軟件工程學(xué)軟件維護

軟件工程學(xué)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院8.1軟件維護的概念8.2軟件維護過程8.3程序修改的步驟

及修改的副作用8.4軟件的可維護性8.5提高可維護性的方法8.6軟件再工程過程

第8章軟件維護8.1軟件維護的概念軟件維護的定義影響維護工作量的因素軟件維護的策略維護成本軟件維護的定義在軟件運行／維護階段對軟件產(chǎn)品進行的修改就是所謂的維護。維護的類型有四種：改正性維護適應(yīng)性維護完善性維護預(yù)防性維護改正性維護在軟件交付使用后，因開發(fā)時測試的不徹底、不完全，必然會有部分隱藏的錯誤遺留到運行階段。這些隱藏下來的錯誤在某些特定的使用環(huán)境下就會暴露出來。為了識別和糾正軟件錯誤、改正軟件性能上的缺陷、排除實施中的誤使用，應(yīng)當(dāng)進行的診斷和改正錯誤的過程就叫做改正性維護。適應(yīng)性維護在使用過程中，外部環(huán)境（新的硬、軟件配置）

數(shù)據(jù)環(huán)境（數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)輸入/輸出方式、數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)）可能發(fā)生變化。為使軟件適應(yīng)這種變化，而去修改軟件的過程就叫做適應(yīng)性維護。

完善性維護在軟件的使用過程中，用戶往往會對軟件提出新的功能與性能要求。為了滿足這些要求，需要修改或再開發(fā)軟件，以擴充軟件功能、增強軟件性能、改進加工效率、提高軟件的可維護性。這種情況下進行的維護活動叫做完善性維護。實踐表明，在幾種維護活動中，完善性維護所占的比重最大。即大部分維護工作是改變和加強軟件，而不是糾錯。完善性維護不一定是救火式的緊急維修，而可以是有計劃、有預(yù)謀的一種再開發(fā)活動。事實證明，來自用戶要求擴充、加強軟件功能、性能的維護活動約占整個維護工作的50％。

預(yù)防性維護預(yù)防性維護是為了提高軟件的可維護性、可靠性等，為以后進一步改進軟件打下良好基礎(chǔ)。預(yù)防性維護定義為：采用先進的軟件工程方法對需要維護的軟件或軟件中的某一部分（重新）進行設(shè)計、編制和測試。在整個軟件維護階段所花費的全部工作量中，完善性維護占了幾乎一半的工作量。軟件維護活動所花費的工作占整個生存期工作量的70%以上，這是由于在漫長的軟件運行過程中需要不斷對軟件進行修改，以改正新發(fā)現(xiàn)的錯誤、適應(yīng)新的環(huán)境和用戶新的要求，這些修改需要花費很多精力和時間，而且有時會引入新的錯誤。維護護在在軟軟件件生生三三類類維維護護占占存存期期所所占占比比例例總總維維護護比比例例影響響維維護護工工作作量量的的因因素素在軟軟件件的的維維護護過過程程中中，，需需要要花花費費大大量量的的工工作作量量，，從從而而直直接影影響響了了軟軟件件維維護護的的成成本本。應(yīng)當(dāng)考慮慮有哪些因因素影響響軟件維維護的工工作量，相應(yīng)應(yīng)該采取取什么維維護策略略，才能有效地維維護軟件件并控制維護護的成本本。系統(tǒng)大小?。合到y(tǒng)越越大，理理解掌握握起來越越困難。。系統(tǒng)越越大，所所執(zhí)行功功能越復(fù)復(fù)雜。因因而需要要更多的的維護工工作量。。程序設(shè)計計語言：使用強強功能的的程序設(shè)設(shè)計語言言可以控控制程序序的規(guī)模模。語言言的功能能越強，，生成程程序的模模塊化和和結(jié)構(gòu)化化程度越越高，所所需的指指令數(shù)就就越少，，程序的的可讀性性越好。。系統(tǒng)年齡齡：老系統(tǒng)隨隨著不斷斷的修改改，結(jié)構(gòu)構(gòu)越來越越亂；維護人員員經(jīng)常更更換，程程序又變變得越來來越難于于理解。。許多老系系統(tǒng)在當(dāng)當(dāng)初并未未按照軟軟件工程程的要求求進行開開發(fā)，因因而沒有有文檔，，或文檔檔太少。。在長期的的維護過過程中文文檔在許許多地方方與程序序?qū)崿F(xiàn)變變得不一一致，在在維護時時就會遇遇到很大大困難。。數(shù)據(jù)庫技技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用：使用數(shù)數(shù)據(jù)庫，，可以簡簡單而有有效地管管理和存存儲用戶戶程序中中的數(shù)據(jù)據(jù)，還可可以減少少生成用用戶報表表應(yīng)用軟軟件的維維護工作作量。先進的軟軟件開發(fā)發(fā)技術(shù)：在軟件件開發(fā)時時，若使使用能使使軟件結(jié)結(jié)構(gòu)比較較穩(wěn)定的的分析與與設(shè)計技技術(shù)，及及程序設(shè)設(shè)計技術(shù)術(shù)，如面面向?qū)ο笙蠹夹g(shù)、、復(fù)用技技術(shù)等，，可減少少大量的的工作量量。其它：應(yīng)用的類類型數(shù)學(xué)模型型任務(wù)的難難度開關(guān)與標(biāo)標(biāo)記、IF嵌套深度度、索引引或下標(biāo)標(biāo)數(shù)等對維護工工作量都都有影響響。許多軟件件在開發(fā)發(fā)時并未未考慮將將來的修修改，為為軟件的的維護帶帶來許多多問題。。軟件維護護的策略略改正性維維護通常要生生成100％可靠的的軟件并并不一定定合算，，成本太太高。但通過使使用新技技術(shù)，可可大大減減少進行行改正性性維護的的需要。這些技術(shù)術(shù)包括：：數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)統(tǒng)、軟件開發(fā)發(fā)環(huán)境、程序自動動生成系系統(tǒng)、較高級(第四代)的語言。以及新的開發(fā)發(fā)方法、軟件復(fù)用用、防錯程序序設(shè)計及周期性維維護審查查等。適應(yīng)性維維護這一類維維護不可可避免，，可以控控制。(1)在配置管管理時，，把硬件件、操作作系統(tǒng)和和其它相相關(guān)環(huán)境境因素的的可能變變化考慮慮在內(nèi)。(2)把與硬件、操操作系統(tǒng)，以以及其它外圍圍設(shè)備有關(guān)的的程序歸到特特定的程序模模塊中。(3)使用內(nèi)部程序序列表、外部部文件，以及及處理的例行行程序包，可可為維護時修修改程序提供供方便。完善性維護利用前兩類維維護中列舉的的方法，也可可以減少這一一類維護。特特別是數(shù)據(jù)庫管理系系統(tǒng)、程序生成器、應(yīng)用軟件包，可減少維護護工作量。此此外，建立立軟件系統(tǒng)的的原型，把它它在實際系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)之前提提供給用戶。。用戶通過研研究原型，進進一步完善他他們的功能要要求，就可以以減少以后完完善性維護的的需要。維護成本有形的軟件維維護成本是花費了多少少錢，無形的維護成成本有更大的影響響。一些合理的修復(fù)或或修改請求不不能及時安排排，使得客戶不不滿意；變更的結(jié)果引入新的故障障，使得軟件整整體質(zhì)量下降降；把軟件人員抽抽調(diào)到維護工工作中，干擾擾了軟件開發(fā)發(fā)工作。軟件維護的代價是降低了生產(chǎn)率率，在做老程序序的維護時非非常明顯。例如，開發(fā)每一行源源代碼耗資25美元，維護每一行源源代碼需要耗耗資1000美元。維護工作量量包括生產(chǎn)性活動動（如分析和和評價、設(shè)設(shè)計修改和和實現(xiàn)）和和“輪轉(zhuǎn)”活活動（如力圖理理解代碼在在做什么、、試圖判明明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)、接口特特性、性能能界限等））。維護工作量量的模型M維護中消耗耗的總工作作量p生產(chǎn)性工作作量K經(jīng)驗常數(shù)c復(fù)雜程度（（結(jié)構(gòu)化設(shè)設(shè)計和缺少少文檔都會會增加軟件件的復(fù)雜程程度）d是維護人員對軟件熟悉悉程度的度度量。模型指明，，如果使用用了不好的的軟件開發(fā)發(fā)方法（未未按軟件工工程要求做做），原來來參加開發(fā)發(fā)的人員或或小組不能能參加維護護，則工作作量（及成成本）將按按指數(shù)級增增加。8.2軟件維護過程為了有效地地進行軟件件維護，應(yīng)應(yīng)事先就開開始做組織織工作。首先建立維護的的機構(gòu)申明提出維護申申請報告的的過程及評價的過程程為每一個維維護申請規(guī)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的處理理步驟建立維護活動的的登記制度度以及規(guī)定評價和評審審的標(biāo)準(zhǔn)。維護組織除了較大的的軟件開發(fā)發(fā)公司外，，通常在軟軟件維護工工作方面，，并不保持持一個正式式的組織機機構(gòu)。雖然不要求求建立一個個正式的維維護機構(gòu)，，但是在開開發(fā)部門確確立一個非非正式的維維護機構(gòu)則則是非常必必要的。軟件維護的的組織維護申請?zhí)峤唤o維護管理員員，他把申請請交給某個個系統(tǒng)監(jiān)督員員去評價。一旦做出評評價，由修改負責(zé)人人確定如何進行修修改。在修改程序序的過程中中，由配置管理員員嚴(yán)格格把把關(guān)關(guān)，，控制制修修改改的的范范圍圍，對軟軟件件配配置置進進行行審審計計。在維維護護之之前前，，就就把把責(zé)責(zé)任任明明確確下下來來，，可可以以減減少少維維護護過過程程中中的的混混亂亂。。軟件件維維護護申申請請報報告告維護護申申請請報報告告或或稱稱軟件件問問題題報報告告，由由申請請維維護護的的用用戶戶填寫寫。用戶戶必必須須完整整地地說說明明產(chǎn)產(chǎn)生生錯錯誤誤的的情情況況，包包括括輸入入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)、錯誤誤清清單單以及及其它它有有關(guān)關(guān)材材料料。如果果申申請請的的是是適適應(yīng)應(yīng)性性維維護護或或完完善善性性維維護護，，用用戶戶必必須須提提出出一一份份修修改改說說明明書書，，列列出出所所有有希希望望的的修修改改。。維護護申申請請報報告告將將由由維護護管管理理員員和系統(tǒng)統(tǒng)監(jiān)監(jiān)督督員員來研研究究處處理理。。他們們應(yīng)應(yīng)相相應(yīng)應(yīng)地地做做出出軟件件修修改改報報告告，指指明明：：所需需修修改改變變動動的的性性質(zhì)質(zhì)；；申請請修修改改的的優(yōu)優(yōu)先先級級；；為滿滿足足某某個個維維護護申申請請報報告告，，所所需需的的工工作作量量；；預(yù)計計修修改改后后的的狀狀況況.軟件件修修改改報報告告應(yīng)應(yīng)提提交交修修改改負負責(zé)責(zé)人人，，經(jīng)經(jīng)批批準(zhǔn)準(zhǔn)后后才才能能開開始始進進一一步步安安排排維維護護工工作作。。軟件件維維護護工工作作流流程程盡管管維維護護申申請請的的類類型型不不同同，，但但都都要要進進行行同同樣樣的的技技術(shù)術(shù)工工作作。。修改改軟軟件件需需求求說說明明修改改軟軟件件設(shè)設(shè)計計設(shè)計計評評審審對源源程程序序做做必必要要的的修修改改單元元測測試試集成成測測試試(回歸歸測測試試)確認認測測試試軟件件配配置置評評審審等等。在每每次次軟軟件件維維護護任任務(wù)務(wù)完完成成后后進進行行情情況況評評審審，，對對以以下下問問題題做做一一總總結(jié)結(jié)：：(1)在目目前前情情況況下下，，設(shè)設(shè)計計、、編編碼碼、、測測試試中中的的哪哪一一方方面面可可以以改改進進?(2)哪些些維維護護資資源源應(yīng)應(yīng)該該有有但但沒沒有有?(3)工作作中中主主要要的的或或次次要要的的障障礙礙是是什什么么?(4)從維護申請的的類型來看是是否應(yīng)當(dāng)有預(yù)預(yù)防性維護?情況評審對將將來的維護工工作如何進行行會產(chǎn)生重要要的影響。維護檔案記錄錄程序名稱源程序語句條條數(shù)機器代碼指令令條數(shù)所用的程序設(shè)設(shè)計語言程序安裝的日日期程序安裝后的的運行次數(shù)與程序安裝后后運行次數(shù)有有關(guān)的處理故故障次數(shù)程序改變的層層次及名稱修改程序增加加的源程序語語句條數(shù)修改程序減少少的源程序語語句條數(shù)每次修改所付付出的“人時時”數(shù)修改程序的日日期軟件維護人員員的姓名維護申請報告告的名稱、維維護類型維護開始時間間和維護結(jié)束束時間、花費在維護上上的累計“人人時”數(shù)維護工作的凈凈收益等。評價維護活動評價維護活動動比較困難，因為缺乏可可靠的數(shù)據(jù)。。如果維護的檔檔案記錄做得得比較好，可可以得出一些些維護“性能能”方面的度度量值。每次程序運行行時的平均出出錯次數(shù)；花費在每類維維護上的總““人時”數(shù)；；每個程序、每每種語言、每每種維護類型型的程序平均均修改次數(shù)；；因為維護，增增加或刪除每每個源程序語語句所花費的的平均“人時時”數(shù)；用于每種語言言的平均“人人時”數(shù)；維護申請報告告的平均處理理時間；各類維護申請請的百分比。。據(jù)此可對開發(fā)發(fā)技術(shù)、語言言選擇、維護護工作計劃、、資源分配、、以及其它許許多方面做出出判定。8.3程序修改的步步驟及修改的的副作用在軟件維護時時，必然會對對源程序進行行修改。通常對源程序序的修改不能能無計劃地倉倉促上陣，為為了正確、有有效地修改,需要經(jīng)歷以下下三個步驟。。分析和理解程程序修改程序重新驗證程序序分析和理解程程序經(jīng)過分析，全面、準(zhǔn)確、、迅速地理解解程序是決定定維護成敗和和質(zhì)量好壞的的關(guān)鍵。在這方面，，軟件的可理理解性和文檔檔的質(zhì)量非常常重要。理解程序的功功能和目標(biāo)；；掌握程序的結(jié)結(jié)構(gòu)信息，即即從程序中細細分出若干結(jié)結(jié)構(gòu)成分。如如程序系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)、控制制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸入入／輸出結(jié)構(gòu)構(gòu)等；了解數(shù)據(jù)流信信息，即涉及及到的數(shù)據(jù)來來源何處，在在哪里被使用用；了解控制流信信息，即執(zhí)行行每條路徑的的結(jié)果；理解程序的操操作(使用)要求；為了容易地理理解程序，要要求自頂向下下地理解現(xiàn)有有源程序的程程序結(jié)構(gòu)和數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為為此可采用如如下幾種方法法：1.分析程序結(jié)構(gòu)構(gòu)圖(1)搜集所有存儲儲該程序的文文件，閱讀這這些文件，記記下它們包含含的過程名，，建立一個包括括這些過程名名和文件名的的清單；(2)分析各個過程程的源代碼，，建立一個直接接調(diào)用矩陣D或調(diào)用樹。若過程i調(diào)用過程j，則D[i][j]＝1，否則D[i][j]＝0。(3)建立過過程的的間接接調(diào)用用矩陣陣I，即直直接調(diào)調(diào)用矩矩陣D的傳遞遞閉包包I＝D1∪D2∪D3∪…∪∪Dn其中，，n是所包包含的的過程程總數(shù)數(shù).例如，，過程程i調(diào)用j，j調(diào)用k，則D[i][j]＝1，D[j][k]＝1，I[i][k]＝1。(4)分析各個個過程的的接口，估計更改改的復(fù)雜雜性。2.數(shù)據(jù)跟蹤蹤(1)建立各層層次的程程序級上上的接口口圖，展示各各模塊或或過程的的調(diào)用方方式和接接口參數(shù)數(shù)；(2)利用數(shù)據(jù)據(jù)流分析析方法，，對過程程內(nèi)部的的一些變變量進行行跟蹤。?？色@得有關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)在過程程間如何何傳遞，在過程內(nèi)內(nèi)如何處處理等信息。。對于判判斷問題題原因特特別有用用。在跟跟蹤的過過程中可可在源程程序中間間插入自自己的注注釋。3.控制跟蹤蹤控制流跟跟蹤可采采用符號號執(zhí)行或或?qū)嶋H動動態(tài)跟蹤蹤的方法法，了解數(shù)據(jù)據(jù)如何從從一個輸輸入源到到達輸出出點的。4.充分閱讀讀和使用用源程序序清單和和文檔，分析現(xiàn)現(xiàn)有文檔檔的合理理性。5.充分使用用由編譯譯程序或或匯編程程序提供供的交叉叉引用表表、符號號表、以以及其它它有用的的信息。。6.如有可能能，積極極參加開開發(fā)工作作。修改程序序?qū)Τ绦虻牡男薷模?，必須事事先做出出計劃，，有預(yù)謀謀地、周周密有效效地實施施修改。。1.設(shè)計程序序的修改改計劃程序的修修改計劃劃要考慮慮人員和和資源的的安排。。小的修修改可以以不需要要詳細的的計劃，，而對于于需要耗耗時數(shù)月月的修改改，就需需要計劃劃立案。。在編寫有有關(guān)問題題解決的的方案時時，必須須充分描描述修改改作業(yè)的的規(guī)格說說明。規(guī)格說明明信息：：數(shù)據(jù)修修改、處處理修改改、作業(yè)業(yè)控制語語言修改改、系統(tǒng)統(tǒng)之間接接口的修修改等；；維護資源源：新程程序版本本、測試試數(shù)據(jù)、、所需軟軟件、計計算機時時間等；；人員；支持：紙面、、計算機機媒體等等。通常，可可采用自自頂向下下的方法法，在理理解程序序的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，(1)研究程序序的各個個模塊、、模塊的的接口、、及數(shù)據(jù)據(jù)庫，從全局局的觀點點，提出出修改計計劃。(2)依次地把把要修改的的、以及那些受修修改影響響的模塊塊和數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)分離出來來。為此，，要識別受修修改影響響的數(shù)據(jù)據(jù)；識別使用用這些數(shù)數(shù)據(jù)的程程序模塊塊；對于上面面程序模模塊，按按是產(chǎn)生生數(shù)據(jù)、、修改數(shù)數(shù)據(jù)、還還是刪除除數(shù)據(jù)進進行分類類；識別對這這些數(shù)據(jù)據(jù)元素的的外部控控制信息息；識別編輯輯和檢查查這些數(shù)數(shù)據(jù)元素素的地方方；隔離要修修改的部部分；(3)詳細地分分析要修改的的、以及那些受變變更影響響的模塊塊和數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部細細節(jié)，設(shè)計修改改計劃，標(biāo)明新新邏輯及及要改動動的現(xiàn)有有邏輯。。(4)向用戶提提供回避措施施。用戶的的某些業(yè)業(yè)務(wù)因軟軟件中發(fā)發(fā)生問題題而中斷斷，為不不讓系統(tǒng)統(tǒng)長時間間停止運運行，需需把問題題局部化化，在可能的的范圍內(nèi)內(nèi)繼續(xù)開開展業(yè)務(wù)務(wù)?？梢圆扇∪〉拇胧┦┯校孩俨檎艺覇栴}原原因，可能情情況有：：意外停機機安裝的期期限到期期系統(tǒng)運行行中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)錯誤②如果弄清清了問題題的原因因，可通過臨時時修改或或改變運運行控制制以回避避在系統(tǒng)統(tǒng)運行時時產(chǎn)生的的問題。2.修改代碼碼，以適適應(yīng)變化化在修改時時，要求求：(1)正確、有有效地編編寫修改改代碼；；(2)要謹慎地地修改程程序，盡盡量保持持程序的的風(fēng)格及及格式，，要在程程序清單單上注明明改動的的指令；；(3)不要刪除除程序語語句，除除非完全全肯定它它是無用用的；(4)不要試圖圖共用程程序中已已有的臨臨時變量量或工作作區(qū)，為為了避免免沖突或或混淆用用途，應(yīng)應(yīng)設(shè)置自自己的變變量；(5)插入錯誤誤檢測語語句；(6)在修改過過程中做做好修改改的詳細細記錄，，消除變變更中任任何有害害的副作作用（波波動效應(yīng)應(yīng)）；3.修改程序序的副作作用所謂副作作用是指指因修改改軟件而而造成的的錯誤或或其它不不希望發(fā)發(fā)生的情情況。副副作用有有三種：：修改代碼碼的副作作用、修改數(shù)據(jù)據(jù)的副作作用、文檔的副副作用。在修改源源代碼時時，都可可能引入入錯誤。。例如，，刪除或修修改一個個子程序序、刪除或修修改一個個標(biāo)號、刪除或修修改一個個標(biāo)識符符、改變程序序代碼的的時序關(guān)關(guān)系、改變占用用存儲的的大小、改變邏輯輯運算符符、修改文件件的打開開或關(guān)閉閉、改進程序序的執(zhí)行行效率，以及把設(shè)計上上的改變變翻譯成成代碼的的改變時，都容容易引入入錯誤。。(1)修改代碼碼的副作作用(2)修改數(shù)據(jù)據(jù)的副作作用在修改數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，有可可能造成成軟件設(shè)計計與數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)不不匹配，因而導(dǎo)導(dǎo)致軟件件出錯。。數(shù)據(jù)副作作用就是是修改軟軟件信息息結(jié)構(gòu)導(dǎo)導(dǎo)致的結(jié)結(jié)果。容易導(dǎo)致致設(shè)計與與數(shù)據(jù)不不相容的的錯誤可可以有：：重新定義義局部的的或全局局的常量量重新定義義記錄或或文件的的格式增大或減減小一個個數(shù)組或或高層數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的大小小修改全局局或公共共數(shù)據(jù)重新初始始化控制制標(biāo)志或或指針重新排列列輸入／／輸出或或子程序序的參數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)副作作用可以以通過交叉引用用表加以控制制。把數(shù)數(shù)據(jù)元素素、記錄錄、文件件和其它它結(jié)構(gòu)聯(lián)聯(lián)系起來來。(3)文檔的副副作用對數(shù)據(jù)流、軟件結(jié)構(gòu)構(gòu)、模塊邏輯輯或任何其它它有關(guān)特特性進行修改改時，必必須對相關(guān)技技術(shù)文檔檔進行相相應(yīng)修改改。否則會會導(dǎo)致文檔與程程序功能能不匹配配，缺省條件件改變，新錯誤信信息不正正確等錯誤。。使得軟件文檔檔不能反反映軟件件的當(dāng)前前狀態(tài)。對于用戶戶來說，，軟件事事實上就就是文檔檔。如果對可可執(zhí)行軟軟件的修修改不反反映在文文檔里，，就會產(chǎn)產(chǎn)生文檔檔的副作作用。對交互輸輸入的順順序或格格式進行行修改，，如果沒沒有正確確地記入入文檔中中，就可可能引起起重大的的問題。。過時的文文檔內(nèi)容容、索引引和文本本可能造造成沖突突，引起起用戶失失敗和不不滿。因此，必須在軟軟件交付付之前對對整個軟軟件配置置進行評評審，以減少少文檔的的副作用用。為了控制因因修改而引引起的副作作用，要做做到：(1)按模塊把修修改分組；；(2)自頂向下地地安排被修修改模塊的的順序；(3)每次修改一一個模塊；；(4)對于每個修修改了的模模塊，在安安排修改下下一個模塊塊之前，要要確定這個個修改的副副作用?？梢允褂媒唤徊嬉帽肀怼⒋鎯τ秤诚蟊?、執(zhí)執(zhí)行流程跟跟蹤等。重新驗證程程序在將修改后后的程序提提交用戶之之前，需要要進行充分的確認認和測試，以保證整整個修改后后程序的正正確性。靜態(tài)態(tài)確確認認修改改軟軟件件，，伴伴隨隨著著引引起起新新的的錯錯誤誤的的危危險險。為為了了能能夠夠做做出出正正確確的的判判斷斷，，驗驗證證修修改改后后的的程程序序至至少少需需要要兩兩個個人人參參加加。。要要檢檢查查：：(1)修改改是是否否涉涉及及到到規(guī)規(guī)格格說說明明?修改改結(jié)結(jié)果果是是否否符符合合規(guī)規(guī)格格說說明明?有沒沒有有歪歪曲曲規(guī)規(guī)格格說說明明?(2)程序的修改是是否足以修正正軟件中的問問題?源程序代碼有有無邏輯錯誤誤?修改時有無修修補失誤?(3)修改部分對其其它部分有無無不良影響(副作用)?對軟件進行修修改，常常會會引發(fā)別的問問題，有必要要檢查修改的的影響范圍。計算機確認在進行了以上上確認的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，用計算算機對修改程程序進行確認認測試：(1)確認測試順序序：先對修改部部分進行測試試，然后隔離離修改部分，，測試程序的的未修改部分分，最后再把把它們集成起起來進行測試試。這種測試試稱為回歸測測試。(2)準(zhǔn)備標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的的測試試用例例。(3)充分利利用軟軟件工工具幫幫助重重新驗驗證過過程。(4)在重新新確認認過程程中，，需邀邀請用用戶參參加。維護后后的驗驗收──在在交付付新軟軟件之之前，，維護護主管管部門門要檢檢驗：：(1)全部文文檔是是否完完備，，并已已更新新；(2)所有有測測試試用用例例和和測測試試結(jié)結(jié)果果已已經(jīng)經(jīng)正正確確記記載載；；(3)記錄錄軟軟件件配配置置所所有有副副本本的的工工作作已已經(jīng)經(jīng)完完成成；；(4)維護護工工序序和和責(zé)責(zé)任任已已經(jīng)經(jīng)確確定定。。從維維護護角角度度來來看看所所需需測測試試種種類類(1)對修改改事事務(wù)務(wù)的測測試試；；(2)對修改改程程序序的測測試試；；(3)操作作過過程程的測測試試；；(4)應(yīng)用用系系統(tǒng)統(tǒng)運運用用過過程程的測測試試；；(5)系統(tǒng)統(tǒng)各各部部分分之之間間接接口口的測試；；(6)作業(yè)控制制語言的測試；；(7)與系統(tǒng)軟軟件接口口的測試；；(8)軟件系統(tǒng)統(tǒng)之間接接口的測試；；(9)安全性測試；(10)后備／恢恢復(fù)過程程的測試。。8.4軟件可維維護性許多軟件件的維護護十分困困難，原原因在于于這些軟件的的文檔不不全、質(zhì)量差、開發(fā)過程程不注意意采用好好的方法法，忽視程序序設(shè)計風(fēng)風(fēng)格等。許多維護護要求并并不是因因為程序序中出錯錯而提出出的，而而是為適應(yīng)環(huán)境境變化或需求變化化而提出的的。為了使得得軟件能能夠易于于維護，，必須考考慮使軟軟件具有有可維護性性。軟件可維維護性的的定義軟件可維維護性是指糾正軟件件系統(tǒng)出出現(xiàn)的錯錯誤和缺缺陷，以以及為滿滿足新的的要求進進行修改改、擴充充或壓縮縮的容易易程度?？删S護性、可使用性、可靠性是衡量軟件質(zhì)質(zhì)量的主要質(zhì)質(zhì)量特性，也也是用戶十分分關(guān)心的幾個個方面。軟件的可維護性是軟件開發(fā)階段段各個時期的的關(guān)鍵目標(biāo)。目前廣泛使用用的是用如下下的七個特性性來衡量程序序的可維護性性?？衫斫庑钥煽墒褂眯钥蓽y試性可可移植性可修改性效效率可靠性而且對于不同同類型的維護護，這七種特特性的側(cè)重點點也不相同。在各類維護中中的側(cè)重點這些質(zhì)量特性性通常體現(xiàn)在在軟件產(chǎn)品的的許多方面;為使每一個質(zhì)質(zhì)量特性都達達到預(yù)定的要要求，需要在在軟件開發(fā)的的各個階段采采取相應(yīng)的措措施加以保證證。這些質(zhì)量要求求要滲透到而而各開發(fā)階段段的各個步驟驟當(dāng)中。因此，軟件件的可維護性性是產(chǎn)品投入入運行以前各各階段面向上上述各質(zhì)量特特性要求進行行開發(fā)的最終終結(jié)果。可維護性的度度量人們一直期望望對軟件的可維維護性做出定定量度量，但要做到這這一點并不容容易。常用的度量一一個可維護的的程序的七種種特性的方法法。就是質(zhì)量檢查表質(zhì)量測試質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量檢查表是用于測試程程序中某些質(zhì)質(zhì)量特性是否否存在的一個個問題清單。。評價者針對檢檢查表上的每每一個問題，，依據(jù)自己的的定性判斷，，回答“Yes”或者“No”。質(zhì)量測試與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則用于定量分分析和評價程程序的質(zhì)量。。由于許多質(zhì)量量特性是相互互抵觸的，要要考慮幾種不同同的度量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，相應(yīng)地去度度量不同的質(zhì)質(zhì)量特性。1.可理解性可理解性表明明人們通過閱閱讀源代碼和和相關(guān)文檔，，了解程序功功能及其如何何運行的容易易程度。一個可理解解的程序應(yīng)應(yīng)具備以下下一些特性性：模塊化，風(fēng)格一致性性，不使用令人人捉摸不定定或含糊不不清的代碼碼，使用有意義義的數(shù)據(jù)名名和過程名名，結(jié)構(gòu)化，完整整性性等。。2.可靠靠性性可靠靠性性表表明明一一個個程程序序按按照照用用戶戶的的要要求求和和設(shè)設(shè)計計目目標(biāo)標(biāo)，，在在給給定定的的一一段段時時間間內(nèi)內(nèi)正正確確執(zhí)執(zhí)行行的的概概率率。。關(guān)于可靠靠性，度度量的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)主要要有：平均失效效間隔時時間MTTF平均修復(fù)復(fù)時間MTTR有效性A=MTBD/(MTBD+MDT)度量可靠靠性的方方法根據(jù)程序序錯誤統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)字字，進行行可靠性性預(yù)測。常用方方法是利利用一些些可靠性模模型，根據(jù)程序序測試時時發(fā)現(xiàn)并并排除的的錯誤數(shù)數(shù)預(yù)測平平均失效效間隔時時間MTTF。根據(jù)程序序復(fù)雜性性，預(yù)測測軟件可可靠性。

用程程序復(fù)雜雜性預(yù)測測可靠性性，前提條件件是可靠靠性與復(fù)復(fù)雜性有有關(guān)。因此可可用復(fù)雜雜性預(yù)測測出錯率率。程序序復(fù)雜性性度量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)可用用于預(yù)測哪些些模塊最最可能發(fā)發(fā)生錯誤誤，以及可能出現(xiàn)現(xiàn)的錯誤誤類型。3.可測試性性可測試性性表明論論證程序序正確性性的容易易程度。程序越越簡單，，證明其其正確性性就越容容易。而而且設(shè)計計合用的的測試用用例，取取決于對對程序的的全面理理解。一個可測測試的程程序應(yīng)當(dāng)當(dāng)是可理解的的，可靠的，簡單的。用于可測測試性度度量的檢檢查項目目如下：：程序是否否模塊化化?結(jié)構(gòu)是否否良好?程序是否否可理解解?程序是否否可靠?程序是否否能顯示示任意中中間結(jié)果果?程序是否否能以清清楚的方方式描述述它的輸輸出?程序是否否能及時時地按照照要求顯顯示所有有的輸入入?程序是否否有跟蹤蹤及顯示示邏輯控控制流程程的能力力?程序是否否能從檢檢查點再再啟動?程序是否否能顯示示帶說明明的錯誤誤信息?4.可修改性性可修改改性表表明程程序容容易修修改的的程度度。一個可可修改改的程程序應(yīng)應(yīng)當(dāng)是是可理解解的、通用的的、靈活的的、簡單的的。通用性性是指指程序序適用用于各各種功功能變變化而而無需需修改改。靈活性性是指指能夠夠容易易地對對程序序進行行修改改。測試可可修改改性的的一種種定量量方法法是修改練練習(xí)。其基基本思思想是是通過做做幾個個簡單單的修修改，來評價價修改改的難難度。設(shè)C是程序序中各各個模模塊的的平均均復(fù)雜雜性，，n是必須須修改改的模模塊數(shù)數(shù)，A是要修修改的的模塊塊的平平均復(fù)復(fù)雜性性。則則修修改的的難度度D由下式計計算：D=A/C5.可移植性性可移植性性表明程程序轉(zhuǎn)移移到一個個新的計計算環(huán)境境的可能能性的大大小?；蛘咚砻鞒坛绦蚩梢砸匀菀椎氐?、有效效地在各各種各樣樣的計算算環(huán)境中中運行的的容易程程度。一個可移移植的程程序應(yīng)具具有結(jié)構(gòu)良好好、靈活、不依賴于于某一具具體計算算機或操操作系統(tǒng)統(tǒng)的性能能。用于可移移植性度度量的檢檢查項目目如下：：是否是用用高級的的獨立于于機器的的語言來來編寫程程序?是否使用用廣泛使使用的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的的程序設(shè)設(shè)計語言言來編寫寫程序?是否僅使使用了這這種語言言的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)版本和和特性?程序中是是否使用用了標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的普遍遍使用的的庫功能能和子程程序?程序中是是否極少少使用或或根本不不使用操操作系統(tǒng)統(tǒng)的功能能?程序在執(zhí)執(zhí)行之前前是否初初始化內(nèi)內(nèi)存?程序在執(zhí)執(zhí)行之前前是否測測定當(dāng)前前的輸入入／輸出出設(shè)備?程序是否否把與機機器相關(guān)關(guān)的語句句分離了了出來，，集中放放在了一一些單獨獨的程序序模塊中中，并有有說明文文件?程序是否否結(jié)構(gòu)化化?并允許在在小一些些的計算算機上分分段(覆蓋)運行?程序中是是否避免免了依賴賴于字母母數(shù)字或或特殊字字符的內(nèi)內(nèi)部位表表示?6.效率效率表明明一個程程序能執(zhí)執(zhí)行預(yù)定定功能而而又不浪浪費機器器資源的的程度。這些機器器資源包包括內(nèi)存容量量、外存容量量、通道容量量和執(zhí)行時間間。用于效率率度量的的檢查項項目如下下：程序是否否模塊化化?結(jié)構(gòu)是否否良好?是否消除除了無用用的標(biāo)號號與表達達式，以以充分發(fā)發(fā)揮編譯譯器優(yōu)化化作用?程序的編編譯器是是否有優(yōu)優(yōu)化功能能?是否把特特殊子程程序和錯錯誤處理理子程序序都歸入入了單獨獨的模塊塊中?是否以快快速的數(shù)數(shù)學(xué)運算算代替了了較慢的的數(shù)學(xué)運運算?是否盡可可能地使使用了整整數(shù)運算算，而不不是實數(shù)數(shù)運算?是否在表表達式中中避免了了混合數(shù)數(shù)據(jù)類型型的使用用，消除除了不必必要的類類型轉(zhuǎn)換換?程序是否避免免了非標(biāo)準(zhǔn)的的函數(shù)或子程程序的調(diào)用?在幾條分支結(jié)結(jié)構(gòu)中，是否否最有可能為為“真”的分分支首先得到到測試?在復(fù)雜的邏輯輯條件中，是是否最有可能能為“真“的的表達式首先先得到測試?7.可使用性從用戶觀點出出發(fā)，可使用性定義義為程序方便便、實用、及及易于使用的的程度。一個可使用用的程序應(yīng)是是易于使用的、能允許用戶出出錯和改變，并盡可能不使用用戶陷入混亂亂狀態(tài)的程序。用于可使用性性度量的檢查查項目如下：：程序是否具有有自描述性?程序是否能始始終如一地按按照用戶的要要求運行?程序是否讓用用戶對數(shù)據(jù)處處理有一個滿滿意的和適當(dāng)當(dāng)?shù)目刂?程序是否容易易學(xué)會使用?程序是否使用用數(shù)據(jù)管理系系統(tǒng)來自動地地處理事務(wù)性性工作和管理理格式化、地地址分配及存存儲器組織。。程序是否具有有容錯性?程序是否靈活活?其它間接定量量度量可維護護性的方法問題識別的時時間；因管理活動拖拖延的時間；；收集維護工具具的時間；分析、診斷問問題的時間；；修改規(guī)格說明明的時間；具體的改錯或或修改的時間間；局部測試的時時間；集成或回歸測測試的時間；；維護的評審時時間；這些數(shù)據(jù)反映映了維護全過過程中檢錯－糾錯－－驗證的周期，即從檢測出軟件件存在的問題題開始至修正正它們并經(jīng)回回歸測試驗證證這段時間。可以粗略地認認為，這個周期越短短，維護越容容易。8.5提高可維護性性的方法建立明確的軟軟件質(zhì)量目標(biāo)標(biāo)和優(yōu)先級使用提高軟件件質(zhì)量的技術(shù)術(shù)和工具進行明確的質(zhì)質(zhì)量保證審查查選擇擇可可維維護護的的程程序序設(shè)設(shè)計計語語言言改進進程程序序的的文文檔檔建立立明明確確的的軟軟件件質(zhì)質(zhì)量量目目標(biāo)標(biāo)和和優(yōu)優(yōu)先先級級一個個可可維維護護的的程程序序應(yīng)應(yīng)是是可理理解解的的、可靠靠的的、可測測試試的的、可修修改改的的、可移移植植的的、效率率高高的的、可使使用用的的。要實實現(xiàn)現(xiàn)這這所所有有的的目目標(biāo)標(biāo)，，需需要要付付出出很很大大的的代代價價，，而而且且也也不不一一定定行行得得通通。。某些些質(zhì)質(zhì)量量特特性性是是相相互互促促進進的的，例如如可理理解性性和可可測試試性、、可理理解性性和可可修改改性。。另一些些質(zhì)量量特性性是相相互抵抵觸的的，如效效率和和可移移植性性、效效率和和可修修改性性等。。每一種種質(zhì)量特特性的相對重重要性性應(yīng)隨程程序的的用途途及計計算環(huán)環(huán)境的的不同同而不不同。例如如，對對編譯譯程序序來說說，可可能強強調(diào)效效率；；但對對管理理信息息系統(tǒng)統(tǒng)來說說，則則可能能強調(diào)調(diào)可使使用性性和可可修改改性。。應(yīng)當(dāng)對對程序序的質(zhì)質(zhì)量特特性，，在提出目目標(biāo)的同時時還必必須規(guī)定它它們的的優(yōu)先先級。使用提提高軟軟件質(zhì)質(zhì)量的的技術(shù)術(shù)和工工具模塊化化如果需需要改改變某某個模模塊的的功能能，則則只要要改變變這個個模塊塊，對對其它它模塊塊影響響很小??；如果需需要增增加程程序的的某些些功能能，則則僅需需增加加完成成這些些功能能的新新的模模塊或或模塊塊層；；程序的的測試試與重重復(fù)測測試比比較容容易；；程序錯錯誤易易于定定位和和糾正正；結(jié)構(gòu)化化程序序設(shè)計計程序被被劃分分成分分層的的模塊塊結(jié)構(gòu)構(gòu)；模塊調(diào)調(diào)用控控制必必須從從模塊塊的入入口點點進入入，從從其出出口點點退出出。模塊的控制制結(jié)構(gòu)僅限限于順序、、選擇、重重復(fù)三種，，且沒有GOTO語句。每個程序變變量只用于于唯一的程程序目的，，而且變量量的作用范范圍應(yīng)是明明確的、有有限制的。。使用結(jié)構(gòu)化化程序設(shè)計計技術(shù)，提提高現(xiàn)有系系統(tǒng)的可維維護性采用備用件件的方法───用一個個新的結(jié)構(gòu)構(gòu)良好的模模塊替換掉掉整個要修修改的模塊塊。采用自動重重建結(jié)構(gòu)和和重新格式式化的工具具(結(jié)構(gòu)更新技技術(shù))──把非結(jié)構(gòu)化化代碼轉(zhuǎn)換換成良好結(jié)結(jié)構(gòu)代碼。。改進現(xiàn)有程程序的不完完善的文檔檔──建建立或補充充系統(tǒng)說明明書、設(shè)計計文檔、模模塊說明書書、以及在在源程序中中插入必要要的注釋。。進行明確的的質(zhì)量保證證審查質(zhì)量保證審審查對于獲得和維持持軟件的質(zhì)質(zhì)量，是一個很很有用的技技術(shù)。審查可以用來檢測在開發(fā)發(fā)和維護階階段內(nèi)發(fā)生生的質(zhì)量變變化。一旦檢測出出問題來，，就可以采采取措施來來糾正，以以控制不斷斷增長的軟軟件維護成成本，延長長軟件系統(tǒng)統(tǒng)的有效生生命期。保證軟件質(zhì)質(zhì)量的最佳佳方法是在軟件開發(fā)發(fā)的最初階階段把質(zhì)量量要求考慮慮進去，并在開發(fā)過程程每一階段段的終點，設(shè)置檢查點點進行檢查查。檢查的目的的是要證實實，已開發(fā)發(fā)的軟件是否符合標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，是否滿足規(guī)規(guī)定的質(zhì)量量需求。在不同的的檢查點，，檢查的重重點不完全全相同。1.在檢查點進進行復(fù)審軟件開發(fā)期期間各個檢檢查點的檢檢查重點在設(shè)計階段段，檢查重重點是可理解性、可修改性、可測試性?？衫斫庑詸z查的重點點是程序的復(fù)雜雜性。對每個模模塊可用McCabe環(huán)路來計算算模塊的復(fù)復(fù)雜性，若若大于10，則需重新新設(shè)計?？梢允褂酶鞲鞣N質(zhì)量特性檢檢查表，或用度量標(biāo)準(zhǔn)來檢查可維維護性。審查小組可可以采用人人工測試一一類的方式式，進行審審查。2.驗收檢查驗收檢查是一個特殊的檢查查點的檢查，是是交付使用用前的最后一次檢檢查，驗收檢查實際上是驗收測試的一部分，，只不過它它是從維護護的角度提提出驗收的的條件和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。驗收檢查必必須遵循的的最小驗收收標(biāo)準(zhǔn)。(1)需求和規(guī)范范標(biāo)準(zhǔn)①需求應(yīng)當(dāng)以以可測試的的術(shù)語進行行書寫，排排列優(yōu)先次次序和定義義；②區(qū)分必須的的、任選的的、將來的的需求；③包括對系統(tǒng)統(tǒng)運行時的的計算機設(shè)設(shè)備的需求求；對維護護、測試、、操作、以以及維護人人員的需求求；對測試試工具等的的需求。(2)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)①程序應(yīng)設(shè)計計成分層的的模塊結(jié)構(gòu)構(gòu)。每個模模塊應(yīng)完成成唯一的功功能，并達達到高內(nèi)聚聚、低耦合合；②通過一些知知道預(yù)期變變化的實例例，說明設(shè)設(shè)計的可擴擴充性、可可縮減性和和可適應(yīng)性性。(3)源代碼標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)①盡可可能使用用最高級級的程序序設(shè)計語語言，且且只使用用語言的的標(biāo)準(zhǔn)版版本；②所有的的代碼都必必須具有良良好的結(jié)構(gòu)構(gòu)；③所有的的代碼都必必須文檔化化，在注釋釋中說明它它的輸入、、輸出、以以及便于測測試／再測測試的一些些特點與風(fēng)風(fēng)格。(4)文檔標(biāo)準(zhǔn)文檔中應(yīng)說說明程序的輸入入／輸出使用的方法法／算法錯誤恢復(fù)方方法所有參數(shù)的的范圍缺省條件等等。3.周期性地維維護審查檢查點復(fù)查查和驗收檢查，可用來保證新軟件件系統(tǒng)的可可維護性。對已有的軟軟件系統(tǒng)，，則應(yīng)當(dāng)進行周期性性的維護檢檢查。軟件在運行行期間進行行修改，會會導(dǎo)致軟件件質(zhì)量有變變壞的危險險，破壞程程序概念的的完整性。。必須定期檢查，對軟件做做周期性的的維護審查查，以跟蹤軟件件質(zhì)量的變變化。周期性維護護審查實際上是開開發(fā)階段檢檢查點復(fù)查查的繼續(xù)，，并且采用的檢查查方法、檢查查內(nèi)內(nèi)容容都都是是相相同同的的。維護護審審查查的的結(jié)結(jié)果果可以以同同以前前的的維維護護審審查查的的結(jié)結(jié)果果，以前前的的驗驗收收檢檢查查的的結(jié)結(jié)果果、檢查查點點檢檢查查的的結(jié)結(jié)果果相比比較較，，任任何何一一種種改改變變都都表表明明在在軟軟件件質(zhì)質(zhì)量量上上或或其其它它類類型型的的問問題題上上可可能能起起了了變變化化。。對于于改改變變的的原原因因應(yīng)應(yīng)當(dāng)當(dāng)進進行行分分析析。4.對軟軟件件包包進進行行檢檢查查軟件件包包是一一種種標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化化的，，可可為不不同同單單位位、不同同用用戶戶使使用用的軟軟件件。。一般般源代代碼碼和和程程序序文文檔檔不會會提提供供給給用用戶戶。。對軟軟件件包包的的維維護護采采取取以以下下方方法法。。使用用單單位位的的維維護護人人員員首首先先要要仔仔細細分分析析、、研研究究賣賣主主提提供供的的用用戶戶手手冊冊、、操操作作手手冊冊、、培培訓(xùn)訓(xùn)教教程程等等，，以以及及賣賣方方提提供供的的驗驗收收測測試試報報告告等等。。在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上，深深入了解本單單位的希希望和要要求，編制軟件件包的檢檢驗程序序。

檢查查軟件包包程序所所執(zhí)行的的功能是是否與用用戶的要要求和條條件相一一致。為了建立立這個程程序，維維護人員員可以利用賣方方提供的的驗收測測試實例例，還可以以自己重新設(shè)設(shè)計新的的測試實實例。根據(jù)測試試結(jié)果，，檢查和和驗證軟軟件包的的參數(shù)或或控制結(jié)結(jié)構(gòu)，以以完成軟軟件包的的維護。。選擇可維維護的程程序設(shè)計計語言程序設(shè)計計語言的的選擇，，對程序序的可維維護性影影響很大大。機器語語言匯編語語言高級語語言查詢語語言(FORTRAN、報表生生成語語言COBOL等)圖象語語言應(yīng)用生生成語語言改進程程序的的文檔檔程序文文檔是是對程程序總目標(biāo)標(biāo)、程序各各組成成部分分之間間的關(guān)關(guān)系、程序設(shè)設(shè)計策策略、程序?qū)崒崿F(xiàn)過過程的的歷史史數(shù)據(jù)據(jù)等的說說明和和補充充。即使是是一個個十分分簡單單的程程序，，要想想有效效地、、高效效率地地維護護它，，也需需要編編制文文檔來來解釋釋其目目的及及任務(wù)務(wù)。對于程程序維維護人人員來來說，，要想想按程序序編制制人員員的意意圖