軟件工程導(dǎo)論課件

軟件工程

導(dǎo)論

張海藩編著

’第1篇軟件工程概述

:?軟件危機(jī)

:?軟件工程

「?jìng)鹘y(tǒng)方法學(xué)

?「技術(shù)

YL面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)

題定義

L管理「軟件定義喇城）

:?軟件生命周期J軟件開(kāi)發(fā)

1秋懺廿年編碼和單元測(cè)試

I運(yùn)行維護(hù)〔綜合測(cè)試

＞軟件過(guò)程

第2篇軟件定義

問(wèn)題定義\

a

可行性研究

*需求分析

2.1問(wèn)題定義

。目的:弄清楚用戶要求計(jì)算機(jī)解決什么問(wèn)題

。任務(wù):編寫(xiě)“系統(tǒng)目標(biāo)與規(guī)范說(shuō)明”

系統(tǒng)目標(biāo)與規(guī)范說(shuō)明書(shū)

1、項(xiàng)目：教材銷(xiāo)售系統(tǒng)

2、問(wèn)題：人工銷(xiāo)售教材手續(xù)繁瑣，容易出錯(cuò)

3、項(xiàng)目目標(biāo)：建立一個(gè)高效率、無(wú)差錯(cuò)的計(jì)算機(jī)教材銷(xiāo)售系統(tǒng)

4、項(xiàng)目范圍：利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)，軟件開(kāi)發(fā)費(fèi)用不得超過(guò)2000元

5、初步想法：建議在系統(tǒng)中增加對(duì)缺書(shū)的統(tǒng)計(jì)與采購(gòu)功能

6、可性行研究：建議進(jìn)行大約10天的可性行研究，且研究費(fèi)用不

超過(guò)500元

一’2.2可行性研究

*目的：用最小的代價(jià)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定問(wèn)

題是否能夠解決.

?:?任務(wù)：對(duì)以后的行動(dòng)方針提出建議，制定工程實(shí)

施計(jì)劃。

1）技術(shù)可行性

分析技術(shù)冒險(xiǎn)的各種因素，如：現(xiàn)有的技術(shù)是否能

實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)，現(xiàn)有的技術(shù)人員是否能任，開(kāi)發(fā)系

統(tǒng)的軟、硬資源是否能如期得到等。

2)經(jīng)濟(jì)可行性

*這個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益能超過(guò)它的開(kāi)發(fā)成本嗎?

。進(jìn)行成本效益分析，評(píng)估項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)成本。

舉例：開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)系統(tǒng)取代當(dāng)前的手工設(shè)計(jì)過(guò)

程中的成本效益分析

設(shè)：T：繪制一幅圖的平均時(shí)間，單位小時(shí)

r：用CAD系統(tǒng)繪圖減少的繪圖時(shí)間比例

d：每小時(shí)繪圖的平均成本，單位元

n：每年繪制圖的數(shù)目

P：用CAD系統(tǒng)繪圖的百分比

則可用下式計(jì)算利用CAD系統(tǒng)繪圖每年可以節(jié)省的經(jīng)費(fèi)：

B=Txrxdxnxp

成本-效益（萬(wàn)元）

60-盈虧平衡點(diǎn)J該系統(tǒng)節(jié)省經(jīng)費(fèi)

成本及效益分析圖：一

該系統(tǒng)成本

20—

oL]----1----1----1-----1------?

12345年

卜投資回收期一|

若r=1/4,T=4小時(shí),n=8000/年，d=20元/小時(shí),p=60%,

貝ijB=1/4x4x8000x20x60%=96000/年，即用CAD繪圖比

用手工系統(tǒng)繪圖平均每年要節(jié)省96000元。

假設(shè)總開(kāi)發(fā)費(fèi)用為20.4萬(wàn)元，年度費(fèi)用估計(jì)為3.2萬(wàn)元。

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本、節(jié)省的經(jīng)費(fèi)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。盈虧平衡

點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間坐標(biāo)是3」年，表示系統(tǒng)應(yīng)用3」年后可以收回系

統(tǒng)成本。則從圖中可知，投資回收期大約需要3.1年。

.貨幣的時(shí)間價(jià)值

通常用利率的形式表示。假設(shè)年利率為i,如果

現(xiàn)在存入P元，、則n年后可以得到的錢(qián)數(shù)為：F=

PX(1十巾這也就是p兀錢(qián)在n布后的價(jià)值。

反之，如果n年后能收入F元錢(qián)，那么這些錢(qián)的

現(xiàn)在的價(jià)值是：P=F^(1+i)n

如修改已有的庫(kù)存清單程序并且編寫(xiě)產(chǎn)生報(bào)表)

的程序，估計(jì)共需5000元；系統(tǒng)修改后能及時(shí)定貨

將消除零件短缺問(wèn)題，估計(jì)因此每年可以節(jié)省2500

元，5年共可節(jié)省12500元。但是，不能簡(jiǎn)單地把

5000元和12500元相比較，因?yàn)榍罢呤乾F(xiàn)在投資的

錢(qián)，后者是若干年以后節(jié)省的錢(qián)。

假定年利率為12%,利用上面計(jì)算貨幣現(xiàn)在價(jià)值

的公式可以算出修改庫(kù)存清單系統(tǒng)后每年預(yù)計(jì)節(jié)

省的錢(qián)的現(xiàn)在價(jià)值，如表所示。

將來(lái)值(1+i)現(xiàn)在值累計(jì)的現(xiàn)在

年

（元）n（元）值（元）

125001.122232.142232.14

225001.251992.984225.12

325001.401779.456004.57

425001.571588.807593.37

525001.761418.579011.94

3）操作可行性

系統(tǒng)的操作方式在這個(gè)用戶組織內(nèi)行的通

嗎？

?考慮待開(kāi)發(fā)軟件的操作方式在用戶組織

內(nèi)是否行得通，現(xiàn)有管理制度、人員素

質(zhì)、操作方式是否可行。J

必要時(shí)還應(yīng)從法律、社會(huì)效益等更』f

泛的方面研究可行性」!

2.3需求分析

。軟件需求指用戶對(duì)目標(biāo)軟件系統(tǒng)在功能、

行為、性能、設(shè)計(jì)約束等方面的期望。

。通過(guò)對(duì)應(yīng)問(wèn)題及其環(huán)境的理解與分析，為

問(wèn)題涉及的信息、功能及系統(tǒng)行為建立模

型

。將用戶需求精確化、完全化，最終形成需

求規(guī)格說(shuō)明，這一系列的活動(dòng)即構(gòu)成軟件

開(kāi)發(fā)生命周期的需求分析階段。

DEC曾是美國(guó)三大計(jì)算機(jī)公司之一，以眾多的

高新技術(shù)著稱(chēng)于世，98年前被康柏收購(gòu)。它在最后

的幾年里研發(fā)出的Alpha計(jì)算機(jī)芯片更以卓越的技

術(shù)在性能上超過(guò)了Intel、sun和其他廠家的芯片。

微軟也曾大力協(xié)助DEC,將WindowsNt移植到

Alpha系統(tǒng)，然而，Alpha在市場(chǎng)上徹底向失敗了，

成為DEC最終失敗的原因之一。

原因：DEC不了解市場(chǎng)和用戶，盲目追求技

術(shù)。Alpha系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)過(guò)高，絕大多數(shù)用戶不

能接受；而且它又不能與已有的系統(tǒng)兼容，使得

在其上的軟件開(kāi)發(fā)相當(dāng)困難，軟件開(kāi)發(fā)商也很難接

受！

因此，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該是用戶和用戶的需求。

為什么人們開(kāi)發(fā)一個(gè)軟件系統(tǒng)會(huì)比建

造一座摩天大廈要難得多?

軟件行業(yè)缺乏準(zhǔn)確又統(tǒng)一的語(yǔ)言來(lái)定義或描述相應(yīng)

的工作，真正的“需求”實(shí)際上存在于人們的頭腦

中；

軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程難以用一種工程化的方法來(lái)統(tǒng)一規(guī)范

和有效實(shí)施。

因此“需求”這個(gè)名詞的定義不僅僅是從用戶角度對(duì)系

統(tǒng)外部行為的描述，以及從開(kāi)發(fā)人員角度對(duì)系統(tǒng)內(nèi)

部特性的描述，其關(guān)鍵的一點(diǎn)是”需求“必須文檔化。

數(shù)據(jù)流圖

數(shù)據(jù)字典

*一

理

么

解

象化

抽G

模型

輯

需

邏

A導(dǎo)

出

求

.

表

實(shí)

例化

達(dá)

需

求

1）系統(tǒng)流程圖

是用來(lái)概括描述系統(tǒng)物理模型的一種傳統(tǒng)工具。

?基本思想是用圖形符號(hào)以黑盒子的形式描繪系

統(tǒng)里的每個(gè)部件（程序、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、表格、

人工過(guò)程等）。

?系統(tǒng)流程圖表達(dá)信息在系統(tǒng)各部件之間流動(dòng)的

情況，而不是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的控制過(guò)程,

所以是物理數(shù)據(jù)流圖而不是程序流程圖。

庫(kù)存清單系統(tǒng)流程圖

?一個(gè)存放零件的倉(cāng)庫(kù)，

倉(cāng)庫(kù)中現(xiàn)有多種零件及事務(wù)；

零件的數(shù)量等項(xiàng)數(shù)據(jù)。,

庫(kù)存清單程序小庫(kù)監(jiān)單

。需加工的數(shù)據(jù)是每當(dāng)倉(cāng)—丁一主文件

庫(kù)中的零件數(shù)量發(fā)生變,

化時(shí)，就應(yīng)該及時(shí)修改

庫(kù)存清單

。若此零件的庫(kù)存量少于報(bào)告生成程序

它的庫(kù)存臨界值，則應(yīng)

該報(bào)告各采購(gòu)部門(mén)以便定貨報(bào)告

定貨，規(guī)定每天向采購(gòu)

部門(mén)送一次定貨報(bào)告。結(jié)束

結(jié)構(gòu)化分析的分析模型

2)數(shù)據(jù)流圖

數(shù)據(jù)流圖(DFD)描繪信息系統(tǒng)的邏輯模型。

沒(méi)有任何具體的物理元素，描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入

移動(dòng)到輸出的過(guò)程所經(jīng)受的變換，即在系統(tǒng)中流動(dòng)

和被處理的邏輯過(guò)程.

巡標(biāo)幽用來(lái)概括攤那彝表示，

/.

薨國(guó)翼跳做#W四前榭幽稠螂鬧碗

椒碟調(diào)硼色鹿揖標(biāo)酹頸

腳I翳不需要考慮如何具體實(shí)現(xiàn)這些功能，是今

后進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)很好的出發(fā)點(diǎn)。

數(shù)據(jù)流圖中的基本符號(hào)

0）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換—轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的處理過(guò)程

II外部實(shí)體-----數(shù)據(jù)的源點(diǎn)/終點(diǎn)，位于軟件

1—1系統(tǒng)邊界之外的信息生產(chǎn)者或消費(fèi)者

---"數(shù)據(jù)流-----在轉(zhuǎn)換之間有向流動(dòng)的數(shù)據(jù)

項(xiàng)或數(shù)據(jù)集合

2kL數(shù)據(jù)存儲(chǔ)-----可以是數(shù)據(jù)庫(kù)文件或任何形式的數(shù)

據(jù)組織。箭頭向內(nèi)則表示寫(xiě)入文件

或查詢文件，箭頭向外則表示從文

件中讀取數(shù)據(jù)或得到查詢結(jié)果

數(shù)據(jù)流圖的層次結(jié)構(gòu)

。為了表達(dá)復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題，需要采用層次結(jié)

構(gòu)的數(shù)據(jù)流圖，即按照問(wèn)題的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐

步分解，并以分層的數(shù)據(jù)流圖反映這種結(jié)構(gòu)

關(guān)系，能清楚地表達(dá)和容易理解整個(gè)系統(tǒng).

。做法：系統(tǒng)的基本模型（把整個(gè)系統(tǒng)看成一

個(gè)加工點(diǎn)）一逐層地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分解，系統(tǒng)

的加工數(shù)量就會(huì)增多f所有的加工都足夠簡(jiǎn)

單，不必再分解為止-“基本加工”O(jiān)

3）實(shí)體■聯(lián)系圖

。從用戶角度描繪了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)象及對(duì)象關(guān)

4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

?描述狀態(tài)以及導(dǎo)致系統(tǒng)改變狀態(tài)的事件來(lái)表

示系統(tǒng)的行為，此外還指明了作為特定事件

的結(jié)果系統(tǒng)將做哪些動(dòng)作（如處理數(shù)據(jù)）。

它對(duì)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)尤為重要。

狀態(tài)1||狀態(tài)2_

邂一…iij矍表達(dá)式:瑛菽儂里0

、活動(dòng)表島，轉(zhuǎn)換活動(dòng)表2,

舉

二例

學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)

。某校準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)一個(gè)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)。在該

系統(tǒng)中，教務(wù)人員錄入學(xué)生信息、課程信息

和成績(jī)信息，學(xué)生可以隨時(shí)查詢自己所選課

程的成績(jī)。由于學(xué)生成績(jī)屬于敏感信息，系

統(tǒng)必須提供必要的安全措施以防非法存取。

1）創(chuàng)建實(shí)體關(guān)系圖

,實(shí)體：學(xué)生、課程、成績(jī)。

實(shí)體屬性定義：

學(xué)生：學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期、入學(xué)年月

課程：課程編號(hào)、課程名稱(chēng)、課程學(xué)分、課程描述

成績(jī)：學(xué)號(hào)、課程編號(hào)、分?jǐn)?shù)、考核日期

實(shí)體關(guān)系圖：

2）創(chuàng)建數(shù)據(jù)流模型

。第0層DFD圖

教務(wù)人員維護(hù)學(xué)生信息和課程信息，并登錄

學(xué)生的選課成績(jī)；

學(xué)生查詢自己的成績(jī)單。

1層DFD圖:

A學(xué)生

課程信息

教務(wù)人員A課程

成績(jī)

成績(jī)

查詢請(qǐng)求

學(xué)生

查詢結(jié)果

第2層DFD圖:對(duì)第1層DFD圖中的一個(gè)加工,,查

詢學(xué)生成績(jī)”進(jìn)行展開(kāi)。一'

工一■查詢

生L請(qǐng)求V合*'性%----------學(xué)生

\

查詢條件\\

查恂結(jié)果合法查詢條件\課程

\

查詢條件V

成績(jī)

數(shù)據(jù)分量名：學(xué)號(hào)

唯一標(biāo)識(shí)學(xué)生

數(shù)據(jù)字典描述：

的編號(hào)

數(shù)據(jù)項(xiàng)別名：無(wú)

學(xué)生

名：類(lèi)型：字符串

描述：包括學(xué)生的主要信息長(zhǎng)度：6位字符

別名：無(wú)其他說(shuō)明：學(xué)號(hào)不能重復(fù)

學(xué)號(hào)+姓名+性別+

定義：數(shù)據(jù)流名:學(xué)生成績(jī)查詢

出生日期+入學(xué)年月

數(shù)據(jù)量:10000左右描述：系統(tǒng)處理的一個(gè)命令

隨時(shí)，但經(jīng)常在新生別名：無(wú)

峰值：

入學(xué)時(shí)期頻率：10000次左右

其他說(shuō)在系統(tǒng)功能擴(kuò)充時(shí)可隨時(shí)，但經(jīng)常在學(xué)期

峰值：

明：能增加定義項(xiàng)開(kāi)學(xué)

在系統(tǒng)功能擴(kuò)充時(shí)可

其他說(shuō)明:

能增加種類(lèi)

3）創(chuàng)建行為模型

?：?學(xué)生成績(jī)信息需要采取安全措施，采取登錄方法避

免非法使用系統(tǒng)。

第3篇軟件開(kāi)發(fā)

總體設(shè)計(jì)

。詳細(xì)設(shè)計(jì)

?編碼和單元測(cè)試

。綜合測(cè)試

信息描述

數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

——軟件開(kāi)發(fā)階段的信息流

軟件設(shè)計(jì)是后續(xù)開(kāi)發(fā)步驟及軟件維護(hù)工作的基礎(chǔ)。

如果沒(méi)有設(shè)計(jì)，只能建立一個(gè)不穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

有軟件設(shè)計(jì)沒(méi)有軟件設(shè)計(jì)

從技術(shù)和管理的角度看設(shè)計(jì)的關(guān)系

/詳細(xì)設(shè)計(jì)

’數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)~

技術(shù)觀點(diǎn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),

過(guò)程設(shè)計(jì)

3.1總體設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)通常由兩個(gè)階段組成：

。系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段確定系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案，劃I

分出組成系統(tǒng)的物理元素一程序、文件、數(shù)

據(jù)庫(kù)、人工過(guò)程和文檔等.

。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段確定軟件的結(jié)構(gòu)一確定系統(tǒng)中）

每個(gè)程序由哪些模塊組成以及這些模塊相互

間的關(guān)系。；

.

確定物理實(shí)現(xiàn)方案

1）聯(lián)機(jī)接收事務(wù)并存儲(chǔ)，批量方式更新庫(kù)存

清單、處理定貨和產(chǎn)生報(bào)表

J2）聯(lián)機(jī)接收事務(wù)、更新庫(kù)存清單和處理定貨及輸

出定貨信息，以批量方式產(chǎn)生報(bào)表

--

摩

信

”

排

D自

心

/#單1

庫(kù)

z清1T

旗

T111產(chǎn)

>事

存

貨

訂

一

生

收

接

員

1.2一

新

庫(kù)

更

務(wù)采購(gòu)

表

信

報(bào)

息

務(wù)

事

報(bào)

單員

存

清1

I貨

71-

I息

=單==r

Dr2訂貨信息

面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法

目標(biāo):是給出設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)的一個(gè)系統(tǒng)化的途徑。

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法(SD-StructuredDesign)

目標(biāo)系統(tǒng)的DFDSD.目標(biāo)系統(tǒng)的SC

SQ圖?StructuredChart

該圖常用來(lái)表示系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)。利

用它可以清楚地表達(dá)軟件結(jié)構(gòu)中模塊間的

層次調(diào)用關(guān)系和模塊之間的聯(lián)系。

2實(shí)例:.某學(xué)校的學(xué)生“選課”系統(tǒng)：具有明顯變換流特征的數(shù)據(jù)

流程圖。首先登錄到系統(tǒng)，輸入密碼，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證合格后，即可進(jìn)

行選課處理。先查詢相關(guān)課程信息，再進(jìn)行選課登記，選課完成

后，顯示所選課程表，并打印輸出課表

3.2詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)的目標(biāo)

(1)邏輯上正確實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊的功能。

(2)設(shè)計(jì)出的處理過(guò)程應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)明易懂。

采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法,改善控制結(jié)構(gòu)，降

低程序復(fù)雜度，提高程序的可讀性、可測(cè)試性

和可維護(hù)性。

1）過(guò)程設(shè)計(jì)的工具

程序流程圖

盒圖

PAD圖

判定表

判定樹(shù)

過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言

2)面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

*數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)既影響程序的結(jié)構(gòu)又影響程序的處

理過(guò)程。)

〃面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的最終目標(biāo)是得出對(duì)I

程序處理過(guò)程的描述。適合于在詳細(xì)設(shè)計(jì)階

段設(shè)計(jì)每個(gè)模塊的處理過(guò)程。I

:?首先需要分析確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并用適當(dāng)?shù)墓?/p>

具清晰地描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

改進(jìn)的Jackson圖

標(biāo)識(shí)循環(huán)條件和分支條件

?？蜷g連線改為直線

（a）順序結(jié)構(gòu)（b）可選結(jié)構(gòu)（c）選擇結(jié)構(gòu)（d）重復(fù)結(jié)構(gòu)

改進(jìn)的Jackson圖

練

J習(xí)

考生基本情況文件中的考生記錄的內(nèi)容包括：

準(zhǔn)考證號(hào)、姓名、通訊地址。

考分文件中的考生記錄的內(nèi)容包括：準(zhǔn)考證I

號(hào)和各門(mén)考分。I

要求高考后將兩文件合并成一個(gè)新文件（簡(jiǎn);

稱(chēng)考生新文件），內(nèi)容包括：準(zhǔn)考證號(hào)、姓名、

通訊地址和各門(mén)考分。

第一步數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示

對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，確定輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的

邏輯結(jié)構(gòu)，并用Jackson圖描述這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

(a)輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(b)輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

第二步找出輸入和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

有直接因果關(guān)系、在程序中可以同時(shí)處理的數(shù)

據(jù)單元稱(chēng)為有對(duì)應(yīng)關(guān)系。注：重復(fù)的數(shù)據(jù)單元必須

是重復(fù)的次序、次數(shù)都相同才可能有對(duì)應(yīng)關(guān)系。

第三步確定程序結(jié)構(gòu)圖

實(shí)際上，這一步是一個(gè)綜合的過(guò)程：每對(duì)有對(duì)應(yīng)關(guān)系的

數(shù)據(jù)單元合畫(huà)一個(gè)處理框，沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元?jiǎng)t各畫(huà)

一個(gè)處理框。\

產(chǎn)生新文件

處理考生記錄*

產(chǎn)生準(zhǔn)考證號(hào)產(chǎn)生姓名產(chǎn)生通訊地址產(chǎn)生考分

第四步列出并分配所有操作和條件

列出所有操作和條件(包括分支條件和循環(huán)結(jié)束條件)，

并把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置。

操作：(1)停止

(2)打開(kāi)兩個(gè)輸入文件；

(3)建立輸出文件。

(4)從輸入文件中各讀一條記錄

(5)生成一條新記錄。

(6)將新記錄寫(xiě)入輸出文件。

(7)關(guān)閉全部文件。

條件：I(1)文件結(jié)束。

把操作和條件分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置

第五步用偽碼表示程序

用Jackson偽碼描述的程序：

產(chǎn)生新文件seq產(chǎn)生考分

打開(kāi)兩個(gè)輸入文件生成一條新記錄

從輸入文件中各讀一條記錄將新記錄寫(xiě)入輸出文件

分析考生記錄iter從輸入文件中各讀一條記錄

until文件結(jié)束處理考生記錄end

處理考生記錄seq關(guān)閉全部文件

產(chǎn)生準(zhǔn)考證號(hào)停止

產(chǎn)生姓名產(chǎn)生新文件end

產(chǎn)生通訊地址

3)人機(jī)界面設(shè)計(jì)

”人機(jī)界面設(shè)計(jì)是接口設(shè)計(jì)的一個(gè)重要

的組成部分。在個(gè)別系統(tǒng)中人機(jī)界面的

設(shè)計(jì)工作量甚至占總設(shè)計(jì)量的一半以上。

人機(jī)界面的設(shè)計(jì)質(zhì)量，直接影響用戶

對(duì)軟件產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，從而影響軟件產(chǎn)品

的競(jìng)爭(zhēng)力和壽命，因此，必須對(duì)人機(jī)界

面設(shè)計(jì)給予足夠重視。

界面設(shè)計(jì)是否存在問(wèn)題?

Windows2000操作系統(tǒng)關(guān)機(jī)窗口

??..---

WindowsXP操作系統(tǒng)關(guān)機(jī)窗口

3.3實(shí)現(xiàn)

腦常把編碼和測(cè)試統(tǒng)稱(chēng)為實(shí)現(xiàn)。

編碼:把軟件設(shè)計(jì)結(jié)果翻譯成用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)

的程序。I

軟件測(cè)試在軟件生命周期中橫跨兩個(gè)階段：I

單元測(cè)試:在編寫(xiě)出每個(gè)模塊之后就對(duì)它做必要的測(cè)I

試，模塊的編寫(xiě)者和測(cè)試者是同一個(gè)人，編碼和單I

元測(cè)試屬于軟件生命周期的同一個(gè)階段。I

?:?綜合測(cè)試:對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行各種綜合測(cè)試，這是軟件：

生命周期中的另一個(gè)獨(dú)立的階段，通常由專(zhuān)門(mén)的測(cè)

試人員承擔(dān)這項(xiàng)工作。

；1）編碼風(fēng)格

。程序?qū)嶋H上也是一種供人閱讀的文

章，要求邏輯簡(jiǎn)明清晰易讀易懂。

應(yīng)該使程序遵循下述規(guī)則。

9程序內(nèi)部的文檔

i數(shù)據(jù)說(shuō)明

f語(yǔ)句結(jié)構(gòu)

9輸入/輸出方法

9效率

例如，

rADDAMOUNTTOTOTAL7

TOTAL=AMOUNT,TOTALS好。

。如果注明把月銷(xiāo)售額計(jì)入年度總額，便

使讀者理解了下面語(yǔ)句的意圖：

rADDMONTHLY-SALESTO

ANNUAL-TOTAL7

TOTAL=AMOUNT,TOTAL

要點(diǎn).

《描述一段程序，而不是每一個(gè)語(yǔ)句；

《用縮進(jìn)和空行，使程序與注釋容易區(qū)別；

s注正確___________________

?:?盡量減少使用“否定”條件的條件語(yǔ)句。

例如，如果在程序中出現(xiàn)

if(!(char<||char>9))

改成if(char>='O'&&char<='9')

避免大量使用循環(huán)嵌套和條件嵌套；

?:?利用括號(hào)使邏輯表達(dá)式或算術(shù)表達(dá)式的

運(yùn)算次序清晰直觀。

2）測(cè)試步驟

大型軟件系統(tǒng)通常由若干個(gè)子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系

統(tǒng)又由許多模塊組成，因此，大型軟件系統(tǒng)的測(cè)試

過(guò)程基本上由下述幾個(gè)步驟組成：（

1,模塊測(cè)試）

把每個(gè)模塊作為一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體來(lái)測(cè)試。目的是保

證每個(gè)模塊作為一個(gè)單元能正確運(yùn)行，所以模塊測(cè)

試通常又稱(chēng)為單元測(cè)試。在這個(gè)測(cè)試步驟中所發(fā)現(xiàn)

的往往是編碼和詳細(xì)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤。,

2,子系統(tǒng)測(cè)試

把經(jīng)過(guò)單元測(cè)試的模塊放在一起形成一個(gè)子系統(tǒng)來(lái)

測(cè)試。模塊相互間的協(xié)調(diào)和通信是這個(gè)測(cè)試過(guò)程中

的主要問(wèn)題，因此，這個(gè)步驟著重測(cè)試模塊的接口。j

3.系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試是把經(jīng)過(guò)測(cè)試的子系統(tǒng)裝配成一個(gè)完整的

系統(tǒng)來(lái)測(cè)試。在這個(gè)測(cè)試步驟中發(fā)現(xiàn)的往往是軟件

設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，也可能發(fā)現(xiàn)需求說(shuō)明中的錯(cuò)誤。

不論是子系統(tǒng)測(cè)試還是系統(tǒng)測(cè)試，都兼有檢測(cè)

和組裝兩重含義，通常稱(chēng)為集成測(cè)試。

4.驗(yàn)收測(cè)試

測(cè)試內(nèi)容與系統(tǒng)測(cè)試基本類(lèi)似，但它在用戶參與下

進(jìn)行，而且主要使用實(shí)際數(shù)據(jù)（系統(tǒng)將來(lái)要處理的信

息）進(jìn)行測(cè)試。目的是驗(yàn)證系統(tǒng)確實(shí)能夠滿足用戶的

需要，在這個(gè)測(cè)試步驟中發(fā)現(xiàn)的往往是系統(tǒng)需求說(shuō)

明書(shū)中的錯(cuò)誤。驗(yàn)收測(cè)試也稱(chēng)為確認(rèn)測(cè)試。

案例

。第一次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)，美國(guó)愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)

首次被應(yīng)用于對(duì)抗伊拉克的飛毛腿導(dǎo)彈，但

其中一枚在沙特阿拉伯的多哈爆炸，造成2

名美國(guó)士兵死亡。

。原因：導(dǎo)彈的軟件包含一個(gè)累加計(jì)時(shí)故障。

當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘累計(jì)運(yùn)行超過(guò)14個(gè)小時(shí)后，跟蹤

系統(tǒng)不能準(zhǔn)確運(yùn)行，在多哈襲擊戰(zhàn)爭(zhēng)中，愛(ài)

國(guó)者的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間已經(jīng)超過(guò)了100小時(shí)。

案例

》94年圣誕前夕，美國(guó)迪斯尼公司發(fā)布

T第一款面向兒童的多媒體光盤(pán)游戲

“獅子王童話”

*沒(méi)有對(duì)當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上的各種pc機(jī)型進(jìn)行

完整的系統(tǒng)兼容性測(cè)試，只能在少數(shù)

pc上定常運(yùn)行

3）測(cè)試方法

任何產(chǎn)品都可以使用以下兩種方法進(jìn)行測(cè)試:

（1）如果已知產(chǎn)品的功能，則可以對(duì)它的每

一個(gè)功能進(jìn)行測(cè)試，看是否都達(dá)到了預(yù)期的要求;

（2）如果已知產(chǎn)品的內(nèi)部工作過(guò)程，則可以

對(duì)它的每種內(nèi)部操作進(jìn)行測(cè)試，看是否按照規(guī)格

說(shuō)明書(shū)的規(guī)定正常進(jìn)行。

第一種方法是黑盒測(cè)試，第二種方法是白盒

測(cè)試。

設(shè)計(jì)測(cè)試方案是測(cè)試階段的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

1

具體的測(cè)試目的（如，預(yù)定要測(cè)試的具體功能）

測(cè)試方案,應(yīng)輸入的測(cè)試數(shù)據(jù)

測(cè)試用例

、預(yù)期的結(jié)果

為用有限的測(cè)試發(fā)現(xiàn)更多的錯(cuò)誤，需精心設(shè)

計(jì)測(cè)試用例。其中最困難的問(wèn)題是設(shè)計(jì)測(cè)試

用的輸入數(shù)據(jù)：

不同的測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的能力差

別很大，為了提高測(cè)試效率降低測(cè)試成本，

應(yīng)該選用高效的測(cè)試數(shù)據(jù)。

例如：一程序兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)為32位

二進(jìn)制數(shù)，則可能的輸入為多少？

?232*232=264=10192

?:?若每微秒可進(jìn)行一次測(cè)試，則每秒可

進(jìn)行個(gè)測(cè)試，每年：

106106

*60*60*24*365=3.139*1013；

“所有可能輸入進(jìn)行測(cè)試所需時(shí)間：.

?1019.2/3.139*1013>105年

程序插樁技術(shù)

想要了解一個(gè)程序在某次運(yùn)行中所有可執(zhí)行語(yǔ)句

被覆蓋的情況，或是每個(gè)語(yǔ)句的實(shí)際執(zhí)行次數(shù)，

最好的辦法是利用插樁技術(shù)。這里僅以計(jì)算整數(shù)

X和整數(shù)Y的最大公約數(shù)程序?yàn)槔?，說(shuō)明插樁方法

的要點(diǎn)。圖3?1給出了這一程序的流程圖。

?設(shè)計(jì)插樁程序時(shí)需要考慮的問(wèn)題包括：1

①探測(cè)哪些信息；I

②在程序的什么部位設(shè)置探測(cè)點(diǎn)；flI

③需要設(shè)置多少個(gè)探測(cè)點(diǎn)；

④程序特定部位插入某些用以判斷變量特性的語(yǔ)句。I）

圖

3

—

1

插

樁

后

求

最

大

公

約

數(shù)

程

序

的

C(5)=C(5)+1C(6)=C(6)+1流

程

圖

Q=QRR=R-Q

等價(jià)劃分法

所謂等價(jià)劃分，就是把輸入數(shù)據(jù)的可能值

劃分為若干等價(jià)類(lèi)（等價(jià)類(lèi)是指某個(gè)輸入域的子

集合。在該集合中，各個(gè)輸入數(shù)據(jù)對(duì)于揭露程

序中的錯(cuò)誤都是等價(jià)的）。

在每一個(gè)等價(jià)類(lèi)中取一個(gè)數(shù)據(jù)作為測(cè)試的

輸入條件，這樣就可以少量的代表性測(cè)試數(shù)據(jù),

來(lái)取得較好的測(cè)試結(jié)果。

有效等價(jià)類(lèi)

是指對(duì)于程序的規(guī)格說(shuō)明來(lái)說(shuō)，是合理的

有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。利用它可以檢

驗(yàn)程序是否實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)定的功能和性能。

無(wú)效等價(jià)類(lèi)

是指對(duì)于程序的規(guī)格說(shuō)明來(lái)說(shuō)，是不合理

的，是無(wú)意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。主要利

用這一類(lèi)測(cè)試用例來(lái)檢查程序中功能和性能的實(shí)

現(xiàn)是否不符合規(guī)格說(shuō)明要求。

金山詞霸出現(xiàn)的錯(cuò)誤

金山詞霸2003和金山快譯2003正式在全國(guó)各

地上市后，很多用戶強(qiáng)烈批評(píng)這兩款軟件在

某些詞語(yǔ)翻譯上的錯(cuò)誤|

?:?當(dāng)詞霸的安裝路徑不按默認(rèn)路徑，或者用戶I

使用其他以英文命名的目錄路徑進(jìn)行安裝時(shí)，

系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)安裝完成后無(wú)法取詞和無(wú)法解

釋等多類(lèi)錯(cuò)誤，以致金山公司在正式版發(fā)布

幾天之后不得不發(fā)布補(bǔ)丁。

4）調(diào)試過(guò)程

調(diào)試過(guò)程從執(zhí)行一個(gè)測(cè)試用例開(kāi)始，評(píng)估測(cè)

5)軟件可靠性

,估算平均無(wú)故障時(shí)間

經(jīng)驗(yàn)表明，平均無(wú)故障時(shí)間與單位長(zhǎng)度程序中剩余

的錯(cuò)誤數(shù)成反比，即

MTTF=1/[K(ET/IT-EC(T)/IT)](7.5)

其中K為常數(shù)，它的值應(yīng)該根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。美國(guó)的

一些統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，K的典型值是200。

估算平均無(wú)故障時(shí)間的公式，可以評(píng)價(jià)軟件測(cè)試的

進(jìn)展情況。此外，由(7.5)式可得

EC=ET-IT/(KXMTTF)(7.6)

因此，也可以根據(jù)對(duì)軟件平均無(wú)故障時(shí)間的要求，

估計(jì)需要改正多少個(gè)錯(cuò)誤之后，測(cè)試工作才能結(jié)束。

估計(jì)錯(cuò)誤總數(shù)ET的方法

（1）植入錯(cuò)誤法

測(cè)試前在程序中隨機(jī)地植入一些錯(cuò)誤，測(cè)試之］

后根據(jù)測(cè)試小組發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤中原有的和植入的兩種

錯(cuò)誤的比例，來(lái)估計(jì)原有錯(cuò)誤的總數(shù)|

假定測(cè)試方案發(fā)現(xiàn)植入錯(cuò)誤和發(fā)現(xiàn)原有錯(cuò)誤的能力

相同，則能夠估計(jì)出程序中原有錯(cuò)誤的總數(shù)為

A

N=n/nsXNs）

義為植入的錯(cuò)誤數(shù)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的測(cè)試之后發(fā)現(xiàn)

八個(gè)植入錯(cuò)誤和n個(gè)原有錯(cuò)誤。

((2)分別測(cè)試法

隨機(jī)地把程序中一部分原有的錯(cuò)誤加上標(biāo)記，

然后根據(jù)測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的有標(biāo)記錯(cuò)誤和無(wú)標(biāo)記錯(cuò)

誤的比例，估計(jì)程序中的錯(cuò)誤總數(shù)。

分別測(cè)試法使用兩個(gè)測(cè)試員(或測(cè)試小組)，彼

此獨(dú)立地測(cè)試同一個(gè)程序的兩個(gè)副本，把其中一個(gè)

測(cè)試員發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤作為有標(biāo)記的錯(cuò)誤，由另一名分

析員分析他們的測(cè)試結(jié)果。用T表示測(cè)試時(shí)間，假設(shè)

T=o時(shí)錯(cuò)誤總數(shù)為B。；

T=Ti時(shí)測(cè)試員甲發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)為Bi；

T=一時(shí)測(cè)試員乙發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)為B2；

Tf時(shí)兩個(gè)測(cè)試員發(fā)現(xiàn)的相同錯(cuò)誤數(shù)為

則:A

B0=B2/bcB1

第4篇軟件維護(hù)

?改正性維護(hù)

。適應(yīng)性維護(hù)

。完善性維護(hù)

?:?預(yù)防性維護(hù)

維護(hù)在軟件生四類(lèi)維護(hù)占

存期所占比例總維護(hù)比例

改正性維護(hù)

?:?在軟件交付使用后，因開(kāi)發(fā)時(shí)測(cè)試的不

徹底、不完全，必然會(huì)有部分隱藏的錯(cuò)

‘誤遺留到運(yùn)行階段。!

。這些隱藏下來(lái)的錯(cuò)誤在某些特定的使用I

環(huán)境下就會(huì)暴露出來(lái)。I

。為了識(shí)別和糾正軟件錯(cuò)誤、改正軟件性/

能上的缺陷、排除實(shí)施中的誤使用，應(yīng)

當(dāng)進(jìn)行的診斷和改正錯(cuò)誤的過(guò)程就叫做

改正桂筵護(hù)。(

適應(yīng)性維護(hù)

?在使用過(guò)程中，

i外部環(huán)境（新的硬、軟件配置）

f數(shù)