软件工程概述
背景
软件工程（Software Engineering）这个概念的正式提出是在 1969 年，在人们经历过一系列软件危机（Software Crisis）之后的 NATO 会议上。
当时人们遇到的软件危机包括：
- 项目运行超过预算；
- 项目运行超过时间；
- 软件质量低劣；
- 软件通常不符合需求；
- 项目无法管理且代码难以维护。
下面举三个案例呈现当时的软件危机。
其一是 IBM 的 OS/360 系统，当决定外部技术说明文档的制定人员时，Fred Brooks 错误地给与了程序实现团队而不是体系结构团队，导致最后项目增加了一年的调试时间并多出了几百万美元的投入。
其二是美国银行信托软件，当时计划预算 2 千万，时长 9 个月；但实际上投入了 6 千万，时长 4 年，仍未完成，最终放弃。
其三是 AECL 公司开发的 Therac-25 放射性疗法机器，因竞态条件偶然发射高于正常剂量的辐射，从而导致患者死亡或重伤。
定义
在软件危机的背景之下，1969 年的 NATO 会议提出了软件工程的概念。
软件工程是用来建立和使用合理的工程原则，以经济地获取可靠的，且在真实机器上可高效工作的软件。
随后 IEEE 在 1993 年给出了更加综合性的定义，即
(1) 将系统化的、规范的、可量化的方法应用到软件的开发、运行及维护中，即将工程化方法应用于软件；
(2) 在 (1) 中所述方法的研究。
软件生命周期
软件工程有两面，一面是 “软件”，一面是 “工程”。软件是软件工程中最重要的制品。我们依照软件的生命周期，在每个时期实施不同的工程化的方法使得软件可以按需求运作。
软件开发过程
软件(开发)过程一般有两种：
- 瀑布模型：分析 --> 设计 --> 编码 --> 测试。
- 增量模型：拆分尽量不耦合的增量构件，每个构件按照瀑布过程运作。
软件分析方法
软件分析方法有两大类：
- 面向过程方法，包括数据流图、实体关系图和状态图；
- 面向对象方法，包括用例图、类图和状态图。
软件设计方法
软件设计方法也分为以下两大类：
- 面向过程方法，包括结构图（HIPO）、模块化；
- 面向对象方法，包括类图中每个类的属性和方法的确定。
软件编码方法
- 选择一门或多门适合需求的编程语言。
- 质量保证：
a. 可操作性；（能用）
b. 可维护性；（能改）
c. 可迁移性。（能迁）
软件测试方法
软件测试方法总体可分为以下两大类：
- 白盒测试，包括基本路径测试和控制结构测试（包括条件测试、数据量测试和循环测试）；
- 黑盒测试，包括穷尽测试、 随机测试和边界值测试。
白盒测试中的基本路径测试涉及图论和圈的复杂度。
文档
软件的文档是一个持续的过程，软件不死，文档就需要不断更新。软件的文档包含三大类：
- 用户文档，引导用户正确使用软件；
- 系统文档，定义软件本身；
- 技术文档，描述软件的安装、维护和更新。
