软件工程知识体系全面梳理
一、软件工程概述
1. 软件工程基本概念
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定义：应用系统化、规范化、可量化的方法开发、运行和维护软件的学科
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目标：提高软件质量、降低开发成本、控制开发周期
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三要素：方法、工具、过程
2. 软件生命周期
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可行性分析 → 需求分析 → 设计 → 编码 → 测试 → 维护
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各阶段任务、交付物和评审要求
3. 软件工程基本原则
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分阶段生命周期计划
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阶段性评审验证
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严格的产品控制
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采用现代程序设计技术
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结果应能清楚地审查
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开发小组人员素质要求
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承认不断改进软件工程的必要性
二、软件过程模型
1. 传统模型
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瀑布模型：线性顺序、文档驱动
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V模型：测试活动与开发阶段对应
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原型模型：快速原型、演化原型
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增量模型：分批次交付功能
2. 迭代模型
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螺旋模型：风险驱动、迭代循环
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RUP：初始、细化、构造、移交四个阶段
3. 敏捷模型
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Scrum：Sprint迭代、产品待办列表
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XP：结对编程、测试驱动开发
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Kanban：可视化工作流、限制WIP
三、需求分析
1. 需求工程过程
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需求获取 → 需求分析 → 需求规格说明 → 需求验证
2. 需求分类
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功能需求：系统应提供的服务
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非功能需求：性能、安全性等质量属性
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领域需求：特定应用领域相关需求
3. 需求分析方法
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结构化分析：数据流图(DFD)、ER图
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面向对象分析：用例图、类图
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形式化方法：Z语言、Petri网
4. 需求规格说明书(SRS)
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IEEE标准830内容框架
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需求可追溯性管理
四、系统设计
1. 设计过程
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体系结构设计 → 模块设计 → 接口设计 → 数据设计
2. 设计原则
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SOLID原则
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高内聚低耦合
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信息隐藏
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模块化设计
3. 设计方法
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结构化设计：结构图、模块说明书
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面向对象设计：UML建模
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设计模式：创建型、结构型、行为型
4. 架构风格
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分层架构
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MVC架构
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微服务架构
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事件驱动架构
五、系统测试
1. 测试级别
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单元测试 → 集成测试 → 系统测试 → 验收测试
2. 测试类型
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功能测试
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性能测试(负载/压力/并发测试)
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安全测试
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兼容性测试
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回归测试
3. 测试技术
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黑盒测试：等价类、边界值、决策表
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白盒测试：语句/分支/条件/路径覆盖
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灰盒测试
4. 测试管理
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测试用例设计
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缺陷生命周期管理
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测试覆盖率分析
六、运行和维护
1. 软件部署
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部署计划制定
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环境配置管理
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数据迁移策略
2. 维护类型
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改正性维护：修复缺陷
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适应性维护：适应环境变化
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完善性维护：功能增强
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预防性维护：提高可维护性
3. 维护过程
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变更控制流程
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影响分析
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配置管理
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维护记录与度量
4. 软件退役
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数据归档
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系统替换计划
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知识转移
七、软件项目管理
1. 项目规划
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工作分解结构(WBS)
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估算技术：功能点、COCOMO模型
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进度计划：甘特图、PERT图
2. 风险管理
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风险识别与分析
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风险应对策略
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风险监控
3. 质量管理
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质量计划
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质量保证活动
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质量控制技术
4. 配置管理
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版本控制
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变更管理
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构建管理
八、软件质量
1. 质量模型
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ISO 9126质量特性
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McCall质量模型
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Dromey质量模型
2. 质量保证
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评审与审计
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过程改进
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标准与规范
3. 质量度量
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缺陷密度
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故障率
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可用性度量
九、软件度量
1. 产品度量
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规模度量：代码行、功能点
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复杂度度量：圈复杂度
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可靠性度量：MTBF
2. 过程度量
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生产率度量
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进度偏差
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成本绩效指数
3. 项目度量
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团队效率
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沟通效率
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资源利用率
十、软件工具与开发环境
1. 开发工具
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IDE工具：Eclipse、Visual Studio
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建模工具：Enterprise Architect、Rational Rose
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版本控制：Git、SVN
2. 测试工具
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单元测试：JUnit、NUnit
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自动化测试：Selenium、LoadRunner
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缺陷跟踪：JIRA、Bugzilla
3. 集成开发环境
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持续集成：Jenkins、Travis CI
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容器化：Docker、Kubernetes
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云开发环境
4. CASE工具
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上流CASE：需求分析、设计工具
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下流CASE：编码、测试工具
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集成CASE：全生命周期支持
知识体系关联图
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软件工程概述 ├─ 软件过程模型 → 项目管理 ├─ 需求分析 → 系统设计 → 系统测试 → 运行维护 ├─ 软件质量 ↔ 软件度量 └─ 软件工具与环境（支持全生命周期）
这个知识体系涵盖了软件工程从理论到实践的各个方面，建议结合实际项目经验逐步深入理解每个知识点，并通过案例学习掌握其应用方法。