軟件工程期末考試復習總結知識點必考題型

1、軟件工程復習資料1. 軟件危機產生的原因(1) 軟件不同于硬件，它是計算機系統(tǒng)的邏輯部件而不是物理部件。在寫出程序代碼并在計算機上試運行之前軟件開發(fā)過程的進展情況較難衡量。很難檢驗開發(fā)的正確性且軟件開發(fā)的質量也較難評價。因此控制軟件開發(fā)過程相當困難。此外在軟件運行過程中發(fā)現(xiàn)錯誤很可能是遇到了一個在開發(fā)期間引入的但在測試階段沒有能夠檢測出來的錯誤，所以軟件維護常常意味著修改原來的設計。這樣維護的費用十分驚人，客觀上使得軟件較難維護。 (2) 軟件開發(fā)的過程是多人分工合作分階段完成的過程，參與人員之間的溝通和配合十分重要。但是，相當多的軟件開發(fā)人員對軟件的開發(fā)和維護存在不少錯誤的觀念。在實踐的過程

2、中沒有采用工程化的方法，或多或少采用了一些錯誤的方法和技術。這是造成軟件危機的主要原因。 (3) 開發(fā)和管理人員只重視開發(fā)而輕視問題的定義，使軟件產品無法滿足用戶的要求。對用戶的要求沒有完整準確的認識就急于編寫程序。這是許多軟件開發(fā)失敗的另一主要原因。事實上，許多用戶在開始時并不能準確具體地敘述他們的需要。軟件人員需要做大量深入細致的調查研究工作，反復多次與用戶交流信息，才能真正全面、準確、具體地了解用戶的要求。 (4) 軟件管理技術不能滿足現(xiàn)代軟件開發(fā)的需要，沒有統(tǒng)一的軟件質量管理規(guī)范。首先是文檔缺乏一致性和完整性，從而失去管理的依據(jù)。因為程序只是完整軟件產品的一個組成部分。一個軟件產品必須

3、由一組的配置組成，不能只重視程序而應當特別重視軟件配置。其次，由于成本估計不準確，資金分配混亂，人員組織不合理，進度安排無序，導致軟件技術無法實施。 (5) 在軟件的開發(fā)和維護關系問題上存在錯誤的觀念。軟件維護工作通常是在軟件完成之后進行的，因此是極端艱巨復雜的工作，需要花費很大的代價。所以做好軟件的定義工作是降低軟件成本，提高軟件質量的關鍵。如果軟件人員在定義階段沒有正確、全面地理解用戶要求，直到測試階段才發(fā)現(xiàn)軟件產品不完全符合用戶的需要，這時再修改就為時已晚了。另外，在軟件生存期的不同結點進行修改需要付出的代價是很不相同的。在早期引入變更涉及面較小，付出的代價較低，在開發(fā)的中期軟件配置的許

4、多成分已經(jīng)完成，引入一個變更可能需要對所有已完成的配置成分都做相應的修改，不僅工作量大，而且邏輯上更復雜。因而付出的代價劇增。在軟"已經(jīng)完成"后再引入變更。則需要付出更高得多的代價。因此，必須把軟件維護的觀念引入軟件開發(fā)的各個階段，建立起軟件開發(fā)與維護的正確關系。2.軟件工程的概念 軟件工程是研究和應用如何以系統(tǒng)性的、規(guī)范化的、可定量的過程化方法去開發(fā)和維護軟件，以及如何把經(jīng)過時間考驗而證明正確的管理技術和當前能夠得到的最好的技術方法結合起來。2. 軟件工程的三要素方法、工具和過程3. 軟件工程的基本原理（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）

5、實行嚴格的產品控制（4） 采用現(xiàn)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4. 軟件生命周期問題定義可行性研究需求分析總體設計詳細設計編碼和單元測試綜合測試軟件維護5. 瀑布模型存在的問題靠文檔驅動，用戶不能全面地認識動態(tài)的軟件產品。且過于理想化，可能出現(xiàn)設計上的錯誤。缺乏靈活性。6. RUP統(tǒng)一過程的四個階段RUP模型將軟件開發(fā)過程分為4個大的階段，分別是先啟、精化、（構建）和產品化。7. 可行性分析研究的主要目的用最小的代價在盡可能小的時間內，確定問題是否能解決，從而確定問題是否值得去解決。 8. 需求分析階段所有分析方

6、法需要遵守的準則（1） 必須理解并描述問題的信息域，根據(jù)這條準則必須建立數(shù)據(jù)模型。（2） 必須定義軟件應完成的功能，這條準則要求建立功能模型。（3） 必須描述作為外部事件結果的軟件行為，這條準則要求建立行為準則。（4） 必須對描述信息，功能和行為的模型進行分解，用層次的方式展示細節(jié)。9. 需求分析的目的準確的回答“系統(tǒng)必須做什么”這個問題10. 數(shù)據(jù)字典的作用和概念概念：數(shù)據(jù)字典是指對數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理邏輯、外部實體等進行定義和描述，其目的是對數(shù)據(jù)流程圖中的各個元素做出詳細的說明。作用：數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖共同構成系統(tǒng)的邏輯模型。沒有流圖數(shù)據(jù)字典難以發(fā)揮作用。沒有數(shù)據(jù)

7、字典，數(shù)據(jù)流圖就不嚴格。11. 數(shù)據(jù)流圖的圖形元素 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)的源點或終點變換數(shù)據(jù)的處理 數(shù)據(jù)存儲12. E-R圖（非畫圖題）在ER圖中有如下四個成分：矩形框：表示實體，在框中記入實體名。菱形框：表示聯(lián)系，在框中記入聯(lián)系名。橢圓形框：表示實體或聯(lián)系的屬性，將屬性名記入框中。對于主屬性名，則在其名稱下劃一下劃線。連線：實體與屬性之間；實體與聯(lián)系之間；聯(lián)系與屬性之間用直線相連，并在直線上標注聯(lián)系的類型。（對于一對一聯(lián)系，要在兩個實體連線方向各寫1； 對于一對多聯(lián)系，要在一的一方寫1，多的一方寫N；對于多對多關系，則要在兩個實體連線方向各寫N,M。)構成E-R圖的3個基本要素是實體型、屬性和聯(lián)系，

8、其表示方法為：實體一般認為，客觀上可以相互區(qū)分的事物就是實體，實體可以是具體的人和物，也可以是抽象的概念與聯(lián)系。關鍵在于一個實體能與另一個實體相區(qū)別，具有相同屬性的實體具有相同的特征和性質。用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體。在E-R圖中用矩形表示，矩形框內寫明實體名；比如學生張三、學生李四都是實體。如果是弱實體的話，在矩形外面再套實線矩形。屬性實體所具有的某一特性，一個實體可由若干個屬性來刻畫。屬性不能脫離實體，屬性是相對實體而言的。在E-R圖中用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來；比如學生的姓名、學號、性別、都是屬性。如果是多值屬性的話，在橢圓形外面再套實線橢圓。如果是

9、派生屬性則用虛線橢圓表示。聯(lián)系聯(lián)系也稱關系，信息世界中反映實體內部或實體之間的關聯(lián)。實體內部的聯(lián)系通常是指組成實體的各屬性之間的聯(lián)系；實體之間的聯(lián)系通常是指不同實體集之間的聯(lián)系。在E-R圖中用菱形表示，菱形框內寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（1 : 1，1 : n或m : n）。比如老師給學生授課存在授課關系，學生選課存在選課關系。如果是弱實體的聯(lián)系則在菱形外面再套菱形13. 需求分析和軟件設計兩個階段的目的需求分析：確定對系統(tǒng)的綜合要求  分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求  導出系統(tǒng)的邏輯模型  修正系

10、統(tǒng)開發(fā)計劃軟件設計：用比較抽象概括的方式確定目標系統(tǒng)如何完成預定任務。14. 信息隱藏的概念在設計和確定模塊時，使得一個模塊內包含的特定信息（過程或數(shù)據(jù)），對于不需要這些信息的其他模塊來說，是不可訪問的。15. 耦合的概念和分類概念：耦合性是程序結構中各個模塊之間相互關聯(lián)的度量.它取決于各個模塊之間的接口的復雜程度、調用模塊的方式以及哪些信息通過接口.分類：內容耦合，公共耦合，外部耦合，控制耦合，標記耦合，數(shù)據(jù)耦合，非直接耦合，順序耦合（耦合度由高到低排列）16. 內聚的概念和分類概念：內聚是從功能角度來度量模塊內的聯(lián)系，一個好的內聚模塊應當恰好做一件事。分類：偶然內聚，邏輯內聚，時間內聚，過

11、程內聚，通信內聚，順序內聚，功能內聚（內聚度由弱到強排列）17. 模塊化的概念概念：把程序劃分成獨立命名且可獨立訪問的模塊，每個模塊完成一個子功能，把這些模塊集成起來構成一個整體，可以完成指定的功能滿足用戶的需求。18. 詳細設計的任務確定怎樣具體的實現(xiàn)用戶需要的軟件系統(tǒng)，也就是要設計出程序的藍圖（書上）（網(wǎng)上）(1)為每個模塊進行詳細的算法設計。用某種圖形、表格、語言等工具將每個模塊處理過程的詳細算法描述出來。(2)為模塊內的數(shù)據(jù)結構進行設計。對于需求分析、概要設計確定的概念性的數(shù)據(jù)類型進行確切的定義。(3)為數(shù)據(jù)結構進行物理設計，即確定數(shù)據(jù)庫的物理結構。物理結構主要指數(shù)據(jù)庫的存儲記錄格式、

12、存儲記錄安排和存儲方法，這些都依賴于具體所使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。(4)其他設計：根據(jù)軟件系統(tǒng)的類型，還可能要進行以下設計：代碼設計。為了提高數(shù)據(jù)的輸入、分類、存儲、檢索等操作，節(jié)約內存空間，對數(shù)據(jù)庫中的某些數(shù)據(jù)項的值要進行代碼設計。輸入/輸出格式設計。人機對話設計。對于一個實時系統(tǒng)，用戶與計算機頻繁對話，因此要進行對話方式、內容、格式的具體設計。(5)編寫詳細設計說明書。(6)評審。對處理過程的算法和數(shù)據(jù)庫的物理結構都要評審。19. 設計復審的目的和作用避免后期付出高代價20. 判定樹，判定表判定樹和判定表是用于描述結構化分析方法中(數(shù)據(jù)加工)環(huán)節(jié)的工具21. 結構化程序設計的三種結構順序，選擇，

13、循環(huán)22. 畫N-S圖和pad圖Pad：N-S圖23. 軟件測試的目的發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤而執(zhí)行程序的過程24. 軟件測試的方法（黑盒&白盒）黑盒：把程序看做一個黑盒子，完全不考慮程序的內部結構和處理過程。也就是說，黑盒測試是在程序接口進行的測試，他只檢查程序功能是否能按規(guī)格說明書的規(guī)定正常使用，程序是否能適當?shù)慕邮茌斎霐?shù)據(jù)并產生爭取的輸入信息，程序測試過程中能否保持外部信息的完整性。黑盒測試又被稱為功能測試。白盒：可以把程序看成裝在一個透明白盒子里，測試者完全知道程序的結構和處理算法。這種方法按照程序內部的邏輯測試程序，檢測程序的主要執(zhí)行通路是否都能按預定要求正確工作。白盒測試又被稱為結

14、構測試。25. 軟件測試的步驟（1）單元測試（也稱模塊測試）：針對軟件設計的基本單元程序模塊，進行正確性檢驗的測試工作。目的在于發(fā)現(xiàn)各個模塊內部可能存在的各種差錯。單元測試需要從程序內部結構出發(fā)設計測試用例，多個模塊可以平行、獨立地進行測試；（2）集成測試（也稱組裝測試，聯(lián)合測試）：在單元測試的基礎上，將所有模塊按設計要求集成在一起進行測試，以檢驗總體設計中各模塊間的接口設計問題、模塊之間的相互影響、上層模塊存在的各種差錯及全局數(shù)據(jù)結構對系統(tǒng)的影響等方面。（3）確認測試（也稱驗收測試，有效性測試）：主要檢驗軟件的功能和性能是否與需求說明書中的規(guī)定一致。（4）系統(tǒng)測試：將軟件系統(tǒng)作為一個元素，放

15、入整個實際的計算機系統(tǒng)中，與計算機硬件、其他軟件、使用人員等系統(tǒng)元素結合在一起，在實際使用環(huán)境下進行綜合全面的測試。26. 軟件測試用例的組成測試用例由輸入數(shù)據(jù)和預期的輸出數(shù)據(jù)組成。27. 根據(jù)題目要求設計測試用例請參考下方題目（3）28. 軟件維護的分類（4種）（1）完善性的維護。完善性維護就是在應用軟件系統(tǒng)使用期間為不斷改善和加強系統(tǒng)的功能和性能，以滿足用戶日益增長的需求所進行的維護工作。在整個維護工作量中，完善性維護居第一位。（2）適應性維護。適應性維護是指為了讓應用軟件系統(tǒng)適應運行環(huán)境的變化而進行的維護活動。適應性維護工作量約占整個維護工作量的25%。（3）糾錯性維護。糾錯性維護的目的

16、在于，糾正在開發(fā)期間未能發(fā)現(xiàn)的遺留錯誤。對這些錯誤的相繼發(fā)現(xiàn)，對它們進行診斷和改正的過程稱為糾錯性維護。這類維護約占總維護工作量的20%。（4）預防性維護。其主要思想是維護人員不應被動地等待用戶提出要求才做維護工作，而應該選擇那些還有較長使用壽命。29. 面向對象的特征封裝，集成，多態(tài)30. 面向對象的建模語言UML請仔細復習書上第九章31. 面向對象的動態(tài)模型包含哪兩種圖型請仔細復習書上第九章32. 類的概念類 就是對具有相同數(shù)據(jù)和相同操作的的一組相似對象的定義。33. 類圖的元素名稱 ，屬性 ，操作34. UML中對象之間類的關系（空心三角形，菱形分別表示什么）在UML圖中，類之間的關系有

17、如下幾種：  關聯(lián)關系：Association 黑三角形聚合關系：Aggregation 空心菱形 組合關系：Composition  依賴關系：Dependency 帶箭頭的虛線泛化關系：Generalization 一端為空心三角形的虛線實現(xiàn)關系：Realization35. 畫用例圖參考下方題目最后一題36. 用例圖圖形元素37. 方框代表系統(tǒng) 橢圓代表用例 線條人代表行為者38. 對象模型的五個層次主題層、類&對象層、結構層、屬性層、服務層。39. 面向對象分析方法的五個基本步驟第一步，確定對象和類。這里所說的對象是對

18、數(shù)據(jù)及其處理方式的抽象，它反映了系統(tǒng)保存和處理現(xiàn)實世界中某些事物的信息的能力。類是多個對象的共同屬性和方法集合的描述，它包括如何在一個類中建立一個新對象的描述。第二步，確定結構（structure）。結構是指問題域的復雜性和連接關系。類成員結構反映了泛化-特化關系，整體-部分結構反映整體和局部之間的關系。第三步，確定主題（subject）。主題是指事物的總體概貌和總體分析模型。第四步，確定屬性（attribute）。屬性就是數(shù)據(jù)元素，可用來描述對象或分類結構的實例，可在圖中給出，并在對象的存儲中指定。第五步，確定方法（method）。方法是在收到消息后必須進行的一些處理方法：方法要在圖中定義，

19、并在對象的存儲中指定。對于每個對象和結構來說，那些用來增加、修改、刪除和選擇一個方法本身都是隱含的（雖然它們是要在對象的存儲中定義的，但并不在圖上給出），而有些則是顯示的。40. UML的協(xié)助圖和時序圖時序圖定義 : 描述了對象之間傳遞消息的時間順序, 用來表示用例中的行為順序, 是強調消息時間順序的交互圖;時序圖描述的事物: 時序圖描述系統(tǒng)中類和類之間的交互, 將這些交互建模成消息交換, 時序圖描述了類以及類之間的交換以完成的期望行為的消息, 時序圖中每條消息都代表了類的一個操作 或者 引起狀態(tài)機改變的觸發(fā)事件;時序圖表示 : 參與交互的對象在時序圖頂端水平排列, 每個對象的底端繪制了一條垂

20、直虛線, 對象A像對象B發(fā)送消息, 用一條帶箭頭的實線表示, 該實線起始于對象A底部的虛線, 終止于對象B底部的虛線; 實線箭頭水平放置, 越靠近頂端越早被發(fā)送.時序圖軌跡 : 時序圖提供了隨時間推移的, 清晰的 可視化的軌跡;時序圖組成 : 時序圖包括四個元素 對象(Object), 生命線(Lifeline), 激活(Activation), 消息(Message);協(xié)作圖 : 協(xié)作圖是 一種 類圖, 包含 類元角色 和 關聯(lián)角色, 不僅僅是 類元 和 關聯(lián);- 強調 : 強調參與交互的 各個對象的結構信息 和 組織;協(xié)作圖建模對象 : 對有交互的對象 和 這些對象之間的關系建模, 不參與

21、交互的對象及它們的關系忽略;協(xié)作圖內容 : 協(xié)作圖中表現(xiàn)了 類操作中用到的參數(shù), 布局變量, 操作中的永久鏈;對象圖擴展 : 協(xié)作圖可以看做對象圖的擴展, 該圖展示了對象之間的關聯(lián), 顯示出了對象間的消息傳遞;41. 軟件重用的定義和層次（三個層次）定義：軟件重用，是指在兩次或多次不同的軟件開發(fā)過程中重復使用相同或相似軟件元素的過程。層次：（1）知識重用（例如，軟件工程知識的重用）。（2）方法和標準的重用（例如，面向對象方法或國家制定的軟件開發(fā)規(guī)范的重用）。（3）軟件成分的重用。42. 面向對象設計的啟發(fā)規(guī)則1、 設計結果應該清晰易懂2、 一般特殊結構的深度適當3、 設計簡單的類4、 使用簡單

22、的協(xié)議5、 使用簡單的服務6、 把設計變動減至最小43. 軟件質量的的概念概括地說，軟件質量就是“反應實體滿足明確的和隱含的需求的能力的特性的總和”。具體地說，軟件質量是軟件符合明確敘述的功能和性能需求、文檔中明確描述的開發(fā)標準、以及所有專業(yè)開發(fā)的軟件都應具有的和隱含特征相一致的程度。44. 軟件可移植性把程序從一種硬件配置和軟件系統(tǒng)環(huán)境轉移到另一種配置和環(huán)境時，需要的工作量多少。有一種度量方法是：用原來的程序設計和調試的成本除移植時需要的費用44.軟件工程管理的定義45. 能力成熟度模型作用1.初始級 軟件過程的特征是無序的，有時甚至是混亂的。 2.可重復級 軟

23、件機構建立了基本的項目管理過程(過程模型)，可跟蹤成本、進度、功能和質量。 3.已定義級 軟件機構已經(jīng)定義了完整的軟件過程（過程模型），軟件過程已經(jīng)文檔化和標準化。 4.已管理級 軟件機構對軟件過程（過程模型和過程實例）和軟件產品都建立了定量的質量目標，所有項目的重要的過程活動都是可度量的。5.優(yōu)化級 軟件機構集中精力持續(xù)不斷地改進軟件過程。這一級的軟件機構是一個以防止出現(xiàn)缺陷為目標的機構，它有能力識別軟件過程要素的薄弱環(huán)節(jié)，并有足夠的手段改進它們。46. 基線的概念基線(baseline)經(jīng)過正式審查和認可作為以后進一步演進的基礎，并且只有通

24、過正式的更改控制規(guī)程才能進行更改的規(guī)格說明或產品。簡而言之 基線就是通過了正式復審的軟件配置項。47. 關鍵路徑的概念關鍵事件：EET（最早時刻）=LET（最遲時刻） 48. 度量軟件規(guī)模的常用技術代碼行技術 估算方法： 由多名有經(jīng)驗的軟件工程師分別做出估計。 每個人都估計程序的最小規(guī)模(a)、最大規(guī)模(b)和最可能的規(guī)模(m)， 分別算出這3種規(guī)模的平均值之后，再用下式計算程序規(guī)模的估計值：  L=a+4m+b6單位：         

25、;  LOC或KLOC。  代碼行技術的優(yōu)點： 代碼是所有軟件開發(fā)項目都有的“產品”，而且很容易計算代碼行數(shù)； 有大量參考文獻和數(shù)據(jù)。 代碼行技術的缺點： 源程序僅是軟件配置的一個成分，由源程序度量軟件規(guī)模不太合理； 用不同語言實現(xiàn)同一個軟件所需要的代碼行數(shù)并不相同； 不適用于非過程性語言。功能點技術功能點技術依據(jù)對軟件信息域特性和軟件復雜性的評估結果，估算軟件規(guī)模。這種方法用功能點(FP)為單位度量軟件規(guī)模。1. 信息域特性 輸入項數(shù)(Inp)、輸出項數(shù)(Out)、查詢數(shù)(

26、Inq)、主文件數(shù)(Maf)、外部接口數(shù)(Inf) 每個特征根據(jù)其復雜程度分配一個功能點數(shù)，即信息域特征系數(shù)a1，a2，a3，a4，a5 2. 估算功能點的步驟 (1) 計算未調整的功能點數(shù)UFP UFP=a1×Inp+a2×Out+a3×Inq+a4×Maf+a5×Inf (2) 計算技術復雜性因子TCF 技術因素對軟件規(guī)模的綜合影響程度DI：  DI=i=114Fi技術復雜性因子TCF由下式計算：  TCF

27、60;= 0.65 + 0.01 × DI 因為DI的值在070之間，所以TCF的值在0.651.35之間。 (3) 計算功能點數(shù)FP FP = UFP × TCF 功能點技術優(yōu)點：與所用的編程語言無關，比代碼行技術更合理。 功能點技術缺點：在判斷信息域特性復雜級別和技術因素的影響程度時主觀因素較大，對經(jīng)驗依賴性較強。49. 評價軟件質量的因素（常見的4個）可維護性，可靠性，可理解性，效率50.COCOMO2模型3個層次的估算

28、模型： 應用系統(tǒng)組成模型：這個模型主要用于估算構建原型的工作量，模型名字暗示在構建原型時大量使用已有的構件。 早期設計模型：這個模型適用于體系結構設計階段。 后體系結構模型：這個模型適用于完成體系結構設計之后的軟件開發(fā)階段。              COCOMO2使用的5個分級因素：項目先例性、開發(fā)靈活性、風險排除度、項目組凝聚力、過程成熟度1. 請使用N-S圖、PAD圖描述下列程序的算法。(1)在數(shù)據(jù)A(1)A(10)中求最大數(shù)和次大數(shù)。2. 某公司為本科以上學歷的人重新分配工作，分配原則如下：（1）如果年齡不滿18歲，學歷是本科，男性要求報考研究生，女性則擔任行政工作；（2）如果年齡滿18歲不滿50歲，學歷本科，不分男女，任中層領導職務，學歷是碩士不分男女，任課題組組長；（3）如果年齡滿50歲，學歷本科，男性任科研人員，女性則擔任資料員，學歷是碩士不分男女，任課題組組長。要求：畫出分析過程，得出判定表，并進行化簡。3. “一個程序