系统架构13 - 软件工程（1）
软件工程
- 软件开发生命周期
- 软件定义时期
- 软件开发时期
- 软件运行和维护
- 文档
- 软件工程过程
- 软件系统工具
- 软件设计四个活动：
- 能力成熟度模型CMM
- CMM
- CMMI
- 两种表示方法
软件开发生命周期
软件定义时期
包括可行性研究和详细需求分析过程，任务是确定软件开发工程必须完成的总目标。具体可分成问题定义、可行性研究、需求分析等。
软件开发时期
就是软件的设计与实现，可分成概要设计、详细设计、编码、测试等。
软件运行和维护
就是把软件产品移交给用户使用。
文档
软件系统的文档可以分为用户文档和系统文档两类。
- 用户文档。主要描述系统功能和使用方法，并不关心这些功能是怎样实现的。
- 系统文档。描述系统设计、实现和测试等各方面的内容。
软件工程过程
是指为获得软件产品包括以下4个方面活动：
- P(Plan): 软件规格说明。规定软件的功能及其运行时的限制
- D(Do): 软件开发。开发出满足规格说明的软件。
- C(Check): 软件确认。确认开发的软件能够满足用户的需求。
- A(Action): 软件演进。软件在运行过程中不断改进以满足客户新的需求。
软件系统工具
通常可以按照软件过程活动分为：
软件开发工具：需求分析工具、设计工具、编程与排错工具、测试工具等。
软件维护工具：版本控制、文档分析工具、开发信息库工具、逆向工程工具、再工程工具等。
软件管理和软件支持工具：项目管理工具、配置管理工具、软件评价工具、软件开发工具的评价和选择。
软件设计四个活动：
（1）数据设计。
（2）架构（体系结构）设计。
（3）人机界面（接口）设计。
（4）过程（功能）设计。
能力成熟度模型CMM
CMM
软件能力成熟度模型 (Capability Maturity Model for Software,CMM) 是一个概念模型，模型框架和表示是刚性的，不能随意改变，但模型的解释和实现有一定弹性。
| 能力等级 | 特点 | 关键过程区域 |
|---|---|---|
| 初始级 | 过程通常是杂乱无章的，几乎没有明确定义的步骤 | 个人努力、英雄主义 |
| 可重复级 | 建立了基本的项目管理过程和实践来跟踪项目费用、进度和功能特性。存在必要的过程准则来重复以往的成功案例 | 软件配置管理、软件质量保证、软件子合同管理、软件项目跟踪与监督、软件项目策划、软件需求管理 |
| 已定义级 | 管理和工程两方面的软件过程已经文档化、标准化，并综合成整个组织的标准软件过程。所有项目都据此过程来开发和维护软件 | 同行评审、组间协调、软件产品工程、集成软件管理、培训大纲、组织过程定义 |
| 已管理级 | 制定了软件过程和产品质量的详细度量标准 | 软件质量管理和定量过程管理 |
| 优化级 | 加强了定量分析，通过来自过程质量的反馈和来自新观念、新技术的反馈使过程能不断持续地改进 | 过程更改管理、技术改革管理和缺陷预防 |
CMMI
CMMI(Capability Maturity Model Integration for Software, 软件能力成熟度模型集成) 是在 CMM 的基础上发展而来的。
CMMI提供了一个软件能力成熟度的框架，它将软件过程改进的步骤组织成5个成熟度等级，共包括18个关键过程域，52个过程目标，3168种关键时间，它为软件过程不断改进奠定了一个循序渐进的基础。
CMMI是若干个过程模型的综合和改进，不仅限于软件，也包括多个工程学科和领域的、系统的、一致的过程改进框架，能适应现代工程特点和需要，能提高过程质量和效率。
两种表示方法
（1）连续式模型：关注每个过程域的能力，一个组织对不同过程域可以达到不同的过程域能力等级。
（2）阶段式模型：类似于CMM，关注组织的成熟度，五个成熟度模型如下：
| 能力等级 | 特点 | 关键过程区域 |
|---|---|---|
| 初始级 | 过程通常是随意且混乱 | 组织的成功依赖于组织内人员的能力与英雄主义。也常常能产出能用的产品与服务，但它们经常超出在计划中记录的预算与成本。 |
| 已管理级 | 过程为项目服务 | 确保策划、文档化、执行、监督和控制项目级的过程。为过程建立明确的目标，并能实现成本、进度和质量目标等 |
| 已定义级 | 过程为组织服务 | 企业能够根据自身的特殊情况定义适合自己企业和项目的标准流程，将这套管理体系与流程予以制度化，同时企业开始进行项目积累，企业资产的收集。 |
| 量化管理级 | 过程已度量和控制 | 组织建立了产品质量、服务质量以及过程性能的定量目标。成熟度级别与上一级的关键区别在于对过程性能的可预测 |
| 优化级 | 集中于过程改进和优化 | 企业的项目管理达到了最高的境界。关注于通过增量式的与创新式的过程与技术改进，不断地改进过程性能。组织使用从多个项目收集来的数据对整体的组织级绩效进行关注。 |