軟件工程概念

1、軟件工程概念 第一章：軟件定義1. 軟件（ Software ）：計算機系統中與硬件相互依存的另一部分， 它是包括 程序（ Program ） ， 數據（ Data ）及其相關 文檔 （ Document ）的完整集合。2. 軟件的特征 ：邏輯復雜，開發(fā)復雜，成本高，風險大，維護困難。3. 按軟件功能分類 ：系統軟件，支撐軟件，應用軟件。系統軟件 ： 操作系統，數據庫管理系統，設備驅動程序，通信處理程序等支撐軟件 ： 文本編輯程序，文件格式化程序，程序庫系統等 應用軟件 ：商業(yè)數據處理軟件，工程與科學計算軟件，計算機輔助設計制造軟件，系統 仿真軟件，智能嵌入軟件，醫(yī)療、制藥軟件，事務管理、辦公

2、自動化軟件。 按軟件規(guī)模分類：微型，小型，中型，大型，甚大型，極大型。按軟件工作方式分：實時處理軟件，分時軟件，交互式軟件，批處理軟件4. 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5. 軟件危機主要是兩個問題 ：1. 如何開發(fā)軟件， 以滿足對軟件的日益增長的需求？ 2. 如何維 護數量不斷膨脹的已有軟件？5. 軟件危機的表現 ： 1.成本高，開發(fā)成本估計不準確2.軟件質量不高、可靠性差 3. 進度難以控制 4.維護非常困難 5. 用戶不滿意 6. 由于軟件質量問題導致失敗的軟件項目非常多。6. 產生軟件危機的原因 ：1. 與軟件本身的特點有關 2. 與軟件開發(fā)與維護

3、的方法不正確有關 . 軟件工程學的目的 ：以較低的成本研制具有較高質量的軟件 軟件工程技術的兩個明顯特點： 1. 強調規(guī)范化 2. 強調文檔化軟件工程的基本原理 （7 條）：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.實嚴格的產品控制 4.采用現代程序設計技術 5. 結果應能清楚地審查 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，軟件開發(fā)（ 總體設計，持久滿足用戶需求） ，螺旋模型，噴泉模型。移交階段8. 軟件工程方法學包含 3 個要素： 方法、工具和過程9. 軟件生命周期： 軟件定義（問題定義，可行性研究，需求分析） 詳細設計，編碼和單元測試，

4、集成測試） ，運行維護10. 軟件過程模型：瀑布模型，快速原型模型，增量模型11. 軟件過程模型 RUP初始階段，細化階段，構造階段，第二章：可行性研究的任務1 .可行性研究的五個方案 ：技術可行性，經濟可行性，操作可行性，法律可行性，社會效 益2. 可行性研究過程： 1 .復查系統規(guī)模與目標、 2.研究目前的系統、 3. 導出新系統的高層邏 輯模型、 4. 進一步定義問題、 5. 導出和評價供選擇的解法、 6. 推薦行動方針、 7. 草擬 開發(fā)計劃、 8. 書寫文檔提交審查3. 系統流程圖 ：用來描述物理系統的工具。4. 系統流程圖表達 ：是數據在系統各部件之間流動的情況，而不是對數據進行加

5、工處理的 控制過程。即：系統流程圖工程序流程圖。5. 系統流程圖的基本思想 ：用圖形符號以黑盒子形式描繪組成系統的每個部件6. 系統流程圖元素： 處理，輸入輸出，連接，換頁連接，數據流。7. 數據流圖 ：用來描述邏輯系統的工具。數據流圖（DFD）是一種圖形化技術，它描繪信息流和數據從輸入移動到輸出的過程中所經受 的變換，即數據流圖描繪數據在軟件中流動和被處理的邏輯過程。8. 數據流圖四種基本符號 ：數據加工 /處理/ 變換， 數據源點或終點 （ 外部實體） ，數據存儲， 數據流。9. 數據字典的組成 ：數據流，數據流分量（數據元素） ，數據存儲，處理。10. 數據元素 ：順序，選擇，重復，可選

6、。第三章：需求分析1. 需求分析： 軟件定義時期的最后一個階段，2. 需求分析的基本任務： 不是確定系統怎樣完成它的工作，而是確定系統必須完成哪些工 作，也就是對目標系統提出完整、準確、清晰、具體的要求3. 軟件需求的組成： 業(yè)務需求， 用戶需求，系統需求。4. 需求分析方法：面向數據流的結構化分析方法 （SA） ，面向對象的分析方法 （OOA） 等5. 邏輯模型：數據流圖（DFD），數據字典（DD），實體-關系圖（ERD），狀態(tài)轉換圖（STD）6. 物理模型：系統流程圖，7. 需求分析的基本思想 : “自頂向下，逐步求精” ，抽象和分解8. 需求分析 ; 功能模型數據流圖，數據模型實體 -

7、關系圖，行為模型狀態(tài)轉換圖9. 實體-關系圖（ERD）:描述數據對象及數據對象之間的關系10. 數據流圖（DFD）:描述數據在系統中如何被傳送或變換，以及描述如何對數據流進行變換的功能（子功能）11. 狀態(tài)轉換圖（STD）:描述系統對外部事件如何響應，如何動作模型的核心是數據字典12. 實體-聯系圖（ER）組成：數據對象（實體）、數據對象的屬性及數據對象彼此間相互連 接的關系。聯系:一對一聯系，一對多聯系，多對多聯系。 通常用矩形框代表實體；用連接相關實體的菱形框表示關系；用橢圓形或圓角矩形表示實 體（或關系）的屬性；并用直線把實體 （或關系）與其屬性連接起來。13. 數據規(guī)范化目的是: 1.

8、 消除數據冗余，即消除表格中數據的重復； 2. 消除多義性，使關 系中的屬性含義清楚、單一； 3.使關系的“概念”單一化，讓每個數據項只是一個簡單的數 或字符串， 而不是一個組項或重復組； 4. 方便操作。使數據的插入、刪除與修改操作可行并 方便； 5. 使關系模式更靈活，易于實現接近自然語言的查詢方式。14. 狀態(tài)轉換圖 （ 簡稱為狀態(tài)圖 ） :通過描繪系統的狀態(tài)及引起系統狀態(tài)轉換的事件，來表示系統的行為。此外，狀態(tài)圖還指明了作為特定事件的結果，系統將做哪些動作（例如，處理數據 ）。15. 狀態(tài):初態(tài):一個，終態(tài):0 或多個，中間狀態(tài)有效性。16. 驗證軟件需求:一致性，完整性，現實性，第五

9、章：總體設計1. 總體設計（概要設計） ：將軟件需求轉化為數據結構和軟件的系統結構2. 數據庫設計包括三個步驟：模式設計，子模式設計，存儲模式設計。3. 軟件設計原理：模塊化，抽象，逐步求精，信息隱藏與信息局部化，模塊獨立4. 模塊：是由邊界元素限定的相鄰程序元素 （例如，數據說明， 可執(zhí)行的語句 ）的序列，而且 有一個總體標識符代表它。C、C+和Java語言中的.對過程、函數、子程序和宏等面向對象方法學中的對象是模塊，對象內的方法也是模塊 模塊化是好的軟件設計的一個基本準則5. 模塊獨立的含義 ：模塊完成獨立的功能，符合信息隱藏和信息局部化原則，模塊間關連 和依賴程度盡量小。6. 獨立性的度

10、量：耦合、內聚。7. 耦合是對一個軟件結構內不同模塊之間互連程度的度量。8. 耦合的強弱取決于模塊間接口的復雜程度，進入或訪問一個模塊的點以及通過接口的數 據9. 模塊間的耦合程度強烈影響系統的可理解性、可測試性、可靠性和可維護性。 耦合性越高，模塊獨立性越弱10. 耦合強度依賴的因素： 一模塊對另一模塊的引用 一模塊向另一模塊傳遞的數據量 一模塊施加到另一模塊的控制的數量 模塊間接口的復雜程度11. 耦合性由強到弱排列為：內容耦合，公共耦合，特征耦合，控制耦合，數據耦合。12. 原則：盡量使用數據耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的范圍，完全不用內容耦 合。13. 內聚 （Cohesion）

11、：標志一個模塊內各元素彼此結合的緊密程度。14. 內聚有七種，由弱到強分別為：偶然內聚-邏輯內聚-時間內聚 -過程內聚 -通信分層的層數。過大表示分工過細。 同一層上模塊數的最大值。過大表示系統復雜度大。 一個模塊直接調用 / 控制的模塊數。 直接調用該模塊的模塊數。 這個模塊本身以及所有直接或間接從屬于它的模塊的集合。內聚 - 順序內聚 - 功能內聚。15. 深度 =16. 寬度 =17. 扇出 =18. 扇入 =19 控制域：20. 作用域：受該模塊中的一個判定所影響的所有模塊的集合。 面向數據流的設計方法：變換流，事務流。第六章：詳細設計1.詳細設計： 描述系統的每個程序，包括每個模塊和

12、子程序名稱、標識符、層次結構 系2. 對程序的功能、性能、輸入、輸出、算法、流程、接口等進行描述3. 程序控制結構：順序、選擇，循環(huán)， （多分支， DOWhile ,DO Until） 五種基本控制結 構。4. 程序流程圖又稱為程序框圖：是對一個模塊的內部執(zhí)行過程用圖形來描述。5. 盒圖: 只能從上邊進入，從下邊走出，沒有其他的入口和出口，6. 盒圖的基本符號：順序,選擇型（If-then-else）,多分支選擇型（CASE型）,DO-WHILE循環(huán)（先測試循環(huán) ）, DO-UNTIL 循環(huán)（后測試循環(huán) ）. 調用子程序 .圖:PAD圖中豎線的總條數就是程序中的層次數圖基本符號：順序，選擇，循

13、環(huán)Case分支，語句標號，定義.9. 判定表: 左上部列出所有的 條件,左下部是所有可能的 操作,右上部是各種條件的 組合 矩陣,右下部是每種條件組合對應的 動作第七章：軟件實現1. 實現：編碼和測試2 編碼：把軟件設計結果翻譯成用某種程序設計語言書寫的程序3. 程序設計語言：機器語言，匯編語言，高級語言4. 程序內部的文檔包括：恰當的標識符，適當的注釋，程序的視覺組織 。5. 符號名即標識符 ; 包括模塊名、變量名、常量名、標號名、子程序名、數據區(qū)名以及 緩沖區(qū)名等。6. 程序的注釋 : 程序員與日后的程序讀者之間通信的重要手段7. 注釋分為序言性注釋和功能性注釋 .8. 軟件測試是保證軟件

14、質量的關鍵步驟，是對軟件規(guī)格說明、 設計和編碼的最后復審， 其工件量約占總工作量 40%以上（對于人命關天的情況，測試相當于其它部分總成本的 3 5 倍）。8.軟件測試方法:靜態(tài)測試方法 , 動態(tài)測試方法9. 靜態(tài)測試方法 :人工測試方法 , 計算機輔助靜態(tài)分析方法10. 動態(tài)測試方法 :白盒測試方法 ,黑盒測試方法 .11. 黑盒測試法又稱功能測試 : 把程序看作一個黑盒子，完全不考慮程序的內部 結構和處理過程12. 白盒測試法又稱為結構測試：把程序看成裝在一個透明的白盒子，測試者完 全知道程序的結構和處理算法13. 軟件測試步驟： 1. 模塊測試又稱（單元測試） ， 2.子系統測試， 3.

15、系統測試 稱為集成測試， 4. 驗收測試也稱為確認測試， 5. 平行運行14. 單元測試主要使用白盒測試技術。15. 單元測試重點：模塊接口，局部數據結構 ，重要的執(zhí)行通路，出錯處理通路，邊界 條件。16. 集成測試方法： 非漸增式測試方法，漸增式測試方法17. 漸增式測試策略： 可使用深度優(yōu)先的策略，或寬度優(yōu)先的策略18. 回歸測試：是指重新執(zhí)行已經做過的測試的某個子集，以保證修改變化沒有帶來非 預期的副作用。19. 白盒測試技術： 邏輯覆蓋條件組合覆蓋， 點覆蓋 = 語句覆蓋，邊覆蓋 =判定覆蓋，路徑覆蓋 與條件組合覆蓋。 每條語句至少執(zhí)行一次：每一判定的每個分支至少執(zhí)行一次 每一判定中的

16、每個條件，分別按“真” 、“假”至少各執(zhí)行一次20. 邏輯覆蓋是以程序內部的邏輯結構為基礎的設計測試用例的技術。21. 邏輯覆蓋： 語句覆蓋， 判定覆蓋 ，條件覆蓋，判定條件覆蓋，21. 路徑覆蓋，22. 語句覆蓋：23. 判定覆蓋24. 條件覆蓋：25. 判定條件覆蓋： 同時滿足判定覆蓋和條件覆蓋的要求26. 條件組合覆蓋： 求出判定中所有條件的各種可能組合值，每一可能的條件組合至少 執(zhí)行一次。27. 路徑覆蓋： 每條可能的路徑都至少執(zhí)行一次，若圖中有環(huán)，則每個環(huán)至少經過一次28. 黑盒測試著重測試軟件功能。29. 黑盒測試技術： 等價類劃分，邊界值分析法，錯誤推測法30. 等價類：有 效等

17、價類和無效等價類31. 邊界值分析法， 應該選取剛好等于、稍小于和稍大于等價類邊界值的數據作為測試 數據32. 調試途徑調試策略： 蠻干法，回溯法，原因排除法 -33. 原因排除法 - 包括： 對分查找法、歸納法、演繹法34. 軟件可靠性：可靠性，可用性，正確性35. 可靠性和可用性的區(qū)別是： 可靠性是在 0到 t 時間間隔內，系統沒有失效的概率。 而可用性是在 t 時刻，系統正常運行的概率。第九章：軟件維護1.軟件維護的定義:件的過程。2. 軟件維護的原因:能發(fā)現。3. 軟件維護的類型:4. 軟件維護的內容:5.軟件維護的特點:維護的問題。6.軟件維護過程:活動，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在運行中發(fā)現軟件錯誤和設計缺陷， 這些錯誤和缺陷在測試階段未改正性維護，適應性維護，完善性維護，預防性維護 程序維護，數據維護，硬件維護 結構化維護與非結構化，維護的代價分（有形代價和無形代價）建立維護組織，維護報告，維護的事件流，保存維護記錄，評價維護1. 決定軟件可維護性的因素（可理解性，可測試性，可修改性，可3. 復審7. 軟件的可維護性:移植性， 可重用性） 2. 文檔 影響可維護性的決定因素，比代碼更重要。2、某