logo

Wprowadzenie do inżynierii oprogramowania – Inżynieria oprogramowania

Oprogramowanie to program lub zestaw programów zawierających instrukcje zapewniające pożądaną funkcjonalność. Inżynieria to proces projektowania i budowania czegoś, co służy określonemu celowi i znajduje opłacalne rozwiązanie problemów.

Spis treści



Co to jest inżynieria oprogramowania?

Inżynieria oprogramowania to proces projektowania, rozwijania, testowania i utrzymywania oprogramowania. Jest to systematyczne i zdyscyplinowane podejście do tworzenia oprogramowania, którego celem jest tworzenie oprogramowania wysokiej jakości, niezawodnego i łatwego w utrzymaniu.

  1. Inżynieria oprogramowania obejmuje różnorodne techniki, narzędzia i metodologie, w tym analizę wymagań, projektowanie, testowanie i konserwację.
  2. Jest to dziedzina szybko rozwijająca się i stale powstają nowe narzędzia i technologie usprawniające proces tworzenia oprogramowania.
  3. Przestrzegając zasad inżynierii oprogramowania oraz stosując odpowiednie narzędzia i metodologie, twórcy oprogramowania mogą tworzyć wysokiej jakości, niezawodne i łatwe w utrzymaniu oprogramowanie, które spełnia potrzeby użytkowników.
  4. Inżynieria oprogramowania jest wykorzystywana głównie w przypadku dużych projektów opartych na systemach oprogramowania, a nie na pojedynczych programach lub aplikacjach.
  5. Głównym celem inżynierii oprogramowania jest tworzenie aplikacji poprawiających jakość, budżet i efektywność czasową.
  6. Inżynieria Oprogramowania dba o to, aby oprogramowanie, które ma zostać zbudowane, było spójne, poprawne, mieszczące się w budżecie, na czas i w ramach wymaganych wymagań.

Kluczowe zasady inżynierii oprogramowania

  1. Modułowość : Podział oprogramowania na mniejsze, nadające się do ponownego użycia komponenty, które można niezależnie rozwijać i testować.
  2. Abstrakcja : Ukrywanie szczegółów implementacji komponentu i udostępnianie innym częściom oprogramowania tylko niezbędnej funkcjonalności.
  3. Kapsułkowanie : Łączenie danych i funkcji obiektu w jedną całość i ochrona wewnętrznego stanu obiektu przed modyfikacjami zewnętrznymi.
  4. Możliwość ponownego użycia : Tworzenie komponentów, które można wykorzystać w wielu projektach, co pozwala zaoszczędzić czas i zasoby.
  5. Konserwacja : Regularne aktualizowanie i ulepszanie oprogramowania w celu naprawiania błędów, dodawania nowych funkcji i usuwania luk w zabezpieczeniach.
  6. Testowanie : Sprawdzenie, czy oprogramowanie spełnia swoje wymagania i jest wolne od błędów.
  7. Wzorce projektowe : Rozwiązywanie powtarzających się problemów w projektowaniu oprogramowania poprzez dostarczanie szablonów do ich rozwiązywania.
  8. Metodologie zwinne: Korzystanie z iteracyjnych i przyrostowych procesów programistycznych, które koncentrują się na zadowoleniu klienta, szybkiej dostawie i elastyczności.
  9. Ciągła integracja i wdrażanie: Ciągła integracja zmian w kodzie i wdrażanie ich na środowisko produkcyjne.

Główne cechy inżynierii oprogramowania

Inżynieria oprogramowania to systematyczne, zdyscyplinowane i wymierne badanie oraz podejście do projektowania, rozwoju, obsługi i konserwacji systemu oprogramowania. Istnieją cztery główne atrybuty inżynierii oprogramowania.

  1. Efektywność: Zapewnia efektywną miarę zapotrzebowania na zasoby oprogramowania.
  2. Niezawodność: Gwarantuje, że produkt zapewni takie same rezultaty, jeśli będzie używany w podobnym środowisku pracy.
  3. Możliwość ponownego użycia: Ten atrybut zapewnia, że ​​moduł może być używany w wielu aplikacjach.
  4. Łatwość konserwacji: Jest to zdolność oprogramowania do łatwej modyfikacji, naprawy lub udoskonalenia wraz ze zmieniającymi się wymaganiami.

Podwójna rola oprogramowania

Oprogramowanie w branży pełni podwójną rolę. Pierwszy z nich jest produktem, drugi zaś jest narzędziem dostarczania produktu. Omówimy oba z nich.



1. Jako produkt

  • Zapewnia potencjał obliczeniowy w sieciach sprzętu.
  • Umożliwia sprzętowi dostarczenie oczekiwanej funkcjonalności.
  • Działa jako transformator informacji, ponieważ produkuje, zarządza, nabywa, modyfikuje, wyświetla lub przesyła informacje.

2. Jako środek dostarczenia Produktu

  • Udostępnia funkcjonalność systemu (np. system płacowy).
  • Kontroluje inne oprogramowanie (np. system operacyjny).
  • Pomaga w tworzeniu innego oprogramowania (np. narzędzi programowych).

Cele inżynierii oprogramowania

  1. Łatwość konserwacji: Oprogramowanie powinno mieć możliwość ewolucji w celu sprostania zmieniającym się wymaganiom.
  2. Efektywność: Oprogramowanie nie powinno marnować zasobów obliczeniowych, takich jak pamięć, cykle procesora itp.
  3. Poprawność: Oprogramowanie jest prawidłowe, jeśli spełnione są różne wymagania określone w Dokument SRS zostały poprawnie wdrożone.
  4. Możliwość ponownego użycia: Oprogramowanie charakteryzuje się dobrą możliwością ponownego wykorzystania, jeśli różne moduły produktu można łatwo ponownie wykorzystać do opracowania nowych produktów.
  5. Testowalność: W tym przypadku oprogramowanie ułatwia zarówno ustalenie kryteriów testowych, jak i ocenę oprogramowania pod kątem tych kryteriów.
  6. Niezawodność: Jest to cecha jakości oprogramowania. Stopień, w jakim można oczekiwać, że program będzie wykonywał żądaną funkcję w dowolnym okresie czasu.
  7. Ruchliwość: W takim przypadku oprogramowanie może zostać przeniesione z jednego systemu komputerowego lub środowiska do innego.
  8. Zdolność adaptacji: W tym przypadku oprogramowanie dopuszcza różne ograniczenia systemowe, a użytkownik musi zadowolić się wprowadzaniem zmian w oprogramowaniu.
  9. Interoperacyjność: Zdolność 2 lub więcej jednostek funkcjonalnych do wspólnego przetwarzania danych.

Program a oprogramowanie

Parametry

Program

Produkt oprogramowania



Definicja

Program to zestaw instrukcji wydawanych komputerowi w celu wykonania określonego zadania.

Oprogramowanie ma miejsce wtedy, gdy program jest udostępniany do celów komercyjnych i jest odpowiednio udokumentowany wraz z licencjami.

Oprogramowanie = Program + Dokumentacja + Licencja.

Zaangażowane etapy

Program jest jednym z etapów tworzenia oprogramowania.

Tworzenie oprogramowania zwykle przebiega według cyklu życia, który obejmuje studium wykonalności projektu, zebranie wymagań, opracowanie prototypu, projekt systemu, kodowanie i testowanie.

Zalety inżynierii oprogramowania

Systematyczne i zdyscyplinowane podejście do tworzenia oprogramowania ma kilka zalet, takich jak:

  1. Poprawiona jakość: Postępując zgodnie z ustalonymi zasadami i technikami inżynierii oprogramowania, oprogramowanie można tworzyć z mniejszą liczbą błędów i wyższą niezawodnością.
  2. Zwiększona produktywność: Korzystanie z nowoczesnych narzędzi i metodologii może usprawnić proces programowania, umożliwiając programistom większą produktywność i szybszą realizację projektów.
  3. Lepsza konserwacja: Oprogramowanie zaprojektowane i opracowane przy użyciu rozsądnych praktyk inżynierii oprogramowania jest łatwiejsze w utrzymaniu i aktualizacji w miarę upływu czasu.
  4. Obniżone koszty: Identyfikując i rozwiązując potencjalne problemy na wczesnym etapie procesu tworzenia oprogramowania, inżynieria oprogramowania może pomóc w obniżeniu kosztów naprawiania błędów i późniejszego dodawania nowych funkcji.
  5. I zwiększone zadowolenie klientów: Angażując klientów w proces rozwoju i opracowując oprogramowanie spełniające ich potrzeby, inżynieria oprogramowania może pomóc w zwiększeniu zadowolenia klientów.
  6. Lepsza współpraca w zespole: Dzięki zastosowaniu metodologii Agile i ciągłej integracji inżynieria oprogramowania pozwala na lepszą współpracę pomiędzy zespołami programistycznymi.
  7. Lepsza skalowalność : Projektując oprogramowanie z myślą o skalowalności, inżynieria oprogramowania może pomóc zapewnić, że oprogramowanie będzie w stanie obsłużyć rosnącą liczbę użytkowników i transakcji.
  8. Lepsze bezpieczeństwo: Podążając za Cykl życia oprogramowania (SDLC) i przeprowadzanie testów bezpieczeństwa, inżynieria oprogramowania może pomóc w zapobieganiu naruszeniom bezpieczeństwa i ochronie wrażliwych danych.

Podsumowując, inżynieria oprogramowania oferuje uporządkowane i wydajne podejście do tworzenia oprogramowania, które może prowadzić do powstania oprogramowania wyższej jakości, łatwiejszego w utrzymaniu i dostosowywaniu do zmieniających się wymagań. Może to pomóc w zwiększeniu zadowolenia klientów i obniżeniu kosztów, a jednocześnie promować lepszą współpracę między zespołami programistycznymi.

zastąpienie ciągu w Javie

Wady inżynierii oprogramowania

Chociaż inżynieria oprogramowania oferuje wiele zalet, istnieją również pewne potencjalne wady, które należy wziąć pod uwagę:

  1. Wysokie koszty początkowe: Wdrażanie systematycznego i zdyscyplinowanego podejścia do rozwój oprogramowania może wymagać dużych zasobów i znacznych inwestycji w narzędzia i szkolenia.
  2. Ograniczona elastyczność: Przestrzeganie ustalonych zasad i metodologii inżynierii oprogramowania może być sztywne i może ograniczać zdolność szybkiego dostosowywania się do zmieniających się wymagań.
  3. Biurokratyczny : Inżynieria oprogramowania może stworzyć środowisko biurokratyczne, z dużą ilością procesów i dokumentów, co może spowolnić proces rozwoju.
  4. Złożoność : Wraz ze wzrostem liczby narzędzi i metodologii inżynieria oprogramowania może być złożona i trudna w nawigacji.
  5. Ograniczona kreatywność: Koncentracja na strukturze i procesie może stłumić kreatywność i innowacyjność wśród programistów.
  6. Wysoka krzywa uczenia się: Proces programowania może być złożony i wymaga dużo nauki i szkoleń, co może stanowić wyzwanie dla nowych programistów.
  7. Wysoka zależność od narzędzi: Inżynieria oprogramowania w dużym stopniu zależy od narzędzi, a jeśli narzędzia nie są odpowiednio skonfigurowane lub nie są kompatybilne z oprogramowaniem, może to powodować problemy.
  8. Wysokie koszty utrzymania : Proces inżynierii oprogramowania wymaga regularnej konserwacji, aby zapewnić wydajne działanie oprogramowania, co może być kosztowne i czasochłonne.

Podsumowując, inżynieria oprogramowania może być kosztowna i czasochłonna, a także może ograniczać elastyczność i kreatywność. Jednakże korzyści wynikające z lepszej jakości, zwiększonej produktywności i lepszej konserwacji mogą przewyższać koszty i złożoność. Ważne jest, aby rozważyć zalety i wady korzystania z inżynierii oprogramowania i określić, czy jest to właściwe podejście w przypadku konkretnego projektu oprogramowania.

Pytania do praktyki

1. Narzędzie do zarządzania konfiguracją oprogramowania pomaga w [GATE CS 2004]

(A) śledzenie harmonogramu w oparciu o osiągnięty kamień milowy

(B) utrzymywanie różnych wersji konfigurowalnych elementów

(C) zarządzanie dystrybucją siły roboczej poprzez zmianę struktury projektu

(D) wszystkie powyższe

Rozwiązanie: Prawidłowa odpowiedź brzmi (B).

2. Które z poniższych stwierdzeń jest/są prawdziwe? [UGC NET CSE 2018]

P: Reengineering oprogramowania jest preferowany w przypadku oprogramowania charakteryzującego się dużą awaryjnością, złym projektem i/lub słabą strukturą kodu.

Q: Inżynieria wsteczna oprogramowania to proces analizowania oprogramowania w celu odtworzenia jego projektu i specyfikacji wymagań.

programy w Javie

(A) Tylko P

(B) Ani P., ani Q

(C) Tylko Q

(D) Zarówno P., jak i Q

Rozwiązanie: Prawidłowa odpowiedź brzmi (D).

3. Diagram pomagający w zrozumieniu i przedstawieniu wymagań użytkownika dla projektu oprogramowania przy użyciu UML (Unified Modeling Language) to: [GATE CS 2004]

(A) Diagram relacji encji

(B) Schemat wdrożenia

(C) Schemat przepływu danych

(D) Diagram przypadków użycia

Rozwiązanie: Prawidłowa odpowiedź brzmi (D).

Często zadawane pytania dotyczące inżynierii oprogramowania

Co to jest reengineering oprogramowania?

Lata: Reengineering oprogramowania to w zasadzie proces tworzenia oprogramowania, który pomaga w utrzymaniu jakości systemu.

2. Podaj kilka modeli cyklu życia oprogramowania?

Lata: Poniżej wymieniono niektóre modele cyklu życia oprogramowania.

  • Model wodospadu
  • Model Wielkiego Wybuchu
  • Model spiralny
  • Model iteracyjny
  • Model V

3. Czym jest weryfikacja i walidacja w inżynierii oprogramowania?

Lata: Weryfikacja odnosi się do zestawu działań lub funkcji, które sprawdzają, czy oprogramowanie zaimplementowało prawidłową funkcję, czy nie.

Walidacja odnosi się do zestawu działań, które zapewniają, że oprogramowanie jest zbudowane zgodnie z wymaganiami klienta.

Więcej informacji znajdziesz w Weryfikacja i walidacja w inżynierii oprogramowania .