軟件工程知識(shí)點(diǎn)

1、緒論+第一章1、科學(xué)、技術(shù)、工程n 科學(xué) 發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律 n 技術(shù) 發(fā)明裝置、設(shè)備、方法 解決工程問題 n 工程 質(zhì)量 服務(wù)于社會(huì)(責(zé)任)2、工程的目的是什么？服務(wù)社會(huì)：滿足社會(huì)生產(chǎn)生活需要3、工程可持續(xù)長(zhǎng)期發(fā)揮作用的關(guān)鍵何在？工程的維護(hù)管理4、工程有何特點(diǎn)？系統(tǒng)性、復(fù)雜性、交叉性、綜合性5、工程師應(yīng)該有哪些優(yōu)秀特質(zhì)？勤于職守、尊重科學(xué)、身先士卒、開拓進(jìn)取6、古代工程和現(xiàn)代工程大差別何在？工程三要素：人、技術(shù)、過程古代：受制于技術(shù)現(xiàn)代：受制于人7、軟件定義：軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中看不見、摸不著的邏輯部分，以程序、數(shù)據(jù)和文檔的形式出現(xiàn)。 軟件=程序+數(shù)據(jù)+文檔程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法8、軟件與硬件相比（軟

2、件共性）：n 軟件不是“制造”而是“研發(fā)”出來的。 è導(dǎo)致：軟件項(xiàng)目管理和軟件產(chǎn)品保護(hù)困難。n 軟件不會(huì)被“用壞”。 è導(dǎo)致：軟件維護(hù)困難（軟件維護(hù)不能通過重復(fù)制造解決）。n 軟件大多是“定制”的。 è導(dǎo)致：軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率受到影響。n 軟件成本難于估計(jì)。 è導(dǎo)致：軟件項(xiàng)目計(jì)劃失效。9、軟件分類按功能分：系統(tǒng)軟件、支持軟件、應(yīng)用軟件按服務(wù)對(duì)象的范圍分：產(chǎn)品軟件、項(xiàng)目軟件10、軟件工程 n 性質(zhì)（能力）：指導(dǎo)軟件開發(fā)和維護(hù)n 手段：采用工程化的概念、原理、技術(shù)和方法進(jìn)行軟件的開發(fā)和維護(hù)，把經(jīng)過時(shí)間證明正確的管理措施和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)、方法相結(jié)合

3、 ；n 目的：以期用較少的代價(jià)獲取高質(zhì)量的軟件。11、軟件工程的7條基本原理 :n 用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理; n 堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審；n 實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制；n 采納現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)；n 結(jié)果應(yīng)能清楚地審查；n 開發(fā)小組的人員應(yīng)少而精；n 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。 12、軟件開發(fā)模型1）瀑布模型：特點(diǎn)：各階段順序相互依賴；每階段進(jìn)行評(píng)審；強(qiáng)調(diào)需求分析和設(shè)計(jì)。優(yōu)點(diǎn)：流水線>生產(chǎn)線 文檔驅(qū)動(dòng)評(píng)審、軟件開發(fā)過程可視化維護(hù)期易理解邏輯設(shè)計(jì)與物理實(shí)施分開盡量推遲物理實(shí)施降低成本、保證質(zhì)量缺點(diǎn)：開發(fā)過程中，用戶看不見系統(tǒng)，只有在開發(fā)完全后才可見 實(shí)際開發(fā)中各階段并不是自上而下線性順序

4、展開 靈活度不高2）原型模型（迭代思想）：原型！=最終系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：符合人們開發(fā)軟件的習(xí)慣、“快速”開發(fā)、用戶反饋（通過原型獲取用戶需求）、 逐步完善缺點(diǎn)：不宜利用原型作為最終產(chǎn)品、“快速“特點(diǎn)對(duì)最終系統(tǒng)不適用3）RAD模型（快速應(yīng)用開發(fā)模型）：優(yōu)點(diǎn)：順序開發(fā) 開發(fā)周期短缺點(diǎn)：技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高時(shí)不宜采用 人力要求高 短時(shí)間完成開發(fā)，壓力大4）增量模型：（逐步將系統(tǒng)提交給用戶，變開發(fā)邊使用）優(yōu)點(diǎn): 降低風(fēng)險(xiǎn)；用戶一步步使用，對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生依賴；可根據(jù)需要補(bǔ)充人員 ；能夠減少全新軟件產(chǎn)品對(duì)用戶帶來的影響；不需要大的資金支出；用戶能及早使用及早發(fā)現(xiàn)問題；投資回報(bào)隨功能漸增而漸增。缺點(diǎn)：對(duì)設(shè)計(jì)水平要求高集成風(fēng)險(xiǎn) 難

5、以進(jìn)行徹底測(cè)試5）螺旋模型：優(yōu)點(diǎn)：階段性方法+迭代思想 強(qiáng)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)分析缺點(diǎn)：對(duì)開發(fā)人員風(fēng)險(xiǎn)分析能力要求高 不適合簽合同的項(xiàng)目 風(fēng)險(xiǎn)分析成本高6）RUP模型：優(yōu)點(diǎn)：用例驅(qū)動(dòng)； 體系結(jié)構(gòu)為中心； 迭代增量；缺點(diǎn)：復(fù)雜； 針對(duì)不同應(yīng)用需裁剪；13、演化模型：包含增量模型、螺旋模型、RUP模型代碼和文檔一起演化特點(diǎn)：迭代增量 反饋 注重整體架構(gòu) 關(guān)注集成 開發(fā)過程可視化14、里程碑：用戶主要需求的確定系統(tǒng)架構(gòu)的確定基本系統(tǒng)功能已實(shí)現(xiàn)15、敏捷開發(fā)價(jià)值觀：個(gè)體互動(dòng)over流程工具工作軟件over詳盡文檔客服協(xié)作over合同談判響應(yīng)變化over遵循計(jì)劃16、軟件開發(fā)方法：開發(fā)步驟+文檔格式+評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1）結(jié)構(gòu)

6、化方法：n 指導(dǎo)思想：自頂向下、逐步求精、單入口、單出口；n 基本原則：抽象和功能分解；n 方法論：系統(tǒng)是由一些功能的相互聯(lián)系、相互作用而形成；n 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單實(shí)用，應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟，強(qiáng)調(diào)階段劃分；n 缺點(diǎn)：難于解決需求模糊的問題 難于解決復(fù)用問題 不適用于大型且復(fù)雜的項(xiàng)目 軟件維護(hù)復(fù)雜2）面向?qū)ο蠓椒ǎ簄 指導(dǎo)思想：盡可能模擬人類習(xí)慣的思維方式，使開發(fā)軟件的方法與過程盡可能接近人類認(rèn)識(shí)世界的方法與過程。n 基本原則：對(duì)象+類+繼承+消息通信。n 方法論：系統(tǒng)是由一些對(duì)象的相互聯(lián)系、相互作用而形成。 n 優(yōu)點(diǎn)：易理解、維護(hù)、復(fù)用、學(xué)習(xí)。易解決需求模糊的問題n 缺點(diǎn)：不成熟、繼承會(huì)增加類之間的耦

7、合3）形式化方法：n 指導(dǎo)思想：借助數(shù)學(xué)方法來描述目標(biāo)軟件系統(tǒng)。n 基本原則：形式分析和推理。n 方法論：系統(tǒng)可以通過嚴(yán)格的、規(guī)范化的數(shù)學(xué)理論經(jīng)分析、推理得到。n 優(yōu)點(diǎn)：形式模型完整、一致和無二義性；支持形式推理，便于軟件驗(yàn)證；便于軟件自動(dòng)生成；n 缺點(diǎn): 開發(fā)成本高；一般人不易接受，需要培訓(xùn)；靈活性差；難以與軟件開發(fā)過程平滑地結(jié)合；支持工具少；4）SOFL開發(fā)方法：在需求分析和規(guī)格說明階段采用結(jié)構(gòu)化方法，在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)階段采用面向?qū)ο蠓椒?，在軟件開發(fā)全過程中一些對(duì)軟件質(zhì)量有重要影響的部分采用形式化方法。 第二章1、可行性研究定義：研究項(xiàng)目能否在給定的資源和給定的時(shí)間開發(fā)，是否能夠開發(fā)，是否值得

8、開發(fā)。包含技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、操作可行性。2、成本估計(jì)方法：1）自頂向下成本估計(jì)：n 通常僅由少數(shù)上層技術(shù)與管理人員參加。n 依據(jù)已完成項(xiàng)目所耗費(fèi)的總成本，推算新開發(fā)軟件的總成本，然后在項(xiàng)目?jī)?nèi)部進(jìn)行成本分配。 n 優(yōu)點(diǎn):工作量小，速度快。n 缺點(diǎn):對(duì)開發(fā)中某些局部問題或特殊困難易低估，甚至沒有考慮。如果所開發(fā)的軟件缺乏可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，則估計(jì)偏差可能較大。 2）自底向上成本估計(jì)：n 估計(jì)者必須先了解待開發(fā)軟件的范圍。軟件范圍包括功能、性能、限制、接口和可靠性等。n 在估算開始之前，應(yīng)對(duì)軟件范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)募?xì)化，以提供較詳細(xì)的細(xì)節(jié)。對(duì)于細(xì)化得到的任務(wù)單元可交給該任務(wù)的開發(fā)人員去估計(jì)，得到各任務(wù)單元

9、的估計(jì)成本。然后，將各任務(wù)單元的成本匯合成項(xiàng)目的總成本。n 對(duì)涉及全局的花費(fèi)可能估計(jì)不足甚至完全忽視，使成本估計(jì)可能偏低。 3）基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某杀竟烙?jì)：n 利用已完成項(xiàng)目的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而建立有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式來預(yù)測(cè)項(xiàng)目所需的成本、工作量等，具有比較客觀、計(jì)算結(jié)果可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。 n 由于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是從一些有限的項(xiàng)目中得到的，而且軟件類型和開發(fā)環(huán)境各不相同，因而模型中得到的結(jié)果必須慎重使用。 n 主要經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停红o態(tài)單變量模型；動(dòng)態(tài)多變量模型；COCOMO模型 3、效益分析：分類：經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益度量指標(biāo)：貨幣的時(shí)間價(jià)值純收入 投資回收期：使累計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益（折算成當(dāng)前值）=最初投資所需要的時(shí)間。投

10、資回收率: P=F1/(1+j)+F2/(1+j)2+Fn/（1+j）nP表示當(dāng)前的投資額，F(xiàn)i表示第i年年底的效益（i=1,2, ,n），n表示系統(tǒng)的使用壽命，j表示投資回收 率。第三章1、軟件項(xiàng)目計(jì)劃：包含：風(fēng)險(xiǎn)分析、進(jìn)度安排、人員組織原因：計(jì)劃->壓力->行動(dòng)->結(jié)果制定人員：管理員、系統(tǒng)分析員、用戶2、進(jìn)度安排基本原則：任務(wù)分解 作業(yè)依存 時(shí)間分配資源約束 定義責(zé)任 定義結(jié)果 定義里程碑 3、PERT圖：EET=maxEET+t LET=minLET-t機(jī)動(dòng)時(shí)間=LET-EET-作業(yè)持續(xù)時(shí)間先安排關(guān)鍵作業(yè)，再利用機(jī)動(dòng)時(shí)間安排非關(guān)鍵作業(yè)4、Brooks定律：n 向一個(gè)已

11、經(jīng)延期的軟件項(xiàng)目追加開發(fā)人員，可能會(huì)使它完成得更晚。n 當(dāng)開發(fā)人員以算術(shù)級(jí)數(shù)增長(zhǎng)時(shí)，人員之間的通信將以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。 對(duì)于軟件項(xiàng)目，開發(fā)時(shí)間寧可長(zhǎng)一些，開發(fā)人員可少而精一些。5、人員組織形式?jīng)Q定因素：項(xiàng)目特點(diǎn)、參與人員素質(zhì)注意：責(zé)任到人、合理分工、責(zé)權(quán)均衡1） 層次模式：缺點(diǎn)：小組之間無交流，要交流須通過上級(jí)，交流效率低2）矩陣模式：3）主程序員小組：缺點(diǎn)：對(duì)主程序員要求高4）民主小組：缺點(diǎn)：通信效率低，決定難適用于創(chuàng)新項(xiàng)目的開發(fā)5）層次小組：優(yōu)點(diǎn)：層次間按隸屬關(guān)系進(jìn)行通信，組內(nèi)平等通信。 適合大型軟件開發(fā)項(xiàng)目，尤其是項(xiàng)目本身就是層次結(jié)構(gòu)狀。 第四章1、需求分析特點(diǎn)：?jiǎn)栴}的復(fù)雜性；交流障礙；需

12、求易變性；不一致性和不完整性。2、數(shù)據(jù)流圖：n 數(shù)據(jù)流(用箭頭表示）；n 加工（加工一般用一個(gè)圓圈或圓角方框來表示 ）；n 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(一般用開口的矩形框或雙劃線來表示)； n 數(shù)據(jù)的源點(diǎn)和終點(diǎn)（一般用正方形或立方體來表示 ）；n 擴(kuò)展符號(hào)主要有：*、+和 。3、分層數(shù)據(jù)流圖：優(yōu)點(diǎn)：便于控制問題復(fù)雜度，便于大型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，便于用戶理解分類：頂層數(shù)據(jù)流圖、中間層數(shù)據(jù)流圖、底層數(shù)據(jù)流圖4、IDEF方法：IDEF方法是一套用來對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模分析和設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方法：IDEF0進(jìn)行功能建模，IDEF1X用來建立數(shù)據(jù)模型，IDEF4方法則用于面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)。5、IDEF0：n IDEF0圖的主要元素是簡(jiǎn)單的盒

13、子及箭頭。n 盒子代表系統(tǒng)的功能（活動(dòng)）。n 箭頭表示系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)約束，可以是具體的事物，也可以是抽象的信息。 盒子（最多6個(gè)）：箭頭匯合箭頭(多個(gè)活動(dòng)產(chǎn)生或合成同一種數(shù)據(jù))箭頭分支箭頭（多個(gè)活動(dòng)需要同一種數(shù)據(jù)或同一種數(shù)據(jù)的不同成份）箭頭通道箭頭(箭頭描述的數(shù)據(jù)約束不出現(xiàn)在子圖或父圖中)箭頭雙向箭頭（兩個(gè)盒子描述的活動(dòng)互為輸入或互為控制，且將先觸發(fā)的盒子畫在較高的位置上）箭頭虛線箭頭(活動(dòng)觸發(fā)的先后順序)箭頭選擇箭頭(數(shù)據(jù)的選擇關(guān)系)6、IDEF1X：n 實(shí)體是具有相同屬性或特征的現(xiàn)實(shí)或抽象事物的集合，這個(gè)集合中的一個(gè)元素便稱為實(shí)體的一個(gè)實(shí)例。 n 在一張IDEF1X圖中 ，一個(gè)實(shí)體只能在圖

14、中出現(xiàn)一次。 實(shí)體：聯(lián)系連接聯(lián)系：聯(lián)系分類聯(lián)系：7、UML結(jié)構(gòu)：8、UML關(guān)系的標(biāo)記和語義9、UML4+1視圖10、用例圖用例圖從系統(tǒng)外部執(zhí)行者的角度來描述系統(tǒng)需要提供哪些功能，指明這些功能的參與者，即用例圖描述了參與者和用例及它們之間的關(guān)系。 11、UML特點(diǎn)：n 統(tǒng)一了面向?qū)ο蠓椒ǖ幕靖拍?；n 具有更強(qiáng)的建模能力 ；n 獨(dú)立于特定的開發(fā)語言和開發(fā)過程。12、UML應(yīng)用：n 需求分析 用例圖-功能的需求；類圖-靜態(tài)結(jié)構(gòu) ；狀態(tài)圖、順序圖和協(xié)作圖等-類之間所需的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)用例。n 設(shè)計(jì) 定義軟件系統(tǒng)中的技術(shù)細(xì)節(jié)用到的類，如引入處理用戶交互的類、處理數(shù)據(jù)的類、處理通信和并行性的類等。 n 實(shí)

15、現(xiàn) 組件圖-代碼組件的物理結(jié)構(gòu)以及組件之間的關(guān)系；部署圖-硬件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組件的分布。n 測(cè)試 類圖-單元測(cè)試；組件圖、協(xié)作圖-集成測(cè)試；用例圖 -確認(rèn)測(cè)試 13、用例圖：組成：系統(tǒng)、參與者、用例、關(guān)系優(yōu)點(diǎn)：從用戶的角度出發(fā)，便于滿足用戶需求 便于迭代增量式開發(fā)用例描述：簡(jiǎn)單文字、模板、表格、形式化語言、圖型實(shí)例:包含關(guān)系無需條件，擴(kuò)展關(guān)系有條件外部?jī)?nèi)部（關(guān)聯(lián)）、參與者之間（泛化）、用例之間（擴(kuò)展、包含、依賴、泛化）步驟：n 找出系統(tǒng)的參與者和用例；（“有價(jià)值的結(jié)果”和“特定參與者”是兩個(gè)有用的準(zhǔn)則。） n 區(qū)分用例的優(yōu)先次序；n 詳細(xì)描述每個(gè)用例；n 構(gòu)造用戶界面原型；n 構(gòu)造用例圖。14、

16、對(duì)象建模的主要任務(wù)了解某個(gè)特定應(yīng)用問題域內(nèi)所涉及的對(duì)象，以及各種各樣的結(jié)構(gòu)和通信關(guān)系。 15、標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)n 標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)是用來處理對(duì)象建模復(fù)雜性的機(jī)制之一。n 現(xiàn)實(shí)世界的事物之間有兩種主要關(guān)系：繼承關(guān)系、整體/部分關(guān)系。 繼承關(guān)系，可采用自頂向下和自底向上方式標(biāo)識(shí)。組合關(guān)系聯(lián)系更緊密，<部分>唯一屬于一個(gè)<整體>。16、UML實(shí)例關(guān)聯(lián)的表示：n 在UML中，實(shí)例的關(guān)聯(lián)表示包括：關(guān)聯(lián)名稱、角色名稱、多重性和導(dǎo)航性； n 一般，在圖中要么注明關(guān)聯(lián)名稱，要么注明角色名稱，而不同時(shí)注明角色名稱和關(guān)聯(lián)名稱；n 在UML中，多重性被說明為用逗號(hào)分隔的區(qū)間，每個(gè)區(qū)間具有如下形式：minim

17、um、maximum ；在UML中，如果多重性不顯式說明，則多重性就不確定；n 導(dǎo)航性的意義可看作“消息僅能夠沿箭頭所指的方向傳遞”。在UML中，沒有導(dǎo)航性標(biāo)識(shí)，則表示關(guān)聯(lián)是雙向的。n 定義屬性應(yīng)該在原子概念的層次上進(jìn)行，屬性分為命名性屬性、描述性屬性、參考屬性。n 結(jié)構(gòu)化方法：屬性不一定放在一起（即使解空間與問題空間一致的數(shù)據(jù)不放在一起）。n 結(jié)構(gòu)化方法一個(gè)事件由一個(gè)對(duì)象完成，面向?qū)ο蠓椒ㄒ粋€(gè)事件可能由多個(gè)對(duì)象完成。17、需求分析內(nèi)容：信息需求（數(shù)據(jù)需求）、功能需求、未來需求、性能需求、運(yùn)行需求18、UML的擴(kuò)展機(jī)制：約束、標(biāo)記值、構(gòu)造型第五章1、概要設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：概要設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是確

18、定軟件的總體結(jié)構(gòu)，即確定軟件系統(tǒng)的組成成份以及各組成成份之間的相互關(guān)系。詳細(xì)設(shè)計(jì)其主要任務(wù)是確定軟件系統(tǒng)各組成成份內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法過程。2、軟件設(shè)計(jì)基本原理：1）抽象與求精n 抽象即抽取事物本質(zhì)的共同特性而暫時(shí)避開不必要的低層細(xì)節(jié)。 n 方式：過程抽象、數(shù)據(jù)抽象和控制抽象。n 求精是將某個(gè)宏觀功能不斷分解，逐步確定過程細(xì)節(jié)，直至用程序設(shè)計(jì)語言描述的算法實(shí)現(xiàn)為止。n 抽象使得設(shè)計(jì)人員能夠避開過早地陷入細(xì)節(jié)之中刻畫過程和數(shù)據(jù)。n 求精能夠幫助設(shè)計(jì)人員隨著設(shè)計(jì)過程的深入而不斷呈現(xiàn)更低層次的信息。 2） 模塊化與信息隱藏n 模塊化：將軟件分解成可單獨(dú)命名的且可訪問的部件n 信息隱藏:指模塊中所包含

19、的信息對(duì)不需要這些信息的其它模塊是不可訪問的。加強(qiáng)了模塊內(nèi)部訪問的約束，有助于分離模塊的實(shí)現(xiàn)者和使用者。3）模塊獨(dú)立性n 其基本含義是每一個(gè)模塊只完成功能需求中的一個(gè)特定的子功能，而且從程序結(jié)構(gòu)的其它部分來看這一模塊只具有一個(gè)簡(jiǎn)單的接口。 n 模塊的功能獨(dú)立性可以使得模塊易開發(fā)易維護(hù)。 n 模塊獨(dú)立性有兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)：內(nèi)聚度和耦合度。 3、內(nèi)聚度：n 內(nèi)聚度是指模塊內(nèi)部各成分聯(lián)系緊密的程度。n 通常，內(nèi)聚度越高，模塊的獨(dú)立性就越強(qiáng)。 n 七種類型的內(nèi)聚，大致按照內(nèi)聚程度從高到低的順序是：功能內(nèi)聚、信息內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、過程內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚和偶然內(nèi)聚。 4、耦合度：n 耦合是模塊之間相互關(guān)聯(lián)緊密的程度。n 一般地，模塊的耦合度越低，模塊的獨(dú)立性越強(qiáng)。 n 模塊之間的耦合程度從低到高也可分為七種：非直接耦合、數(shù)據(jù)耦合、標(biāo)記耦合、控制耦合、外部耦合、公共耦合、內(nèi)容耦合。 5、軟件結(jié)構(gòu)圖：n