軟件工程方法課件

1、軟件工程方法軟件工程方法方法的作用方法的作用 雖然沒有銀彈軟件工程方法本章內(nèi)容本章內(nèi)容v 5.1 5.1 軟件方法論軟件方法論v 5.2 5.2 用戶需求的獲取方法用戶需求的獲取方法v 5.3 5.3 軟件工程的分析方法軟件工程的分析方法v 5.4 5.4 軟件工程的設(shè)計(jì)方法軟件工程的設(shè)計(jì)方法v 5.5 5.5 軟件測試方法軟件測試方法 軟件工程方法本章內(nèi)容本章內(nèi)容v 5.1 5.1 軟件方法論軟件方法論v 5.2 用戶需求的獲取方法v 5.3 軟件工程的分析方法v 5.4 軟件工程的設(shè)計(jì)方法v 5.5 軟件測試方法 軟件工程方法什么是工程的方法？什么是工程的方法？ 軟件工程方法5.1 5.1

2、 軟件方法論軟件方法論 5.1.1 系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論5.1.2 軟系統(tǒng)方法論軟系統(tǒng)方法論5.1.3 軟件工程方法體系軟件工程方法體系軟件工程方法系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論v 系統(tǒng)工程方法論是針對復(fù)雜多變和不確定性的特點(diǎn)，系統(tǒng)工程方法論是針對復(fù)雜多變和不確定性的特點(diǎn)，綜合應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、控制論、信息論等有綜合應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、控制論、信息論等有關(guān)學(xué)科的理論和方法，將數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率論、線性代關(guān)學(xué)科的理論和方法，將數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率論、線性代數(shù)、模糊數(shù)學(xué)等作為定性分析和定量分析的有效工具數(shù)、模糊數(shù)學(xué)等作為定性分析和定量分析的有效工具，深入地分析問題，尋求問題解決的最優(yōu)策略，深

3、入地分析問題，尋求問題解決的最優(yōu)策略v 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論、自動(dòng)機(jī)理論動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論、自動(dòng)機(jī)理論 、霍爾三維結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、霍爾三維結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)分析法、成本效益分析、計(jì)劃協(xié)調(diào)技術(shù)、關(guān)鍵路線法分析法、成本效益分析、計(jì)劃協(xié)調(diào)技術(shù)、關(guān)鍵路線法等等 問題定義確定目標(biāo)系統(tǒng)綜合系統(tǒng)分析系統(tǒng)評價(jià)系統(tǒng)創(chuàng)建 系統(tǒng)實(shí)施軟件工程方法軟系統(tǒng)方法論軟系統(tǒng)方法論 v 是一項(xiàng)運(yùn)用系統(tǒng)思維方法解決非系統(tǒng)問題的定性研究的技術(shù)，目的是解決那些包含有大量社會(huì)的、政治的以及人為因素的問題 軟件工程方法軟系統(tǒng)方法的邏輯軟系統(tǒng)方法的邏輯 軟件工程方法豐富圖的一個(gè)示例豐富圖的一個(gè)示例 軟件工程方法軟件工程方法體系軟件工程方法體系 v 抽象原則給出軟件工

4、程問題求解全過程的最基本原則 v 體系規(guī)范原則是規(guī)范整體解題思路及解決方案的驗(yàn)證v 局部規(guī)范原則是規(guī)范解決模塊、組件等局部問題的原則 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)問題發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)問題 抽象抽象 模型模型 解決問題解決問題 軟件工程方法方法方法 v 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法v 面向?qū)ο蠓椒╲ 面向構(gòu)件方法v 面向服務(wù)方法v 基于凈室思想的方法v 基于敏捷思想的方法v 自適應(yīng)開發(fā)方法v 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)開發(fā)方法v 測試驅(qū)動(dòng)方法v 軟件工程方法示例示例軟件工程方法本章內(nèi)容本章內(nèi)容v 5.1 軟件方法論v 5.2 5.2 用戶需求的獲取方法用戶需求的獲取方法v 5.3 軟件工程的分析方法v 5.4 軟件工程的設(shè)計(jì)方法v 5.5 軟件測試方

5、法 軟件工程方法需求訪談需求訪談 哪些人將會(huì)使用這個(gè)軟件系統(tǒng)？哪些人將會(huì)使用這個(gè)軟件系統(tǒng)？ 他們希望該軟件系統(tǒng)達(dá)到什么樣的效果他們希望該軟件系統(tǒng)達(dá)到什么樣的效果? 以前使用過其它類似的軟件系統(tǒng)嗎以前使用過其它類似的軟件系統(tǒng)嗎? 從一組語境無關(guān)的問題開始 然后，站在用戶的角度展開要詢問的問題，尋求更多的需求信息，挖掘用戶潛在的功能需求 軟件工程方法便利的應(yīng)用規(guī)約技術(shù)便利的應(yīng)用規(guī)約技術(shù) v在中立的地點(diǎn)舉行會(huì)議v建立籌備和參與會(huì)議的規(guī)則v建議一個(gè)議程，能夠覆蓋需求范圍所有的要點(diǎn)，但不鼓勵(lì)思維的任意流動(dòng)v一個(gè)“協(xié)調(diào)者控制會(huì)議v使用一種“定義機(jī)制”v目標(biāo)是標(biāo)識問題、提出解決方案的元素、評估不同的方法以及

6、刻畫初步解決方案的需求集合鼓勵(lì)建立客戶和開發(fā)者的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，一起工作以標(biāo)識問題、提出解決方案的元素、刻畫初步解決方案的需求集合 軟件工程方法本章內(nèi)容本章內(nèi)容v 5.1 軟件方法論v 5.2 用戶需求的獲取方法v 5.3 5.3 軟件工程的分析方法軟件工程的分析方法v 5.4 軟件工程的設(shè)計(jì)方法v 5.5 軟件測試方法 軟件工程方法如何分析問題？如何分析問題？ 軟件工程方法5.3 5.3 軟件工程的分析方法軟件工程的分析方法5.3.1 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法5.3.2 問題分析方法問題分析方法5.3.3 根本原因分析根本原因分析5.3.4 決策分析決策分析軟件工程方法系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法v

7、整體分析整體分析 v 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 v 層次分析層次分析 v 相關(guān)分析相關(guān)分析 軟件工程方法問題分析方法問題分析方法 v 問題說明階段問題說明階段: 提出目標(biāo)，確定評價(jià)指標(biāo)和約束條件 v 分析研究階段分析研究階段: 提出各種備選方案并預(yù)計(jì)一旦實(shí)施后可能產(chǎn)生的結(jié)果 v 評估結(jié)果評估結(jié)果 :將各方案的評價(jià)比較結(jié)果提供給決策者，作為判斷抉擇的依據(jù) 軟件工程方法根本原因分析根本原因分析 v 在開發(fā)周期的每個(gè)階段實(shí)施根本原因分析，為有效開展缺陷預(yù)防活動(dòng)提供依據(jù)v 應(yīng)用在解決各個(gè)方面的問題的過程中 v 得到提倡，形成一種文化或一種機(jī)制，而對每個(gè)人應(yīng)形成一種處理問題的習(xí)慣 問題問題 根本原因根本原因 解

8、決方案解決方案 軟件工程方法決策分析決策分析v 選擇決策技術(shù)和結(jié)構(gòu)層次，制訂決策分析與決定的計(jì)選擇決策技術(shù)和結(jié)構(gòu)層次，制訂決策分析與決定的計(jì)劃劃v 建立作為決策基礎(chǔ)的評價(jià)準(zhǔn)則。建立作為決策基礎(chǔ)的評價(jià)準(zhǔn)則。v 建立并運(yùn)用決策分析指導(dǎo)原則，確定推薦的候選方案建立并運(yùn)用決策分析指導(dǎo)原則，確定推薦的候選方案。v 依據(jù)評價(jià)準(zhǔn)則進(jìn)行綜合分析、討論和審查，然后選擇依據(jù)評價(jià)準(zhǔn)則進(jìn)行綜合分析、討論和審查，然后選擇相應(yīng)的評價(jià)方法，依據(jù)準(zhǔn)則來評價(jià)候選方案。相應(yīng)的評價(jià)方法，依據(jù)準(zhǔn)則來評價(jià)候選方案。v 最終選擇的候選方案應(yīng)附有所選擇的技術(shù)、準(zhǔn)則和作最終選擇的候選方案應(yīng)附有所選擇的技術(shù)、準(zhǔn)則和作出選擇的依據(jù)出選擇的依據(jù)

9、軟件工程方法本章內(nèi)容本章內(nèi)容v 5.1 軟件方法論v 5.2 用戶需求的獲取方法v 5.3 軟件工程的分析方法v 5.4 5.4 軟件工程的設(shè)計(jì)方法軟件工程的設(shè)計(jì)方法v 5.5 軟件測試方法 軟件工程方法設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的問題？設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的問題？ 軟件工程方法軟件危機(jī)軟件危機(jī)v 5.4.1 原型設(shè)計(jì)方法原型設(shè)計(jì)方法v 5.4.2 結(jié)構(gòu)化方法結(jié)構(gòu)化方法v 5.4.3 面向?qū)ο蠓椒嫦驅(qū)ο蠓椒╲ 5.4.4 面向構(gòu)件設(shè)計(jì)方法面向構(gòu)件設(shè)計(jì)方法v 5.4.5 面向服務(wù)方法面向服務(wù)方法v 5.4.6 可視化方法可視化方法 軟件工程方法原型設(shè)計(jì)方法原型設(shè)計(jì)方法v 在獲取基本的需求定義后，利用可視化的開發(fā)環(huán)境

10、或工具，快速地建立一個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)的粗線條版本v 基于可視化原型，用戶更能清楚地表達(dá)自己的需求，提供反饋意見v 原型分為拋棄式原型和演化式原型 拋棄式原型不作為最終產(chǎn)品，具有探索和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，或只是作為需求確認(rèn)的工具 演化式原型，最終軟件系統(tǒng)是在原型的基礎(chǔ)上逐步形成、修改、完善和完成的 軟件工程方法原型設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)過程原型設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)過程 軟件工程方法結(jié)構(gòu)化方法結(jié)構(gòu)化方法 v 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計(jì)方法面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計(jì)方法 v 問題分析法問題分析法 v 系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖 v 信息隱蔽方法信息隱蔽方法 采用自頂向下、逐步求精設(shè)計(jì)過程，將系統(tǒng)分解為若干功采用自頂向下、逐步求精設(shè)計(jì)過程，將系

11、統(tǒng)分解為若干功能模塊，然后逐個(gè)實(shí)現(xiàn)每一個(gè)具體的功能模塊能模塊，然后逐個(gè)實(shí)現(xiàn)每一個(gè)具體的功能模塊軟件工程方法問題分析法問題分析法 先分解再合成，根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)系統(tǒng)的分解，先分解再合成，根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)系統(tǒng)的分解，在系統(tǒng)分析指導(dǎo)下再逐步合成系統(tǒng)在系統(tǒng)分析指導(dǎo)下再逐步合成系統(tǒng) 軟件工程方法系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖 v 用于定義系統(tǒng)與系統(tǒng)外部實(shí)體間的界限和接口的簡單模用于定義系統(tǒng)與系統(tǒng)外部實(shí)體間的界限和接口的簡單模型，可以明確外部實(shí)體和系統(tǒng)之間通過接口傳遞的數(shù)據(jù)型，可以明確外部實(shí)體和系統(tǒng)之間通過接口傳遞的數(shù)據(jù)流和信息流流和信息流 軟件工程方法面向?qū)ο蠓椒嫦驅(qū)ο蠓椒?v 面向?qū)ο蠓椒?/p>

12、從所處理的數(shù)據(jù)入手，以數(shù)據(jù)為中心來描述系統(tǒng) v 充分挖掘了“關(guān)系”的表達(dá)方式，可以盡可能的將事物之間復(fù)雜的關(guān)系予以體現(xiàn) v 軟件的開發(fā)可以視為“類”的抽象及其關(guān)聯(lián)的建模過程v 軟件的運(yùn)行是對象的實(shí)例化及其狀態(tài)的演變過程，對象與對象之間通過發(fā)送消息相互聯(lián)系 軟件工程方法對象與類對象與類 v 對象的行為通過操作展示，外界不可以直接訪問其內(nèi)部屬性（封裝性），操作的實(shí)現(xiàn)對用戶透明 v 類是對具有相同內(nèi)部狀態(tài)和外部行為對象結(jié)構(gòu)的描述，它定義了表示對象狀態(tài)的實(shí)例變量集和表示對象行為的方法集。子類可以繼承父類的實(shí)例變量和方法、重載父類的某個(gè)行為（虛函數(shù)），同時(shí)還可以定義新的變量和方法 v 消息傳遞是對象間惟

13、一的交互方式 軟件工程方法示例示例 軟件工程方法面向?qū)ο蠓治雒嫦驅(qū)ο蠓治?v 分析是提取和整理用戶需求，并建立問題域精確模型的過程 v 面向?qū)ο蠓治鲆话阈枰?個(gè)模型（功能模型、對象模型和動(dòng)態(tài)模型）并定義相應(yīng)的服務(wù) 軟件工程方法面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì) v 開-閉原則 v 單一職責(zé)原則v 里氏代換原則 v 依賴倒轉(zhuǎn)原則 v 接口隔離原則 v 合成/聚合復(fù)用原則 v 迪米特法則 把分析階段得到的需求轉(zhuǎn)變成符合成本和質(zhì)量要求把分析階段得到的需求轉(zhuǎn)變成符合成本和質(zhì)量要求的、抽象的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案的過程的、抽象的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案的過程軟件工程方法面向構(gòu)件設(shè)計(jì)方法面向構(gòu)件設(shè)計(jì)方法v 就是用就是用“構(gòu)件構(gòu)件”取

14、代取代“代碼代碼”，構(gòu)件成為軟件產(chǎn)品，構(gòu)件成為軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)單元或系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)單元 v 構(gòu)件可以完成一個(gè)或多個(gè)功能的特定服務(wù)，并為用構(gòu)件可以完成一個(gè)或多個(gè)功能的特定服務(wù)，并為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)接口戶提供標(biāo)準(zhǔn)接口 v 系統(tǒng)構(gòu)件可以分為業(yè)務(wù)構(gòu)件、服務(wù)構(gòu)件、展現(xiàn)構(gòu)件系統(tǒng)構(gòu)件可以分為業(yè)務(wù)構(gòu)件、服務(wù)構(gòu)件、展現(xiàn)構(gòu)件、邏輯構(gòu)件、運(yùn)算構(gòu)件等、邏輯構(gòu)件、運(yùn)算構(gòu)件等 v 從傳統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)分離到構(gòu)件組裝從傳統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)分離到構(gòu)件組裝v 業(yè)務(wù)構(gòu)件是軟件過程的主線索，并基于業(yè)務(wù)構(gòu)件來業(yè)務(wù)構(gòu)件是軟件過程的主線索，并基于業(yè)務(wù)構(gòu)件來識別出服務(wù)構(gòu)件識別出服務(wù)構(gòu)件 ，然后就是業(yè)務(wù)構(gòu)件的實(shí)現(xiàn)、驗(yàn)，然后就是業(yè)務(wù)構(gòu)件的實(shí)現(xiàn)、驗(yàn)證和部

15、署證和部署 軟件工程方法構(gòu)件的層次構(gòu)件的層次 軟件工程方法基于構(gòu)件的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)基于構(gòu)件的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 軟件工程方法面向服務(wù)方法面向服務(wù)方法 軟件工程方法SOA 架構(gòu)模式架構(gòu)模式 v SOA模式在三個(gè)主要參與者模式在三個(gè)主要參與者“服務(wù)提供者、服服務(wù)提供者、服務(wù)消費(fèi)者和服務(wù)代理務(wù)消費(fèi)者和服務(wù)代理”之間定義了交互模型之間定義了交互模型 軟件工程方法SOA 系統(tǒng)架構(gòu)的層次系統(tǒng)架構(gòu)的層次 軟件工程方法SOA 系統(tǒng)服務(wù)層實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)服務(wù)層實(shí)現(xiàn) 軟件工程方法SOD的建模和架構(gòu)方法的建模和架構(gòu)方法 軟件工程方法可視化方法可視化方法 v 借助可視開發(fā)工具，直接在圖形用戶界面上來完成絕大部分的軟件設(shè)計(jì)和編程工作，可以自定

16、義、修改和拖拽各項(xiàng)操作界面元素v 可視開發(fā)工具能實(shí)現(xiàn)程序代碼的自動(dòng)生成 軟件工程方法示例示例 軟件工程方法可視化可視化IDE 軟件工程方法本章內(nèi)容本章內(nèi)容v 5.1 軟件方法論v 5.2 用戶需求的獲取方法v 5.3 軟件工程的分析方法v 5.4 軟件工程的設(shè)計(jì)方法v 5.5 5.5 軟件測試方法軟件測試方法 軟件工程方法為什么要進(jìn)行軟件測試？為什么要進(jìn)行軟件測試？ 軟件工程方法v 5.5.1 白盒和黑盒的測試方法白盒和黑盒的測試方法v 5.5.2 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的測試方法靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的測試方法v 5.5.3 ALAC測試和隨機(jī)測試測試和隨機(jī)測試v 5.5.4 自動(dòng)化測試方法自動(dòng)化測試方法v5.5

17、軟件測試方法軟件測試方法軟件工程方法黑盒方法和白盒方法黑盒方法和白盒方法 v 黑盒測試方法黑盒測試方法（Blake-box Testing），是把程序看作一個(gè)不能打開的黑盒子，不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，而是考察數(shù)據(jù)的輸入、條件限制和數(shù)據(jù)輸出，完成測試 v 白盒測試方法白盒測試方法（White-box Testing），也稱結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動(dòng)測試。白盒測試方法是根據(jù)模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解，基于內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，針對程序語句、路徑、變量狀態(tài)等來進(jìn)行測試，檢驗(yàn)程序中的各個(gè)分支條件是否得到滿足、每條執(zhí)行路徑是否按預(yù)定要求正確的工作。 軟件工程方法黑盒測試黑盒測試 vs. 白盒測白盒測試試功能測試功能測試數(shù)據(jù)

18、驅(qū)動(dòng)（數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)（Data-driven）測試）測試結(jié)構(gòu)測試結(jié)構(gòu)測試邏輯驅(qū)動(dòng)（邏輯驅(qū)動(dòng)（Logic-driven）測試）測試 需求事件驅(qū)動(dòng)事件驅(qū)動(dòng)輸入輸入輸出輸出軟件工程方法方法方法黑盒測試方法黑盒測試方法白盒測試方法白盒測試方法等價(jià)類劃分邊界值分析因果圖 錯(cuò)誤推測法決策表方法正交試驗(yàn)法 語句覆蓋分支覆蓋條件覆蓋條件組合覆蓋循環(huán)覆蓋基本路徑測試軟件工程方法靜態(tài)測試靜態(tài)測試 和和 動(dòng)態(tài)測試動(dòng)態(tài)測試v 靜態(tài)測試靜態(tài)測試就是靜態(tài)分析，對模塊的源代碼進(jìn)行研讀，查找錯(cuò)誤或收集一些度量數(shù)據(jù)，并不需要對代碼進(jìn)行編譯和仿真運(yùn)行。靜態(tài)測試采用人工檢測和計(jì)算機(jī)輔助靜態(tài)分析手段進(jìn)行檢測 v 動(dòng)態(tài)測試動(dòng)態(tài)測試是通過觀察

19、代碼運(yùn)行時(shí)的動(dòng)作，來提供執(zhí)行跟蹤、時(shí)間分析，以及測試覆蓋度方面的信息。動(dòng)態(tài)測試通過真正運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。通過有效的測試用例，對應(yīng)的輸入/輸出關(guān)系來分析被測程序的運(yùn)行情況 軟件工程方法靜態(tài)測試靜態(tài)測試 vs. 動(dòng)態(tài)測試動(dòng)態(tài)測試主持人作者記錄員列席會(huì)議內(nèi)審員技術(shù)專家用戶代表非正式正式同行評審?fù)性u審 走查走查 評審會(huì)議評審會(huì)議運(yùn)行程序運(yùn)行程序軟件工程方法ALAC測試測試v ALAC（ Act-like-a-customer，象客戶那樣，象客戶那樣做做 ）測試是基于客戶使用產(chǎn)品的知識而進(jìn)行）測試是基于客戶使用產(chǎn)品的知識而進(jìn)行測試測試v 其出發(fā)點(diǎn)是著名的其出發(fā)點(diǎn)是著名的Pareto 80/20規(guī)律規(guī)律 軟件工程方法隨機(jī)測試隨機(jī)測試 v 可以作為熟悉新開發(fā)產(chǎn)品的功能特性，完善軟件測試可以作為熟悉新開發(fā)產(chǎn)品的功能特性，完善軟件測試用例，獲得一舉兩得的效果用例，獲得一舉兩得的效果v 為對計(jì)劃測試的補(bǔ)充，使測試人員不受已有測試用例為對計(jì)劃測試的補(bǔ)充，使測試人員不受已有測試用例的限制，無拘無束、思維活躍，能發(fā)現(xiàn)一些隱藏比較的限制，無拘無束、思維活躍，能發(fā)現(xiàn)一些隱藏比較深的缺陷深的缺陷軟件工程方法自動(dòng)化測試的特點(diǎn)自動(dòng)化測試的特點(diǎn)v 自動(dòng)運(yùn)行的速度快自動(dòng)運(yùn)行的速度快，是手工無法相比的。v 測試結(jié)果準(zhǔn)確測試結(jié)果準(zhǔn)確。例如搜索用時(shí)及時(shí)是0.33秒或0.24秒，系統(tǒng)都會(huì)發(fā)