1、软件技术综合实验指导教材编辑： 张涛、武君胜、扬帆、郑炜1 实验一、软件项目管理与计划1.1 背景知识软 件 项 目 管 理 是 为 了 使 软 件 项 目 能 够 按 照 预 定 的 成 本 、 进 度 、 质 量 顺 利完 成 ， 而 对 人 员 （ People） 、 产 品 （ Product） 、 过 程 （ Process） 和 项 目 (Project)进 行 分 析 和 管 理 的 活 动 。 其 根 本 目 的 是 为 了 让 软 件 项 目 尤 其 是 大 型项 目 的 整 个 软 件 生 命 周 期 （ 从 分 析 、 设 计 、 编 码 到 测 试 、 维 护 全 过
2、程 ） 都 能在 管 理 者 的 控 制 之 下 ， 以 预 定 成 本 按 期 ， 按 质 的 完 成 软 件 交 付 用 户 使 用 。软 件 项 目 管 理 和 其 他 的 项 目 管 理 相 比 有 相 当 的 特 殊 性 。 首 先 ， 软 件 是 纯知 识 产 品 ， 其 开 发 进 度 和 质 量 很 难 估 计 和 度 量 ， 生 产 效 率 也 难 以 预 测 和 保 证。 其 次 ， 软 件 系 统 的 复 杂 性 也 导 致 了 开 发 过 程 中 各 种 风 险 的 难 以 预 见 和 控 制。 Windows这 样 的 操 作 系 统 有 1500万 行 以 上 的
3、代 码 ， 同 时 有 数 千 个 程 序 员 在进 行 开 发 ， 项 目 经 理 都 有 上 百 个 。 这 样 庞 大 的 系 统 如 果 没 有 很 好 的 管 理 ， 其软 件 质 量 是 难 以 想 象 的 。 软 件 项 目 管 理 的 内 容 主 要 包 括 如 下 几 个 方 面 ： 人 员 的 组 织 与 管 理 ， 软 件度 量 ， 软 件 项 目 计 划 ， 风 险 管 理 ， 软 件 质 量 保 证 ， 软 件 过 程 能 力 评 估 ， 软 件配 置 管 理 等 。 这 几 个 方 面 都 是 贯 穿 、 交 织 于 整 个 软 件 开 发 过 程 中 的 ， 其
4、中 人 员 的 组 织与 管 理 把 注 意 力 集 中 在 项 目 组 人 员 的 构 成 、 优 化 ； 软 件 度 量 把 关 注 用 量 化 的方 法 评 测 软 件 开 发 中 的 费 用 、 生 产 率 、 进 度 和 产 品 质 量 等 要 素 是 否 符 合 期 望值 ， 包 括 过 程 度 量 和 产 品 度 量 两 个 方 面 ； 软 件 项 目 计 划 主 要 包 括 工 作 量 、 成本 、 开 发 时 间 的 估 计 ， 并 根 据 估 计 值 制 定 和 调 整 项 目 组 的 工 作 ； 风 险 管 理 预测 未 来 可 能 出 现 的 各 种 危 害 到 软 件
5、 产 品 质 量 的 潜 在 因 素 并 由 此 采 取 措 施 进 行预 防 ； 质 量 保 证 是 保 证 产 品 和 服 务 充 分 满 足 消 费 者 要 求 的 质 量 而 进 行 的 有 计划 ， 有 组 织 的 活 动 ； 软 件 过 程 能 力 评 估 是 对 软 件 开 发 能 力 的 高 低 进 行 衡 量 ；软 件 配 置 管 理 针 对 开 发 过 程 中 人 员 、 工 具 的 配 置 、 使 用 提 出 管 理 策 略 。软 件 项 目 计 划 是 一 个 软 件 项 目 进 入 系 统 实 施 的 启 动 阶 段 ,主 要 进 行 的 工 作包 括 :确 定 详
6、细 的 项 目 实 施 范 围 、 定 义 递 交 的 工 作 成 果 、 评 估 实 施 过 程 中 主 要的 风 险 、 制 定 项 目 实 施 的 时 间 计 划 、 成 本 和 预 算 计 划 、 人 力 资 源 计 划 等 。 软 件 项 目 管 理 过 程 从 项 目 计 划 活 动 开 始 ， 而 第 一 项 计 划 活 动 就 是 估 算 ：需 要 多 长 时 间 、 需 要 多 少 工 作 量 、 以 及 需 要 多 少 人 员 。 此 外 ， 我 们 还 必 须 估算 所 需 要 的 资 源 （ 硬 件 及 软 件 ） 和 可 能 涉 及 到 的 风 险 。 为 了 估 算
7、 软 件 项 目 的 工 作 量 和 完 成 期 限 ， 首 先 需 要 预 测 软 件 规 模 。 度 量软 件 规 模 的 常 用 方 法 有 直 接 的 方 法 LOC（ 代 码 行 ） ， 间 接 的 方 法 FP（ 功 能 点 ） 。 这 两 种 方 法 各 有 优 缺 点 ， 应 该 根 据 软 件 项 目 的 特 点 选 择 适 用 的软 件 规 模 度 量 方 法 。 根 据 项 目 的 规 模 可 以 估 算 出 完 成 项 目 所 需 的 工 作 量 ， 可 以 使 用 一 种 或 多种 技 术 进 行 估 算 ， 这 些 技 术 主 要 分 为 两 大 类 ： 分 解 和
8、 经 验 建 模 。 分 解 技 术 需要 划 分 出 主 要 的 软 件 功 能 ， 接 着 估 算 实 现 每 一 个 功 能 所 需 的 程 序 规 模 或 人 月数 。 经 验 技 术 的 使 用 是 根 据 经 验 导 出 的 公 式 来 预 测 工 作 量 和 时 间 。 可 以 使 用自 动 工 具 来 实 现 某 一 特 定 的 经 验 模 型 。 常 用 的 制 定 进 度 计 划 的 工 具 主 要 有 Gantt图 和 工 程 网 络 两 种 。 Gantt图 具有 悠 久 历 史 、 直 观 简 明 、 容 易 学 习 、 容 易 绘 制 等 优 点 ， 但 是 ， 它
9、 不 能 明 显 地表 示 各 项 任 务 彼 此 间 的 依 赖 关 系 ， 也 不 能 明 显 地 表 示 关 键 路 径 和 关 键 任 务 ，进 度 计 划 中 的 关 键 部 分 不 明 确 。 因 此 ， 在 管 理 大 型 软 件 项 目 时 ， 仅 用 Gantt图 是 不 够 的 ， 不 仅 难 于 做 出 既 节 省 资 源 又 保 证 进 度 的 计 划 ， 而 且 还 容 易 发 生差 错 。 工 程 网 络 不 仅 能 描 绘 任 务 分 解 情 况 及 每 项 作 业 的 开 始 时 间 和 结 束 时 间 ，而 且 还 能 清 楚 地 表 示 各 个 作 业 彼
10、此 间 的 依 赖 关 系 。 从 工 程 网 络 图 中 容 易 识 别出 关 键 路 径 和 关 键 任 务 。 因 此 ， 工 程 网 络 图 是 制 定 进 度 计 划 的 强 有 力 的 工 具。 通 常 ， 联 合 使 用 Gantt图 和 工 程 网 络 这 两 种 工 具 来 制 定 和 管 理 进 度 计 划 ，使 它 们 互 相 补 充 、 取 长 补 短 。 进 度 安 排 是 软 件 项 目 计 划 的 首 要 任 务 ， 而 项 目 计 划 则 是 软 件 项 目 管 理 的首 要 组 成 部 分 。 与 估 算 方 法 和 风 险 分 析 相 结 合 ， 进 度 安
11、 排 将 为 项 目 管 理 者 建立 起 一 张 计 划 图 。 1.2 实验目的1) 组 建 项 目 团 队 ， 确 定 拟 开 放 软 件 项 目 范 围2) 制 定 科 学 、 合 理 的 软 件 项 目 开 放 计 划3) 基 于 项 目 管 理 工 具 ， 编 写 规 范 的 软 件 项 目 开 发 计 划 书 。1.3 实验工具与环境准备Microsoft Project(或 MSP) 是 面 向 中 小 型 项 目 的 主 流 软 件 项 目 开 发 管 理工 具 ， 能 够 协 助 软 件 项 目 经 理 制 定 计 划 、 为 任 务 分 配 资 源 、 跟 踪 进 度 、
12、 管 理预 算 和 分 析 工 作 量 等 功 能 。 Microsoft Project能 够 自 动 产 生 关 键 路 径 日 程 表。 Microsoft Project(或 MSP)的 具 体 安 装 与 使 用 请 参 考 相 关 技 术 文 档 。1.4 实验内容与步骤第 一 步 骤 ： 确 定 项 目 目 标第 二 步 骤 ： 项 目 工 作 包 分 解 第 三 步 骤 ： 借 助 project制 定 项 目 的 进 度 计 划 （ 参 考 下 表 ）识号 任务名称 工期 开始时间 完成时间 前置任务1 项目范围规划 2.5工作日 2001年6月20日 2001年6月22日
13、2 确定项目范围 4工时 2001年6月20日 2001年6月20日 3 项目资源配备 2工作日 2001年6月20日 2001年6月22日 24 项目范围规划阶段结束0工作日 2001年6月22日 2001年6月22日 35 软件需求分析 10.38工作日 2001年6月22日 2001年7月6日 。 。 。 。 。 。35 文档 20.5工作日 2001年7月18日 2001年8月15日 36 制定“帮助”规范 1工作日 2001年7月18日 2001年7月19日 1640 审阅并修改用户文档 2工作日 2001年8月13日 2001年8月15日 394l 文档阶段结束 0工作日 2001
14、年8月15日 2001年8月15日 4042 项目总结 2.38工作日 2001年9月3日 2001年9月5日 43 经验教训归档 2工作日 2001年9月3日 2001年9月5日 3444 建立软件维护小组 3工时 2001年9月5日 2001年9月5日 4345 回顾完成 0工作日 2001年9月5日 2001年9月5日 44第 四 步 骤 ： 项 目 进 度 控 制第 五 步 骤 ： 项 目 总 结1.5 实验要求与结果1) 提交规范的软件项目开发计划书2 实验二、软件配置管理2.1 背景知识软 件 项 目 在 其 执 行 过 程 中 产 生 了 很 多 产 品 ， 包 括 各 种 文
15、档 、 程 序 、 数 据和 手 册 。 所 有 这 些 产 品 都 是 易 于 改 变 的 。 为 避 免 项 目 在 变 更 时 失 控 ， 正 确 控制 和 管 理 变 更 是 很 必 要 的 。 配 置 管 理 又 称 为 软 件 配 置 管 理 ， 是 项 目 管 理 中 专用 于 关 注 系 统 地 控 制 项 目 进 行 中 发 生 的 变 更 的 那 些 部 分 ， 由 用 来 识 别 机 构 软件 产 品 并 控 制 其 修 改 的 一 系 列 活 动 。软 件 配 置 管 理 过 程 的 主 要 阶 段 有 ：1) 计 划 和 构 建 配 置 管 理 ： 为 配 置 管 理
16、 制 定 计 划 包 括 确 定 配 置 项 、 指 定 用于 控 制 和 实 现 对 这 些 配 置 项 的 变 更 的 规 程 。 识 别 配 置 项 是 任 何 类 型 配置 管 理 的 基 本 活 动 。 这 个 阶 段 的 主 要 活 动 包 括 ： 识 别 配 置 项 ， 定 义 为配 置 项 命 名 和 编 号 的 计 划 ， 定 义 配 置 管 理 所 需 的 目 录 结 构 ， 定 义 访 问限 制 ， 定 义 变 更 控 制 规 程 ， 确 定 和 定 义 配 置 管 理 委 员 会 的 责 任 和 权 利， 定 义 跟 踪 配 置 项 状 态 的 方 法 、 定 义 发
17、布 规 程 和 定 义 归 档 规 程 等 。2) 执 行 配 置 控 制 ： 要 执 行 的 配 置 控 制 活 动 主 要 有 两 个 ， 一 个 涉 及 管 理 程序 和 文 档 的 状 态 转 移 ， 另 外 一 个 是 涉 及 管 理 必 须 实 现 的 需 求 变 更 。3) 状 态 监 督 和 审 计 ： 除 了 检 查 配 置 项 的 状 态 信 息 之 外 ， 还 必 须 检 查 变 更请 求 的 状 态 。 最 后 就 是 执 行 配 置 审 计 。 版 本 控 制 ， 是 软 件 开 发 中 一 项 必 不 可 少 的 管 理 手 段 ， 也 是 软 件 配 置 管 理（
18、 Software Configuration Management， SCM） 的 一 个 部 分 。 而 软 件 配 置管 理 ， 在 软 件 开 发 过 程 中 占 据 着 非 常 重 要 的 地 位 ， 并 且 是 CMM 2级 的 一 个 关键 域 。随 着 软 件 工 程 的 发 展 ， 软 件 配 置 管 理 越 来 越 成 熟 ， 从 最 初 的 仅 仅 实 现 版本 控 制 ， 发 展 到 现 在 的 提 供 工 作 空 间 管 理 、 并 行 开 发 支 持 、 过 程 管 理 、 权 限控 制 、 变 更 管 理 等 一 系 列 全 面 的 管 理 能 力 ， 已 经 形
19、 成 了 一 个 完 整 的 理 论 体 系。 同 时 在 软 件 配 置 管 理 的 工 具 方 面 ， 也 出 现 了 大 批 的 产 品 ， 如 ： 最 著 名 的 ClearCase； 开 源 产 品 CVS； 入 门 级 工 具 Microsoft VSS； 新 秀 Hansky Firefly。2.2 实验目的1) 安 装 和 熟 悉 配 置 管 理 工 具 VSS2) 学 习 制 定 软 件 配 置 管 理 计 划2.3 实验工具与环境准备VSS 的 全 称 为 Visual Source Safe 。 是 微 软 公 司 开 发 的 Microsoft Visual Studi
20、o产 品 系 列 中 的 一 名 成 员 ， 主 要 负 责 项 目 文 件 和 配 置 管 理 ， 可 以 适 用任 何 软 件 项 目 。 VSS提 供 良 好 的 源 代 码 版 本 控 制 机 制 ， 是 现 代 软 件 开 发 中 必 要 的 管 理 机制 之 一 。1） 作 为 代 码 仓 库 有 效 的 管 理 软 件 开 发 中 各 个 不 同 版 本 的 源 代 码 和 文 档 ，占 用 空 间 小 并 且 方 便 各 个 版 本 代 码 和 文 档 的 获 取 。 2） 对 开 发 小 组 中 对 源 代 码 的 访 问 进 行 有 效 的 协 调 。 VSS安 装 和 运
21、 行 在 Windows平 台 下 ， 采 用 C/S架 构 。 即 开 发 小 组 的 每 个开 发 者 在 各 自 的 Windows平 台 下 利 用 开 发 工 具 （ 比 如 VC） 开 发 项 目 中 的 各个 模 块 ， 而 配 有 专 门 的 服 务 器 集 中 控 制 开 发 过 程 中 的 文 档 和 代 码 。 服 务 器 和开 发 人 员 的 客 户 机 分 别 装 有 VSS的 服 务 器 和 客 户 端 程 序 。 2.4 实验内容与步骤第 一 步 骤 ： 在 服 务 器 上 安 装 VSS服 务 器 软 件 ， 并 进 行 配 置 ；第 二 步 骤 ： 安 装 V
22、SS客 户 端 ， 并 设 置 以 便 本 地 和 异 地 进 行 配 置 管 理 ；第 三 步 骤 ： 编 写 和 制 定 配 置 管 理 计 划 。第 四 步 骤 ： 服 务 器 上 创 建 项 目 库 ， 创 建 用 户 ， 并 分 配 权 限 。 第 五 步 骤 ： 将 VSS与 VC、 Eclipse等 开 发 工 具 集 成 。 第 六 步 骤 ： 实 践 文 档 check in、 check out、 里 程 碑 、 版 本 分 支 等 功 能 2.5 实验要求与结果1) 掌 握 VSS软 件 安 装 、 配 置 、 以 及 与 VC、 Eclipse等 工 具 集 成 方 法
23、2) 提 交 规 范 的 软 件 配 置 管 理 计 划 书3) 构 建 配 置 管 理 项 目 库 ， 掌 握 VSS的 使 用 方 法3 实验三、软件需求分析3.1 背景知识需 求 开 发 与 管 理 是 软 件 项 目 中 一 项 十 分 重 要 的 工 作 ， 据 调 查 显 示 在 众 多失 败 的 软 件 项 目 中 ， 由 于 需 求 原 因 导 致 的 约 占 到 45%， 因 此 ， 需 求 工 作 将 对软 件 项 目 能 否 最 终 实 现 产 生 至 关 重 要 的 影 响 。 在 IEEE软 件 工 程 标 准 词 汇 表 (1997年 )中 定 义 软 件 需 求
24、为 ：（ 1） 用 户 解 决 问 题 或 达 到 目 标 所 需 的 条 件 或 能 力 。 （ 2） 系 统 或 系 统 部 件 要 满 足 合 同 、 标 准 、 规 范 或 其 它 正 式 规 定 文 档 所 需具 有 的 条 件 或 能 力 。 （ 3） 一 种 反 映 上 面 (1)或 (2)所 描 述 的 条 件 或 权 能 的 文 档 说 明 。 “需 求 ”就 是 用 户 的 需 要 ， 它 包 括 用 户 要 解 决 的 问 题 、 达 到 的 目 标 、 以 及 实现 这 些 目 标 所 需 要 的 条 件 ， 它 是 一 个 程 序 或 系 统 开 发 工 作 的 说
25、明 ， 表 现 形 式一 般 为 文 档 形 式 。 需 求 分 析 的 过 程 ， 也 叫 做 需 求 工 程 和 需 求 阶 段 ， 包 括 了 需 求 开 发 和 需 求管 理 两 个 部 分 。 需 求 开 发 是 指 从 情 况 收 集 、 分 析 和 评 价 到 编 写 文 档 、 评 审 等一 系 列 产 生 需 求 的 活 动 ， 分 为 四 个 阶 段 ： 需 求 获 取 、 分 析 、 制 订 规 格 说 明 和评 审 。 这 四 个 阶 段 不 一 定 是 遵 循 线 性 顺 序 的 ， 他 们 的 活 动 是 相 互 独 立 和 反 复的 。 需 求 管 理 是 软 件
26、 项 目 开 发 过 程 中 控 制 和 维 持 需 求 约 定 的 活 动 ， 它 包 括 ：变 更 控 制 、 版 本 控 制 、 需 求 跟 踪 、 需 求 状 态 跟 踪 等 工 作 。1) 需 求 获 取需 求 获 取 是 指 收 集 和 获 取 软 件 系 统 需 求 ， 需 要 收 集 问 题 域 的 描 述 ， 要 求解 决 的 问 题 列 表 ， 以 及 了 解 系 统 的 行 为 或 约 束 。 需 求 获 取 的 主 要 信 息 来 源 包括 ： 客 户 （ 实 际 的 和 潜 在 的 ） 、 用 户 （ 实 际 的 和 潜 在 的 ） 、 已 有 系 统 及 其 文档
27、、 领 域 专 家 、 相 关 技 术 标 准 和 法 规 。 主 要 获 取 技 术 包 括 ： 阅 读 背 景 资 料 ； 用 户 访 谈 、 调 研 ； 需 求 讨 论 会 ； 现 场 观 摩 。2) 需 求 分 析需 求 分 析 是 指 通 过 对 需 求 获 取 中 获 得 的 问 题 域 的 研 究 ， 获 得 对 该 领 域 特性 及 存 在 其 中 的 问 题 特 性 的 透 彻 理 解 并 用 文 档 说 明 。 在 “业 务 需 求 ”充 分 理 解下 ， 并 且 收 集 了 本 质 的 “用 户 需 求 ”之 后 就 可 以 开 始 进 行 需 求 分 析 。需 求 分
28、析 时 ， 设 计 分 析 模 型 ， 成 为 开 发 人 员 之 间 、 开 发 人 员 与 客 户 之 间达 成 共 识 的 一 个 平 台 分 析 的 基 础 上 ， 就 会 发 现 更 多 的 不 明 确 项 ， 更 多 待 捕 获的 信 息 ， 这 时 就 可 以 生 成 第 二 次 的 需 求 调 研 计 划 、 问 题 和 素 材 。3) 编 写 需 求 规 约规 格 说 明 书 是 对 需 求 分 析 结 果 的 文 档 化 过 程 。 需 求 规 约 必 须 与 实 际 开 发紧 密 结 合 ， 否 则 很 容 易 造 成 与 开 发 脱 离 。 为 需 求 规 约 定 义 统 一 的 格 式 是 一 个很 重 要 的 工 作 ， 规 约 内 容 必 须 严 谨 、 正 确 、 无 歧 义 。4) 需 求 验 证不 重 视 需 求 验 证 工 作 会 在 系 统 交 付 时 ， 客 户 发 现 不 是 这 样 的 ， 导 致 不 期望 的 需 求 变 更 。
