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1、2. 如果一個(gè)程序有兩個(gè)輸入數(shù)據(jù) , 每個(gè)輸入都是一個(gè) 32 位的二進(jìn)制整數(shù) , 那么這個(gè)程序有多少個(gè)可能的輸入?如果每微秒可進(jìn)行一次測(cè)試,那么對(duì)所有可能的輸入進(jìn)行測(cè)試需要多長(zhǎng)時(shí)間?答:每個(gè) 32 位的二進(jìn)制整數(shù)具有 232 個(gè)可能的值,因此,具有兩個(gè)整數(shù)輸入的程序應(yīng)該具有 264 個(gè)可能的輸入。每微秒可進(jìn)行一次測(cè)試,即每秒可進(jìn)行106 個(gè)測(cè)試,因此,每天可進(jìn)行的測(cè)試數(shù)為:60602410 6=8.64 10 10這等于每年大約可進(jìn)行3.139 10 13 個(gè)測(cè)試。因?yàn)?210=102410 3,所以 264=( 210)6.4 10 19.2 。1019.2105 ,所以做完全部測(cè)試將至少需

2、要105 年(即 10 萬年 )。3.13910134設(shè)計(jì)下列偽碼程序的語句覆蓋和路徑覆蓋測(cè)試用例:STARTINPUT(A,B,C)IFA5THENX=10ELSE X=1ENDIFIFB10THENY=20ELSE Y=2ENDIFIFC15THENZ=30ELSE Z=3ENDIFPRINT(X,Y,Z)STOP答: (1)語句覆蓋的測(cè)試用例因?yàn)槊總€(gè)判定表達(dá)式為真或?yàn)榧贂r(shí)均有賦值語句,為了使每個(gè)語句都至少執(zhí)行一次,總共需要兩組測(cè)試數(shù)據(jù),以便使得每個(gè)判定表達(dá)式取值為真或?yàn)榧俑饕淮?。下面是?shí)現(xiàn)語句覆蓋的典型測(cè)試用例: 使 3 個(gè)判定表達(dá)式之值全為假輸入: A=1, B=1, C=1預(yù)期的輸出

3、: X=1, Y=2, Z=3 使 3 個(gè)判定表達(dá)式之值全為真輸入: A=20, B=40,C=60預(yù)期的輸出: X=10,Y=20,Z=30( 2)路徑覆蓋的測(cè)試用例本程序共有 8 條可能的執(zhí)行通路,為做到路徑覆蓋總共需要 8 組測(cè)試數(shù)據(jù)。下面是實(shí)現(xiàn)路徑覆蓋的典型測(cè)試用例: 3 個(gè)判定表達(dá)式之值全為假輸入: A=1, B=1, C=1預(yù)期的輸出: X=1, Y=2, Z=3 3 個(gè)判定表達(dá)式依次為假、假、真輸入: A=1, B=1, C=60預(yù)期的輸出: X=1, Y=2, Z=30 3 個(gè)判定表達(dá)式依次為假、真、假輸入: A=1, B=40, C=1預(yù)期的輸出: X=1, Y=20, Z=

4、3 3 個(gè)判定表達(dá)式依次為假、真、真輸入: A=1, B=40, C=60預(yù)期的輸出: X=1, Y=20, Z=30 3 個(gè)判定表達(dá)式依次為真、假、假輸入: A=20, B=1, C=1預(yù)期的輸出: X=10,Y=2, Z=3 3 個(gè)判定表達(dá)式依次為真、假、真輸入: A=20, B=1, C=60預(yù)期的輸出: X=10,Y=2, Z=30 3 個(gè)判定表達(dá)式依次為真、真、假輸入: A=20, B=40,C=1預(yù)期的輸出: X=10,Y=20,Z=3 3 個(gè)判定表達(dá)式全為真輸入: A=20, B=40,C=60預(yù)期的輸出: X=10,Y=20,Z=306. 使用基本路徑測(cè)試方法 , 設(shè)計(jì)測(cè)試下面

5、列出的偽碼程序的測(cè)試用例:1: START2: IF(A0)3:AND(B0)4: THENX=A+B5: ELSE X=A-B6: END7: IF(CA)8:OR(DB)9: THENY=C-D10: ELSE Y=C+D11: END12: PRINT(X,Y)STOP答:用基本路徑測(cè)試方法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的過程,有下述4 個(gè)步驟:(1) 根據(jù)過程設(shè)計(jì)的結(jié)果畫出流圖與本題給出的偽碼程序相對(duì)應(yīng)的流圖如圖4.1 所示。12534678910 1112圖 4.1 與第 6 題偽碼程序?qū)?yīng)的流圖(2) 計(jì)算流圖的環(huán)形復(fù)雜度使用下述 3 種方法中的任一種都可以算出圖4.1 所示流圖的環(huán)形復(fù)雜度為該流圖

6、共有15 條邊, 12 個(gè)結(jié)點(diǎn),所以環(huán)形復(fù)雜度為5。15-12+2=5 該流圖共有5 個(gè)區(qū)域,因此環(huán)形復(fù)雜度為5。 該流圖中共有4 個(gè)判定結(jié)點(diǎn),因此環(huán)形復(fù)雜度為4+1=5(3) 確定線性獨(dú)立的路徑的基本集合所謂線性獨(dú)立路徑是指至少引入程序的一個(gè)新語句集合或一個(gè)新條件的路徑,用流圖術(shù)語來描述,獨(dú)立路徑至少包含一條在定義該路徑之前不曾用過的邊。使用基本路徑測(cè)試法設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí),程序的環(huán)形復(fù)雜度決定了程序中獨(dú)立路徑的數(shù)量,而且這個(gè)數(shù)值是確保程序中所有語句至少被執(zhí)行一次所需的測(cè)試數(shù)量的上界。對(duì)于圖 4.1 所示流圖來說,由于它的環(huán)形復(fù)雜度為 5,因此共有 5 長(zhǎng)獨(dú)立路徑。下面列出了 5 條獨(dú)立路徑:路

7、徑 1: 12 34 6 79 11 12路徑 2: 12 56 7 911 12路徑 3: 12 35 6 79 11 12路徑 4:1 2 34 67 8 911 12路徑 5: 12 34 6 78 10 1112( 4)設(shè)計(jì)可強(qiáng)制執(zhí)行基本路徑的測(cè)試用例 執(zhí)行路徑 1 (兩個(gè)判定表達(dá)式全為真)輸入: A=1, B=1, C=2, D=2(任意)預(yù)期的輸出: X=2, Y=0 執(zhí)行路徑 2 (第一個(gè)判定表達(dá)式為假,第二個(gè)判定表達(dá)式為真)輸入: A=0, B=1, C=2, D=0(任意)預(yù)期的輸出:X=-1 ,Y=2 執(zhí)行路徑 3 (第一個(gè)判定表達(dá)式為假,第二個(gè)判定表達(dá)式為真)輸入: A=

8、1, B=0, C=2, D=2(任意)預(yù)期的輸出:X=1, Y=2 執(zhí)行路徑 4(兩個(gè)判定表達(dá)式全為真)輸入: A=1, B=1, C=0, D=-1預(yù)期的輸出:X=2, Y=1 執(zhí)行路徑 5 (第一個(gè)判定表達(dá)式為假,第二個(gè)判定表達(dá)式為真)輸入: A=1, B=1, C=0, D=2(任意)預(yù)期的輸出:X=2, Y=2第十章習(xí)題1下面敘述對(duì)一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件的需求:該 CAD軟件接受由工程師提供的二維或三維幾何圖形數(shù)據(jù)。工程師通過用戶界面與CAD系統(tǒng)交互并控制它,該用戶界面應(yīng)該表現(xiàn)出良好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)特征。幾何圖形數(shù)據(jù)及其他支持信息都保存在一個(gè)CAD數(shù)據(jù)庫中。開發(fā)必要的分析、設(shè)

9、計(jì)模塊,以產(chǎn)生所需要的設(shè)計(jì)結(jié)果,這些輸出將顯示在各種不同的圖形設(shè)備上。應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)軟件,以便與外部設(shè)備交互并控制它們。所用的外部設(shè)備包括鼠標(biāo)、數(shù)字化掃描儀和激光打印機(jī)。要求:( 1)進(jìn)一步精化上述要求,把CAD軟件的功能分解成若干個(gè)子功能;( 2)用代碼行技術(shù)估算每個(gè)子功能的規(guī)模;( 3)用功能點(diǎn)技術(shù)估算每個(gè)子功能的規(guī)模;( 4)從歷史數(shù)據(jù)得知,開發(fā)這類系統(tǒng)的平均生產(chǎn)率是 620LOC/PM,如果軟件工程師的平均月工資是 8000 元,請(qǐng)估算開發(fā)本系統(tǒng)的工作量和成本。( 5)如果從歷史數(shù)據(jù)得知,開發(fā)這類系統(tǒng)的平均生產(chǎn)率是6.5FP/PM,請(qǐng)估算開發(fā)本系統(tǒng)的工作量和成本。答:( 1)習(xí)題中僅對(duì)

10、需求做出了粗略描述,每項(xiàng)都都應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)展,以提供細(xì)節(jié)需求和定量約束。例如,在開始估算軟件規(guī)模之前,需要確定“良好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)特征”的具體含義,以及對(duì)“ CAD 數(shù)據(jù)庫”的規(guī)模和復(fù)雜度的具體需求。經(jīng)過對(duì)需求的進(jìn)一步精化,分解出軟件的下述7 個(gè)主要的子功能:? 用戶界面及控制機(jī)制;? 二維幾何圖形分析;? 三維幾何圖形分析;? 數(shù)據(jù)庫管理;? 計(jì)算機(jī)圖形顯示機(jī)制;? 外部設(shè)備控制;? 設(shè)計(jì)分析模塊。( 2)為了用代碼行技術(shù)估算軟件規(guī)模,應(yīng)該針對(duì)每個(gè)子功能都分別估計(jì)出下述3個(gè)值:樂觀值(即最小規(guī)模 a),悲觀值(即最大規(guī)模 b)和可能值(即最可能規(guī)模 m)。分別算出這 3 種規(guī)模的平均值,然后用

11、下式的加權(quán)平均法計(jì)算每個(gè)子功能規(guī)模,結(jié)果示于表 10.4a 4m bL6表 10.4代碼行技術(shù)的估算表功能樂觀值可能值悲觀值估計(jì)值用戶界面及控制機(jī)制1500220035002300二維幾何圖形分析3800540064005300三維幾何圖形分析4600690086006800數(shù)據(jù)庫管理1850320054503350計(jì)算機(jī)圖形顯示機(jī)制3100490070004950外部設(shè)備控制1400215026002100設(shè)計(jì)分析模塊62008500102008400估算出的總代碼行數(shù)33200( 3)使用功能點(diǎn)技術(shù)估算軟件規(guī)模時(shí) , 對(duì)軟件的分解是基于信息域特性而不是基于軟件功能。表 10.5 給出了對(duì)

12、5 個(gè)信息域特征的估計(jì)值。為了計(jì)算未調(diào)整的功能點(diǎn)數(shù),假設(shè)每個(gè)信息域都是平均級(jí)的。接下來估計(jì)14 個(gè)技術(shù)復(fù)雜性因素的值,并且計(jì)算DI 的值,表 10.6列出了得到的結(jié)果。 表 10.5估算調(diào)整的功能點(diǎn)數(shù)功能樂觀值可能值悲觀值估計(jì)值特性系數(shù)UFP數(shù)輸入數(shù)20243024496輸出數(shù)12152216580查詢數(shù)1622282488文件數(shù)44541040外部接口數(shù)2232714總計(jì)數(shù)值318表 10.6估算復(fù)雜性因素因素估計(jì)值因素估計(jì)值數(shù)據(jù)通信2分布式數(shù)據(jù)處理0性能標(biāo)準(zhǔn)4高負(fù)荷硬件2高處理率4聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)輸入4終端用戶效率4聯(lián)機(jī)更新3然后用下式計(jì)算技術(shù)復(fù)雜性因子:TCF 0.65 0.01 DI 1.14

13、最后計(jì)算功能點(diǎn)數(shù)FP UFPTCP 311.14 363(4) 用代碼行估算,開發(fā)本系統(tǒng)的工件量為 33200/620 54(人月 )復(fù)雜的計(jì)算可重用性安裝方便操作方便可移植性可維護(hù)性DI54345549開發(fā)本系統(tǒng)的成本為800054432000(元)(5) 用功能點(diǎn)技術(shù)估算,開發(fā)本系統(tǒng)的工作量為 363/6.5 56(人月 )開發(fā)本系統(tǒng)的成本為800056448000( 元 )2計(jì)算下述的牙科診所預(yù)約系統(tǒng)的未調(diào)整功能點(diǎn)數(shù);王大夫在小鎮(zhèn)上開了一家牙科診所。他有一個(gè)牙科助手、一個(gè)牙科保健員和一個(gè)接待員。王大夫需要一個(gè)軟件系統(tǒng)來管理預(yù)約。當(dāng)病人打電話預(yù)約時(shí),接待員將查閱預(yù)約登記表,如果病人申請(qǐng)的就

14、診時(shí)間與已定下的預(yù)約時(shí)間沖突,則接待員建議一個(gè)就診時(shí)間以安排病人盡早得到診治。如果病人同意建議的就診時(shí)間,接待員將輸入約定時(shí)間和病人的名字。系統(tǒng)將核實(shí)病人的名字并提供記錄的病人數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包括病人的病歷號(hào)等。在每次治療或清洗后,助手或保健員將標(biāo)記相應(yīng)的預(yù)約診治已經(jīng)完成,如果必要的話會(huì)安排病人下一次再來。系統(tǒng)能夠按病人姓名和按日期進(jìn)行查詢,能夠顯示記錄的病人數(shù)據(jù)和預(yù)約信息。接待員可以取消預(yù)約,可以打印出前兩天預(yù)約尚未接診的病人清單。系統(tǒng)可以從病人記錄中獲知病人的電話號(hào)碼。接待員還可以打印出關(guān)于所有病人的每天和每周的工作安排。答 : 輸入數(shù)據(jù)有“病人名”、“預(yù)約時(shí)間”、“完成的預(yù)約”和“取消預(yù)約”,

15、其中前3 項(xiàng)鏈的復(fù)雜級(jí)別為“簡(jiǎn)單”,第4 項(xiàng)的復(fù)雜度級(jí)別為“平均”。輸出數(shù)據(jù)有“病情說明”( 簡(jiǎn)單復(fù)雜度)、“預(yù)約登記表”、“支持細(xì)節(jié)”、“預(yù)約信息”、“未就診病人清單”(以上4項(xiàng)復(fù)雜度級(jí)別為“平均” )、“日安排”和“周安排”(以上2項(xiàng)復(fù)雜度級(jí)別為“復(fù)雜”)。查詢有“按名字查詢”、“按日期查詢” (這 2 項(xiàng)復(fù)雜度為“簡(jiǎn)單” )、“核實(shí)病人”、 “查看預(yù)約登記表”和“查看完成的預(yù)約”(以上3 項(xiàng)的復(fù)雜度為“平均” )。文件有“病人記錄”,其復(fù)雜度為“平均”級(jí)別。本系統(tǒng)無外部接口。最后,用下式計(jì)算未調(diào)整的功能點(diǎn)數(shù)UF P 3 3 1 4 1 4 4 5 2 7 2 3 3 4 1 10 799

16、假設(shè)你被指定為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,你的任務(wù)是開發(fā)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),該系統(tǒng)類似于你的小組以前做過的那些系統(tǒng),只不過規(guī)模更大且更復(fù)雜一些??蛻粢呀?jīng)寫出了完整的需求文檔。你將選用哪種項(xiàng)目組結(jié)構(gòu)?為什么?你打算采用哪種軟件過程模型?為什么?答:由于待開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)類似于以前做過的系統(tǒng),開發(fā)人員已經(jīng)積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn),沒有多少技術(shù)難題需要攻克。為了減少通信開銷,充分發(fā)揮技術(shù)骨干的作用,統(tǒng)一意志統(tǒng)一行動(dòng),提高生產(chǎn)率,加快開發(fā)進(jìn)度,項(xiàng)目組的組織結(jié)構(gòu)以基于主程序員組的形式為宜。針對(duì)待開發(fā)的系統(tǒng),客戶已經(jīng)寫出了完整的需求文檔,項(xiàng)目組又有開發(fā)類似系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),因此,可以采用廣大軟件工程師熟悉的瀑布模型來開發(fā)本系統(tǒng)。10一個(gè)程序

17、能既正確又不可靠嗎?請(qǐng)解釋你的答案。答:所謂軟件可靠性,是程序在給定的時(shí)間間隔內(nèi)按照規(guī)格說明書的規(guī)定成功地運(yùn)行的概率。通常認(rèn)為,軟件可靠性既包含正確性又包含健壯性,也就是說,不僅在預(yù)定環(huán)境下程序應(yīng)該能正確地完成預(yù)期功能,而且在硬件發(fā)生故障、輸入的數(shù)據(jù)無效或用戶操作錯(cuò)誤等意外環(huán)境下,程序也應(yīng)該能做出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。如果一個(gè)程序在預(yù)定環(huán)境下能夠正確地完成預(yù)期的功能,但是在意外環(huán)境下不能做出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng),則該程序就是既正確又不可靠。11為什么在開發(fā)軟件的過程中變化既是必要的又是不可避免的?為什么必須進(jìn)行配置管理?答:在開發(fā)軟件開發(fā)的過程中,下述原因會(huì)導(dǎo)致軟件配置項(xiàng)發(fā)生變化;新的市場(chǎng)條件導(dǎo)致產(chǎn)品需求或業(yè)務(wù)規(guī)

18、則發(fā)生變化??蛻籼岢隽诵滦枨?,要求修改信息系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或產(chǎn)品提供的功能。企業(yè)改組或業(yè)務(wù)縮減,引起項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)或軟件工程隊(duì)伍結(jié)構(gòu)變化。預(yù)算或進(jìn)度限制,導(dǎo)致對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的重新定義。發(fā)現(xiàn)了在軟件開發(fā)過程的前期階段所犯的錯(cuò)誤,必須加以改正。但是,變化也很容易失去控制,如果不能適當(dāng)?shù)毓芾砗凸苤谱兓厝粫?huì)造成混亂并產(chǎn)生許多嚴(yán)重的錯(cuò)誤。軟件配置管理就是在軟件的整個(gè)生命期內(nèi)管理和控制變化的一組活動(dòng)??梢园衍浖渲霉芾砜醋魇菓?yīng)用于整個(gè)軟件過程的軟件質(zhì)量保證活動(dòng),是專門用來管理和控制變化的軟件質(zhì)量保證活動(dòng)。軟件配置管理的目標(biāo)是:使變化更正確且更容易被適應(yīng),在必須變化時(shí)減少為此而花費(fèi)的工作量。從上面的敘述可以知道,

19、軟件配置管理是十分必要的。12 CMM的基本思想是什么?為什么要把能力成熟度劃分成5 個(gè)等級(jí)?答: CMM的基本思想是,由于軟件危機(jī)是因我們對(duì)軟件過程管理不善而引起的,所以新軟件技術(shù)的運(yùn)用并不會(huì)自動(dòng)提高軟件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,提高軟件生產(chǎn)率和軟件質(zhì)量的關(guān)鍵,是改進(jìn)對(duì)軟件過程的管理。能力成熟度模型有助于軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)建立一個(gè)有規(guī)律的、成熟的軟件過程。對(duì)軟件過程的改進(jìn)不可能一蹴而就,只能是在完成一個(gè)又一個(gè)小的改進(jìn)步驟基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行的漸進(jìn)過程。因此, CMM把軟件過程從無序到有序的進(jìn)化過程分成 5 個(gè)階段,并把這些階段排序,形成 5 個(gè)成熟度等級(jí)定義了一個(gè)有序的尺度,用以測(cè)量軟件機(jī)構(gòu)的軟件過程成熟度和評(píng)價(jià)

20、其軟件過程成熟度和評(píng)價(jià)其軟件過程能力,這些等級(jí)還能幫助軟件機(jī)構(gòu)識(shí)別出其現(xiàn)有的軟件過程的缺陷,指出應(yīng)該做哪些改進(jìn),并且?guī)椭麄儼褢?yīng)做的改進(jìn)工作排出優(yōu)先次序。成熟度等級(jí)是妥善定義的向成熟軟件機(jī)構(gòu)前進(jìn)途中的平臺(tái),每個(gè)成熟度等級(jí)都為軟件過程的繼續(xù)改進(jìn)提供了一個(gè)臺(tái)階。例:要開發(fā)一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,該CAD軟件的需求如下:該 CAD軟件接受由工程師提供的二維或三維幾何圖形數(shù)據(jù)。工程師通過用戶界面與CAD系統(tǒng)交互并控制它,該用戶界面應(yīng)該表現(xiàn)出良好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)特征。幾何圖形數(shù)據(jù)及其他支持信息都保存在一個(gè)CAD數(shù)據(jù)庫中。開發(fā)必要的分析、設(shè)計(jì)模塊,以產(chǎn)生所需要的設(shè)計(jì)結(jié)果,這些輸出將顯示在各種不同的圖形設(shè)備上

21、。應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)軟件,以便與外部設(shè)備交互并控制它們。所用的外部設(shè)備包括鼠標(biāo)、數(shù)字化掃描儀和激光打印機(jī)。要求:(1)進(jìn)一步精化上述要求,把CAD軟件的功能分解成若干個(gè)子功能;(2) 用代碼行技術(shù)估算每個(gè)子功能的規(guī)模;(3) 用功能點(diǎn)技術(shù)估算每個(gè)子功能的規(guī)模;(4) 從歷史數(shù)據(jù)得知,開發(fā)這類系統(tǒng)的平均生產(chǎn)率是 620LOC/PM,如果軟件工程師的平均月工資是 8000 元,請(qǐng)估算開發(fā)本系統(tǒng)的工作量和成本。(5)如果從歷史數(shù)據(jù)得知,開發(fā)這類系統(tǒng)的平均生產(chǎn)率是6.5FP/PM,請(qǐng)估算開發(fā)本系統(tǒng)的工作量和成本。解析: (1) 在需求描述中對(duì)需求描述比較粗略,每項(xiàng)都應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)展,以提供細(xì)節(jié)需求和定量約束

22、。例如,在開始估算軟件規(guī)模之前,需要確定“良好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)特征”的具體含義,以及對(duì)“ CAD 數(shù)據(jù)庫”的規(guī)模和復(fù)雜度的具體需求。經(jīng)過對(duì)需求的進(jìn)一步精化,分解出軟件的下述7 個(gè)主要的子功能:用戶界面及控制機(jī)制;二維幾何圖形分析;三維幾何圖形分析;數(shù)據(jù)庫管理;計(jì)算機(jī)圖形顯示機(jī)制;外部設(shè)備控制;設(shè)計(jì)分析模塊。(2) 為了用代碼行技術(shù)估算軟件規(guī)模,應(yīng)該針對(duì)每個(gè)子功能都分別估計(jì)出下述3 個(gè)值:樂觀值 ( 即最小規(guī)模a) ,悲觀值 ( 即最大規(guī)模b) 和可能值 ( 即最可能規(guī)模m)。分別算出這 3 種規(guī)模的平均值,然后用下式的加權(quán)平均法計(jì)算每個(gè)子功能規(guī)模,結(jié)果如表9-5 所示。La 4m b6表9-1代碼行技術(shù)的估算表功能樂觀值可

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