軟工程08維護

1、張康立 email:可行性研究可行性研究需求分析需求分析概要設計概要設計詳細設計詳細設計實實 現(xiàn)現(xiàn)集成測試集成測試確認測試確認測試使用與維護使用與維護退役退役軟件定義軟件定義軟件開發(fā)軟件開發(fā)軟件使用軟件使用與維護與維護f 軟件維護軟件維護主要任務是在主要任務是在軟件使用軟件使用/維護階段，維護階段，為了改正錯誤或滿足新的需要而修改軟件為了改正錯誤或滿足新的需要而修改軟件n大型軟件的維護成本高達開發(fā)成本的4倍左右n目前國外許多軟件開發(fā)組織把60以上的人力用于維護已有的軟件n而且隨著軟件數(shù)量增多和使用壽命延長，這個百分比還在持續(xù)上升n第8章：“維護” 軟件維護的定義 軟件維護的特點 軟件維護過程

2、軟件的可維護性 預防性維護q：什么是維護？：什么是維護？a：在軟件已經(jīng)交付使用之后，為了改正錯誤或滿：在軟件已經(jīng)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。足新的需要而修改軟件的過程。q：維護做什么？：維護做什么？a: 診斷和改正錯誤診斷和改正錯誤 改正性維護改正性維護(corrective maintenance),約占全部維護活動的約占全部維護活動的 1720%； 為了和變化了的環(huán)境（如軟為了和變化了的環(huán)境（如軟硬件升級、新硬件升級、新數(shù)據(jù)庫等）適當?shù)嘏浜隙薷能浖?shù)據(jù)庫等）適當?shù)嘏浜隙薷能浖?適應性適應性維護維護(adaptive maintenance)，約占全部維護活

3、，約占全部維護活動的動的1825%；為了增加新功能，修改已有功能，改造界面，為了增加新功能，修改已有功能，改造界面，增加增加help等，而修改軟件等，而修改軟件 完善性維護完善性維護（perfective maintenance),約占全部維護約占全部維護活動的活動的5066% ； 為了改進未來的可維護性或可靠性，或為了給為了改進未來的可維護性或可靠性，或為了給未來的改進奠定更好的基礎而修改軟件未來的改進奠定更好的基礎而修改軟件 預防性維護預防性維護(preventive maintenance)，與，與其它維護活動共占總維護的其它維護活動共占總維護的4%左右。左右。注：注： 一般維護的工作量

4、占生存周期一般維護的工作量占生存周期70%以上，維以上，維護成本約為開發(fā)成本的護成本約為開發(fā)成本的4倍倍(80 - 20 rule)； 文檔維護與代碼維護同樣重要。文檔維護與代碼維護同樣重要。 n第8章：“維護” 軟件維護的定義 軟件維護的特點 軟件維護過程 軟件的可維護行 預防性維護軟件結構、系統(tǒng)接口、軟件結構、系統(tǒng)接口、約束條件約束條件？不知道！不知道！1 1、結構化維護與非、結構化維護與非結構化維護的對比結構化維護的對比維護要求維護要求軟件配置軟件配置只有代碼只有代碼評價代碼評價代碼重編程序重編程序復復 查查完整配置完整配置評價設計文檔評價設計文檔估計改動影響，計劃實施途徑估計改動影響，

5、計劃實施途徑修改設計修改設計重編程序重編程序復復 查查交付使用交付使用軟件維護的特點軟件維護的特點2、維護的代價、維護的代價 有形代價：費用已上升至總預算的有形代價：費用已上升至總預算的80%； 無形代價：無形代價： 占用資源以致延誤開發(fā)；占用資源以致延誤開發(fā)； 修改不及時引起用戶不滿修改不及時引起用戶不滿 ； 維護引入新錯誤，降低了軟件質量，等等。維護引入新錯誤，降低了軟件質量，等等。 維護工作量的經(jīng)驗模型：維護工作量的經(jīng)驗模型：軟件維護的特點軟件維護的特點m = p + k ec-d其中：其中：m = 維護用的總工作量維護用的總工作量; p = 生產(chǎn)性工作量生產(chǎn)性工作量 (e.g. 分析分

6、析, 評估評估, 設計設計, 編碼編碼, and 測試測試); k = 經(jīng)驗常數(shù)經(jīng)驗常數(shù) ; c = 復雜度復雜度 ( 主要來自缺乏結構化設計和必要的文檔主要來自缺乏結構化設計和必要的文檔) d = 維護人員對軟件的熟悉程度維護人員對軟件的熟悉程度.35%40%40%60%70%80%80%90%2000年年1990年年1980年年1970年年軟件維護的特點軟件維護的特點n軟件維護的費用逐年上升3、維護的問題、維護的問題2. 維護的特點維護的特點別人的程序很難讀懂別人的程序很難讀懂 說明性文檔不可缺少說明性文檔不可缺少!文檔與代碼不一致文檔與代碼不一致那是給誰看呢？那是給誰看呢？開發(fā)人員往往不

7、參加維護開發(fā)人員往往不參加維護 工資不一樣嘛！工資不一樣嘛！大多數(shù)軟件在設計時沒有考慮將來的修改大多數(shù)軟件在設計時沒有考慮將來的修改所以不所以不是人人是人人能發(fā)財能發(fā)財軟件工程軟件工程的思想至少部分地解決了與維護有的思想至少部分地解決了與維護有關的每一個問題。關的每一個問題。n第8章：“維護” 軟件維護的定義 軟件維護的特點 軟件維護過程 軟件的可維護行 預防性維護n軟件維護過程n本質上是修改和壓縮了的軟件定義和開發(fā)過程n有效的維護需要n建立一個維護組織n確定報告和評價的過程n為每個維護要求規(guī)定一個標準化的事件序列n建立一個適用于維護活動的記錄保管過程，并且規(guī)定復審標準1、建立維護組織、建立維

8、護組織(maintenance team)： 在維護活動開始之前就明確維護責在維護活動開始之前就明確維護責任是十分必要的，這樣可以大大減少維任是十分必要的，這樣可以大大減少維護過程中可能出現(xiàn)的混亂護過程中可能出現(xiàn)的混亂要要求求維維護護維護管理員維護管理員系系統(tǒng)統(tǒng)管管理理員員客戶要求客戶要求任務評價任務評價任務評價任務評價變變化化授授權權人人 錢太少錢太少不干！不干！軟件維護過程軟件維護過程2、維護報告、維護報告 維護申請報告維護申請報告(maintenance request form) 由用戶填寫的外部文件，提供錯誤情況說明由用戶填寫的外部文件，提供錯誤情況說明（輸入數(shù)據(jù)，錯誤清單等），或修

9、改說明書等。（輸入數(shù)據(jù)，錯誤清單等），或修改說明書等。 軟件修改報告軟件修改報告(software change report) 與與mrf相應的內(nèi)部文件，要求說明：相應的內(nèi)部文件，要求說明： 所需修改變動的性質；所需修改變動的性質； 申請修改的優(yōu)先級；申請修改的優(yōu)先級； 為滿足某個維護申請報告，所需的工作量；為滿足某個維護申請報告，所需的工作量； 預計修改后的狀況。預計修改后的狀況。軟件軟件 維護過程維護過程用戶用戶類型類型維護要求維護要求估計估計錯誤嚴重錯誤嚴重程度程度改錯改錯計劃計劃改正改正進度進度不嚴重不嚴重錯誤改正目錄錯誤改正目錄分析分析問題問題嚴重嚴重維護維護任務任務分分配配的的人

10、人員員復審復審修改后的修改后的軟件配置軟件配置評價評價優(yōu)先度優(yōu)先度開始開始分析分析開發(fā)目錄開發(fā)目錄完完善善適適應應低低高高分配的人員分配的人員復審后供使用復審后供使用的軟件配置的軟件配置軟件維護過程軟件維護過程3、維護的事件流、維護的事件流4、保存維護記錄、保存維護記錄 先要確定哪些數(shù)據(jù)是值得記錄，下述內(nèi)容：先要確定哪些數(shù)據(jù)是值得記錄，下述內(nèi)容：n程序程序標識；源語句數(shù)目；機器指令條數(shù)；標識；源語句數(shù)目；機器指令條數(shù)；n使用的程序設計語言；程序安裝日期；使用的程序設計語言；程序安裝日期；n從安裝以來程序運行的次數(shù)、失效的次數(shù)；從安裝以來程序運行的次數(shù)、失效的次數(shù)；n程序變動的層次和標識；程序變

11、動的層次和標識；n因程序變動而增加的源語句數(shù)、刪除的源語句數(shù)；因程序變動而增加的源語句數(shù)、刪除的源語句數(shù)；n每個改動耗費的人每個改動耗費的人時數(shù)；時數(shù)；n修改程序的日期；軟件工程師的名字；修改程序的日期；軟件工程師的名字；n維護要求表的標識；維護類型；維護開始和結束日期；維護要求表的標識；維護類型；維護開始和結束日期；n累計用于維護的人時數(shù)；累計用于維護的人時數(shù)；n與完成的維護相聯(lián)系的純效益與完成的維護相聯(lián)系的純效益 。軟件維護過程軟件維護過程5 評價維護活動評價維護活動 可以對維護工作從以下幾個方面進行度量?？梢詫S護工作從以下幾個方面進行度量。n每次程序運行平均失效的次數(shù)；每次程序運行平均

12、失效的次數(shù)；n用于每類維護活動的總人時數(shù)；用于每類維護活動的總人時數(shù)；n平均每個程序、每種語言、每種維護類型所做的平均每個程序、每種語言、每種維護類型所做的程序變動數(shù)；程序變動數(shù)；n維護過程中增加或刪除一個源語句平均花費的維護過程中增加或刪除一個源語句平均花費的人人時數(shù)；時數(shù)；n維護每種語言源程序花費的人時數(shù)；維護每種語言源程序花費的人時數(shù)；n一張維護申請表的平均周轉時間；一張維護申請表的平均周轉時間；n不同維護類型所占的百分比。不同維護類型所占的百分比。軟件維護過程軟件維護過程n第8章：“維護” 軟件維護的定義 軟件維護的特點 軟件維護過程 軟件的可維護性 預防性維護 軟件可維護性可定性地定

13、義為：維護人員軟件可維護性可定性地定義為：維護人員理解、改正、改動和改進這個軟件的難易程度。理解、改正、改動和改進這個軟件的難易程度。1、用于衡量可維護性的軟件特性：、用于衡量可維護性的軟件特性： 可理解性可理解性(understandability) 是指由是指由文檔代碼文檔代碼理解理解功能運行功能運行的容易程度。對的容易程度。對外又稱外又稱 user friendliness. 好程序的特征好程序的特征：模塊化、結構化、代碼與設計：模塊化、結構化、代碼與設計風格一致，高級語言實現(xiàn)。風格一致，高級語言實現(xiàn)。 度量方法度量方法：90 - 10 test 讀源程序讀源程序10分分鐘，能否默寫出鐘

14、，能否默寫出90%？可測試性可測試性(testability) 是指論證程序正確性的容易程度。是指論證程序正確性的容易程度。 好程序的特征：可理解、可靠、簡單。好程序的特征：可理解、可靠、簡單。 度量方法度量方法：程序復雜度：程序復雜度軟件的可維護性軟件的可維護性 可修改性可修改性(reparability) 是指程序容易修改的程度。是指程序容易修改的程度。 好程序的特征好程序的特征：可理解、簡單、通用。：可理解、簡單、通用。 度量方法度量方法： 可移植性可移植性(portability) 是指程序被移到一個新環(huán)境的容易程度。是指程序被移到一個新環(huán)境的容易程度。 好程序的特征：結構好，不特別依

15、賴于某一具好程序的特征：結構好，不特別依賴于某一具體的計算機或操作系統(tǒng)。體的計算機或操作系統(tǒng)。cad 其中：其中：d = 修改難度；修改難度； a = 要修改模塊的復雜度要修改模塊的復雜度 c = 所有模塊的平均復雜度。所有模塊的平均復雜度。 d 1表示修改很困難。表示修改很困難。 可靠性可靠性軟件的可維護性軟件的可維護性 可使用性可使用性 效率效率(efficiency) 是指程序能執(zhí)行預定功能，而又不浪費機器資源是指程序能執(zhí)行預定功能，而又不浪費機器資源（包括內(nèi)存、外存、通道容量、執(zhí)行時間等等）（包括內(nèi)存、外存、通道容量、執(zhí)行時間等等）的程度。的程度。軟件的可維護性軟件的可維護性2、文檔、

16、文檔 影響可維護性的決定因素，影響可維護性的決定因素，比代碼更重要。比代碼更重要。 用戶文檔：用戶文檔： 功能描述功能描述 說明系統(tǒng)能做什么；說明系統(tǒng)能做什么； 安裝文檔安裝文檔 說明安裝系統(tǒng)的方法及適應特定說明安裝系統(tǒng)的方法及適應特定的硬件配置的方法；的硬件配置的方法； 使用手冊使用手冊 說明使用方法以及錯誤挽救方法；說明使用方法以及錯誤挽救方法；參考手冊參考手冊 詳盡描述用戶可使用的所有系統(tǒng)設詳盡描述用戶可使用的所有系統(tǒng)設施以及它們的使用方法；給出錯誤施以及它們的使用方法；給出錯誤信息注解表；信息注解表；操作員指南（如果需要有系統(tǒng)操作員的話）操作員指南（如果需要有系統(tǒng)操作員的話） 說明操作員處理使用中出現(xiàn)的各種情況的方法。說明操作員處理使用中出現(xiàn)的各種情況的方法。系統(tǒng)文檔：即軟件生產(chǎn)過程中每一步產(chǎn)生的文檔。系統(tǒng)文檔：即軟件生產(chǎn)過程中每一步產(chǎn)生的文檔。軟件的可維護性軟件的可維護性分析分析設計設計編碼編碼測試測試驗收驗收配置配置復審復審可靠性可靠性可移植性可移植性可用性可用性可理解性可理解性可修改性可修改性可測試性可測試性可理解性可理解性可修改性可修改性可移植性可移植性效率效率可靠性可靠性效率效率完整性完整性一致性一致性可理解性可理解性各階段復審重點：各階段復審重