軟件工程導(dǎo)論(整理).doc

一、軟件危機(jī)與軟件工程1、軟件危機(jī) 軟件危機(jī)是指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。（正常、不正常運(yùn)行軟件都具有這種問(wèn)題） 2、軟件危機(jī)的原因1）軟件本身特點(diǎn)造成；程序規(guī)模龐大；程序復(fù)雜性隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。2）軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確。主要表現(xiàn)： （a）忽視軟件需求分析； （b）認(rèn)為軟件開發(fā)就是寫程序并使之運(yùn)行； （c）輕視軟件維護(hù)；3、解決軟件危機(jī)的途徑：1、組織管理：軟件開發(fā)不是某種個(gè)體勞動(dòng)的神秘技巧，軟件開發(fā)應(yīng)該是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項(xiàng)目。2、方法：應(yīng)該推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的開發(fā)軟件的成功的技術(shù)和方法，并且研究探索更好更有效的技術(shù)和方法，盡快消除在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)早期發(fā)展階段形成的一些錯(cuò)誤概念和做法。3、工具：應(yīng)該開發(fā)和使用更好的軟件工具。在軟件開發(fā)的每個(gè)階段都有許多繁瑣重復(fù)的工作需要做，在適當(dāng)?shù)能浖ぞ咻o助下，開發(fā)人員可以把這類工作做得既快又好。4、軟件工程包括哪7條基本原理？1. 用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理；2. 堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審；3. 實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制；4. 采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)；5. 結(jié)果能清楚地審查；6. 開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精；7. 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。5、軟件開發(fā)流程？1）、問(wèn)題定義2）、可行性研究3）、需求分析4）、總體設(shè)計(jì)5）、詳細(xì)設(shè)計(jì)6）、編碼和單元測(cè)試7）、綜合測(cè)試8）、軟件維護(hù)6、軟件開發(fā)模型瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型、噴泉模型、rational統(tǒng)一過(guò)程、敏捷過(guò)程與極限編程、微軟過(guò)程二、可行性研究1. 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖是概括地描繪物理系統(tǒng)的傳統(tǒng)工具，它的基本思想是用圖形符號(hào)以黑盒子形式描繪系統(tǒng)里面的每個(gè)部件(程序、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、表格、人工過(guò)程等），表達(dá)信息在各個(gè)部件之間流動(dòng)的情況。 2. 數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖描繪系統(tǒng)的邏輯模型，圖中沒有任何具體的物理元素，只是描繪信息在系統(tǒng)中流動(dòng)和處理的情況。3. 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)字典：對(duì)數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合；三、需求分析1、需求分析目的及作用需求分析是軟件分析時(shí)期的最后一個(gè)階段，它的基本任務(wù)是準(zhǔn)確地回答“系統(tǒng)必須做什么？”這個(gè)問(wèn)題。需求分析的作用是對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、清晰、具體的要求。2、需求分析的過(guò)程1）、 訪談 正式訪談：系統(tǒng)分析員提出事先準(zhǔn)備好的問(wèn)題。 非正式訪談：提出一些用戶可以自由回答的開放性問(wèn)題，鼓勵(lì)被訪者說(shuō)出 自己的想法。 需要訪問(wèn)大量人員時(shí)，利用調(diào)查表訪問(wèn)較佳。2） 、面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精 借助數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、IPO圖等，細(xì)化、完善詳細(xì)的數(shù)據(jù)流圖，等到各處理環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的功能。3） 、簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù) 面向團(tuán)隊(duì)的需求收集法： （用戶與開發(fā)者配合）l 初步訪談；l 開發(fā)者和用戶分別寫出“產(chǎn)品需求”；l 開會(huì)討論，各自展示需求列表；l 得出一致意見，為需求列表制定小型規(guī)格說(shuō)明；l 根據(jù)會(huì)議成果，起草完整的軟件需求規(guī)格說(shuō)明。4）、快速建立軟件原型 快速建立能演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的程序。（1）第四代技術(shù) 包括：數(shù)據(jù)庫(kù)查詢和報(bào)表語(yǔ)言、程序和應(yīng)用系統(tǒng)生成器以及其他非常高級(jí)的非過(guò)程語(yǔ)言，其可以快速生成可執(zhí)行代碼（2）可重用的軟件構(gòu)件使用一組已有的軟件構(gòu)件來(lái)裝配原型 （3）形式化規(guī)格說(shuō)明和原型環(huán)境四、總體設(shè)計(jì)1、軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)一般包括（ 總體設(shè)計(jì) ）和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段等兩個(gè)階段，在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該遵循的基本原理和相關(guān)概念有（ 模塊化 ）、（ 抽象 ）、（ 逐步求精 ）、（ 信息隱藏和局部化 ）和（ 模塊獨(dú)立 ）。2、面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法面向數(shù)據(jù)流的軟件設(shè)計(jì)方法，一般是把數(shù)據(jù)流圖中數(shù)據(jù)流劃分為（ 變換流 ）和（ 事務(wù)流 ），再將數(shù)據(jù)流圖映射為軟件結(jié)構(gòu)。3、啟發(fā)式規(guī)則1） 改進(jìn)軟件結(jié)構(gòu)提高模塊獨(dú)立性2） 模塊規(guī)模應(yīng)該適中3） 深度、寬度、扇入和扇出都應(yīng)適當(dāng)4） 模塊的作用域應(yīng)該在控制域之內(nèi)5） 力爭(zhēng)降低模塊接口的復(fù)雜程度6） 設(shè)計(jì)單入口單出口的模塊7） 模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測(cè)4、模塊間深度：表示軟件結(jié)構(gòu)中控制的層數(shù)、往往能粗略的標(biāo)志一個(gè)系統(tǒng)的大小和復(fù)雜程度。寬度：是軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)同一層次上的模塊總數(shù)的最大值。寬度越大系統(tǒng)月復(fù)雜扇出：是一個(gè)模塊直接控制（調(diào)用）的模塊數(shù)目，扇出過(guò)大意味著模塊過(guò)分復(fù)雜，需要控制和協(xié)調(diào)過(guò)多的下級(jí)模塊扇入：表明有多少個(gè)上級(jí)模塊直接調(diào)用它，扇入越大則共享該模塊的上級(jí)模塊數(shù)目越多。作用域：為受該模塊內(nèi)一個(gè)判定影響的所有模塊集合。七、測(cè)試1、測(cè)試：為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程；好的測(cè)試方案是極可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤測(cè)試方案；成功的測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)了至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試。2、測(cè)試種類（對(duì)象）：?jiǎn)卧獪y(cè)試（模塊）、白盒測(cè)試（結(jié)構(gòu)測(cè)試）、黑盒測(cè)試（軟件功能）、集成測(cè)試（發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的問(wèn)題）、確認(rèn)測(cè)試（驗(yàn)證軟件的有效性）3、調(diào)試：作為成功測(cè)試的后果出現(xiàn)，也就是說(shuō)，調(diào)試時(shí)在測(cè)試發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤之后排除錯(cuò)誤的過(guò)程。八、軟件維護(hù)1、軟件維護(hù)：在軟件已經(jīng)交付使用之后，為了改正錯(cuò)誤或滿足新的需要而修改軟件的過(guò)程2、軟件維護(hù)特點(diǎn)1）機(jī)構(gòu)化維護(hù)與非結(jié)構(gòu)化維護(hù)差別巨大：非結(jié)構(gòu)化維護(hù)、結(jié)構(gòu)化維護(hù)2）維護(hù)代價(jià)高昂3）維護(hù)的為題很多九、面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)引論：1、面向?qū)ο螅杭仁褂脤?duì)象有使用類和繼承等機(jī)制，而且對(duì)象之間僅能通過(guò)傳遞消息實(shí)現(xiàn)彼此通信。2、三大模型：對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型、功能模型。十一、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)：1、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)準(zhǔn)則1）. 模塊化面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)模式，支持了系統(tǒng)模塊化的原則：對(duì)象就是模塊。它把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作（方法）緊密地結(jié)合在一起構(gòu)成模塊。2）. 抽象 類實(shí)際上是一種抽象數(shù)據(jù)類型，它對(duì)外開放的公共接口構(gòu)成了類的規(guī)格說(shuō)明（協(xié)議），這種接口規(guī)定了外界可以使用的合法操作符，利用這些操作符可以對(duì)類的實(shí)例中包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。3）. 信息隱蔽 在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，信息隱蔽通過(guò)對(duì)象的封裝性實(shí)現(xiàn)：類結(jié)構(gòu)分離了類的接口與類的實(shí)現(xiàn)，從而支持了信息隱蔽。4.） 弱耦合 弱的耦合可以提高軟件模塊的獨(dú)立性，避免某一部分模塊發(fā)生變化對(duì)其它模塊有較大的影響。5.） 強(qiáng)內(nèi)聚 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中存在三種內(nèi)聚： A服務(wù)內(nèi)聚：一個(gè)服務(wù)應(yīng)該完成一個(gè)且完成一個(gè)功能。 B類內(nèi)聚：一個(gè)類應(yīng)該只有一個(gè)用途，它的屬性和服務(wù)應(yīng)該是高內(nèi)聚的。 C一般特殊內(nèi)聚：即基類派生類的內(nèi)聚。6.） 可重用 使用已經(jīng)存在的類（包括開發(fā)環(huán)境提供的類庫(kù)，及以往開發(fā)相似系統(tǒng)時(shí)創(chuàng)建的類），可以提高軟件重用性，提高軟件生產(chǎn)率。十二、面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)語(yǔ)言及工具1、簡(jiǎn)述選擇面向?qū)ο笳Z(yǔ)言時(shí)應(yīng)該著重考慮哪4個(gè)實(shí)際因素？ 1. 將來(lái)能否占主導(dǎo)地位 2. 可重用性 3. 類庫(kù)和開發(fā)環(huán)境4. 其他因素 有否提供技術(shù)支持？提供開發(fā)人員什么開發(fā)平臺(tái)？對(duì)機(jī)器性能的需求？集成已有軟件的容易程度2、良好的向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)風(fēng)格主要有哪些準(zhǔn)則？ 三種準(zhǔn)則：1、 提高可重用性 2、提高可擴(kuò)充性 3、提高健壯性 十三、管理技術(shù)：1、軟件配置：軟件配置管理是在軟件的整個(gè)生命期內(nèi)管理變化的一組活動(dòng)，具體說(shuō)這組活動(dòng)用來(lái)標(biāo)識(shí)變化、控制變化、確保適當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)變化、向需要知道這類信息的人報(bào)告變化。2、簡(jiǎn)述保證軟件質(zhì)量的三個(gè)