軟件工程作業(yè)及答案資料

1、軟件工程作業(yè)及答案1- 1 什么是軟件危機 ?它有哪些典型表現(xiàn) ?為什么會出現(xiàn)軟件危機 ?答: 軟件危機是指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題。概括地說，軟件危機包含 下述兩方面的問題：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。軟件危機典型表現(xiàn)：對軟件開發(fā)成本和進度的估計常常很不準(zhǔn)確。用戶對“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意 的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住。軟件常常是不可維護的。軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。 軟件成本在計算機系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升。軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計算機應(yīng) 用迅速普及深入的趨勢。產(chǎn)生軟件危機的原因：

2、 一方面與軟件本身的特點有關(guān)， 另一方面也和軟件開發(fā)與維護的方法不正確有關(guān)。 軟件不同于硬件，它是計算機系統(tǒng)中的邏輯部件而不是物理部件。管理和控制軟件開發(fā)過程相當(dāng)困難。軟 件是規(guī)模龐大，而且程序復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。目前相當(dāng)多的軟件專業(yè)人員對軟件 開發(fā)和維護還有不省糊涂觀念，在實踐過程中或多或少地采用了錯誤的方法和技術(shù)，這是使軟件問題發(fā)展 成軟件危機的主要原因。1- 2 假設(shè)你是一家軟件公司的總工程師， 當(dāng)你把圖 1.1 給手下的軟件工程師們觀看， 告訴他們及早發(fā)現(xiàn)并改 正錯誤的重要性時，有人不同意你的觀點，認(rèn)為要求在錯誤進入軟件之前就清除它們是不現(xiàn)實的，并舉例 說： “如果

3、一個故障是編碼錯誤造成的，那么，一個人怎么能在設(shè)計階段清除它呢?”你怎么反駁他 ?1-3 什么是軟件工程 ?它有哪些本質(zhì)特性 ?怎樣用軟件工程消除軟件危機 ?答: 軟件工程是指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護的一門工程學(xué)科。采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來 開發(fā)與維護軟件，把經(jīng)過時間考驗而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來，以 經(jīng)濟地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件并有效地維護它。軟件工程本質(zhì)特性： 1、軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造； 2、軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性； 3、 軟件經(jīng)常變化； 4、開發(fā)軟件的效率非常重要； 5、和諧地合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵； 6、軟件必須有效地支持 它的用戶；

4、7、在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品。消除軟件危機的途徑：為了消除軟件危機，首先應(yīng)該對計算機軟件有一個正確的認(rèn)識。必須充分認(rèn)識 到軟件開發(fā)不是某種個體勞動的神秘技巧，而應(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 完成的工程項目。應(yīng)該推廣使用在實踐中總結(jié)出來的開發(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，盡快消除在計算機系統(tǒng)早期發(fā)展階段形成的一些錯誤概念和做法。應(yīng)該開發(fā)和使用更 好的軟件工具。為了解決軟件危機，既要有技術(shù)措施（方法和工具） ，又要有必要的組織管理措施。 1-6 什么是軟件過程 ?它與軟件工程方法學(xué)有何關(guān)系 ?答

5、: 軟件過程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項任務(wù)的工作 步驟。軟件工程方法學(xué)包含軟件過程。1-7 什么是軟件生命周期模型 ?試比較瀑布模型、快速原型模型、增量模型和螺旋模型的優(yōu)缺點，說明每種 模型的適用范圍。答: 生命周期模型簡潔地描述軟件過程，規(guī)定了把生命周期劃分成哪些階段及各個階段執(zhí)行順序。瀑布模型歷史悠久、廣為人知，它的優(yōu)勢在于它是規(guī)范的、文檔驅(qū)動的方法；這種模型的問題是，最 終開發(fā)出的軟件產(chǎn)品可能并不是用戶真正需要的?？焖僭湍Ｐ驼菫榱丝朔俨寄Ｐ偷娜秉c而提出來的。它通過快速構(gòu)建起一個可在計算機上運行的 原型系統(tǒng)，讓用戶試用原型并收集用戶反饋意見的辦

6、法，獲取用戶的真實需求。增量模型具有可在軟件開發(fā)的早期階段使投資獲得明顯回報和較易維護的優(yōu)點，但是，要求軟件具有 開放的結(jié)構(gòu)是使用這種模型時固有的困難。風(fēng)險驅(qū)動的螺旋模型適用于內(nèi)部開發(fā)的大型軟件項目，但是，只有在開發(fā)人員具有風(fēng)險分析和排除風(fēng) 險的經(jīng)驗及專門知識時，使用這種模型才會獲得成功。快速原型模型：適合小型軟件；螺旋模型：適合內(nèi)部開發(fā)的大規(guī)模軟件項目。2- 1 在軟件開發(fā)的早期階段為什么要進行可行性研究 ?應(yīng)該從哪些方面研究目標(biāo)系統(tǒng)的可行性 ?答: 可行性研究的目的，就是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。至少應(yīng)該從下述 三方面研究每種解法的可行性： （1）技術(shù)可行性； （

7、2）經(jīng)濟可行性；（3）操作可行性。2- 5 北京某高?？捎玫碾娫捥柎a有以下幾類： 校內(nèi)電話號碼由 4 位數(shù)字組成， 第 1 位數(shù)字不是 0；校外電話 又分為本市電話和外地電話兩類， 撥校外電話需先撥 0，若是本市電話則再接著撥 8位數(shù)字（第 1位不是 0）， 若是外地電話則撥 3 位區(qū)碼再撥 8 位電話號碼 （第 1 位不是 0）。請用 2.5.2 小節(jié)講述的定義數(shù)據(jù)的方法，定義上述的電話號碼。答：電話號碼=校內(nèi)電話I本市電話I外地電話非零數(shù)字字符 =1|2|3|4|5|6|7|8|9校內(nèi)電話 =非零數(shù)字字符 +3數(shù)字 3本市電話 =0+非零數(shù)字字符 +7 數(shù)字7外地電話 =0+區(qū)碼+非零數(shù)字

8、字符 +7數(shù)字73- 1 為什么要進行需求分析 ?通常對軟件系統(tǒng)有哪些需求 ?答： 為了開發(fā)出真正滿足用戶需求的軟件產(chǎn)品，首先必須知道用戶的需求。對軟件需求的深入理解是 軟件開發(fā)工作獲得成功的前提條件，不論我們把設(shè)計和編碼工作做得如何出色，不能真正滿足用戶需求的 程序只會令用戶失望，給開發(fā)者帶來煩惱。確定對系統(tǒng)的綜合要求： 1、功能需求； 2、性能需求； 3、可靠性和可用性需求； 4、出錯處理需求； 5、學(xué)習(xí)-好資料接口需求；6、約束；7、逆向需求；8、將來可以提岀的要求，分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求。3- 2怎樣與用戶有效地溝通以獲取用戶的真實需求？答：與用戶溝通獲取需求的方法：訪談；面向數(shù)據(jù)流自頂向

9、下求精；簡易的應(yīng)用規(guī)格說明技術(shù)；快速建立 軟件原型3-3銀行計算機儲蓄系統(tǒng)的工作過程大致如下：儲戶填寫的存款單或取款單由業(yè)務(wù)員鍵入系統(tǒng)，如果是存 款則系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址 （或電話號碼）、身份證號碼、存款類型、存款日期、到期日期、利率及密 碼（可選）等信息，并印岀存單給儲戶；如果是取款而且存款時留有密碼，則系統(tǒng)首先核對儲戶密碼，若密 碼正確或存款時未留密碼，則系統(tǒng)計算利息并印岀利息清單給儲戶。請用數(shù)據(jù)流圖描繪本系統(tǒng)的功能，并用實體-聯(lián)系圖描繪系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對象。答：4- 2在什么情況下應(yīng)該使用形式化說明技術(shù)？使用形式化說明技術(shù)時應(yīng)遵守哪些準(zhǔn)則？答：在開發(fā)大型軟件系統(tǒng)的過程中應(yīng)該使用形式化說明

10、技術(shù)。應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則：（1）應(yīng)該選用適當(dāng)?shù)谋硎痉椒ā＃?）應(yīng)該形式化，但不要過分形式化。 （3） 應(yīng)該估算成本。（4）應(yīng)該有形式化方法顧問隨時提供咨詢。 （5）不應(yīng)該放棄傳統(tǒng)的開發(fā)方法。 （6）應(yīng)該建 立詳盡的文檔。（7）不應(yīng)該放棄質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（8）不應(yīng)該盲目依賴形式化方法。（9）應(yīng)該測試、測試再測試。（10）應(yīng)該重用。5- 4美國某大學(xué)共有200名教師，校方與教師工會剛剛簽訂一項協(xié)議。按照協(xié)議，所有年工資超過$26000（含$ 26 000）的教師工資將保持不變，年工資少于$26 000的教師將增加工資，所增加的工資數(shù)按下述方法計算：給每個由此教師所贍養(yǎng)的人（包括教師本人）每年補助$ 1

11、00,此外，教師有一年工齡每年再多 補助$ 50，但是，增加后的年工資總額不能多于$26 000。教師的工資檔案儲存在行政辦公室的磁帶上，檔案中有目前的年工資、贍養(yǎng)的人數(shù)、雇用日期等信息。需要寫一個程序計算并印岀每名教師的原有工資和調(diào)整后的新工資。要求：（1）畫出此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖；（2）寫出需求說明；（3）設(shè)計上述的工資調(diào)整程序（要求用HIPO圖描繪設(shè)計結(jié)果），設(shè)計時請分別采用下述兩種算法，并比較這兩種算法的優(yōu)缺點：（a）搜索工資檔案數(shù)據(jù)，找出年工資少于$26 000的人，計算新工資，校核是否超過$26 000 ,儲存新工資，印岀新舊工資對照表；（b）把工資檔案數(shù)據(jù)按工資從最低到最高的次序排序

12、，當(dāng)工資數(shù)額超過$26 000時即停止排序，計算新工學(xué)習(xí)-好資料資，校核是否超過限額，儲存新工資，印岀結(jié)果答：(1) 數(shù)據(jù)流圖:1.任務(wù)概述：對于年工資未超過$2600的教師漲工資：每贍養(yǎng)1人補助$100,每有一年工齡補助$50,漲工資上限為$2600;2.數(shù)據(jù)描述：數(shù)據(jù)庫描述:工資表、VF3 .功能需求：對于年工資未超過$2600的教師漲工資：每贍養(yǎng)1人補助$100,每有一年工齡補助$50,漲工資上限為$2600; 所畫的流程圖適合（a）種算法6- 8畫岀下列偽碼程序的流圖，計算它的環(huán)形復(fù)雜度。你覺得這個程序的邏輯有什么問題嗎 C EXAMPLELOOP:DO WHILE Z>0A=B

13、+1IF A>10THEN X=AELSE Y=ZEND IFIF Y<5THEN PRINT X,YELSE IF Y=2THEN GOTO LOOPELSE C=3END IFEND IFG=H+REND DOIF F>0THEN PRINT CELSE PRINT KENDIFSTOP更多精品文檔Y=2環(huán)形復(fù)雜度：V( G) =E-N+2=17-13+2=6存在的邏輯問題：1)當(dāng)Z>0時易形成死循環(huán).2) 條件Y<5 包含條件 6-9把統(tǒng)計空格程序的Jackson圖(下圖)改畫為等價的程序流程圖和盒圖。學(xué)習(xí)-好資料答:盒圖(N-S圖)文件不是文件尾？讀一個字

14、符串換行,輸出字符串，換行統(tǒng)計空格數(shù)并輸出取下一個字符串換行,輸出空格總數(shù)7- 8對一個包含10000條機器指令的程序進行一個月集成測試后，總共改正了15個錯誤，此時MTTF=10h;經(jīng)過兩個月測試后，總共改正了25個錯誤(第二個月改正了 10個錯誤)，MTTF=15h要求： 根據(jù)上述數(shù)據(jù)確定 MTTF與測試時間之間的函數(shù)關(guān)系，畫出MTTF與測試時間t的關(guān)系曲線。在畫這條曲線時做了什么假設(shè) ？(2)為做到MTTF=100h必須進行多長時間的集成測試 ？當(dāng)集成測試結(jié)束時總共改正了多少個錯誤，還有多 少個錯誤潛伏在程序中？答:(1) 所做假設(shè)：1)單位長度里的錯誤數(shù)近似為常數(shù)；2)失效率正比于軟件

15、中剩余的錯誤數(shù),而平均無故障時間與剩余的錯誤數(shù)成反比3)發(fā)現(xiàn)的每一個錯誤都立即正確地改正了(2) 由 Shooman公式：MTTF=T/(K*(E t-Ec(T)其中，I t=104,MTTF1=10,n 1=15,MTTF2=15,n 2=25。得：MTTF=I t/(K*(E t-Ec(T1)10=10000/(K*(E t-15)MTTF=I t/(K*(E t-Ec(T2)15=10000/(K*(E t-25)(1) 解得程序中固有的錯誤總數(shù)Et=45，此外K=100/3。(2) 設(shè) MTTF=100 有100=10000/( 100/3 ) *(45-x)解得x=42。所以，當(dāng)集成

16、測試結(jié)束時，改正了42個錯誤，還剩3個錯誤。7-9如對一個長度為100000條指令的程序進行集成測試期間記錄下下面的數(shù)據(jù)：日日日12 1月月月7 8 9). ab C集成測試開始，沒有發(fā)現(xiàn)錯誤?？偣哺恼?00個錯誤，此時 MTTF=0.4h總共改正300個錯誤，此時，MTTF=2h學(xué)習(xí) 好資料根據(jù)上列數(shù)據(jù)完成下列各題：(1) 估計程序中的錯誤總數(shù)； 為使MTTF達(dá)到10h，必須測試和調(diào)試這個程序多長時間 ？ 畫出MTTF和測試時間t之間的函數(shù)關(guān)系線。答：由Shooman公式：MTTF=IT/(K*(E T-EC(T)5其中， I T=105,MTTF1=0.4,T 1=160,n 1=100,

17、MTTF2=2,T 2=320,n 2=300。得： MTTF1=I T/(K*(E T-EC(T 1) 0.4=100000/(K*(E T-100) MTTF2=I T/(K*(E T-E C(T 2) 2=100000/(K*(E T-300)(1) 解得程序中固有的錯誤總數(shù) ET=350, 此外 K=1000。(2) 設(shè) MTTF=10有10=100000/(1000*(350-x)解得x=340。由可靠性積累曲線 &(t)=E T(1-exp (-Kit)得： 100=350*(1-exp ( -160K 1) ) 300=350*(1-exp( -320K 1) )解得：

18、K=0.01。 代入 340=350*(1-exp(-K1t) )= 350*(1-exp(-0.01t )，得： t=(ln(35)/0.01=356h因此求得為使 MTTF=10，測試和調(diào)試該程序需要花費365h。8- 1 軟件的可維護性與哪些因素有關(guān) ?在軟件開發(fā)過程中應(yīng)該采取哪些措施才能提高軟件產(chǎn)品的可維護性?答： 1、決定軟件可維護性的因素主要有下述 5個： 1 、可理解性； 2、可測試性； 3、可修改性； 4、可 移植性； 5、可重用性。在軟件工程過程的每一個階段都應(yīng)該考慮并努力提高軟件的可維護性，在每個階段結(jié)束前的技術(shù)審查 和管理復(fù)審中，應(yīng)該著重對可維護性進行復(fù)審。在需求分析階段

19、的復(fù)審過程中，應(yīng)該對將來要改進的部分和可能會修改的部分加以注意并指明；應(yīng)該 討論軟件的可移植性問題，并且考慮可能影響軟件維護的系統(tǒng)界面。在正式的和非正式的設(shè)計復(fù)審期，應(yīng)該從容易修改、模塊化和功能獨立的目標(biāo)出發(fā)，評價軟件的結(jié)構(gòu) 和過程；設(shè)計中應(yīng)該對將來可能修改的部分預(yù)作準(zhǔn)備。代碼復(fù)審應(yīng)該強調(diào)編碼風(fēng)格和內(nèi)部說明文檔這兩個影響可維護性的因素。 在設(shè)計和編碼過程中應(yīng)該盡量使用可重用的軟件構(gòu)件，如果需要開發(fā)新的構(gòu)件，也應(yīng)該注意提高構(gòu)件 的可重用性。每個測試步驟都可以暗示在軟件正式交付使用前，程序中可能需要做預(yù)防性維護的部分。 在測試結(jié)束時進行最正式的可維護性復(fù)審 .在完成了每項維護工作之后，都應(yīng)該對軟件

20、維護本身進行仔細(xì)認(rèn)真的復(fù)審。維護應(yīng)該針對整個軟件配 置，不應(yīng)該只修改源程序代碼。每當(dāng)對數(shù)據(jù)、軟件結(jié)構(gòu)、模塊過程或任何其他有關(guān)的軟件特點做了改動時， 必須立即修改相應(yīng)的技術(shù)文檔。9- 1 什么是面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)？它有哪些優(yōu)點？答 ： OO=objects+classes+inheritance+communication with messages 也就是說，面向?qū)ο缶褪羌仁褂脤ο笥质褂妙惡屠^承等機制，而且對象之間僅能通過傳遞消息實現(xiàn)彼此通信。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的優(yōu)點： 1 、與人類習(xí)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。9-5 什么是模型

21、 ?開發(fā)軟件為何要建模 ?答： 所謂模型，就是為了理解事物而對事物作出的一種抽象，是對事物的一種無歧義的書面描述。模 型是一種思考工具，利用這種工具可以把知識規(guī)范地表示出來。為了開發(fā)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)分析員應(yīng)該從不同角度抽象出目標(biāo)系統(tǒng)的特性，使用精確的表示方法學(xué)習(xí) 好資料構(gòu)造系統(tǒng)的模型，驗證模型是否滿足用戶對目標(biāo)系統(tǒng)的需求，并在設(shè)計過程中逐漸把和實現(xiàn)有關(guān)的細(xì)節(jié)加進模型中，直至最終用程序?qū)崿F(xiàn)模型。對于那些因過分復(fù)雜而不能直接理解的系統(tǒng)，特別需要建立模型， 建模的目的主要是為了減少復(fù)雜性。應(yīng)該依據(jù)什么準(zhǔn)則來評價用例圖、腳本和狀態(tài)圖 ?11- 1 面向?qū)ο笤O(shè)計應(yīng)該遵循哪些準(zhǔn)則 ?簡述每條準(zhǔn)則的內(nèi)容

22、，并說明遵循這條準(zhǔn)則的必要性。答: 面向?qū)ο笤O(shè)計準(zhǔn)則： 1、模塊化； 2、抽象； 3、信息隱藏； 4、弱耦合； 5、強內(nèi)聚； 6、可重用。11- 2 簡述有助于提高面向?qū)ο笤O(shè)計質(zhì)量的每條主要啟發(fā)規(guī)則的內(nèi)容和必要性。答: 1、設(shè)計結(jié)果應(yīng)該清晰易懂，使設(shè)計結(jié)果清晰、易讀、易懂，是提高軟件可維護性和可重用性的重要措施； 2、一般、特殊結(jié)構(gòu)的深度應(yīng)適當(dāng)，應(yīng)該使類等級中包含的層次數(shù)適當(dāng)；3、設(shè)計簡單的類，應(yīng)該盡量設(shè)計小而簡單的類， 以便于開發(fā)和管理； 4、使用簡單的協(xié)議， 一般說來， 消息中的參數(shù)不要超過 3 個； 5、使用簡單的服務(wù)，一般只有 3 5 行源程序語句，可以用僅含一個動詞和一個賓語的簡單句

23、子描述它的 功能； 6、把設(shè)計變動減至最小，即使出現(xiàn)必須修改設(shè)計的情況，也應(yīng)該使修改的范圍盡可能小。12- 1 面向?qū)ο髮崿F(xiàn)應(yīng)該選用哪種程序設(shè)計語言？為什么？答: 開發(fā)人員在選擇面向?qū)ο笳Z言時，還應(yīng)該著重考慮以下一些實際因素。1、將來能否占主導(dǎo)地位，為了使自己的產(chǎn)品在若干年后仍然具有很強的生命力；2、可重用性，采用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)軟件的基本目的和主要優(yōu)點，是通過重用提高軟件生產(chǎn)率； 3、類庫和開發(fā)環(huán)境，決定可重用性的因素，不僅僅是面向?qū)ο蟪?序語言本身，開發(fā)環(huán)境和類庫也是非常重要的因素；4、其他因素，對用戶學(xué)習(xí)面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計和編碼技術(shù)所能提供的培訓(xùn)服務(wù)；在使用這個面向?qū)ο笳Z言期間能提供的技術(shù)支持；能提供給開發(fā)人員使用的開 發(fā)工具、開發(fā)平臺、發(fā)行平臺；對機器性能和內(nèi)存的需求；集成已有軟件的容易程度等。12- 4 良好的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計風(fēng)格主要有哪些準(zhǔn)則？答: 良好的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計風(fēng)格，即包括傳統(tǒng)的程序設(shè)計風(fēng)格準(zhǔn)則，也包括為適應(yīng)面向?qū)ο蠓椒ㄋ?特有的概念（例如，繼承性）而必須遵循的一些新準(zhǔn)則。提高可重用性： 1、提高方法的內(nèi)聚； 2、減小方法的規(guī)模； 3、保持方法的一致性； 4、把策略與實現(xiàn) 分開； 5、全面覆蓋； 6、盡量不使用全局信息； 7、利用繼承機制。提高可擴充性： 1