軟件工程方法論期末復(fù)習(xí)

1、1軟件工程方法論（鄭有才）期末復(fù)習(xí)一、 軟工概述（一） 軟件定義：程序+數(shù)據(jù)+文檔軟件特點(diǎn)：邏輯實(shí)體（不是物理實(shí)體）、開發(fā)出來的（不是制造出來的）、可能被廢棄（不會(huì)用壞）、大多是定制的（不是裝配的）、受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)限制 (p2兩個(gè)圖)軟件分類：系統(tǒng)、應(yīng)用、支撐（工具）、可復(fù)用軟件（二） 軟件過程：使用適當(dāng)?shù)馁Y源（人員、硬軟件工具、時(shí)間等），為開發(fā)軟件進(jìn)行的一組開發(fā)活動(dòng)，在過程結(jié)束時(shí)將輸入（用戶要求）轉(zhuǎn)化為輸出（軟件產(chǎn)品）。四個(gè)基本活動(dòng)：軟件規(guī)格說明、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、確認(rèn)、演進(jìn)（三） 生存周期：是軟件產(chǎn)品的一系列相關(guān)活動(dòng)的整個(gè)生命周期，即從形成概念開始，經(jīng)過開發(fā)、交付使用、在使用中不斷修改和演進(jìn)，直到

2、最終被廢棄，讓位于新軟件產(chǎn)品為止的整個(gè)時(shí)期。通常被劃分為軟件定義、軟件開發(fā)和運(yùn)行維護(hù)3個(gè)階段。（四） 瀑布模型與增量模型（p14、15畫圖）瀑布優(yōu)點(diǎn)：1）為項(xiàng)目提供了按階段劃分的檢查點(diǎn)2）當(dāng)前一階段完成后，只需要去關(guān)注后續(xù)階段3）可在迭代模型中應(yīng)用瀑布模型瀑布缺點(diǎn)：1）各階段劃分固定，缺乏靈活性，階段間產(chǎn)生的大量文檔增加了工作量2）開發(fā)模型基本是線性的，用戶只有在項(xiàng)目生命周期的末期才能看到結(jié)果3）早期的錯(cuò)誤到后期測(cè)試才能發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而帶來嚴(yán)重后果增量?jī)?yōu)點(diǎn)：1）客戶不必等到系統(tǒng)全部完成就能得到他們所需要的的東西2）客戶可用較早增量構(gòu)件做原型，取得經(jīng)驗(yàn)后活得新的增量構(gòu)建需求3）項(xiàng)目失敗風(fēng)險(xiǎn)較低，不會(huì)因

3、為個(gè)別問題導(dǎo)致整項(xiàng)目不能交付4）優(yōu)先級(jí)最高的服務(wù)最先交付，然后逐次集成其他的增量構(gòu)建增量缺點(diǎn)：1）加入構(gòu)件必須不破壞已構(gòu)造好的系統(tǒng)部分，需要軟件具備開放式的體系結(jié)構(gòu)2）當(dāng)需求頻繁變化時(shí)，容易使軟件過程的控制失去整體性3）如果增量構(gòu)件之間存在相交的情況且未很好處理，則必須做全盤系統(tǒng)分析（五） 軟工定義：把系統(tǒng)化的、規(guī)范的和可度量的手段應(yīng)用于軟件開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)中，即把工程化原則應(yīng)用于軟件中。二、 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)定義：某些元素的一個(gè)集合或排列，這些元素被組織起來以實(shí)現(xiàn)某種方法、過程或借助處理信息進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)元素：文檔、過程、硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫、人可行性研究報(bào)告：技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)（法律）、用

4、戶操作可行性三、 UML（不考）四、 需求工程（重點(diǎn)）（一） 需求定義：An expression of software behavior：用戶所要求的系統(tǒng)應(yīng)具有的外部行為；開發(fā)者所要求的系統(tǒng)應(yīng)具有內(nèi)部特性Behavior：即需求層次，包括：業(yè)務(wù)、用戶、功能和非功能、系統(tǒng)需求（二） 過程（三） 表達(dá)（四）建模方法（只考前兩個(gè)）1.數(shù)據(jù)建模（E-R圖：圖書館、教務(wù)、學(xué)籍管理系統(tǒng)） 2.功能建模（數(shù)據(jù)流圖）3.行為建模（狀態(tài)遷移圖）4.數(shù)據(jù)字典（定義式p137）五、 設(shè)計(jì)工程（一） 設(shè)計(jì)定義：設(shè)計(jì)是將問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)解決方案的創(chuàng)造性過程，解決方案的描述 即為軟件的設(shè)計(jì)規(guī)格說明書（二） 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：1

5、. 分而治之和模塊化2. 模塊的獨(dú)立性3. 低耦合4. 高內(nèi)聚（三） 面向過程設(shè)計(jì)方法：模塊的概念（四） 處理過程的設(shè)計(jì)（p224，四種流程圖）六、 體系結(jié)構(gòu)（一） 體系結(jié)構(gòu)概念（3C）：構(gòu)件、連接、約束（二） 構(gòu)件類型（不考）（三） 設(shè)計(jì)風(fēng)格1. 數(shù)據(jù)流風(fēng)格（p242圖 管道過濾器）優(yōu)點(diǎn)：（1）使軟件具有良好隱秘性、高內(nèi)聚、低耦合特點(diǎn)（2）允許設(shè)計(jì)者將系統(tǒng)輸入/輸出行為看成多個(gè)過濾器行為的簡(jiǎn)單合成（3）支持軟件復(fù)用（4）系統(tǒng)維護(hù)和系統(tǒng)性能增強(qiáng)比較簡(jiǎn)單（5）允許對(duì)一些比如吞吐量、死鎖等屬性的分析（6）支持并行執(zhí)行缺點(diǎn)：（1） 通常導(dǎo)致進(jìn)程成為批處理結(jié)構(gòu)（2） 不適合處理交互的應(yīng)用（3） 沒有數(shù)

6、據(jù)傳輸通用標(biāo)準(zhǔn)2. 調(diào)用-返回風(fēng)格（1）主程序/子程序體系結(jié)構(gòu)（p244圖）：優(yōu)點(diǎn)：a) 可以自頂向下，逐步分解得到體系結(jié)構(gòu)圖b) 采用程序設(shè)計(jì)語言支持的單線程控制缺點(diǎn)：a) 難以判斷子程序正確性b) 子程序結(jié)構(gòu)不清晰（2）面向?qū)ο箫L(fēng)格：系統(tǒng)的構(gòu)件封裝了數(shù)據(jù)和必須應(yīng)用到該數(shù)據(jù)上的操作，構(gòu)件間通過消息傳遞進(jìn)行通信與合作優(yōu)點(diǎn)：a) 可以改變一個(gè)對(duì)象的表示而不影響其他對(duì)象b) 設(shè)計(jì)者可將數(shù)據(jù)存取操作問題分解為一些交互代理程序的集合缺點(diǎn)a) 對(duì)象間過程調(diào)用交互，必須知道對(duì)象的標(biāo)識(shí)b) 在修改顯式調(diào)用它的其他對(duì)象的調(diào)用方式時(shí)可能帶來一些副作用（3）層次結(jié)構(gòu)（p245圖）優(yōu)點(diǎn)：a) 支持基于抽象程度遞增的

7、系統(tǒng)設(shè)計(jì)b) 支持功能增強(qiáng)c) 支持復(fù)用缺點(diǎn)a) 不是每個(gè)系統(tǒng)都能輕易劃分為分層模式b) 很難找到一個(gè)合適、正確的層次抽象方法3倉庫風(fēng)格（p246圖）優(yōu)點(diǎn)（黑板系統(tǒng)）（1） 對(duì)可更改性和可維護(hù)性的支持（2） 可復(fù)用的知識(shí)源（3） 支持容錯(cuò)性和健壯性缺點(diǎn)（黑板系統(tǒng)）（1） 測(cè)試?yán)щy（2） 不能保證有好的求解方案（3） 難以建立好的控制策略（4） 低效（5） 昂貴的開發(fā)工作（6） 缺少對(duì)并行機(jī)制的支持（四）分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（C/S和B/S的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)）1.三層C/S（p254、255圖）優(yōu)點(diǎn)（1） 允許合理地劃分三層結(jié)構(gòu)功能，使之在邏輯上保持相對(duì)獨(dú)立性，更易維護(hù)擴(kuò)展（2） 允許更靈活、有效地選用相應(yīng)

8、平臺(tái)和硬件系統(tǒng)（3） 各層可并行開發(fā)，選擇各自最合適的開發(fā)語言（4） 應(yīng)用層能有效隔離表示層與數(shù)據(jù)層，增大安全性2.B/S（三層C/S的一種實(shí)現(xiàn)方式）優(yōu)點(diǎn)（1） 系統(tǒng)安裝、修改和維護(hù)均可在服務(wù)器端解決（2） 還提供了異種機(jī)、網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)的聯(lián)機(jī)、聯(lián)網(wǎng)、統(tǒng)一服務(wù)的最現(xiàn)實(shí)開放性基礎(chǔ)缺點(diǎn)（1） 缺乏對(duì)動(dòng)態(tài)頁面支持能力（2） 系統(tǒng)擴(kuò)展能力差（3） 數(shù)據(jù)查詢能響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于C/S體系結(jié)構(gòu)（4） 數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)交互性不強(qiáng)，不利于在線事務(wù)處理七、 軟件實(shí)現(xiàn)（一） 實(shí)現(xiàn)的任務(wù)：軟件實(shí)現(xiàn)是軟件產(chǎn)品由概念到實(shí)體的一個(gè)關(guān)鍵過程，它將詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果翻譯成用某種程序設(shè)計(jì)語言編寫并最終可以運(yùn)行的程序代碼（二） 編程風(fēng)格與編碼標(biāo)

9、準(zhǔn)（四化）1. 程序文檔化（重點(diǎn)）（1） 符號(hào)名的命名（2） 程序的注釋（重要）a) 用于描述一段程序，而不是每一個(gè)語句b) 用縮進(jìn)和空行，使程序與注釋更容易區(qū)別c) 注釋要正確（3） 視覺組織a) 用空格區(qū)分程序詞匯b) 自然的程序段之間可用空行隔開c) 利用移行（向右縮格）突出程序?qū)哟胃?. 數(shù)據(jù)說明規(guī)范化3. 程序代碼結(jié)構(gòu)化4. 輸入輸出可視化八、 測(cè)試工程（一） 定義、目標(biāo)：測(cè)試是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行一個(gè)程序或系統(tǒng)的過程原則：1. 把“盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測(cè)試”作為座右銘2. 測(cè)試用例應(yīng)由測(cè)試輸入數(shù)據(jù)、執(zhí)行條件和對(duì)應(yīng)預(yù)期輸出結(jié)果這兩部分組成3. 程序員應(yīng)避免檢查自己程序4. 設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)

10、應(yīng)包括合理輸入條件和不合理輸入條件5. 所有測(cè)試都應(yīng)當(dāng)追溯到用戶要求，程序不能滿足用戶要求的錯(cuò)誤是嚴(yán)重的6. 充分注意測(cè)試中的群集現(xiàn)象7. 嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)試計(jì)劃。排除測(cè)試的隨意性8. 應(yīng)對(duì)每個(gè)測(cè)試用例結(jié)果做全面檢查9. 妥善保存測(cè)試計(jì)劃、用例等，為維護(hù)提供方便（二） 軟件錯(cuò)誤的分類（可不記）1. 按錯(cuò)誤影響和后果（微小、一般、較嚴(yán)重、嚴(yán)重、最嚴(yán)重）2. 按錯(cuò)誤的性質(zhì)和范圍（功能、系統(tǒng)、加工、數(shù)據(jù)、代碼錯(cuò)誤）3. 按軟件生存周期階段（需求、功能與性能、程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)和編碼、集成、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、測(cè)試定義與測(cè)試執(zhí)行錯(cuò)誤）（三） 人工測(cè)試（定義、工作）：1. 桌面檢查：程序員自己檢查自己寫的程序以發(fā)現(xiàn)程

11、序中缺陷。包括：桌面檢查的檢查項(xiàng)目、補(bǔ)充文檔。優(yōu)點(diǎn)是省時(shí)，缺點(diǎn)是具有主觀片面性，沒有約束過程，效率低。2. 代碼檢查：以小組為單位閱讀代碼，應(yīng)用一系列規(guī)程和缺陷檢查技術(shù)，檢查實(shí)際的產(chǎn)品，包括文檔和程序代碼，發(fā)現(xiàn)存在缺陷和缺陷的過程。在進(jìn)行檢查時(shí)，主要包括：（1）由程序編寫者逐條語句講述程序邏輯結(jié)構(gòu)（講述過程中小組其他成員提出問題，判斷是否有缺陷）。（2）對(duì)照常見編碼缺陷表分析程序3. 走查：以小組為單位，主要目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)缺陷、遺漏和矛盾的地方，改進(jìn)產(chǎn)品，以及考慮可替換的現(xiàn)實(shí)方法。步驟為：（1）計(jì)劃走查會(huì)議。（2）評(píng)審產(chǎn)品。（3）執(zhí)行走查。（4）解決缺陷。（5）走查記錄。（6）產(chǎn)品返工。走查的優(yōu)點(diǎn)

12、是：一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤就能精確定位，降低修改缺陷成本。這個(gè)過程通?？梢园l(fā)現(xiàn)成批的錯(cuò)誤，他們也能一同得到修正。（四） 集成測(cè)試：自頂向下：驅(qū)動(dòng)模塊，自底向上：樁模塊（五） 系統(tǒng)測(cè)試：性能、壓力、容量測(cè)試（六） 調(diào)試1. 概念：程序調(diào)試是程序成功測(cè)試后才開始的工作。軟件測(cè)試目的是盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，調(diào)試則是經(jīng)進(jìn)一步診斷和修改程序中潛在的錯(cuò)誤2. 步驟：（1） 根據(jù)錯(cuò)誤外在表現(xiàn)形式確定出錯(cuò)位置（2） 研究有關(guān)部分的程序找出錯(cuò)誤內(nèi)在原因（3） 修改設(shè)計(jì)和代碼，排除錯(cuò)誤（4） 重復(fù)進(jìn)行暴露了這個(gè)錯(cuò)誤的原始測(cè)試或某些相關(guān)測(cè)試（回歸測(cè)試），以確認(rèn)該錯(cuò)誤是否被排除以及是否引進(jìn)了新錯(cuò)誤（5） 如果修正無效，則撤銷此次修改，重復(fù)上述過程直到解決3. 方法：強(qiáng)行、回溯、歸納、演繹法調(diào)試九、 測(cè)試用例（重點(diǎn)）(一) 測(cè)試用例定義：測(cè)試用例是為了特定目的而設(shè)計(jì)的測(cè)試數(shù)據(jù)及與之相關(guān)的測(cè)試規(guī)程的一個(gè)特定集合，或稱為有效地發(fā)現(xiàn)軟件缺陷的最小測(cè)試單元(二) 設(shè)計(jì)測(cè)試用例（大題：寫一個(gè)實(shí)際的測(cè)試用例）1. 黑盒測(cè)試：系統(tǒng)外部功能測(cè)試（p420）等價(jià)類法：邊界值法：2. 白盒測(cè)試：系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)測(cè)試