第6章 軟件工程基礎(chǔ)

1第6章軟件工程基礎(chǔ)軟件工程概述軟件開發(fā)過程軟件計(jì)劃需求分析軟件設(shè)計(jì)軟件編碼軟件測試26.1軟件工程概述軟件工程方法學(xué)：在軟件開發(fā)、維護(hù)全過程中使用的技術(shù)方法的集合軟件工程方法學(xué)3要素：方法、工具和過程方法：完成軟件開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)的技術(shù)方法，回答“怎樣做”的問題工具：為運(yùn)用方法而提供的自動的或半自動的軟件工程支撐環(huán)境過程：為了獲得高質(zhì)量的軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，規(guī)定完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟最常見的軟件工程方法學(xué)：結(jié)構(gòu)化方法學(xué)和面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)36.2軟件開發(fā)過程軟件生命周期3個(gè)時(shí)期、8個(gè)階段⑴軟件定義時(shí)期（軟件計(jì)劃、需求分析）軟件計(jì)劃階段：在初步了解軟件需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行可行性研究，理解工作范圍和所花代價(jià)，估算項(xiàng)目的成本和工作量，做初步的進(jìn)度安排，并據(jù)此制訂軟件計(jì)劃。軟件需求分析階段：深入具體地了解用戶的要求，就必須“做什么”這個(gè)問題與用戶取得完全一致看法，包括功能需求、性能需求、環(huán)境要求與限制等內(nèi)容，并用規(guī)格說明書表達(dá)出來。46.2軟件開發(fā)過程⑵軟件開發(fā)時(shí)期軟件設(shè)計(jì)階段：總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)階段確定系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確定各部分之間的關(guān)系，給出模塊間傳送的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及每個(gè)模塊的功能說明；詳細(xì)設(shè)計(jì)階段則設(shè)計(jì)出每一模塊的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。軟件編碼階段：選擇合適的語言與相應(yīng)支持環(huán)境，按軟件設(shè)計(jì)說明書的要求為每一部分編寫出程序代碼。軟件測試階段：發(fā)現(xiàn)和排除軟件中存在的錯(cuò)誤和缺陷，軟件測試包括階段文檔的評審和對程序的執(zhí)行檢查，測試步驟通常分為單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和驗(yàn)收測試。經(jīng)過測試和排錯(cuò)，得到可運(yùn)行的軟件。56.2軟件開發(fā)過程⑶軟件運(yùn)行和維護(hù)時(shí)期對已交付運(yùn)行的軟件繼續(xù)進(jìn)行排錯(cuò)、修改、完善和擴(kuò)充6軟件開發(fā)過程模型1.瀑布模型7軟件開發(fā)過程模型帶反饋的瀑布模型8軟件開發(fā)過程模型2.原型模型9軟件開發(fā)過程模型3.螺旋模型10軟件開發(fā)過程模型4.增量模型11軟件開發(fā)過程模型5.噴泉模型126.3軟件計(jì)劃問題定義

問題定義報(bào)告用戶單位：XX財(cái)務(wù)處負(fù)責(zé)人：XXX

分析員單位：XX軟件公司分析員：XXX

項(xiàng)目名稱：水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)問題概述：利用傳感器感知監(jiān)測區(qū)域的水質(zhì)數(shù)據(jù)，利用通信系統(tǒng)將感知的數(shù)據(jù)傳回?cái)?shù)據(jù)中心，進(jìn)行相應(yīng)的處理、存檔、發(fā)布。

……

項(xiàng)目目標(biāo)：開發(fā)一個(gè)有效的水質(zhì)系統(tǒng)項(xiàng)目規(guī)模：開發(fā)成本約XXX萬元可行性研究建議：進(jìn)行一周，費(fèi)用不超過XXX元

XXXX年XX月XX日簽字：XXX136.3軟件計(jì)劃可行性研究

經(jīng)濟(jì)可行性

技術(shù)可行性

法律可行性146.3軟件計(jì)劃軟件規(guī)模估算代碼行技術(shù)和功能點(diǎn)技術(shù)LOC(LineofCode)行數(shù)基準(zhǔn)法

根據(jù)估計(jì)的最小(樂觀)的行數(shù)(a)、最大(悲觀)的行數(shù)(b)和最可能的行數(shù)(m)，計(jì)算程序的最佳期望行數(shù)：

誤差：156.3軟件計(jì)劃(2)功能點(diǎn)法件信息域特性：輸入項(xiàng)數(shù)(Inp)、輸出項(xiàng)數(shù)(Out)、查詢數(shù)(Inq)、主文件數(shù)(Maf)、外部接口數(shù)(Inf)估算功能點(diǎn)根據(jù)軟件產(chǎn)品信息域特性等級分配功能點(diǎn)數(shù)，例如，簡單級輸入項(xiàng)分配3個(gè)功能點(diǎn)，平均級輸入項(xiàng)分配4個(gè)功能點(diǎn)，復(fù)雜級輸入項(xiàng)分配6個(gè)功能點(diǎn)，計(jì)算功能點(diǎn)數(shù)UFP：166.3軟件計(jì)劃計(jì)算技術(shù)復(fù)雜性因子TCF：標(biāo)識名稱標(biāo)識名稱F1數(shù)據(jù)通信F8聯(lián)機(jī)更新F2分布式數(shù)據(jù)處理F9復(fù)雜的計(jì)算F3性能標(biāo)準(zhǔn)F10可重用性F4高負(fù)荷的硬件F11安裝方便F5高處理率F12操作方便F6聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)輸入F13可移植性F7終端用戶效率F14可維護(hù)性技術(shù)難度對工作量的影響DI一般定為[0,70]176.3軟件計(jì)劃軟件成本和工作量估算

工作量：人月數(shù)或人日數(shù)不同類型的軟件、在不同條件下開發(fā)軟件，難易度與工作量是不一樣的三種情況：有機(jī)方式：開發(fā)人員較少，具有類似項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)嵌入方式：軟硬件環(huán)境、運(yùn)行規(guī)程有嚴(yán)格限制，開發(fā)出的軟件，嵌入到這個(gè)條件苛刻的大系統(tǒng)中去半分離方式：介于有機(jī)方式和嵌入方式中間，開發(fā)人員對該項(xiàng)目具有中等的經(jīng)驗(yàn)，對接口有一定的限制186.3軟件計(jì)劃特

征方

式有

機(jī)半

分

離嵌

入開發(fā)部門對產(chǎn)品目標(biāo)的理解程度徹底有相當(dāng)?shù)某潭纫话銓τ嘘P(guān)軟件系統(tǒng)的已有工作經(jīng)驗(yàn)有廣泛的經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)程度的經(jīng)驗(yàn)中等軟件遵循預(yù)定需求的必要性基本上相當(dāng)程度全面地軟件遵循外部接口規(guī)格的必要性基本上相當(dāng)程度全面地有關(guān)新型硬件與操作過程應(yīng)否同時(shí)開發(fā)有一些中等廣泛是否要開發(fā)新的數(shù)據(jù)處理算法與體系結(jié)構(gòu)很少有一些相當(dāng)多提前完成可獲得的獎(jiǎng)勵(lì)不多有一些相當(dāng)多產(chǎn)品規(guī)模＜50KDSI>=300KDSI無上限典型例子批處理數(shù)據(jù)濃縮大多數(shù)事務(wù)處理系統(tǒng)大型復(fù)雜事務(wù)處理系統(tǒng)科學(xué)、商務(wù)模型新OS、DBMS大型OS熟悉的OS與編譯程序簡單的指揮控制系統(tǒng)大型指揮系統(tǒng)簡單的庫存管理、生產(chǎn)控制大型庫存管理生產(chǎn)控制系統(tǒng)工作量計(jì)算公式MM(人月)2.4

(KDSI)1.053.0

(KDSI)1.123.6

(KDSI)1.28開發(fā)時(shí)間計(jì)算公式TDEV(月)2.5

(MM)0.382.5

(MM)0.352.5

(MM)0.32人數(shù)：19進(jìn)度安排普通進(jìn)度圖MSprojectExcel月份任務(wù)123456789101112子任務(wù)1▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲子任務(wù)2子任務(wù)3子任務(wù)4子任務(wù)5工作進(jìn)度計(jì)劃表

5月工作任務(wù)負(fù)責(zé)人78910111213141516171819202122232425262728293031數(shù)據(jù)庫處理

路由建立函數(shù)

路由更新函數(shù)

路由修復(fù)函數(shù)

20進(jìn)度安排甘特圖MSproject21進(jìn)度安排PERT(ProgramEvaluation&ReviewTechnique)圖起點(diǎn)A4B3C3D2G4E5F6H6終點(diǎn)226.4需求分析需求分析工具1.數(shù)據(jù)流圖（DataFlowDiagram,DFD）和數(shù)據(jù)字典236.4需求分析數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)存儲名稱：存折數(shù)據(jù)流的來源：儲戶數(shù)據(jù)流的去處：加工“1檢驗(yàn)存折”數(shù)據(jù)流的組成：存折＝帳號＋戶名＋開戶網(wǎng)點(diǎn)名稱+憑證號＋簽發(fā)日期＋屬性+通存通兌＋印密+1{存取記錄}120

帳號＝“00000000000000000001”..“99999999999999999999”

戶名＝2{漢字}4

開戶網(wǎng)點(diǎn)名稱=4{漢字}20

憑證號=“000000001”..“999999999”

簽發(fā)日期=年＋月＋日屬性=多幣種用戶|雙幣種用戶通存通兌=非|通印密=密|無

……246.4需求分析

2.實(shí)體-關(guān)系圖(Entity-RelationshipDiagram,ERD)

256.4需求分析3.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(StateTransitionDiagram,STD)266.4需求分析

4.層次方框圖

監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理主站發(fā)布命令節(jié)點(diǎn)接收命令節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)發(fā)送清洗聚合歸并保存276.4需求分析

5.UseCase圖

286.4需求分析需求分析過程1.獲取初步需求2.獲取詳細(xì)需求296.4需求分析需求分析規(guī)格說明書編制⑴任務(wù)描述⑵最終用戶特點(diǎn)⑶軟件功能⑷軟件性能⑸輸入輸出要求⑹數(shù)據(jù)管理能力要求⑺故障處理要求⑻運(yùn)行環(huán)境規(guī)定⑼控制306.5軟件設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)給出系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，確定軟件結(jié)構(gòu)，即模塊間的關(guān)系

1.總體設(shè)計(jì)的工具層次圖

316.5軟件設(shè)計(jì)2.面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法326.5軟件設(shè)計(jì)2.面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法336.5軟件設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)為每個(gè)模塊確定實(shí)現(xiàn)的算法確定模塊使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模塊接口的細(xì)節(jié)(包括內(nèi)部接口、外部接口、輸入、輸出及局部數(shù)據(jù)等)設(shè)計(jì)一組測試用例，以便在編碼階段對模塊代碼進(jìn)行預(yù)定的測試

346.5軟件設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)工具IPO圖與IPO表356.5軟件設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)工具流程圖366.5軟件設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔⑴模塊描述⑵功能⑶性能⑷輸入項(xiàng)⑸輸出項(xiàng)⑹算法⑺流程邏輯⑻接口⑼存儲分配⑽注釋設(shè)計(jì)⑾限制條件⑿測試計(jì)劃⒀尚未解決的問題

376.5軟件設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔⑴模塊描述⑵功能⑶性能⑷輸入項(xiàng)⑸輸出項(xiàng)⑹算法⑺流程邏輯⑻接口⑼存儲分配⑽注釋設(shè)計(jì)⑾限制條件⑿測試計(jì)劃⒀尚未解決的問題

386.6編碼工具語言：C/C++C#JavaPHP開發(fā)環(huán)境：ASP.NETEclipseDBOraclesSQLServerDB2PostGreSqlMySQL396.6編碼編碼風(fēng)格模塊序言性注釋一般包括如下內(nèi)容：/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////版權(quán)說明：//文件名：//文件編號：//項(xiàng)目名稱：//對應(yīng)設(shè)計(jì)文檔：//主要算法：//接口：//子程序：//開發(fā)簡歷：//設(shè)計(jì)者：//設(shè)計(jì)日期：//復(fù)審者：//復(fù)審日期：//修改記錄：//摘要：//版本：//作者：//更新日期：///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////406.6編碼

函數(shù)的序言性注釋/*************************************************//函數(shù)名：//函數(shù)功能、性能等的描述：//被本函數(shù)調(diào)用的函數(shù)：//調(diào)用本函數(shù)的函數(shù)：//被訪問的表（此項(xiàng)僅對于牽扯到數(shù)據(jù)庫操作的程序）：//被修改的表（此項(xiàng)僅對于牽扯到數(shù)據(jù)庫操作的程序）：//輸入?yún)?shù)說明，包括每個(gè)參數(shù)的作用、取值說明及參數(shù)間關(guān)系：//對輸出參數(shù)的說明：//函數(shù)返回值的說明：//影響到的全局或局部靜態(tài)變量：//測試建議：//修改記錄：//其它說明：*************************************************/416.6編碼變量注釋/*******************