軟件工程導(dǎo)論復(fù)習(xí)

1、軟件工程導(dǎo)論 - 信計(jì)13-1 韓慧珊第一章 軟件工程學(xué)概述1、軟件危機(jī)軟件危機(jī)：是指在計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。軟件危機(jī)包含下述兩個(gè)方面的問(wèn)題：1.如何開(kāi)發(fā)軟件，以滿足對(duì)軟件日益增長(zhǎng)的需求。 2.如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。2、軟件工程及軟件工程的特性1.軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造。2.軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性。3.軟件經(jīng)常變化。4.開(kāi)發(fā)軟件的效率非常重要。5.和諧地合作是開(kāi)發(fā)軟件的關(guān)鍵。6.軟件必須有效地支持它的用戶。7.在軟件工程領(lǐng)域中通常由具有一種文化背景的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品。 3、軟件工程的基本原理1.用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管

2、理。2.堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審。3.實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制4.采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)。5.結(jié)構(gòu)應(yīng)能清楚的審查。6.開(kāi)發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精。7.承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。 4、軟件工程方法學(xué) 包含3個(gè)要素：方法、工具和過(guò)程。使用最廣泛的分別是傳統(tǒng)方法學(xué)和面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)。5、軟件生存周期3個(gè)時(shí)期：軟件定義、軟件開(kāi)發(fā)和運(yùn)行維護(hù)。軟件定義：?jiǎn)栴}定義、可行性研究和需求分析。開(kāi)發(fā)時(shí)期：總體設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，編碼和單元測(cè)試，綜合測(cè)試。前兩個(gè)階段稱為系統(tǒng)設(shè)計(jì)，后 兩個(gè)稱為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。維護(hù)時(shí)期的主要任務(wù)是使軟件持久的滿足用戶的需求。6、瀑布模型模型嚴(yán)格按照軟件生存周期各個(gè)階段來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，上一階段的輸出即是下一階段的輸

3、入，并強(qiáng)調(diào)每一階段的嚴(yán)格性。它規(guī)定了各階段的任務(wù)和應(yīng)提交的成果及文檔，每一階段的任務(wù)完成后，都必須對(duì)其階段性產(chǎn)品（主要是文檔）進(jìn)行評(píng)審，通過(guò)后才能開(kāi)始下一階段的工作。因此，它是一種以文檔作為驅(qū)動(dòng)的模型。 瀑布模型特點(diǎn)：1.階段間具有順序性和依賴性。 2.推遲實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)。3.質(zhì)量保證的觀點(diǎn)。（以下看一下） 快速原型：是快速建立起來(lái)的可以在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序，它所能完成的功能往往是最終產(chǎn)品能完成功能的一個(gè)子集。 增量模型：它分批地逐步向用戶提交產(chǎn)品，整個(gè)軟件產(chǎn)品被分解成許多個(gè)增量構(gòu)件，開(kāi)發(fā)人員一個(gè)構(gòu)件一個(gè)構(gòu)件地向用戶提交產(chǎn)品。 螺旋模型：基本思想是使用原型及其他方法來(lái)盡量降低風(fēng)險(xiǎn)。理解這種模型的一

4、個(gè)簡(jiǎn)單方法，是把它看作在每個(gè)階段之前都增加了風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程的快速原型模型。（使用于內(nèi)部開(kāi)發(fā)的大規(guī)模軟件項(xiàng)目） 噴泉模型：是典型的面向?qū)ο蟮能浖^(guò)程模型之一。第二章 可行性研究1、可行性研究的任務(wù) 主要任務(wù); 可行性研究的3個(gè)方面; 1：首先需要進(jìn)一步分析和澄清問(wèn)題定義。 2：在澄清了問(wèn)題之后分析員應(yīng)該導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型，然后從系統(tǒng)邏輯模型出發(fā)，探索若干種可選擇的主要解法即系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。 一般說(shuō)來(lái)，至少應(yīng)該從下述3個(gè)方面研究每種解法的可行性：1）技術(shù)可行性 2）經(jīng)濟(jì)可行性 3）操作可行性 3：分析員應(yīng)該為每個(gè)可行的解法制定一個(gè)粗略的實(shí)現(xiàn)進(jìn)度。2、 可行性研究的步驟1. 復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)。2.研究

5、目前正在使用的系統(tǒng)3.導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯模型4.進(jìn)一步定義問(wèn)題 5.導(dǎo)出和評(píng)價(jià)供選擇的解法 6.推薦行動(dòng)方針 7.草擬開(kāi)發(fā)計(jì)劃 8.書(shū)寫(xiě)文檔提交審查3、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。4、數(shù)據(jù)流圖是一種圖形化技術(shù)，它描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動(dòng)到輸出的過(guò)程中所經(jīng)受的變換。在數(shù)據(jù)流圖中沒(méi)有任何具體的物理部件，它只是描繪數(shù)據(jù)在軟件中流動(dòng)和被處理的邏輯過(guò)程。數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示，容易理解。5、數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典：是關(guān)于數(shù)據(jù)的信息的集合，也就是對(duì)數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合。 數(shù)據(jù)字典的作用：在軟件分析和設(shè)計(jì)的過(guò)程中給人提供關(guān)于數(shù)據(jù)的描述信息。6、成本效益分析 1

6、 .貨幣的時(shí)間價(jià)值設(shè)年利率i，現(xiàn)存p元，n年后得到的錢(qián)：N年后收入F元，這些錢(qián)現(xiàn)在價(jià)值：2 投資回收期：就是累積的經(jīng)濟(jì)效益等于最初投資所需要的時(shí)間。3 純收入：就是在整個(gè)生命周期之內(nèi)系統(tǒng)的累積經(jīng)濟(jì)效益（折合成現(xiàn)在值）與投資之差。4 投資回收率： 第三章 需求分析1、需求分析的任務(wù)1 確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求 ，2 分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求，3 導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型，4 修正系統(tǒng)開(kāi)發(fā)計(jì)劃2、與用戶溝通獲取需求的方法1 訪談，2 面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精，3 簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)，4 快速建立軟件原型3、實(shí)體-了解圖P 64 圖3,。24、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖定義：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖通過(guò)描繪系統(tǒng)的狀態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件，

7、來(lái)表示系統(tǒng)的行為。此外，狀態(tài)圖還指明了作為特定事件的結(jié)果系統(tǒng)將做哪些動(dòng)作（例如處理數(shù)據(jù)）。4、層次方框圖（在需求分析階段使用）定義：層次方框圖用樹(shù)形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框秒回?cái)?shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)5、Warnier圖（在需求分析階段使用）Warnier圖用樹(shù)形結(jié)構(gòu)描繪信息，但是這種圖形工具比層次方框圖提供了更豐富的描繪手段，并且可以表明信息的邏輯組織。6、IPO圖（在需求分析階段使用）IPO圖是輸入，處理，輸出圖的簡(jiǎn)稱，能夠方便的描繪輸入數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的處理和暑促數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。7、驗(yàn)證軟件需求從以下四個(gè)方面驗(yàn)證：1，一致性 2，完整性 3，現(xiàn)實(shí)性 4，有效性第五章 總體設(shè)計(jì)（概要設(shè)計(jì)）1、總體設(shè)計(jì)

8、過(guò)程總體設(shè)計(jì)過(guò)程通常由兩個(gè)主要階段組成:系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，確定系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，確定軟件結(jié)構(gòu)。 典型的總體設(shè)計(jì)過(guò)程包括下述9個(gè)步驟：1.設(shè)想供選擇的方案 2.選取合理的方案 3.推薦最佳方案 4.功能分解 5.設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu) 6.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù) 7.制定測(cè)試計(jì)劃 8.書(shū)寫(xiě)文檔 9.審查和復(fù)審2、設(shè)計(jì)原理（模塊化、抽象、逐步求精、信息隱藏與局部化）1，模塊化：就是把程序劃分成獨(dú)立命名且可獨(dú)立訪問(wèn)的模塊，每個(gè)模塊完成一個(gè)子功能，把這些模塊集成起來(lái)夠成一個(gè)整體，可以完成指定的功能滿足用戶的需求。2，抽象 3，逐步求精 4，信息隱藏和局部化3、模塊獨(dú)立原理模塊獨(dú)立：模塊獨(dú)立的概念是模塊化，抽象，

9、信息隱藏和局部化概念的直接結(jié)果。每個(gè)模塊完成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的特定子功能，并且和其他模塊之間的關(guān)系很簡(jiǎn)單。模塊的獨(dú)立程度可以由兩個(gè)定性標(biāo)準(zhǔn)度量，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別稱為內(nèi)聚和耦合。耦合衡量不同模塊彼此間互相依賴（連接）的緊密程度；內(nèi)聚衡量一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度。4、耦合和內(nèi)聚耦合：在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該追求盡可能松散耦合的系統(tǒng)。 內(nèi)聚：設(shè)計(jì)好的軟件標(biāo)準(zhǔn)：盡可能做到高內(nèi)聚。5、啟發(fā)規(guī)則1）改進(jìn)軟件結(jié)構(gòu)提高模塊獨(dú)立性 ；2）模塊規(guī)劃應(yīng)該適中；3）深度、寬度、扇出和扇入都應(yīng)適當(dāng)。一個(gè)設(shè)計(jì)的好的典型性系統(tǒng)的平均扇出通常是3或4，扇出的上限通常是59；4）模塊的作用域應(yīng)該在控制域之內(nèi)；5）力爭(zhēng)降低模

10、塊接口的復(fù)雜程度；6）設(shè)計(jì)單入口單出口的模塊；7）模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測(cè) 6、描繪軟件結(jié)構(gòu)的圖形工具（層次圖、HIPO圖、結(jié)構(gòu)圖）看例子7、面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法 變換流： 定義：信息沿輸入通路進(jìn)入系統(tǒng)同時(shí)由外部形式變換成內(nèi)部形式，進(jìn)入系統(tǒng)的信息通過(guò)變換中心，經(jīng)加工處理以后再沿輸出通路變換成外部形式離開(kāi)軟件系統(tǒng)。當(dāng)數(shù)據(jù)流圖具有這些特征時(shí)，這種信息流就叫做變換流。 設(shè)計(jì)步驟 1）復(fù)查基本系統(tǒng)模型；2）復(fù)查并精化數(shù)據(jù)流圖；3）確定數(shù)據(jù)流圖具有變換特性還是事物特性；4）確定輸入流和輸出流的邊界，從此孤立出變換中心；5）完成“第一級(jí)分解”；6）完成“第二級(jí)分解”；7）使用設(shè)計(jì)度量和啟發(fā)式規(guī)則對(duì)第一次分割得

11、到的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)一步精化。 事務(wù)流：定義：數(shù)據(jù)沿輸入通路到達(dá)一個(gè)處理T，這個(gè)處理根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的類型在若干個(gè)動(dòng)作序列中選出一個(gè)來(lái)執(zhí)行，這類數(shù)據(jù)流稱為事務(wù)流，這種數(shù)據(jù)流是“以事務(wù)為中心的” 。圖5.9 P105 中的處理T稱為事務(wù)中心，它完成一下任務(wù)：1）接收輸入數(shù)據(jù)（輸入數(shù)據(jù)又稱為事務(wù)） 2）分析每個(gè)事務(wù)以確定它的類型 3）根據(jù)事務(wù)類型選取一條活動(dòng)通路。第六章 詳細(xì)設(shè)計(jì)1、結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)程序的技術(shù)，它采用自頂向下逐步求精的設(shè)計(jì)方法和單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn):1) 整個(gè)程序模塊化。2) 每個(gè)模塊只有一個(gè)入口和一個(gè)出口。3) 每個(gè)模塊都應(yīng)能單獨(dú)執(zhí)行,且無(wú)死循環(huán)

12、。4) 采用自頂向下。逐步求精的方法。2、人機(jī)界面設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)問(wèn)題、設(shè)計(jì)過(guò)程、人機(jī)界面設(shè)計(jì)指南）設(shè)計(jì)問(wèn)題：1）系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間； 2）用戶幫助設(shè)施；3）出錯(cuò)信息處理； 4）命令交互。 設(shè)計(jì)過(guò)程用戶界面設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代過(guò)程，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想一致為止。人機(jī)界面指南1）一般交互指南：2）信息顯示指南；3）數(shù)據(jù)輸入指南3、詳細(xì)設(shè)計(jì)工具（過(guò)程設(shè)計(jì)工具）（繪圖要求）Ø 程序流程圖Ø 盒圖（N-S圖）Ø PAD圖Ø 判定表一張判定表通常由四部分組成，左上部列出所有的條件，左下部為所有可能做的動(dòng)作，右上部分表示各種條件組合的一個(gè)矩陣，右下部分是和每種條件組合相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作

13、，判定表的右半部的每一列實(shí)質(zhì)上是一條規(guī)則，規(guī)定了與特定的條件組合相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。Ø 判定樹(shù)Ø PDL定義：PDL是一種偽碼，它是用正文形式表示數(shù)據(jù)和處理過(guò)程的設(shè)計(jì)工具。4、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法Jackson圖1）順序結(jié)構(gòu) ；2）選擇結(jié)構(gòu)；3）重復(fù)結(jié)構(gòu)Jackson方法5、程序復(fù)雜度的度量Ø McCabe方法1） 流圖；2）計(jì)算環(huán)形復(fù)雜度的方法：1、控制流圖中區(qū)域的數(shù)量對(duì)應(yīng)于環(huán)形復(fù)雜度。2、給定控制流圖G的環(huán)形復(fù)雜度V(G)，定義為 V(G) = E-N+2 其中，E是控制流圖中邊的數(shù)量，N是控制流圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。3、給定控制流圖G的環(huán)形復(fù)雜度V(G)，也可定義為V

14、(G) = P+1 其中，P是控制流圖G中判定節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。Ø Halstead方法第七章 實(shí)現(xiàn)1、編碼中需要注意的地方A.選擇程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言B.編碼風(fēng)格2、軟件測(cè)試基本知識(shí)軟件測(cè)試目標(biāo)1）系統(tǒng)測(cè)試軟件測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程2）好的測(cè)試方案是極可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試方案3）成功的測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)了至今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試。軟件測(cè)試準(zhǔn)則P150了解就行軟件測(cè)試方法測(cè)試任何產(chǎn)品都有兩種方法： (1) 黑盒測(cè)試(又稱為功能測(cè)試)如果已經(jīng)知道了產(chǎn)品應(yīng)該具有的功能，可以通過(guò)測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)是否每個(gè)功能都能正常使用；(2) 白盒測(cè)試(又稱為結(jié)構(gòu)測(cè)試)如果知道產(chǎn)品的內(nèi)部工作過(guò)

15、程，可以通過(guò)測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品內(nèi)部動(dòng)作是否按照規(guī)格說(shuō)明書(shū)的規(guī)定正常進(jìn)行。軟件測(cè)試步驟.1模塊測(cè)試 2.子系統(tǒng)測(cè)試 3.系統(tǒng)測(cè)試 4.驗(yàn)收測(cè)試 5.平行運(yùn)行：。3、測(cè)試階段的信息流(1)軟件配置:包括需求說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和源程序清單等；(2)測(cè)試配置:包括測(cè)試計(jì)劃和測(cè)試方案。4、單元測(cè)試單元測(cè)試集中檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)的最小單元模塊。通常，單元測(cè)試和編碼屬于軟件過(guò)程的同一個(gè)階段。在編寫(xiě)出源程序代碼并通過(guò)了編譯程序的語(yǔ)法檢查之后，就可以用詳細(xì)設(shè)計(jì)描述作指南，對(duì)重要的執(zhí)行通路進(jìn)行測(cè)試，以便發(fā)現(xiàn)模塊內(nèi)部的錯(cuò)誤測(cè)試重點(diǎn)(1)模塊接口：對(duì)通過(guò)模塊接口的數(shù)據(jù)流進(jìn)行測(cè)試(2)局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是常見(jiàn)的錯(cuò)誤來(lái)源。

16、 (3)重要的執(zhí)行通路：由于通常不可能進(jìn)行窮盡測(cè)試，因此，在單元測(cè)試期間選擇最有代表性、最可能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的執(zhí)行通路進(jìn)行測(cè)試就是十分關(guān)鍵的。(4)出錯(cuò)處理通路(5)邊界條件：?jiǎn)卧獪y(cè)試中最后的也可能是最重要的任務(wù)。5、 計(jì)算機(jī)測(cè)試模塊并不是一個(gè)獨(dú)立的程序，因此必須為每個(gè)單元測(cè)試開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)軟件和（或）存根軟件。通常驅(qū)動(dòng)軟件也就是一個(gè)“主程序”，它接收測(cè)試數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)傳送給被測(cè)試的模塊，并且印出有關(guān)的結(jié)果。存根程序代替被測(cè)試的模塊所調(diào)用的模塊，因此存根程序也可以稱作“虛擬子程序”。它使用被它代替的模塊的接口，可能做最少量的數(shù)據(jù)操作，印出對(duì)入口的檢驗(yàn)或操作結(jié)果，并且把控制歸還給調(diào)用它的模塊。6、集成測(cè)試

17、： 1）自頂向下集成；2）自底向上集成混合策略：1）改進(jìn)的自頂向下集成；2）混合法7、 確認(rèn)測(cè)試： 8、白盒測(cè)試邏輯覆蓋（8種邏輯覆蓋）1）語(yǔ)句覆蓋；2）判定覆蓋；3）條件覆蓋；4）判定/條件覆蓋；5）條件組合覆蓋；6）點(diǎn)覆蓋；7）邊覆蓋；8）路徑覆蓋控制結(jié)構(gòu)測(cè)試（基本路徑測(cè)試）1） 根據(jù)過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)果畫(huà)出相應(yīng)的流圖2） 計(jì)算流圖的環(huán)形復(fù)雜度3） 確定線性獨(dú)立路徑的基本集合4） 設(shè)計(jì)可強(qiáng)制執(zhí)行基本集合中每條路徑的測(cè)試用例9、黑盒測(cè)試等價(jià)劃分 邊界值分析 錯(cuò)誤推測(cè) 組合數(shù)據(jù)10、調(diào)試 調(diào)試也稱作糾錯(cuò)，作為作為成功測(cè)試的后果出現(xiàn)，也就是說(shuō)調(diào)試時(shí)在測(cè)試發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤之后排除錯(cuò)誤的過(guò)程。第八章 維護(hù)1、軟件維

18、護(hù)的定義軟件維護(hù)就是在軟件已經(jīng)交付使用之后，為了改正錯(cuò)誤或滿足新的需要而修改軟件的過(guò)程。2、軟件維護(hù)分類改正性維護(hù)為改正軟件系統(tǒng)中潛藏的錯(cuò)誤而進(jìn)行的活動(dòng)。適應(yīng)性維護(hù)為適應(yīng)軟件運(yùn)行環(huán)境的變化而修改軟件的活動(dòng)完善性維護(hù)根據(jù)用戶在軟件使用過(guò)程中提出的建設(shè)性意見(jiàn)而進(jìn)行的維護(hù)活動(dòng)。預(yù)防性維護(hù)為了進(jìn)一步改善軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性和可靠性，并為以后的改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。第九章 面向?qū)ο?、面向?qū)ο蟮膸讉€(gè)概念A(yù).對(duì)象 對(duì)象是現(xiàn)實(shí)世界中個(gè)體或事物的抽象表示，是其屬性和相關(guān)操作的封裝。屬性表示對(duì)象的性質(zhì)，屬性值規(guī)定了對(duì)象所有可能的狀態(tài)。對(duì)象的操作是指該對(duì)象可以展現(xiàn)的外部服務(wù)。對(duì)象的特點(diǎn)(1) 以數(shù)據(jù)為中心。(2) 對(duì)象是主動(dòng)的。(3) 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)封裝。(4) 本質(zhì)上具有并行性。(5) 模塊獨(dú)立性好。B.類。類表示某些對(duì)象