軟件工程導論(整理).doc

一、軟件危機與軟件工程1、軟件危機 軟件危機是指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇到的一系列嚴重問題。（正常、不正常運行軟件都具有這種問題） 2、軟件危機的原因1）軟件本身特點造成；程序規(guī)模龐大；程序復雜性隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。2）軟件開發(fā)與維護的方法不正確。主要表現(xiàn)： （a）忽視軟件需求分析； （b）認為軟件開發(fā)就是寫程序并使之運行； （c）輕視軟件維護；3、解決軟件危機的途徑：1、組織管理：軟件開發(fā)不是某種個體勞動的神秘技巧，軟件開發(fā)應該是一種組織良好、管理嚴密、各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項目。2、方法：應該推廣使用在實踐中總結出來的開發(fā)軟件的成功的技術和方法，并且研究探索更好更有效的技術和方法，盡快消除在計算機系統(tǒng)早期發(fā)展階段形成的一些錯誤概念和做法。3、工具：應該開發(fā)和使用更好的軟件工具。在軟件開發(fā)的每個階段都有許多繁瑣重復的工作需要做，在適當?shù)能浖ぞ咻o助下，開發(fā)人員可以把這類工作做得既快又好。4、軟件工程包括哪7條基本原理？1. 用分階段的生命周期計劃嚴格管理；2. 堅持進行階段評審；3. 實行嚴格的產品控制；4. 采用現(xiàn)代程序設計技術；5. 結果能清楚地審查；6. 開發(fā)小組的人員應該少而精；7. 承認不斷改進軟件工程實踐的必要性。5、軟件開發(fā)流程？1）、問題定義2）、可行性研究3）、需求分析4）、總體設計5）、詳細設計6）、編碼和單元測試7）、綜合測試8）、軟件維護6、軟件開發(fā)模型瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型、噴泉模型、rational統(tǒng)一過程、敏捷過程與極限編程、微軟過程二、可行性研究1. 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖是概括地描繪物理系統(tǒng)的傳統(tǒng)工具，它的基本思想是用圖形符號以黑盒子形式描繪系統(tǒng)里面的每個部件(程序、文件、數(shù)據(jù)庫、表格、人工過程等），表達信息在各個部件之間流動的情況。 2. 數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖描繪系統(tǒng)的邏輯模型，圖中沒有任何具體的物理元素，只是描繪信息在系統(tǒng)中流動和處理的情況。3. 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)字典：對數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合；三、需求分析1、需求分析目的及作用需求分析是軟件分析時期的最后一個階段，它的基本任務是準確地回答“系統(tǒng)必須做什么？”這個問題。需求分析的作用是對目標系統(tǒng)提出完整、準確、清晰、具體的要求。2、需求分析的過程1）、 訪談 正式訪談：系統(tǒng)分析員提出事先準備好的問題。 非正式訪談：提出一些用戶可以自由回答的開放性問題，鼓勵被訪者說出 自己的想法。 需要訪問大量人員時，利用調查表訪問較佳。2） 、面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精 借助數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、IPO圖等，細化、完善詳細的數(shù)據(jù)流圖，等到各處理環(huán)節(jié)對應的功能。3） 、簡易的應用規(guī)格說明技術 面向團隊的需求收集法： （用戶與開發(fā)者配合）l 初步訪談；l 開發(fā)者和用戶分別寫出“產品需求”；l 開會討論，各自展示需求列表；l 得出一致意見，為需求列表制定小型規(guī)格說明；l 根據(jù)會議成果，起草完整的軟件需求規(guī)格說明。4）、快速建立軟件原型 快速建立能演示目標系統(tǒng)主要功能的程序。（1）第四代技術 包括：數(shù)據(jù)庫查詢和報表語言、程序和應用系統(tǒng)生成器以及其他非常高級的非過程語言，其可以快速生成可執(zhí)行代碼（2）可重用的軟件構件使用一組已有的軟件構件來裝配原型 （3）形式化規(guī)格說明和原型環(huán)境四、總體設計1、軟件設計軟件設計一般包括（ 總體設計 ）和詳細設計階段等兩個階段，在軟件設計過程中應該遵循的基本原理和相關概念有（ 模塊化 ）、（ 抽象 ）、（ 逐步求精 ）、（ 信息隱藏和局部化 ）和（ 模塊獨立 ）。2、面向數(shù)據(jù)流的設計方法面向數(shù)據(jù)流的軟件設計方法，一般是把數(shù)據(jù)流圖中數(shù)據(jù)流劃分為（ 變換流 ）和（ 事務流 ），再將數(shù)據(jù)流圖映射為軟件結構。3、啟發(fā)式規(guī)則1） 改進軟件結構提高模塊獨立性2） 模塊規(guī)模應該適中3） 深度、寬度、扇入和扇出都應適當4） 模塊的作用域應該在控制域之內5） 力爭降低模塊接口的復雜程度6） 設計單入口單出口的模塊7） 模塊功能應該可以預測4、模塊間深度：表示軟件結構中控制的層數(shù)、往往能粗略的標志一個系統(tǒng)的大小和復雜程度。寬度：是軟件結構內同一層次上的模塊總數(shù)的最大值。寬度越大系統(tǒng)月復雜扇出：是一個模塊直接控制（調用）的模塊數(shù)目，扇出過大意味著模塊過分復雜，需要控制和協(xié)調過多的下級模塊扇入：表明有多少個上級模塊直接調用它，扇入越大則共享該模塊的上級模塊數(shù)目越多。作用域：為受該模塊內一個判定影響的所有模塊集合。七、測試1、測試：為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤而執(zhí)行程序的過程；好的測試方案是極可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤測試方案；成功的測試時發(fā)現(xiàn)了至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。2、測試種類（對象）：單元測試（模塊）、白盒測試（結構測試）、黑盒測試（軟件功能）、集成測試（發(fā)現(xiàn)與接口有關的問題）、確認測試（驗證軟件的有效性）3、調試：作為成功測試的后果出現(xiàn)，也就是說，調試時在測試發(fā)現(xiàn)錯誤之后排除錯誤的過程。八、軟件維護1、軟件維護：在軟件已經交付使用之后，為了改正錯誤或滿足新的需要而修改軟件的過程2、軟件維護特點1）機構化維護與非結構化維護差別巨大：非結構化維護、結構化維護2）維護代價高昂3）維護的為題很多九、面向對象方法學引論：1、面向對象：既使用對象有使用類和繼承等機制，而且對象之間僅能通過傳遞消息實現(xiàn)彼此通信。2、三大模型：對象模型、動態(tài)模型、功能模型。十一、面向對象設計：1、面向對象設計準則1）. 模塊化面向對象的軟件開發(fā)模式，支持了系統(tǒng)模塊化的原則：對象就是模塊。它把數(shù)據(jù)結構和操作（方法）緊密地結合在一起構成模塊。2）. 抽象 類實際上是一種抽象數(shù)據(jù)類型，它對外開放的公共接口構成了類的規(guī)格說明（協(xié)議），這種接口規(guī)定了外界可以使用的合法操作符，利用這些操作符可以對類的實例中包含的數(shù)據(jù)進行操作。3）. 信息隱蔽 在面向對象方法中，信息隱蔽通過對象的封裝性實現(xiàn)：類結構分離了類的接口與類的實現(xiàn)，從而支持了信息隱蔽。4.） 弱耦合 弱的耦合可以提高軟件模塊的獨立性，避免某一部分模塊發(fā)生變化對其它模塊有較大的影響。5.） 強內聚 面向對象設計中存在三種內聚： A服務內聚：一個服務應該完成一個且完成一個功能。 B類內聚：一個類應該只有一個用途，它的屬性和服務應該是高內聚的。 C一般特殊內聚：即基類派生類的內聚。6.） 可重用 使用已經存在的類（包括開發(fā)環(huán)境提供的類庫，及以往開發(fā)相似系統(tǒng)時創(chuàng)建的類），可以提高軟件重用性，提高軟件生產率。十二、面向對象實現(xiàn)語言及工具1、簡述選擇面向對象語言時應該著重考慮哪4個實際因素？ 1. 將來能否占主導地位 2. 可重用性 3. 類庫和開發(fā)環(huán)境4. 其他因素 有否提供技術支持？提供開發(fā)人員什么開發(fā)平臺？對機器性能的需求？集成已有軟件的容易程度2、良好的向對象程序設計風格主要有哪些準則？ 三種準則：1、 提高可重用性 2、提高可擴充性 3、提高健壯性 十三、管理技術：1、軟件配置：軟件配置管理是在軟件的整個生命期內管理變化的一組活動，具體說這組活動用來標識變化、控制變化、確保適當?shù)膶崿F(xiàn)變化、向需要知道這類信息的人報告變化。2、簡述保證軟件質量的三個