二級公共基礎課件：軟件工程基礎

3.軟件工程基礎(8%)3.0內容軟件工程基本概念，軟件生命周期概念，軟件工具與軟件開發(fā)環(huán)境。結構化分析方法，數據流圖，數據字典，軟件需求規(guī)格說明書。結構化設計方法，總體設計與詳細設計。軟件測試的方法，白盒測試與黑盒測試，測試用例設計，軟件測試的實施，單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試。程序的調試，靜態(tài)調試與動態(tài)調試。3.1基本概念(2%)軟件：程序、數據、相關文檔的集合軟件特點：抽象性、無明顯制作過程、不存在老化磨損、對運行環(huán)境有依賴、復雜且昂貴、涉及諸多社會因素軟件按功能分類：應用軟件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件（工具軟件）3.1基本概念1.軟件工程軟件工程是指應用計算機科學、數學及管理科學等原理，以工程化的原則和方法來解決軟件問題的工程。其目的是提高軟件生產率、提高軟件質量、降低軟件成本。2.軟件危機早期的軟件主要指程序，采用個體工作方式，缺少相關文檔，質量低，維護困難，這些問題稱為“軟件危機”，軟件工程概念的出現源自于軟件危機。3.軟件生命周期將軟件產品從提出、實現、使用維護到停止使用退役的過程稱為軟件生命周期分為軟件定義、軟件開發(fā)及軟件運行維護3個階段。維護是持續(xù)時間最長，花費代價最大的一個階段，軟件工程學的一個目的就是提高軟件的可維護性，降低維護代價6個活動階段可行性研究與計劃制定：確定系統(tǒng)的總體目標。參加人員有用戶、項目負責人和系統(tǒng)分析員，產生文檔有可行性分析報告、項目計劃書等需求分析：確定系統(tǒng)的邏輯模型。參加人員有用戶、項目負責人和系統(tǒng)分析員。產生文檔為需求規(guī)格說明書，其作用：（1）便于用戶、開發(fā)人員進行理解交流；（2）反映用戶問題的結構，可以作為軟件開發(fā)工作的基礎和依據；（3）作為確認測試和驗收的依據。軟件設計：包括軟件結構設計、數據設計、接口設計和過程設計。其中結構設計是定義軟件系統(tǒng)各部件之間的關系；數據設計是將分析時創(chuàng)建的模型轉化為數據結構的定義；接口設計是描述軟件內部、軟件和操作系統(tǒng)之間及軟件與人之間如何通信；過程設計則是把系統(tǒng)結構部件轉換成軟件的過程性描述。軟件設計分概要設計和詳細設計。參加人員有系統(tǒng)分析員和高級程序員。產生的文檔有設計規(guī)格說明書。編碼：編程。高級程序員和程序員產生源程序清單測試：由另一部門的高級程序員或系統(tǒng)分析員產生軟件測試計劃和軟件測試報告運行維護4.軟件工程三要素方法：完成軟件工程項目的技術手段工具：支持軟件的開發(fā)、管理、文檔生成過程：支持軟件開發(fā)的各個環(huán)節(jié)的控制、管理5.軟件工程的理論和技術研究的內容軟件開發(fā)技術和軟件工程管理6.軟件工程的目標在給定的成本、進度的前提下，開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護性、可適應性、可移植性、可追蹤性和可互操作性且滿足用戶需求的產品軟件工程鼓勵研制和采用各種先進的軟件開發(fā)方法、工具和環(huán)境7.軟件工具和軟件開發(fā)環(huán)境軟件工具(CASE)：用來輔助軟件開、運行、維護、管理、支持等過程中的活動的軟件軟件開發(fā)環(huán)境：支持軟件產品開發(fā)的軟件系統(tǒng)，它由軟件工具集和環(huán)境集成機制構成3.2結構化分析方法(1.78%)基本思想將系統(tǒng)分析看成工程項目，有計劃、有步驟地進行工作。開發(fā)策略自頂向下，逐層分解分析結果一套分層的數據流圖(DFD)：用來描述數據流從輸入到輸出的變換流程，掌握構造原則，68頁。一個數據字典(DD)：用來描述DFD中的每個數據流、文件以及組成數據流或文件的數據項，掌握符號，69頁。一組小說明（加工邏輯說明）：用來描述每個基本加工的加工邏輯3.3結構化設計方法、總體設計和詳細設計(1.78%)3.3.1結構化設計方法結構圖基本成分：模塊、調用、輸入輸出數據模塊用矩形表示，模塊間用線段連接，表示調用關系，輸入輸出數據可寫在調用線段的旁邊信息流的類型變換流事務流3.3.2總體設計設計原則分解—協(xié)調原則自頂向下的原則信息屏蔽、抽象的原則一致性原則明確性原則模塊間的耦合度盡可能小，模塊內部組合盡可能緊湊（內聚性高），掌握內聚和耦合類型，書74頁。模塊的扇入和扇出系數合理模塊的規(guī)模適當3.3.3詳細設計根本目標確定應用怎樣具體的實現所要求的系統(tǒng)，不是具體的編寫程序，而是要設計程序的“藍圖”程序流程圖N-S圖PAD圖PDL3.4軟件測試(1.89%)3.4.1測試目的為了發(fā)現錯誤希望能以最少的人力和時間發(fā)現潛在的各種錯誤和缺陷保證系統(tǒng)質量和可靠性的關鍵步驟3.4.2測試準則根據需求來測試嚴格執(zhí)行測試計劃注意測試中的集群現象避免檢查自己的程序窮舉測試不可能保存好測試計劃、測試用例、出錯統(tǒng)計和分析報告，為維護提供方便1、靜態(tài)測試和動態(tài)測試2、白盒測試（邏輯覆蓋法、基本路徑法）結構測試或邏輯驅動測試將軟件看成透明的白盒，根據程序的內部結構和邏輯結構來設計測試例子，對程序的路徑和過程進行測試，檢查是否滿足設計的要求3、黑盒測試（等價劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法、因果圖法）功能測試將軟件看成黑盒子，在完全考慮軟件內部結構和特性的情況下，測試軟件的外部特性3.4.3測試技術和方法3.4.4軟件測試的實施單元測試（模塊—軟件設計最小單位的測試）目的