼容性差、死机频繁等严重缺陷。

显然，软件开发一直面临着诸多的挑战，主要表大多数是软件开发过程管理上的原因。

1968年秋季，北大西洋公约组织）科技委员会召集了近50名的编程人员、计算机科学家和工业界巨头，讨论和制定摆脱“软件危机”的对策。在那次会议上次提出了“软件工程”（software engineering）这个概念。当时的会议报告中提到，“我们特意选择‘软件工程’这个颇具争议性的词，是为了暗示这样一种意见：软件的生产，有必要建立在某些理论基础和实践指导之上。在工程学的某些成效卓著的分支中，这些理论基础和实践指导早已成为了一种传统。”所谓的“工程”，就是创造性地运用科学原理设计和实现建筑、机器、装置或生产过程，或者是在实践中使用一个或多个这些实体，或者是实现这些实体的过程。

远古时期，人们互相协作建造了不少工程奇迹，比如希腊雅典的帕特农神庙、古罗马帝国的罗马水道、中国的长城等。我们可以想象这些工程在设计和建造的过程中一定涉及了大量的计算、计划、各类角色的协作，以及成百上千的人、动物、机械经年累月的劳作。这些因素在后来出现的诸如化学工程、土木工程等各类“工程”中依然存在。面向过程。以算法作为基本构造单元，强调自顶向下的功能分解，将功能和数据进行一定程度的分离。

（2）面向对象。以类为基本程序单位，对象是类的实例化，对象之间以消息传递为基本手段。

（3）面向构件。寻求比类的粒度更大且易于复用的构件，期望实现软件的再工程。

（4）面向服务。在应用表现层次上将软件构件化，即应用业务过程由服务组成，而服务由构建组装而成。

代码封装的力度从函数到类，再到粒度更大的构件以及在应用表现层次上的服务，软件的复用程度逐步提升，开发效率也越来越高。

软件工具是人类在开发软件的活动中智力和体力的扩展和延伸，为方法和语言提供自动或半自动化的支持。软件工具初是零散的，后来根据不同类型软件项目的要求系统的各个部分；后，将各个部分集成起来进行测试，终交付出用户满意的产品。除此之外，还应该包括一些开发过程管理等支持性的活动。

从内容上说，软件工程包括软件开发理论和结构、软件开发技术以及软件工

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论、软件可靠性理论、软件成本估算模型、软件开发模型以及模块划分原理，软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具以及软件环境，软件工程管理和规范包括软件管理（人员、计划、标准、配置）以及软件经济（成本估算、质量评价）。即软件工程可分为理论、结构、方法、工具、环境、管理、何规范等。理论和结构是软件开发的基础；方法、工具、环境构成软件开发技术，好的工具促进方法的研制，好的方法能改进工具；工具的集合构成软件开发环境；管理是技术实现与开发质量的保证；规范是开发遵循的技术标准。

软件工程几十年的发展，已经积累了许多开发方法。但是仅有好的战术是不够的，还需要在实践中运用良好的开发策略。软件复用、分而治之、逐步演进和优化折中，是软件开发的四个基本策略。

（1）软件复用。构造一个新的系统，不必都从零开始。可以将已有的软件制品，直接组装或者合理修改形成新的软件系统，从而提高开发效率和产品质量，降低维护成本。软件复用也不仅仅是代码的复用，还包括对系统类库、模板、设计模式、组件和框架等的复用。

（2）分而治之。是人们处理复杂性的一个基本策略。通过对问题进行研究分析，将一个复杂的问题分解成若干个可以理解并能够处理的小问题，然后逐个予以解决。

（3）逐步演进。软件更像是一个活着的植物，其生长是一个逐步有序的过程。软件开发应该遵循软件的客观规律，不断进行迭代式增量开发，终交付符合客户价值的产品。

（4）优化折中。软件工程师应当把优化当成一种责任自从1968年提出“软件工程”这一术语以来，研究软件工程的专家学者们陆续提出了许多关于软件工程的准则或信条。美国的软件工程专家 Boehm 综合这些专家的意见，并总结了TRW公司多年的开发软件的经验，于1983年提出了软件工程的七条基本原理。

Boehm认为，这七条基本原理是确保软件产品质量和开发效率的原理的小集合。它们是相互独立的，是缺一不可的小集合；同时，它们又是相当完备的。下面简要介绍软件工程的七条基本原理。

1.用分阶段的生命周期计划严格管理

这一条是吸取前人的教训而提出来的。统计表明，50%以上的失败项目是由于计划不周而造成的。在软件开发与维护的漫长生命周期中，需要完成许多性质各异的工作。这条原理意味着，应该把软件生命周期分成若干阶段，并相应制定出切实可行的计划，然后严格按照计划对软件的开发