软件工程定义

引言

软件工程是一门涉及软件创建所有方面的技术领域。它被描述为对问题或根本原因的分析和识别，然后是设计、开发和测试一个软件或应用程序，最终有助于解决该特定问题。就软件设计而言，资源自动化是最大的好处，因为软件极大地减少了执行简单计算和操作所需的人力劳动。

近年来，软件行业取得了显著的增长，因此软件工程已成为一门重要的学科。软件工程是指使用系统化和有条理的方法设计、开发、测试和维护软件应用程序。本文探讨了与软件工程相关的各种子主题，包括其历史、原则、方法论、工具、优势和挑战。

软件工程历史

软件工程的历史可以追溯到 20 世纪 40 年代，当时第一台电子计算机被开发出来。在此期间，软件开发是一个非正式的过程，程序员只在绝对必要时才编写代码。然而，随着 20 世纪 50 年代和 60 年代计算机使用的增长，对更正式的软件开发过程的需求变得显而易见。1968 年，北约组织了一次会议来讨论软件开发挑战，“软件工程”一词应运而生。已经开发了多种方法来支持软件开发过程。

软件工程原则

软件工程原则是指导健壮高效软件应用程序开发的根本概念。以下是软件工程的主要原则：

1. 模块化

模块化是将软件划分为小型、独立且易于测试和维护的模块的原则。这一原则使得开发、测试和维护软件应用程序更加容易。

2. 抽象

抽象是通过隐藏不必要的细节来简化复杂软件系统的过程。这一原则确保软件应用程序易于理解和修改。

3. 封装

封装隐藏了软件模块的内部细节，使得软件的修改和维护更加容易。

4. 关注点分离

这是将软件系统的不同关注点分离到不同模块中的原则。这一原则确保每个模块都有明确定义的职责并且易于维护。

5. 松耦合

松耦合是最小化软件模块之间依赖性的原则。这一原则确保一个模块的更改不会影响其他模块的功能。

软件工程方法论

软件开发方法论是一套指导软件开发过程的流程、原则和实践。以下是主要的软件开发方法论：

1. 瀑布模型

瀑布模型是一种线性的软件开发方法论，其中软件开发的各个阶段，如需求收集、设计、开发、测试和部署，是顺序执行的。该方法论最适合需求明确且变更最小的项目。

2. 敏捷

敏捷软件开发是一种迭代和增量方法，通过短期迭代交付可工作的软件。该方法论最适合需求不断变化且灵活性至关重要的项目。

3. Scrum

Scrum 是一种敏捷软件开发方法论，强调团队合作、协作和频繁沟通。在 Scrum 中，开发过程被划分为称为 Sprint 的小迭代，每个 Sprint 都交付一个可工作的软件增量。

4. DevOps

DevOps 是一种专注于集成开发和运维的软件开发方法论。DevOps 的主要目标是通过自动化软件开发过程来快速可靠地交付软件。

软件工程工具

软件工程工具是支持软件开发过程的应用程序和程序。以下是主要的软件工程工具：

1. 集成开发环境 (IDE)

IDE 是为软件开发提供全面环境的软件应用程序。IDE 通常包含代码编辑器、调试器和其他使软件开发更高效的工具。

2. 版本控制系统 (VCS)

VCS 是使开发人员能够跟踪软件源代码随时间变化的软件工具。VCS 工具对于协作软件开发至关重要，它使多个开发人员能够同时处理同一个代码库。

3. 测试工具

测试工具是支持测试过程的软件应用程序。这些工具包括单元测试框架、集成测试框架和性能测试工具。

4. 项目管理工具

项目管理工具是支持软件开发项目管理的软件应用程序。这些工具通常包含任务跟踪、团队协作和项目规划等功能。

5. 持续集成和部署 (CI/CD) 工具

CI/CD 工具是自动化软件开发（包括构建、测试和部署）的软件应用程序。这些工具有助于确保软件快速可靠地交付。

软件工程基础术语

1. 可交付成果和里程碑

在软件开发过程中会创建各种可交付成果。

例如，用户手册、操作说明和源代码。

里程碑是项目规划和管理的重要组成部分。此功能可监控项目进度，被视为软件开发的重要工具。完成具有此规格的软件是一项重大成就。完成设计文档是另一个成功。

2. 过程和产品

产品是客户收到的任何东西。它可能包括说明手册、支持材料、规格、源代码等。本质上只是一系列可交付成果。

我们用来生成软件的过程。它是一系列产生（部分）产品的过程。高质量的产品需要高效的过程。

如果方法无效，结果无疑会受到影响，但过度依赖过程也可能很危险。

3. 度量、指标和测量

度量提供了产品或过程特定特征的广度、深度、大小、容量、有效性、生产力或可靠性的数值表示。

对度量的评估就是测量。

指标是对系统、组件或过程包含特定质量的数值评估。

4. 软件过程和产品度量

过程度量度量环境和软件开发过程的特征，而产品度量度量软件结果的属性。

过程度量的示例包括产出、质量、有效性、产品的大小、可靠性、复杂性以及其他度量。

5. 通用软件产品和定制软件产品

通用名称的产品是为未标识的客户制造的。总的来说，它面向全世界，希望销售大量副本。

用于庞大基础设施的软件，如操作系统、编译器、分析器、文字处理器、CASE 工具等，都属于这个领域。

定制产品是为特定客户制造的。

根据用户需求设计和开发特定产品。大多数开发项目（约 80%）属于此类。

软件生命周期模型

从软件产品被构思开始到它不再可用结束的整个时间段，被定义为任何软件的完整生命周期。

1. 构建和修复模型
2. 瀑布模型
3. 增量过程模型
4. 迭代增强模型
5. 快速应用程序开发 (RAD) 模型
6. 演进过程模型
7. 原型模型
8. 螺旋模型

软件工程的优势

1. 需求量大

市场上对软件工程师的需求很大。在一个日益数字化和在线化的世界中，软件开发人员将面临巨大的需求和职位空缺。

2. 增长潜力

软件工程没有顶点认证，但有很多积累的选择。技术在不断发展，所以总有新的东西需要学习。

3. 高薪

几乎所有地方的工程师都薪酬丰厚。特别是软件工程师可以证明这一点。软件开发人员之所以收入更高，是因为他们不断学习新知识。

4. 获得更高质量的程序

作为一名软件工程师，您可以接触最新的框架和技术。您已经学习了很多类似的程序，因此您对语法和逻辑构建有了扎实的掌握。

5. 相对灵活的时间表

软件工程师可以选择广泛的日程安排选项，因为他们可以自由地在家工作。许多工作允许您远程工作，但有些可能需要亲自到场。

6. 更好的就业机会

对软件工程师的需求不断增长，因此该领域有很多就业机会！如果您正在找工作，有很多公司可供选择，也有很多地方可以寻找。

软件工程的挑战

软件工程是一个复杂且充满挑战的领域。以下是软件工程的一些主要挑战：

1. 软件复杂性

现代软件应用程序极其复杂，包含数百万行代码和众多依赖项。这种复杂性使得开发、测试和维护软件应用程序变得困难。

2. 需求变更

软件开发项目经常面临需求变更，这可能难以管理。需求变更可能导致范围蔓延，延迟项目并增加成本。

3. 技术债务

技术债务是维护编写不佳或过时代码的成本。技术债务会使修改软件应用程序变得困难，导致开发周期延长和成本增加。

4. 安全性

网络安全威胁是软件开发人员的一个重要关注点。黑客可以利用软件应用程序中的漏洞来未经授权地访问系统并窃取数据。