軟件工程復習知識點

1、1. 軟件危機的概念，內(nèi)容，原因及消除的途徑；軟件危機的概念：軟件危機是指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中遇到的一系列嚴重問題。概括地說，軟件危機包含兩方面問題：如何開發(fā)軟件，以滿足對軟件日益增長的需求；如何維護數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。軟件危機產(chǎn)生的原因：軟件本身的復雜性、難衡量的特點；2.軟件開發(fā)與維護的方法不正確。消除軟件危機的途徑：（1）對計算機軟件應當有一個正確的認識；（2）應當有組織、有計劃、通過嚴格的管理手段進行軟件的開發(fā)；（3）及時總結(jié)軟件開發(fā)的成功技術和方法并加以推廣；（4）開發(fā)和使用更好的軟件工具； 總之，為了解決軟件危機，既要有技術措施，又要有必要的組織管理措施。2. 軟件工

2、程的定義，基本原理；定義：軟件工程是指導計算機軟件開發(fā)和維護的一門工程學科?；驹恚很浖こ痰?條基本原理：（1） 用分階段的生命周期計劃嚴格管理（2） 堅持進行階段評審（3） 實行嚴格的產(chǎn)品控制（4） 采用現(xiàn)代程序設計技術（5） 結(jié)果應能清楚地審查（6） 開發(fā)小組的人員應該少而精（7） 承認不斷改進軟件工程實踐的必要性3. 軟件工程方法學的基本概念、內(nèi)容；基本概念：把在軟件生命周期全過程中使用的一整套開發(fā)和管理技術方法的集合成為軟件工程方法學，也稱為范型。軟件工程方法學包含3個要素：方法、工具和過程。內(nèi)容：目前使用得最廣泛地軟件工程方法學，分別是傳統(tǒng)方法學和面向?qū)ο蠓椒▽W。 傳統(tǒng)方法學也稱

3、為生命周期方法學或結(jié)構(gòu)化范型。4. 軟件生命周期的具體內(nèi)容，每一個階段的任務是什么？結(jié)合具體的工程例子來理解做軟件項目主要分那幾個個階段。問題定義：確定要求解決的問題是什么可行性研究：決定該問題是否存在一個可行的解決辦法 需求分析：深入了解用戶的要求，在要開發(fā)的目標系統(tǒng)必須做什么問題和用戶取得完全一致的看法。概要設計：概括回答怎樣實現(xiàn)目標系統(tǒng)。概要設計又叫邏輯設計、總體設計、高層設計。詳細設計：把解法具體化，設計出程序的詳細規(guī)格說明。詳細設計也叫模塊設計、底層設計。編碼和單元測試：編寫程序的工作量只占軟件開發(fā)全部工作量的10%20。綜合測試：軟件測試的工作量通常占軟件開發(fā)全部工作量的40%50

4、。軟件維護：軟件維護的費用通常占軟件總費用的5570%。為軟件定義時期，為軟件開發(fā)階段。為系統(tǒng)設計，為系統(tǒng)實現(xiàn)。5. 理解幾個典型軟件過程的內(nèi)容及其優(yōu)點與缺點：瀑布模型、增量模型、快速原型模型、螺旋模型、噴泉模型等；瀑布模型內(nèi)容：瀑布模型是帶“反饋環(huán)”的。優(yōu)點：（1）可強迫開發(fā)人員采用的規(guī)范的方法（結(jié)構(gòu)化技術）。 （2）嚴格地規(guī)定了每個階段必須提交的文檔。 （3）要求每個階段交出的所有產(chǎn)品都必須經(jīng)過質(zhì)量保證小組的仔細驗證。缺點：瀑布模型是由文檔驅(qū)動的。 （1） 開發(fā)過程一般不可逆，否則代價太大。 （2） 實際的項目開發(fā)過程很難嚴格按照模型進行。 （3） 客戶往往很難清楚地給出所有需求，而該模型

5、卻要求如此。 （4） 軟件的實際情況必須到項目開發(fā)的后期客戶才能看到，這要求客戶有足 夠的耐心。 快速原型模型是快速建立起來的可以在計算機上運行的程序，它所能完成的功能往往是最終產(chǎn)品能完成的功能的一個子集。不帶反饋環(huán)優(yōu)點：軟件產(chǎn)品的開發(fā)基本上是線性順序進行的。 （1） 可以得到比較良好的需求定義，容易適應需求的變化。 （2） 有利于開發(fā)與培訓的同步。 （3） 開發(fā)費用低、開發(fā)周期短且對用戶更友好。缺點：（1） 客戶與開發(fā)者對原型理解不同。 （2） 準確的原型設計比較困難。 （3） 不利于開發(fā)人員的創(chuàng)新。增量模型也稱為漸增模型。使用增量模型開發(fā)軟件時，把軟件產(chǎn)品作為一系列的增量構(gòu)件來設計、編碼、

6、集成和測試。優(yōu)點：在較短時間內(nèi)可以向用戶提交可完成部分工作的產(chǎn)品，逐步增加產(chǎn)品功能可以使用戶有比較充裕的時間學習和適應新產(chǎn)品，從而減少一個全新的軟件可能給客戶組織帶來的沖擊。（1） 人員分配靈活，剛開始不用投入大量資源。（2） 如果核心產(chǎn)品很受歡迎，則可增加人力實現(xiàn)下一增量。（3） 可先發(fā)布部分功能給客戶，對客戶起到鎮(zhèn)定劑的作用。缺點：（1） 并行開發(fā)構(gòu)件有可能遇到不能集成的風險，軟件必須具備開放式的體系結(jié)構(gòu)（2） 增量模型的靈活性可以使其適應這種變化的能力大大優(yōu)于瀑布模型和快速原型模型，但也很容易退化為邊做邊改模型，從而使軟件過程失去整體性。螺旋模型的基本思想是使用原型及其他方法來盡量降低風

7、險。理解這種模型的一種簡便方法是把它看做在每個階段之前都增加了風險分析過程的快速原型模型。優(yōu)點：（1） 設計上的靈活性，可以在項目的每個階段進行變更。（2） 以笑得分段來構(gòu)建大型系統(tǒng)，使成本計算變得簡單容易。（3） 客戶始終參與每個階段的開發(fā)，保證項目不偏離正確的方向一擊項目的可控性。（4） 隨著項目的推進，客戶始終掌握項目的最新信息，從而他能夠和管理層有效地交互。 缺點：（1） 采用螺旋模型需要具有相當豐富的風險評估經(jīng)驗和專門知識，在風險較大的項目開發(fā)中，如果未能夠及時標示風險，勢必造成重大損失； （2）過多的迭代次數(shù)會增加開發(fā)成本，延遲提交時間。 噴泉模型：噴泉模型與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生存期比較

8、，具有更多的增量和迭代性質(zhì)，生存期的各階段可以相互重疊和多次反復，而且項目的整個生存期中還可以嵌入子生存期。就像水噴上去又可以落下來，可以落在中間，還可以落在底部。6. 了解可行性研究中的任務和過程； 用最小的代價在盡可能短的時間內(nèi)確定問題是否能夠解決。不是解決問題，而是確定問題是否值得去解決。可行性研究的根本任務：對以后的行動方案提出建議。實質(zhì)：一次大大壓縮簡化了的系統(tǒng)分析和設計。任務：1.初步確定項目的規(guī)模，目標，約束和限制。 2.在澄清了問題定義之后，分析員應該導出系統(tǒng)的邏輯模型。 3.從系統(tǒng)邏輯模型出發(fā)，探索若干種可供選擇的主要解法(即系統(tǒng)實現(xiàn)方案)。 4.對每種解決方法都要研究它的可

9、行性。(技術可行性、經(jīng)濟可行性、操作可行性) 過程：1.復查系統(tǒng)規(guī)模和目標訪問關鍵人員，描述目標系統(tǒng)的限制和約束。2.研究目前正在使用的系統(tǒng)：現(xiàn)有系統(tǒng)的問題。3.導出新系統(tǒng)的高層邏輯模型。4.進一步定義問題。5.導出和評價供選擇的解法。6.推薦行動方針。7.草擬開發(fā)計劃。8.書寫文檔提交審查。7. 掌握系統(tǒng)流程圖的概念和方法，會從具體的案例中抽象出系統(tǒng)流程圖(p38)8. 掌握數(shù)據(jù)流圖的概念和方法，會從具體的案例中畫出0層數(shù)據(jù)流圖和功能級數(shù)據(jù)流圖(P40)9. 掌握數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容、方法、用戶和實現(xiàn)(p47)內(nèi)容：數(shù)據(jù)字典由4類元素定義組成。（1） 數(shù)據(jù)流；（2） 數(shù)據(jù)流分量（即數(shù)據(jù)元素）；（3

10、） 數(shù)據(jù)存儲；（4） 處理；定義數(shù)據(jù)的方法：數(shù)據(jù)字典中的定義就是對數(shù)據(jù)自頂向下的分解。由數(shù)據(jù)元素組成數(shù)據(jù)的方式只有下述3種基本類型：順序 選擇 重復用途：作為分析階段的工具。實現(xiàn)：P4910. 了解成本/效益分析方法(p50)貨幣的時間價值投資回收期：就是使累計的經(jīng)濟效益等于最初的投資費用所需的時間純收入：整個生存周期之內(nèi)的累計經(jīng)濟效益折成現(xiàn)在值投資。投資回收率：現(xiàn)在的投資額P和估算出的將來每年的收益Fn,假設系統(tǒng)的使用壽命為n年。11. 了解需求分析過程中任務是什么.(p47)1.確定對系統(tǒng)的綜合要求 功能需求。指定系統(tǒng)必須提供的服務 性能需求。指定系統(tǒng)必須滿足的定時約束或容量約束 可靠性和

11、可用性需求。應定量指定 出錯處理需求。指環(huán)境錯誤，非系統(tǒng)本身的錯誤。2.分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求 接口需求。常見的接口需求有：用戶接口需求、硬件接口需求、軟件接口需求、通信接口需求。 約束。常見的約束有：精度；工具和語言約束；設計約束；應該使用的標準；應該使用的硬件平臺。 逆向需求。說明軟件系統(tǒng)不應該做什么。 將來可能提出的要求。3.導出系統(tǒng)的邏輯模型。 用數(shù)據(jù)流圖、實體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、數(shù)據(jù)字典和主要的處理算法描述這個邏輯模型。4.修正系統(tǒng)開發(fā)計劃。用數(shù)據(jù)流圖、實體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、數(shù)據(jù)字典和主要的處理算法描述這個邏輯模型。12. 理解面向數(shù)據(jù)流自頂向下逐步求精的方法和意義；(p59) 結(jié)

12、構(gòu)化分析方法就是面向數(shù)據(jù)流自頂向下逐步求精進行需求分析的方法。通過可行性研究已經(jīng)得出了目標系統(tǒng)的高層數(shù)據(jù)流圖，需求分析的目標之一就是把數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲定義到元素級。方法：為了達到這個目標，通常從數(shù)據(jù)流圖的輸出端著手分析，這是因為系統(tǒng)的基本功能是產(chǎn)生這些輸出，輸出數(shù)據(jù)決定了系統(tǒng)必須具有的最基本的組成元素。意義：（1）對數(shù)據(jù)流圖細化之后得到一組新的數(shù)據(jù)流圖，不同的系統(tǒng)元素之間的關系變得更清楚了。（2） 對這組新數(shù)據(jù)流圖的分析追蹤可能產(chǎn)生新的問題，這些問題的答案可能又在數(shù)據(jù)字典中增加一些新條目，并且可能導致新的或精化的算法描述。（3） 隨著分析過程的進展，經(jīng)過提問和解答的反復循環(huán)，分析員越來越深入具

13、體地定義目標系統(tǒng)，最終得到對系統(tǒng)數(shù)據(jù)和功能要求的滿意了解。13. 理解分析及建模的意義，需求分析中應該建立哪三種模型？有哪些工具來幫助建立這些模型？ 需求分析需要建立三種模型：1.數(shù)據(jù)模型：實體-聯(lián)系圖ER（數(shù)據(jù)對象(即實體)之間的關系）2.功能模型：數(shù)據(jù)流圖 DFD（系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行變換的功能）3.行為模型：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 （ 系統(tǒng)的各種狀態(tài)（行為模式）及狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換）14. 掌握實體關系(E-R)圖的概念，內(nèi)容和實現(xiàn)方法，能結(jié)合具體實例建立實體關系圖；(P62) 15. 掌握狀態(tài)圖的概念，內(nèi)容，實現(xiàn)方法和作用；(p65)16. 掌握層次方框圖、warnier圖、IPO圖的概念，內(nèi)容和作用(p6

14、8)17. 有窮狀態(tài)機的概念和內(nèi)容；Petri的概念；（P77）有窮狀態(tài)機：狀態(tài)集、輸入集、轉(zhuǎn)換函數(shù)、初始態(tài)、終態(tài)集Petri ：P8218. 總體設計是做什么？總體設計的過程是怎樣的？（P91） 總體設計的目標是將需求分析階段定義的系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換成相應的軟件結(jié)構(gòu)，以規(guī)定軟件的形態(tài)及各成分間的層次關系、界面及接口要求。 總體設計通常由兩個過程組成：系統(tǒng)設計階段，確定系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案；結(jié)構(gòu)設計階段，確定軟件結(jié)構(gòu)。 典型的設計過程包括：1.設想選擇的方案2.選取理想的方案 3.推薦最佳方案4.功能分解5.設計軟件結(jié)構(gòu)6.設計數(shù)據(jù)庫7.制定測試計劃8.書寫文檔9.省查和復審 19. 掌握軟件設計的幾

15、個設計原理，理解他們的內(nèi)容和意義；(p94)1)模塊化就是把程序劃分成獨立命名且可獨立訪問的；2）抽象；3）逐步求精；4）信息隱藏和局部化；5）模塊獨立；它有兩個定性標準度量：內(nèi)聚和耦合。20. 掌握耦合和內(nèi)聚的概念和內(nèi)容，理解這些原理對設計有哪些指導意義；耦合：耦合是對一個軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同模塊之間互連程度；內(nèi)聚：內(nèi)聚標志著一個模塊內(nèi)各個元素彼此結(jié)合的緊密； 耦合是影響軟件復雜程度的一個重要因素。設計時力爭做到高內(nèi)聚，并且能夠辨認出低內(nèi)聚的模塊，有能力通過修改設計提高模塊的內(nèi)聚程度并且降低模塊間的耦合程度，從而獲得較高的模塊獨立性。21. 耦合包含了哪些類型？每個類型的具體內(nèi)容是什么？（由低到高

16、）（1）非直接耦合：就是沒有耦合。（2）數(shù)據(jù)耦合：就是參數(shù)傳遞耦合，它屬于低級別耦合。（3）標記耦合：標記耦合指兩個模塊之間傳遞的是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（4）控制耦合：它屬于中級別耦合，比如調(diào)度程序與進程之間的耦合，就是控制耦合。（5）外部耦合：屬于高級別耦合（6）公共耦合：指通過一個公共數(shù)據(jù)環(huán)境相互作用的那些模塊間的耦合。（7）內(nèi)容耦合：屬于最高級別耦合，例如，一個模塊利用分支或跳轉(zhuǎn)技術，轉(zhuǎn)入到另一個模塊中去執(zhí)行，就是內(nèi)容耦合。22. 啟發(fā)性規(guī)則的內(nèi)容及部分概念。1.改進軟件結(jié)構(gòu)提高模塊獨立性2.模塊規(guī)模應該適中3.深度、寬度、扇出和扇入都應適當4.模塊的作用域應該在控制域之內(nèi)5.力爭降低模塊接口的復

17、雜程度6.設計單入口單出口的模塊7.模塊功能應該可以預測23. 層次圖、HIPO圖和結(jié)構(gòu)圖的內(nèi)容；（p102）24. 掌握面向數(shù)據(jù)流的設計方法，怎樣用變換分析法基于數(shù)據(jù)流圖設計出軟件總體結(jié)構(gòu)？了解其中涉及到的概念，結(jié)合例子理解具體是怎么做的。(p104)概念：面向數(shù)據(jù)流的設計方法把信息流映射成軟件結(jié)構(gòu)，信息流決定了映射的方法，信息流有兩種類型：1、 信息沿輸入通路進入系統(tǒng)，同時由外部形式變換成內(nèi)部，進入系統(tǒng)的信息通過變換中心，經(jīng)過加工處理以后再沿輸出通路變換成外部形式離開軟件系統(tǒng)。當數(shù)據(jù)流圖具有這些特征時，這種信息流就叫做變換流。2、 數(shù)據(jù)沿輸入通路到達一個處理T，這個處理根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的類型在

18、若干個動作序列中選出一個來執(zhí)行。這類數(shù)據(jù)流應該劃為一類特殊的數(shù)據(jù)流，稱為事務流。25. 詳細設計是做什么？(p117) 詳細設計階段的根本目標是確定應該怎樣具體地實現(xiàn)所要求的系統(tǒng)，即經(jīng)過這個階段的設計工作，應該得出對目標系統(tǒng)的精確描述，從而在編碼階段可以把這個描述直接翻譯成用某些程序設計語言書寫的程序。26. 什么是結(jié)構(gòu)程序設計？(p117) 結(jié)構(gòu)程序設計是盡可能少用GO TO語句的程序設計方法，最好僅在檢測出錯誤時才使用GO TO語句，而且應該總是使用前向GO TO語句。27. 人機界面設計問題包含哪些？(p122)1、 系統(tǒng)響應時間；2、用戶幫助設施；3、出錯信息處理；4、命令交互28.

19、掌握設計過程中用到的工具：程序流程圖的概念，內(nèi)容和方法；盒圖的概念、內(nèi)容和方法；會結(jié)合實例使用這些工具；掌握PAD 圖的概念和內(nèi)容；掌握判定表的概念和內(nèi)容。要結(jié)合實例來掌握它們。（P124）29. 結(jié)合Jackson圖來掌握面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計方法；(p130)30. 如何度量程序算法的復雜性？(p136)31. 掌握幾種測試：單元測試、集成測試、確認測試、白盒測試技術和黑盒測試技術；掌握它們的概念，內(nèi)容和方法；（P146）32. 理解軟件維護的定義、特點和維護過程；（P189）定義：在軟件已交付使用之后，為了改正錯誤或滿足新的需要而修改軟件的過程。特點：（1）結(jié)構(gòu)化維護與非結(jié)構(gòu)化維護差別巨大

20、（2）維護的代價高昂 （3）維護的問題很多維護過程：1、維護組織 2、維護報告 3、維護的事件流 4、保存維護記錄 5、評價維護活動。 33. 掌握面向?qū)ο蠓椒▽W的要點，理解面向?qū)ο蠓椒▽W的優(yōu)點；（P203）四個要點：對象、類、繼承、消息優(yōu)點：1、與人類習慣的思維方法一致 2、穩(wěn)定性好 3、可重用性好4、較易開發(fā)大型軟件產(chǎn)品5、可維護性好6、掌握面向?qū)ο蟮母拍睿?4. 掌握面向?qū)ο蟮母拍?；（P209） 對象（對象的形象表示，對象的定義，對象的特點）其他概念（類，實例，消息，方法，屬性，封裝，繼承，多態(tài)性，重載）35. 面向?qū)ο蠼Ｊ墙⒛娜齻€模型？它們的具體內(nèi)容是什么？（P215）1、描述系統(tǒng)

21、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對象模型（類圖）： 表示靜態(tài)的、結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)的“數(shù)據(jù)”性質(zhì)。它是對模擬客觀世界實體的對象彼此間的關系的映射，描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。2、描述系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的動態(tài)模型（狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖）： 動態(tài)模型表示瞬時的，行為化的系統(tǒng)的“控制”性質(zhì)，它規(guī)定了對象模型中的對象的合法變化序列。3、描述系統(tǒng)功能的功能模型（用例圖，數(shù)據(jù)流圖）： 功能模型表示變化的系統(tǒng)的“功能”性質(zhì)，它指明了系統(tǒng)應該“做什么”，因此更直接地反映了用戶對目標系統(tǒng)的需求。36. 建立對象模型的內(nèi)容是什么？（P235） 建立對象模型，需要定義一組圖形符號，并且規(guī)定一組組織這些符號以表示特定語義的規(guī)則。也就是說，需要用適當?shù)慕ＵZ言來表達模

22、型，建模語言由記號（即模型中使用的符號）和使用記號的規(guī)則（語義、語法和語用）組成。37. 掌握用UML提供的類圖來建立對象模型的方法。理解類圖的定義、基本符號和具體內(nèi)容； 類圖建立對象模型的方法：1、定義類 2、定義屬性 3、定義服務 4、定義類與類之間的各種關系（關聯(lián)、泛化、依賴和細化）。 類圖的定義：類圖描述類與類之間的靜態(tài)關系。類圖是一種靜態(tài)模型，它是創(chuàng)建其他UML圖的基礎。 基本符號：UML中類的圖形符號為長方形，用兩條橫線把長方形分成上、中、下3個區(qū)域（下面兩個區(qū)域可省略）3個區(qū)域分別放類的名字、屬性和服務。38. 能結(jié)合實例掌握類圖中類與類之間的關系：關聯(lián)、泛化（繼承）、依賴和細化

23、。能根據(jù)實例情況正確判斷出類與類之間的具體關系類型。 關聯(lián)：關聯(lián)表示兩個類的對象之間存在某種語義上的聯(lián)系。 泛化(繼承)：UML中的泛化關系就是通常所說的繼承關系，它是通用元素和具體元素之間的一種分類關系。具體元素完全擁有通用元素的信息，并且還可以附加一些其他信息。泛化關系指出類與類之間存在“一般-特殊”關系。泛化可進一步分成普通泛化和受限泛化。 依賴：描述兩個模型元素（類、用例等）之間的語義連接關系：其中一個模型元素是獨立的，另一個模型元素不是獨立的，它是依賴于獨立的模型元素，如果獨立的模型元素改變了，將影響依賴于它的模型元素。 細化：當對同一個事物在不同抽象層次上描述時，這些描述之間具有細化關系。39. 動態(tài)模型的概念、內(nèi)容；（P223） 概念：動態(tài)模型表示瞬時的、行為化的系統(tǒng)的“控制”性質(zhì)，它規(guī)定了對象模型中的對象的合法變化序列。 內(nèi)容：動態(tài)模型是基于事件共享而互相關聯(lián)的一組狀態(tài)圖的集合。40. 功能模型的概念、內(nèi)容和建立功能模型的方法；（P224） 概念：功能模型表示變化的系統(tǒng)的“功能”性質(zhì)，它指明了