第11講 軟件維護

1、軟件工程軟件工程 2022-1-25 Software Engineering 2022-1-25 2第第1111講講 軟件維護軟件維護Software Engineering第第1111章章 軟件維護軟件維護2022-1-25 311.1 11.1 軟件維護概述軟件維護概述11.1.1 11.1.1 軟件維護的定義軟件維護的定義軟件維護（軟件維護（Software MaintenanceSoftware Maintenance）是指軟件在使用過程）是指軟件在使用過程中，為了改正錯誤或者滿足用戶新的需求而修改軟件的過中，為了改正錯誤或者滿足用戶新的需求而修改軟件的過程。程。引起維護的原因很多，

2、以下因素是引起軟件維護的主要原引起維護的原因很多，以下因素是引起軟件維護的主要原因：因：(1)(1)軟件在使用過程中暴露出來的一些潛在的程序錯誤或設軟件在使用過程中暴露出來的一些潛在的程序錯誤或設計缺陷；計缺陷；(2)(2)運行環(huán)境（軟硬件、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫等）發(fā)生變化，導致運行環(huán)境（軟硬件、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫等）發(fā)生變化，導致軟件不適應；軟件不適應；(3)(3)用戶提出新的功能或性能有要求。用戶提出新的功能或性能有要求。11.1.2 11.1.2 軟件維護的類型軟件維護的類型1.1.修正性維護。修正性維護。軟件在運行過程中暴露出開發(fā)中隱藏的軟件在運行過程中暴露出開發(fā)中隱藏的問題，這時就需要對軟件進行維

3、護，這一類診斷和改正問題，這時就需要對軟件進行維護，這一類診斷和改正錯誤的維護稱為修正性維護。錯誤的維護稱為修正性維護。 2.2.適應性維護。適應性維護。為了適應新的軟硬件環(huán)境變化而進行修為了適應新的軟硬件環(huán)境變化而進行修改的活動，稱為適應性維護。改的活動，稱為適應性維護。 3.3.完善性維護。完善性維護。為了改善、加強系統(tǒng)的功能和性能，以為了改善、加強系統(tǒng)的功能和性能，以滿足用戶新的要求，這樣的維護稱為完善性維護。滿足用戶新的要求，這樣的維護稱為完善性維護。4.4.預防性維護。預防性維護。為了給未來軟件的改進提供更好的基礎為了給未來軟件的改進提供更好的基礎或改善軟件未來的可維護性或可靠性而做

4、出的修改，稱或改善軟件未來的可維護性或可靠性而做出的修改，稱為預防性維護。為預防性維護。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.1 11.1 軟件維護概述軟件維護概述在軟件運行的在軟件運行的初期修正性維護的工作量較大初期修正性維護的工作量較大。隨著。隨著錯誤發(fā)生率的逐漸降低，軟件運行趨于穩(wěn)定，就進錯誤發(fā)生率的逐漸降低，軟件運行趨于穩(wěn)定，就進入了正常使用期。然而，由于改造的要求，適應性入了正常使用期。然而，由于改造的要求，適應性維護和完善性維護的工作量逐步增加，在維護過程維護和完善性維護的工作量逐步增加，在維護過程中又會引入新的錯誤，從而加重了維護的工作量。中又會引入新的錯誤，從而加重了維護的工

5、作量。實踐表明，在幾種維護活動中，實踐表明，在幾種維護活動中，完善性維護所占的完善性維護所占的比重最大，比重最大，即大部分維護工作是為了改善和加強軟即大部分維護工作是為了改善和加強軟件的功能和性能，而不是糾錯。用戶要求擴充、加件的功能和性能，而不是糾錯。用戶要求擴充、加強軟件功能、性能的維護活動約占整個維護工作量強軟件功能、性能的維護活動約占整個維護工作量的的5050。維護在軟件生存周期中占用的時間最長，約占維護在軟件生存周期中占用的時間最長，約占70%70%。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.1 11.1 軟件維護概述軟件維護概述第第1111章章 軟件維護軟件維護11.1 11.1 軟

6、件維護概述軟件維護概述（1 1）系統(tǒng)規(guī)模的大?。唬┫到y(tǒng)規(guī)模的大??；（2 2）程序設計語言；）程序設計語言；（3 3）系統(tǒng)的年齡；）系統(tǒng)的年齡；（4 4）軟件開發(fā)技術；）軟件開發(fā)技術；（5 5）數(shù)據(jù)庫技術；）數(shù)據(jù)庫技術；（6 6）文檔質(zhì)量；）文檔質(zhì)量；（7 7）其他因素。）其他因素。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.1 11.1 軟件維護概述軟件維護概述n11.1.4 11.1.4 造成軟件維護困難的因素造成軟件維護困難的因素（1 1）理解別人寫的程序比較困難；）理解別人寫的程序比較困難；（2 2）文檔資料不足或錯誤；）文檔資料不足或錯誤；（3 3）人員和時間的差異造成維護的困難；）人員和

7、時間的差異造成維護的困難；（4 4）軟件人員的流動性大；）軟件人員的流動性大；（5 5）維護工作不是一項吸引人的工作；）維護工作不是一項吸引人的工作；（6 6）追蹤軟件的建立過程非常困難，有時根本做）追蹤軟件的建立過程非常困難，有時根本做不到。不到。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.1 11.1 軟件維護概述軟件維護概述 11.1.5 11.1.5 結構化維護與非結構化維護結構化維護與非結構化維護結構化維護與非結構化維護的區(qū)別主要是結構化維護與非結構化維護的區(qū)別主要是的區(qū)別。的區(qū)別。n（1 1）結構化維護）結構化維護n存在完整的軟件系列文檔，維護任務從分析設計文存在完整的軟件系列文檔，維

8、護任務從分析設計文件開始，確定軟件的重要結構特性、功能特性和接口件開始，確定軟件的重要結構特性、功能特性和接口特性，確定修改或校正可能產(chǎn)生的影響，并且計劃采特性，確定修改或校正可能產(chǎn)生的影響，并且計劃采用何種維護處理方法，修改設計并進行復審，編制出用何種維護處理方法，修改設計并進行復審，編制出新的源程序，利用文檔中的信息進行回歸測試，然后新的源程序，利用文檔中的信息進行回歸測試，然后重新交付軟件。這種維護過程就叫做重新交付軟件。這種維護過程就叫做“結構化維護結構化維護”。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.1 11.1 軟件維護概述軟件維護概述n（2 2）非結構化維護）非結構化維護n非結構

9、化維護無說明性文檔或者文檔資料太少非結構化維護無說明性文檔或者文檔資料太少。由于沒有采用定義良好的軟件項目管理過程來開由于沒有采用定義良好的軟件項目管理過程來開發(fā)軟件，由軟件項目管理缺陷導致的維護叫發(fā)軟件，由軟件項目管理缺陷導致的維護叫“非非結構化維護結構化維護”，這會使軟件維護付出較高的代價。，這會使軟件維護付出較高的代價。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.1 11.1 軟件維護概述軟件維護概述維護要求評價設計計劃途徑修改設計重編程序閱讀源代碼定位錯誤重編程序交付使用是否結構化回歸測試回歸測試第第1111章章 軟件維護軟件維護結構化維護和結構化維護和非結構化維護非結構化維護是否11.1

10、 11.1 軟件維護概述軟件維護概述第第1111章章 軟件維護軟件維護11.2 11.2 軟件維護策略軟件維護策略第第1111章章 軟件維護軟件維護11.2 11.2 軟件維護策略軟件維護策略第第1111章章 軟件維護軟件維護11.3 11.3 軟件維護成本軟件維護成本第第1111章章 軟件維護軟件維護11.3 11.3 軟件維護成本軟件維護成本第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施n為了有效地進行軟件維護，應事先做好軟為了有效地進行軟件維護，應事先做好軟件維護的組織工作。首先需要建立維護的件維護的組織工作。首先需要建立維護的機構；提出維護申請報告及

11、問題評價的過機構；提出維護申請報告及問題評價的過程；為每一個維護申請規(guī)定標準的處理步程；為每一個維護申請規(guī)定標準的處理步驟；還必須建立維護活動的登記制度以及驟；還必須建立維護活動的登記制度以及制定評價和評審的標準。制定評價和評審的標準。第第1111章章 軟件維護軟件維護1.1.軟件維護機構軟件維護機構維護管理員維護配置員維護負責人維護小組1維護負責人維護小組3維護負責人維護小組n維護負責人維護小組2系統(tǒng)監(jiān)督員 軟件維護的組織結構軟件維護的組織結構第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施軟件維護機構由維護管理員、系統(tǒng)監(jiān)督員、維護配置員軟件維護機構由維護管

12、理員、系統(tǒng)監(jiān)督員、維護配置員和維護負責人組成。和維護負責人組成。n用戶將維護申請?zhí)峤唤o維護管理員，維護管理員把申請交用戶將維護申請?zhí)峤唤o維護管理員，維護管理員把申請交給系統(tǒng)監(jiān)督員去評價。系統(tǒng)監(jiān)督員是一位技術人員，他必給系統(tǒng)監(jiān)督員去評價。系統(tǒng)監(jiān)督員是一位技術人員，他必須熟悉軟件產(chǎn)品。一旦做出評價，由修改負責人確定如何須熟悉軟件產(chǎn)品。一旦做出評價，由修改負責人確定如何進行修改。維護人員對程序進行修改的過程中，由配置管進行修改。維護人員對程序進行修改的過程中，由配置管理員嚴格把關，控制修改的范圍，對軟件配置進行審計。理員嚴格把關，控制修改的范圍，對軟件配置進行審計。n維護管理員、系統(tǒng)監(jiān)督員、修改負責

13、人等，均代表維護工維護管理員、系統(tǒng)監(jiān)督員、修改負責人等，均代表維護工作的某個職責范圍。修改負責人、維護管理員可以是指定作的某個職責范圍。修改負責人、維護管理員可以是指定的某個人，也可以是一個包括管理人員、高級技術人員在的某個人，也可以是一個包括管理人員、高級技術人員在內(nèi)的小組。系統(tǒng)監(jiān)督員可以有其他職責，但應具體分管某內(nèi)的小組。系統(tǒng)監(jiān)督員可以有其他職責，但應具體分管某一個軟件包。一個軟件包。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施2.2.軟件維護報告軟件維護報告n軟件維護報告包括維護申請報告和軟件修改報告。軟件維護報告包括維護申請報告和軟件修改報告。n維

14、護申請報告維護申請報告(MRR(MRR，Maintenance Request Maintenance Request Report)Report)，也稱軟件問題報告，由申請維護的用，也稱軟件問題報告，由申請維護的用戶填寫。維護申請報告是軟件組織外部提交的文戶填寫。維護申請報告是軟件組織外部提交的文檔，它是維護工作的基礎。檔，它是維護工作的基礎。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施軟件組織內(nèi)部應相應地做出軟件修改報告軟件組織內(nèi)部應相應地做出軟件修改報告(SCR(SCR，Software Change Report)Software Change R

15、eport)，報告中應指明：，報告中應指明：(1) (1) 所需修改變動的類型；所需修改變動的類型；(2) (2) 申請修改的優(yōu)先級；申請修改的優(yōu)先級；(3) (3) 為滿足維護申請所需的工作量；為滿足維護申請所需的工作量；(4) (4) 預計修改后的狀況。預計修改后的狀況。軟件修改報告應提交修改負責人，經(jīng)批準后才能進軟件修改報告應提交修改負責人，經(jīng)批準后才能進一步安排維護工作。一步安排維護工作。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施n3.3.軟件維護工作流程軟件維護工

16、作流程用戶提出維護申請用戶提出維護申請維護人員確定更改要求維護人員確定更改要求判明維護類型判明維護類型評價錯誤嚴重程度和優(yōu)先級評價錯誤嚴重程度和優(yōu)先級進行問題分析進行問題分析實施維護實施維護維護后的測試維護后的測試維護評審維護評審交付使用交付使用11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施第第1111章章 軟件維護軟件維護軟件維護工作流程軟件維護工作流程第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施計算機確認：用計算機對修改的程序進行確認計算機確認：用計算機對修改的程序進行確認測試。比如確認測試順序，先測試修改的部分，測試。比如確認測試順序，先測試修改的

17、部分，再測試沒有修改的部分，然后集成起來測試，這再測試沒有修改的部分，然后集成起來測試，這種測試稱回歸測試。充分利用軟件工具幫助測試，種測試稱回歸測試。充分利用軟件工具幫助測試，并邀請用戶參與測試。并邀請用戶參與測試。文檔驗收：維護主管部門要檢驗文檔是否完備，文檔驗收：維護主管部門要檢驗文檔是否完備，更新測試用例及結果是否記載，軟件配置是否有更新測試用例及結果是否記載，軟件配置是否有了副本，維護的工序和責任是否已確定，確認無了副本，維護的工序和責任是否已確定，確認無誤之后才交付給用戶使用。誤之后才交付給用戶使用。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施

18、第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施n5.5.編寫維護檔案記錄編寫維護檔案記錄第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施n6.6.維護評價維護評價每次程序運行時的平均出錯次數(shù)；每次程序運行時的平均出錯次數(shù)；花費在每類維護上的總花費在每類維護上的總“人時人時”數(shù)；數(shù)；每個程序、每種語言、每種維護類型的程序平均修改次數(shù)；每個程序、每種語言、每種維護類型的程序平均修改次數(shù)；因為維護增加或刪除每個源程序語句所花費的平均因為維護增加或刪除

19、每個源程序語句所花費的平均“人時人時”數(shù)；數(shù)；用于每種語言的平均用于每種語言的平均“人時人時”數(shù)；數(shù)；維護申請報告的平均處理時間；維護申請報告的平均處理時間；各類維護申請的百分比。各類維護申請的百分比。這七種度量值提供了定量的數(shù)據(jù)，據(jù)此可對開發(fā)技術、語這七種度量值提供了定量的數(shù)據(jù)，據(jù)此可對開發(fā)技術、語言選擇、維護工作計劃、資源分配以及其他許多方面做出言選擇、維護工作計劃、資源分配以及其他許多方面做出判定。判定。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.4 11.4 軟件維護的實施軟件維護的實施11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性n軟件的可維護性定義為：為了糾正軟件系統(tǒng)出軟件的可維護性

20、定義為：為了糾正軟件系統(tǒng)出現(xiàn)的錯誤和缺陷現(xiàn)的錯誤和缺陷, ,以及滿足用戶新的要求以及滿足用戶新的要求, , 軟件軟件能夠被理解、被校正、被修改或被改善的難易能夠被理解、被校正、被修改或被改善的難易程度。程度。n可維護性不但與采用的分析設計方法和開發(fā)人可維護性不但與采用的分析設計方法和開發(fā)人員的技術熟練程度有關，更重要的是與軟件項員的技術熟練程度有關，更重要的是與軟件項目的管理技術關系密切。軟件的可維護性成為目的管理技術關系密切。軟件的可維護性成為軟件開發(fā)各個階段的關鍵目標。軟件開發(fā)各個階段的關鍵目標。第第1111章章 軟件維護軟件維護n11.5.1 11.5.1 影響軟件可維護性的因素影響軟件

21、可維護性的因素軟件的可維護性除了與開發(fā)方法有關的因素之外，軟件的可維護性除了與開發(fā)方法有關的因素之外，以下因素會對可維護性有重要影響：以下因素會對可維護性有重要影響：（1 1）軟件設計人員是否受過嚴格的規(guī)范化工作培）軟件設計人員是否受過嚴格的規(guī)范化工作培訓；訓；（2 2）是否采用主流的編程語言；）是否采用主流的編程語言；（3 3）是否采用主流的操作系統(tǒng)；）是否采用主流的操作系統(tǒng)；（4 4）是否采用標準化的文檔資料結構和文檔形成）是否采用標準化的文檔資料結構和文檔形成機制；機制；（5 5）是否保存了規(guī)范化的測試資料。）是否保存了規(guī)范化的測試資料。11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第

22、第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5.2 11.5.2 軟件可維護性的度量軟件可維護性的度量n1. 可理解性可理解性11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護n2.可靠性可靠性11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護 度量可靠性的方法：度量可靠性的方法：11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護n3. 可測試

23、性可測試性11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護n5.5.可移植性可移植性11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維

24、護軟件維護6.6.效率效率。：11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護7.7.可使用性可使用性11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護在各類維護中的側重點在各類維護中的側重點11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護。n8.8.間

25、接度量可維護性的方法間接度量可維護性的方法(1)(1)了解問題的時間；了解問題的時間； (2)(2)行政管理拖延的時間；行政管理拖延的時間； (3)(3)收集維護工具的時間；收集維護工具的時間； (4)(4)分析問題的時間；分析問題的時間； (5)(5)改變規(guī)格說明的時間；改變規(guī)格說明的時間； (6)(6)具體的改錯或修改的時間；具體的改錯或修改的時間； (7)(7)局部測試時間；局部測試時間； (8)(8)整體測試時間；整體測試時間； (9)(9)維護重審時間；維護重審時間； (10)(10)總體恢復時間。總體恢復時間。11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維

26、護軟件維護n11.5.3 11.5.3 提高軟件可維護性的方法提高軟件可維護性的方法建立明確的軟件質(zhì)量目標和優(yōu)先級；建立明確的軟件質(zhì)量目標和優(yōu)先級；使用提高軟件質(zhì)量的技術和工具；使用提高軟件質(zhì)量的技術和工具；進行明確的質(zhì)量保證審查；進行明確的質(zhì)量保證審查；選擇可維護的程序設計語言；選擇可維護的程序設計語言；改進程序的文檔。改進程序的文檔。第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性 1.建立明確的軟件質(zhì)量目標和優(yōu)先級建立明確的軟件質(zhì)量目標和優(yōu)先級第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件

27、維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性2.使用提高軟件質(zhì)量的技術和工具使用提高軟件質(zhì)量的技術和工具第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性3.進行明確的質(zhì)量保證審查進行明確的質(zhì)量保證審查第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性（1）在檢查點進行復審）在檢查點進行復審第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件

28、的可維護性軟件開發(fā)期間各個檢查點的檢查重點軟件開發(fā)期間各個檢查點的檢查重點第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性n（2）驗收檢查）驗收檢查第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第11

29、11章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性(3)(3)周期性地維護審查周期性地維護審查第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性(4)(4)對軟件包進行檢查對軟件包進行檢查第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性4.4.選擇可維護的程序設計語言選擇可維護的程序設計語言第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性5.5.改進程序的文檔改進程序的文檔第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性第第1111章章 軟件維護軟件維護11.5 11.5 軟件的可維護性軟件的可維護性11.6 11.6 軟件維護的副作用軟件維護的副作用軟件維護的副作用是指由于修改軟件而造軟件維護的副作用是指由于修改軟件而造成的錯誤或發(fā)生其他不希望發(fā)生的情況。成的錯誤或發(fā)生