河南農(nóng)業(yè)大學(xué)軟件工程考點(diǎn)

1、第一章軟件工程概論1軟件工程定義軟件工程是開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)和修復(fù)軟件的系統(tǒng)方法。是一門指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科。軟件工程學(xué)科是一門指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科。軟件工程是一類求解軟件的工程。2，軟件工程包括三個要素：方法、工具和過程。方法：“如何做”工具：CASE，是軟件開發(fā)環(huán)境中最重要的組成部分。過程：將方法和工具綜合起來以達(dá)到合理、及時的進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的目的。3，軟件危機(jī)指在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列問題：1、不能正確地估計(jì)軟件開發(fā)成本和進(jìn)度，致使實(shí)際開發(fā)成本往往高出預(yù)算很多。2、軟件產(chǎn)品不可靠，滿足不了用戶的需求，甚至無法使用。3、交付使用的軟件不易演化

2、，以至于人們不得不重復(fù)開發(fā)類似的軟件。4、軟件生產(chǎn)率低下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了社會發(fā)展的需求。4，軟件工程是為了解決軟件危機(jī)而產(chǎn)生的。5，軟件工程目標(biāo)：生產(chǎn)具有正確性、可用性以及開銷合算的產(chǎn)品。第二章軟件開發(fā)模型1軟件生存周期：軟件生命周期實(shí)質(zhì)上是大型系統(tǒng)開發(fā)過程中各項(xiàng)目階段的一種表示方法，如同任何事物一樣，軟件也有一個孕育、誕生、成長、成熟、衰亡的生存過程。根據(jù)這一思想，把上述基本的過程活動進(jìn)一步展開，可以得到軟件生命期的6個步驟，即制定計(jì)劃、需求分析、設(shè)計(jì)、程序編碼、測試及運(yùn)行維護(hù)。軟件生命期模型是從軟件項(xiàng)目需求定義直至軟件經(jīng)使用后廢棄為止，跨越整個生命周期的系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)作和維護(hù)所實(shí)施的全部過程、

3、活動和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架。2，軟件開發(fā)過程模型（軟件生存周期模型），是把軟件生存周期中軟件生產(chǎn)活動的有序流程用一個合理的框架開發(fā)模型規(guī)范描述。軟件開發(fā)模型是軟件開發(fā)全部過程、活動和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架。軟件開發(fā)過程模型是一種軟件過程的抽象表示法，它從一個特定的角度表現(xiàn)一個開發(fā)過程。軟件過程模型主要是根據(jù)軟件的類型、規(guī)模，特別是軟件的開發(fā)方法、開發(fā)環(huán)境等多種因素確立模型。主要有：原型模型、演化模型、增量模型、瀑布模型。3，軟件過程各階段任務(wù)（了解）各種軟件過程模型雖然有所不同，一般都由軟件定義、軟件開發(fā)和軟件維護(hù)三個時期組成，每個時期又可由多個階段（子階段）組成。軟件定義時期的活動是弄清軟件“做什么”，軟

4、件開發(fā)時期的活動是集中解決軟件“怎樣做”，軟件維護(hù)時期的活動是聚焦于軟件的“修改/完善”，它們的主要活動特征可以概括為 “ What-How-Change ”。1，軟件定義時期是了解用戶（或客戶）提出的需求、確定項(xiàng)目的總目標(biāo)、考察和分析項(xiàng)目的可行性、導(dǎo)出實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)應(yīng)該采用的策略，系統(tǒng)的功能，并估計(jì)該項(xiàng)目需要的資源和成本，制定工程進(jìn)度表等。軟件定義時期可以劃分成問題定義、可行性研究、需求分析和開發(fā)計(jì)劃四個階段，其中，最核心的是需求分析階段，所以，軟件定義時期也可以稱為需求分析時期。2，軟件開發(fā)時期的任務(wù)是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)已定義的，并經(jīng)過需求分析的軟件系統(tǒng)。軟件開發(fā)時期通常劃分成軟件設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)和軟

5、件測試三個階段。軟件測試也可以分解到軟件實(shí)現(xiàn)的各個活動中，可重新劃分成編碼和單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試三個階段。甚至，還可以認(rèn)為軟件測試不是一個獨(dú)立的階段，因?yàn)樗鼞?yīng)該和所有軟件生產(chǎn)活動并行進(jìn)行。3，件維護(hù)時期（階段）任務(wù)是在整個軟件運(yùn)行時期內(nèi)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯誤時加以改正，以確保運(yùn)行正常；當(dāng)環(huán)境改變時修改軟件，以適應(yīng)新的環(huán)境；當(dāng)用戶有新要求時及時改進(jìn)軟件，以滿足需求等一系列維護(hù)活動。每一項(xiàng)維護(hù)活動一般都經(jīng)過提出（或報告）維護(hù)問題、分析維護(hù)要求、提出維護(hù)方案、審批維護(hù)方案、確定維護(hù)計(jì)劃、修改軟件設(shè)計(jì)、修改程序、測試/驗(yàn)收、維護(hù)報告等一系列環(huán)節(jié)（維護(hù)活動實(shí)質(zhì)是一次壓縮和簡化了的軟件定義和開發(fā)過程）。4，

6、瀑布模型（Waterfall Model）也稱線性順序模型。瀑布模型把開發(fā)過程分成固定的、相對獨(dú)立的各個階段，每個階段都有確定的、有限的任務(wù)，而且在各個階段采用一些規(guī)范的開發(fā)方法和管理手段，力求保證軟件質(zhì)量和提高軟件生產(chǎn)率。該模型適用于需求非常清楚的軟件開發(fā)環(huán)境。圖5. 瀑布模型5，原型模型可分為：快速原型模型、拋棄式原型模型、演化式原型模型1，圖8. 拋棄式原型模型拋棄式原型模型建立原型的目的是，評價目標(biāo)系統(tǒng)的某一個或某一些特性，以便更準(zhǔn)確地確定需求，或者更嚴(yán)格地驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案。使用完之后就把該原型系統(tǒng)拋棄掉，然后再重新構(gòu)造正式的目標(biāo)系統(tǒng)。拋棄式原型模型本質(zhì)上仍屬于瀑布模型，建立原型系統(tǒng)只不過

7、是“需求分析”和“有效性驗(yàn)證”的一種輔助手段，需求分析階段結(jié)束時原型系統(tǒng)的生存周期也就終止。6，增量模型（Incremental Model）把軟件描述、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)活動分解成一系列相互有聯(lián)系的增量構(gòu)件的迭代開發(fā)，是瀑布模型順序特征和快速原型模型迭代特征相結(jié)合的一種軟件構(gòu)件化的模型。增量式的開發(fā)過程，首先根據(jù)客戶需要提供的服務(wù)的優(yōu)先次序，確定一系列交付增量，每個增量提供系統(tǒng)功能的一個子集。隨著開發(fā)過程的進(jìn)展，每次迭代產(chǎn)生一個可發(fā)布的（可執(zhí)行的）軟件增量構(gòu)件。增量模型是一種非整體開發(fā)的模型。是一種進(jìn)化式的開發(fā)過程。7，螺旋模型將開發(fā)過程分為幾個螺旋周期，每個螺旋周期可分為4個工作步驟： 第一，確定

8、目標(biāo)、方案和限制條件； 第二，評估方案、標(biāo)識風(fēng)險和解決風(fēng)險； 第三，開發(fā)確認(rèn)產(chǎn)品； 第四，計(jì)劃下一周期工作。對大型軟件,需要多個原型描述系統(tǒng)的生存期，適于螺旋模型開發(fā)方法，將瀑布模型與原型化模型結(jié)合起來,并加入風(fēng)險分析討論。圖11. 螺旋模型結(jié)構(gòu)第三章需求分析1軟件需求說明書是用戶驗(yàn)證的一個標(biāo)準(zhǔn)。2需求獲取的內(nèi)容分為：（了解）l 物理環(huán)境：對系統(tǒng)運(yùn)行時所處的環(huán)境的要求。l 界面：軟件與用戶界面的友好性。l 用戶或人的因素:對用戶的要求。l 功能：你的系統(tǒng)什么的干活？l 文檔：文字說明等。l 數(shù)據(jù)：對數(shù)據(jù)的各種要求。l 資源：軟件運(yùn)行時所需的數(shù)據(jù)、軟件、內(nèi)存空間等各項(xiàng)資源。l 安全性：*l 質(zhì)量

9、保證：可靠性和如何對付出錯等。3，需求工程的基本活動包括：獲取需求；深入實(shí)際，在充分理解用戶需求的基礎(chǔ)上，獲取系統(tǒng)需求。 需求分析與建模；進(jìn)行需求建模、對模型或原型進(jìn)行分析。確認(rèn)需求；確保需求說明準(zhǔn)確、完整地表達(dá)系統(tǒng)的主要特性。 進(jìn)化需求?？蛻舻男枰偸遣粩啵ㄟB續(xù)）增長的 ，進(jìn)化需求是必要的。 4，需求分析方法1結(jié)構(gòu)化分析方法是一種以數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的封閉性為基礎(chǔ)，從問題空間到某種表示的映射方法,由數(shù)據(jù)流圖(DFD圖)表示。2信息建模法 是從數(shù)據(jù)的角度對現(xiàn)實(shí)世界建立系統(tǒng)的信息模型,基本工具是ER圖。是由實(shí)體、屬性和關(guān)系組成的網(wǎng)絡(luò)圖。E-實(shí)體，是一個或一組對象； R-關(guān)系，實(shí)體之間聯(lián)系或交互作用。3面

10、向?qū)ο蟮姆治龇椒?面向?qū)ο蠓治龇椒?OOA)的關(guān)鍵是識別問題域內(nèi)的對象,分析它們之間的關(guān)系,并建立起三類模型。5，結(jié)構(gòu)化需求分析方法在結(jié)構(gòu)化需求分析方法中模型表示工具有：數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、小說明。l 數(shù)據(jù)流圖：是一種描述數(shù)據(jù)變換的圖形工具，系統(tǒng)接受輸入的數(shù)據(jù)，經(jīng)過一系列的變換（加工），最后輸出結(jié)果。l 數(shù)據(jù)字典：以一種準(zhǔn)確的和無二義的方式定義所有被加工引用的數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲。l 小說明：用于集中描述一個加工“做什么”。l 數(shù)據(jù)流圖在數(shù)據(jù)流圖中，加工、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)譚是數(shù)據(jù)流圖的基本成分。6，數(shù)據(jù)字典以一種準(zhǔn)確的和無二義的方式定義所有被加工引用的數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲。包含：l 數(shù)據(jù)

11、流條目；數(shù)據(jù)存儲條目；數(shù)據(jù)項(xiàng)條目7，實(shí)施步驟結(jié)構(gòu)化分析從本質(zhì)上說是一種抽象和分解技術(shù)，“自頂向下、逐步求精”的過程。有了工具后（數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、小說明),我們來看看如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析：1確定系統(tǒng)邊界，畫出系統(tǒng)環(huán)境圖。2自頂向下，畫出各層數(shù)據(jù)流圖。3定義數(shù)據(jù)字典。4定義小說明。5匯總前面各步驟的結(jié)果。8，需求的可變性必須進(jìn)行驗(yàn)證。9，需求驗(yàn)證的內(nèi)容1有效性檢查指功能需求是否符合用戶所提出的需求。2一致性檢查系統(tǒng)功能描述及約束是否一致。3完備性檢查是否包含所有系統(tǒng)用戶的需求和約束。4可檢驗(yàn)性檢查是否能設(shè)計(jì)出一組驗(yàn)證方法，確定了檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。10，需求分析規(guī)格說明書是需求分析階段產(chǎn)生的一份最重要的

12、文檔，它以一種一致的、無二義的方式準(zhǔn)確的表達(dá)用戶的需求。有如下作用：1、作為軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)和用戶之間一份事實(shí)上的技術(shù)合同書。2、作為軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)下一步進(jìn)行設(shè)計(jì)和編碼的基礎(chǔ)。3、作為測試和驗(yàn)收目標(biāo)系統(tǒng)的依據(jù)。第四章 軟件設(shè)計(jì)1，軟件設(shè)計(jì)任務(wù)涉及多方面，可分為總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。2，軟件設(shè)計(jì)的目標(biāo)（如下圖所示）就是構(gòu)造一個高內(nèi)聚低耦合的軟件模型。3，軟件體系結(jié)構(gòu)確定了系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的第一個階段，該階段側(cè)重于系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，而不關(guān)心模塊的內(nèi)部算法。4，軟件設(shè)計(jì)分為總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個階段。其工作流程可用下圖表示： 設(shè)計(jì)階段結(jié)束要交付的文檔是設(shè)計(jì)說明書，根據(jù)設(shè)計(jì)方

13、法的不同，有不同的設(shè)計(jì)文檔。 圖33. 軟件設(shè)計(jì)工作流程每個設(shè)計(jì)步驟完成后，都應(yīng)進(jìn)行復(fù)審。5，以下經(jīng)過長期考驗(yàn)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：軟件結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則；模塊化準(zhǔn)則；軟件獨(dú)立性準(zhǔn)則。1 軟件結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則：軟件結(jié)構(gòu)表示軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是軟件模塊間關(guān)系的表示，均表示為層次關(guān)系。圖34. 軟件結(jié)構(gòu)示意圖有關(guān)指標(biāo)： 深度：表示軟件結(jié)構(gòu)中從頂層模塊到最底層模塊的層數(shù)； 寬度：表示控制的總分布； 扇出數(shù)：指一個模塊直接控制下屬的模塊個數(shù)； 扇入數(shù)：指一個模塊的直接上屬模塊個數(shù)。 一個好的軟件結(jié)構(gòu)的形態(tài)準(zhǔn)則是：頂部寬度小，中部寬度最大，底部寬度次之；在結(jié)構(gòu)頂部有較高的扇出數(shù)，在底部有較高的扇入數(shù)。2，模塊化準(zhǔn)則：所謂模塊化就

14、是將系統(tǒng)劃分成若干模塊，每個模塊完成一個子功能，把這些模塊集中起來組成一個整體，以滿足所要求的整個系統(tǒng)的功能。我們利用模塊化來降低軟件復(fù)雜度。注意選擇分解的最佳模塊數(shù)。3，軟件獨(dú)立性準(zhǔn)則： 軟件獨(dú)立性的含義是指開發(fā)具有功能專一，模塊之無過多相互作用的模塊。又稱為模塊獨(dú)立性準(zhǔn)則。這種類型的模塊可以并行開發(fā)，開發(fā)容易，能減少錯誤的影響，使模塊容易組合、修改及測試。軟件獨(dú)立性的度量標(biāo)準(zhǔn)是兩個定性指標(biāo)：耦合性和內(nèi)聚性。（1）耦合性用于描述模塊之間聯(lián)系的緊密程度。耦合性的幾種類型：圖35. 耦合性的幾種類型從三個方面衡量塊間聯(lián)系大?。?l 方式 (直接或間接）l 類型（數(shù)據(jù)型、控制型、混合型）l 數(shù)量（

15、數(shù)量越大，塊間聯(lián)系越緊密。圖36. 三個方面間的聯(lián)系（1） 內(nèi)聚性 用于描述模塊內(nèi)部聯(lián)系的緊密程度。內(nèi)聚性的幾種類型： 圖37. 內(nèi)聚的類型6，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，軟件設(shè)計(jì)方法可分為3大類：1，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì);2，面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，3,面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)。7，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法分為兩部分: 總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。l 總體設(shè)計(jì)：確定系統(tǒng)的整體模塊結(jié)構(gòu)。任務(wù)：解決系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，即分解模塊，確定模塊功能及系統(tǒng)模塊的層次結(jié)構(gòu)。文檔：模塊結(jié)構(gòu)圖及其模塊功能說明。1總體設(shè)計(jì)的目標(biāo):是把系統(tǒng)的功能需求分配給軟件結(jié)構(gòu)，形成軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖。如圖38所示：2總體設(shè)計(jì)的表示形式層次圖：總體設(shè)計(jì)常用的表示方法，用來描

16、繪軟件的層次結(jié)構(gòu)。HIPO圖：H圖+IPO圖。結(jié)構(gòu)圖：精確表達(dá)程序結(jié)構(gòu)的圖形表示方法。(模塊之間上下的聯(lián)系是調(diào)用關(guān)系)圖38. 軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖3，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法可以把數(shù)據(jù)流圖變換成軟件結(jié)構(gòu)。 從DFD圖導(dǎo)出初始的模塊結(jié)構(gòu)圖(SC)：中心變換型(transform center) _ 變換分析； 事務(wù)處理型(transaction) _ 事務(wù)分析。 按照SD法設(shè)計(jì)總則，改進(jìn)模塊結(jié)構(gòu)圖。注意：模塊結(jié)構(gòu)圖不同于“框圖”。 軟件 層次性：反映軟件整體的性質(zhì) (結(jié)構(gòu)圖)過程性：反映局部的性質(zhì) (框圖)4，中心變換型的DFD圖：這類數(shù)據(jù)流圖可看成是對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到輸出數(shù)據(jù)的處理。 DFD圖可以明

17、顯分為“輸入處理輸出”三部分。，5，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則: (1) 好的設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則：模塊化；抽象；耦合；內(nèi)聚耦合性是程序結(jié)構(gòu)中各個模塊之間相互關(guān)聯(lián)的度量，他取決于各個模塊之間接口的復(fù)雜程度、調(diào)用模塊的方式以及那些信息通過接口。模塊化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是希望建立模塊間耦合盡可能松散的系統(tǒng)。（耦合性最松散的是數(shù)據(jù)耦合） 內(nèi)聚是模塊內(nèi)部各成分之間相互關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度。應(yīng)盡量增加內(nèi)聚性，它比減少耦合性更重要，應(yīng)當(dāng)把更多的注意力集中到提高模塊的內(nèi)聚程度上來。（內(nèi)聚最強(qiáng)的是功能內(nèi)聚）(2)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、扇出和扇入應(yīng)適中4模塊的作用域應(yīng)該在控制域之內(nèi) 5力爭降低模塊接口的

18、復(fù)雜性 6模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測6,結(jié)構(gòu)圖的描述能力比層次圖更強(qiáng)，圖中的每一個方框代表一個模塊，框內(nèi)注明模塊的名字或主要功能。方框之間的直線表示模塊的調(diào)用關(guān)系。1、模塊：在結(jié)構(gòu)圖中，模塊用矩形框表示，并用模塊的名字標(biāo)記它。2、模塊的調(diào)用關(guān)系和接口：兩個模塊之間用單向箭頭聯(lián)結(jié)。3、模塊間的信息傳遞：用尾端帶有空心圓的短箭頭表示數(shù)據(jù)信息，用尾端帶有實(shí)心圓的短箭頭表控制信息。4、兩個輔助符號：當(dāng)模塊M有條件的調(diào)用另一個模塊時在箭頭尾部標(biāo)以一個菱形符號。當(dāng)一個模塊反復(fù)的調(diào)用模塊A、B、C時，在調(diào)用箭頭尾部標(biāo)以一個弧形符號。結(jié)構(gòu)圖例圖48.生產(chǎn)最佳解的一般結(jié)構(gòu)l 詳細(xì)設(shè)計(jì)：給出軟件模塊結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)部過

19、程描述（算法）。對模塊圖中每個模塊的過程進(jìn)行描述，常用的描述的方式有：偽代碼，流程圖，N-S圖，PAD圖等。（一）詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的第二階段，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是開發(fā)一個可以直接轉(zhuǎn)換為程序的軟件表示，即對系統(tǒng)中每個模塊的內(nèi)部過程進(jìn)行設(shè)計(jì)和描述。給出軟件模塊結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)部過程描述（算法），包含實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的總體設(shè)計(jì)的模塊所需的處理邏輯，主要有：1、詳細(xì)的算法。2、數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3、實(shí)施的功能和使用的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是給出軟件模塊結(jié)構(gòu)中各個模塊的內(nèi)部過程描述，也就是模塊內(nèi)部的算法設(shè)計(jì)。而我們接下來看看這些算法的表示形式（二）詳細(xì)設(shè)計(jì)工具1. 程序流程-程序流程也

20、稱程序框圖，使用最為普遍。有五種基本控制結(jié)構(gòu)：l 順序型：幾個連續(xù)的加工步驟依次排列構(gòu)成。l 選擇型：有某個邏輯判斷是的取值決定選擇兩個加工中的一個。l 先判定型循環(huán)：在循環(huán)控制條件成立時，重復(fù)執(zhí)行特定的加工。l 后判定型循環(huán)：重復(fù)執(zhí)行某些特定的加工，直到控制條件成立。l 多情況型選擇：列舉多種加工情況，根據(jù)控制變量的取值，選擇執(zhí)行其一。程序流程圖基本結(jié)構(gòu)如圖50所示。2. 標(biāo)準(zhǔn)程序流程圖的規(guī)定符號標(biāo)準(zhǔn)程序流程圖的規(guī)定符號如圖51所示. 圖50. 程序流程圖基本結(jié)構(gòu)圖51. 標(biāo)準(zhǔn)程序流程圖的規(guī)定符號3，盒圖（N-S）圖盒圖是70年代由Nassi和Shneiderman提出的。又稱N-S圖。也有

21、五種基本控制結(jié)構(gòu)：l 順序型：幾個連續(xù)的加工步驟依次排列構(gòu)成。l 選擇型：有某個邏輯判斷是的取值決定選擇兩個加工中的一個。l 先判定型循環(huán)：在循環(huán)控制條件成立時，重復(fù)執(zhí)行特定的加工。l 后判定型循環(huán)：重復(fù)執(zhí)行某些特定的加工，直到控制條件成立。l 多情況型選擇：列舉多種加工情況，根據(jù)控制變量的取值，選擇執(zhí)行其一。N-S圖基本結(jié)構(gòu)如圖52所示。 圖52. N-S圖基本結(jié)構(gòu)4，PAD圖PAD圖是1973年由日本日立公司發(fā)明的，PAD圖又稱問題分析圖（problem Analysis Diagram）用二維樹型結(jié)構(gòu)的圖表示的控制流，將這種圖轉(zhuǎn)換為程序代碼比較容易。其基本控制結(jié)構(gòu)如下：例：對數(shù)組X進(jìn)行排

22、序。 “自頂而下，逐步求精”1、循環(huán)一次，排好一個XhH：=1，n-1 排好第h個X h2、細(xì)化3、連接各圖，構(gòu)成完整的PAD圖一、名詞解釋：1 軟件工程2 軟件開發(fā)模型3 數(shù)據(jù)流圖4 軟件設(shè)計(jì)評價準(zhǔn)則5 結(jié)構(gòu)圖6 模塊耦合7 模塊內(nèi)聚二、選擇填空1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，是以（ ）為基礎(chǔ)、自頂向下、逐步求精和模塊化的過程。A、數(shù)據(jù)流 B、數(shù)據(jù)流圖 C、數(shù)據(jù)庫 D、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2. （ ）的內(nèi)容不應(yīng)當(dāng)包括對算法的詳細(xì)過程性描述。A、需求規(guī)格說明書B、總體框圖C、軟件確認(rèn)準(zhǔn)則D、軟件的性能3.（）是一種傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)表示工具。A、程序流程圖 B、數(shù)據(jù)流圖 C、結(jié)構(gòu)圖D、HIPO圖

23、4.（ ）的三種基本控制結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是只有一個入口和一個出口。A、程序 B、高級語言C、文檔D、數(shù)據(jù)字典5. 模塊在同一段時間內(nèi)完成各種初始化工作，這屬于（）。 A、偶然內(nèi)聚B、邏輯內(nèi)聚 C、時間內(nèi)聚D、過程內(nèi)聚6. 在詳細(xì)設(shè)計(jì)的圖示工具中，（ ）的形狀象一個盒子。A、HIPO圖 B、流程圖 C、N-S圖D、PAD圖三、填空1 軟件開發(fā)是，一個錯誤發(fā)現(xiàn)的越晚，為改正它所付出的代價就。2從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，軟件設(shè)計(jì)方法分為、三大類。3總體設(shè)計(jì)階段所使用的表示工具有、。4詳細(xì)設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)是。5詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具有、。四、判斷1. 程序流程圖只反映數(shù)據(jù)的流向，不反映處理邏輯的先后2. 模塊的內(nèi)聚性

24、程度與該模塊在分層結(jié)構(gòu)中的位置有關(guān)系3. HIPO圖是由一組H圖和一張IPO圖組成五、簡答說明“軟件生存周期”的概念1 軟件工程的基本原則和目標(biāo)2 模塊的內(nèi)聚性程度與該模塊在分層結(jié)構(gòu)中的位置有關(guān)系嗎？說明原因。6PAD圖設(shè)置的基本控制結(jié)構(gòu)？7. 模塊的獨(dú)立性是什么？8. 結(jié)構(gòu)圖是什么？9. 從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，軟件設(shè)計(jì)方法分為？10. 模塊耦合衡量？11.模塊內(nèi)聚衡量？六、畫出下面程序的流程圖、N-S圖和PAD圖。 ORG 2000H MOV R0 , #0AH DL2：MOV R1 , #7DH DL1：NOP NOP DJNZ R1 , DL1 DJNZ R0 , DL2 END七、把下

25、面程序的流程圖轉(zhuǎn)換為N-S圖和PAD圖FDHIJ結(jié)束 E 開始 N A Y B N C Y N YG八、把下面程序的流程圖轉(zhuǎn)換為N-S圖和PAD圖九，把下面程序的流程圖轉(zhuǎn)換為N-S圖和PAD圖。EndS1X>5i<3FFi=i+iTY<0S4S5TFF軟件復(fù)用技術(shù)1,軟件復(fù)用就是將已有的軟件成分用于構(gòu)造新的軟件系統(tǒng)，以達(dá)到提高軟件系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量與效率，降低開發(fā)成本的目的。可復(fù)用的軟件成分，也稱為可復(fù)用構(gòu)件(Reusable Component)可從舊軟件中提取，也可以專門為復(fù)用而開發(fā)。軟件復(fù)用不僅是對程序的復(fù)用，它包括對軟件生產(chǎn)過程中任何活動所產(chǎn)生的制成品的復(fù)用。如：項(xiàng)目計(jì)劃

26、、可行性報告、需求定義、分析模型、詳細(xì)說明、源程序和測試用例等等。2, 軟件復(fù)用的級別l 測試信息的復(fù)用（主要包括測試用例的復(fù)用和測試過程信息的復(fù)用）。l 分析結(jié)果的復(fù)用（可被復(fù)用的分析結(jié)果是針對問題域的某些事物或某些問題的抽象程度更高的解法）l 設(shè)計(jì)結(jié)果的復(fù)用（受實(shí)際環(huán)境影響小，可復(fù)用機(jī)會多，所需修改少。）l 代碼的復(fù)用（包括目標(biāo)代碼，也包括文本形式的源代碼。）軟件復(fù)用抽象的程度由高到低。3, 構(gòu)件庫用于對可復(fù)用構(gòu)件進(jìn)行存儲和管理。它是支持軟件復(fù)用的必要設(shè)施。構(gòu)件庫必須有大量的可復(fù)用構(gòu)件。構(gòu)件庫系統(tǒng)應(yīng)提供的主要功能：構(gòu)件的存儲、管理、檢索以及庫的瀏覽與維護(hù)等。5, 軟件構(gòu)架是一種由特定領(lǐng)域的

27、軟件體系結(jié)構(gòu)所決定的軟件構(gòu)造框架。軟件構(gòu)架不是解決軟件的某個局部問題，而是描述了軟件的總體結(jié)構(gòu)。它描述了一類軟件的總體構(gòu)成情況，包括該軟件有哪些主要部件以及各部件之間的關(guān)系，但是不涉及每個部件的細(xì)節(jié)?？蓮?fù)用的軟件構(gòu)架給出一類應(yīng)用系統(tǒng)在總體構(gòu)造上的共性或相似性，忽略了各個系統(tǒng)的局部差異。第七章 軟件測試1, 軟件測試定義：按照特定規(guī)程，發(fā)現(xiàn)軟件錯誤的過程。（為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程。）在軟件投入生產(chǎn)性運(yùn)行前，對軟件需求分析、設(shè)計(jì)規(guī)格說明和編碼的最終復(fù)審，是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵步驟。因?yàn)殚_發(fā)工作的前期不可避免地會引入錯誤，測試的目的是為了發(fā)現(xiàn)和改正錯誤，這對于某些涉及人的生命安全或重要的軍事、經(jīng)

28、濟(jì)目標(biāo)的項(xiàng)目顯得尤其重要。2, 軟件測試的目標(biāo)：1、預(yù)防錯誤；2、發(fā)現(xiàn)錯誤。3, 軟件測試的基本原則1、盡量不由程序設(shè)計(jì)者進(jìn)行測試。2、關(guān)鍵是注重測試用例的選擇。輸入數(shù)據(jù)的組成（輸入數(shù)據(jù)、預(yù)期的輸出結(jié)果）既有合理輸入數(shù)據(jù)，也有不合理的輸入數(shù)據(jù)。用例既能檢查應(yīng)完成的任務(wù)，也能夠檢查不應(yīng)該完成的任務(wù)。長期保存測試用例。3、充分注意測試中的群集現(xiàn)象。4, 軟件測試方法分為兩類：靜態(tài)分析(白盒法)、動態(tài)測試（黑盒法） 1, 靜態(tài)分析指以人工的、非形式化的方法對程序進(jìn)行分析和測試。桌前檢查代碼會審步行檢查步行檢查時，還常使用以下分析方法：2, 動態(tài)測試: 通過選擇適當(dāng)?shù)臏y試用例，執(zhí)行程序。5, 常用的方

29、法：l 白盒法：分析程序的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，注意選擇適當(dāng)?shù)母采w標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)測試用例，對主要路徑進(jìn)行盡可能多的測試。l 黑盒法：不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與特性，只根據(jù)程序功能或程序的外部特性設(shè)計(jì)測試用例。1. 白盒法：白盒法又稱為邏輯覆蓋法，其測試用例選擇，是按照不同覆蓋標(biāo)準(zhǔn)確定的。見圖61。圖61. 不同覆蓋標(biāo)準(zhǔn)2. 白盒法常用的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)： 語句覆蓋： 選擇足夠的測試用例，使得程序中每個語句至少都能被執(zhí)行一次。 判定覆蓋： 執(zhí)行足夠的測試用例，使得程序中每個判定至少都獲得一次“真”值和“假”值。 條件覆蓋：執(zhí)行足夠的測試用例，使得判定中的每個條件獲得各種可能的結(jié)果。 判定/條件覆蓋： 執(zhí)行足夠的測試用例

30、，使得判定中每個條件取到各種可能的值，并使每個判定取到各種可能的結(jié)果。 條件組合覆蓋： 執(zhí)行足夠的例子，使得每個判定中條件的各種可能組合都至少出現(xiàn)一次。3. 白盒法步驟：1選擇邏輯覆蓋標(biāo)準(zhǔn)。2按照覆蓋標(biāo)準(zhǔn)列出所有情況。3選擇確定測試用例4驗(yàn)證分析運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果。例：用白盒法測試以下程序段：Procedure（VAR A，B，X：REAL）；BEGIN IF （A>1) AND (B=0) THEN X:=X/A ; IF (A=2) OR (X>1) THEN X:=X+1END;白盒法舉例：Procedure （VAR A,B,X:REAL）； BEGIN IF（A>1

31、) AND (B=0) THEN X:=X/A ; IF (A=2) OR (X>1) THEN X:=X+1 END;圖62. 白盒法4語句覆蓋語句覆蓋：使得程序中每個語句至少都能被執(zhí)行一次。例：滿足語句覆蓋的情況： 執(zhí)行路徑：ace用例格式：輸入(A,B,X)，輸出(A,B,X)選擇用例：(2,0,4),(2,0,3)5判定覆蓋使得程序中每個判定至少為TRUE 或FALSE各一次。覆蓋情況：應(yīng)執(zhí)行路徑ace abd或： acd abe圖63. 路徑流程圖選擇用例(其一）： (2,0,4),(2,0,3) ace (1,1,1),(1,1,1) abd (2,1,1),(2,1,2)

32、abe (3,0,3),(3,1,1) acd6條件覆蓋使得判定中的每個條件獲得各種可能的結(jié)果。應(yīng)滿足以下覆蓋情況：圖63. 路徑流程圖判定一: A>1, A1, B=0, B0判定二: A=2, A2, X>1, X1選擇用例： (2,0,4),(2,0,3)(1,1,1),(1,1,1) 注意:(1,0,3),(1,0,4)(2,1,1),(2,1,2)滿足條件覆蓋，但不滿足判斷覆蓋。7判定/條件覆蓋同時滿足判斷覆蓋和條件覆蓋。應(yīng)滿足以下覆蓋情況：條件: A>1, A1, B=0, B0 A=2, A2, X>1, X1應(yīng)執(zhí)行路徑ace abd或： acd abe選

33、擇用例： (2,0,4),(2,0,3)（ace) (1,1,1),(1,1,1) (abd)8條件組合覆蓋使得每個判定中條件的各種可能組合都至少出現(xiàn)一次。滿足以下覆蓋情況： A>1, B =0 A>1, B0 A1, B =0 A1, B0 A=2, X>1 A=2, X1 A2, X>1 A2, X1選擇用例：(2,0,4),(2,0,3) (2,1,1),(2,1,2) (1,0,3),(1,0,4) 圖64. 條件組合覆蓋(1,1,1),(1,1,1) 2，黑盒法不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與特性，只根據(jù)程序功能或程序的外部特性設(shè)計(jì)測試用例。在黑盒測試方法中常用的有：等

34、價分類法，邊值分析法，錯誤推測法，因果圖法。1. 等價分類法基本思想：根據(jù)程序的I/O特性，將程序的定義域劃分為有限個等價區(qū)段 “等價類”，從等價類中選擇出的用例，具有“代表性”。等價類分為：有效等價類 對于程序的規(guī)格說明，是合理的、有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。無效等價類 對于程序的規(guī)格說明，是不合理的、沒有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。2. 邊值分析法 1<x<2 0.99, 1, 1.01,邊值分析法的基本思想： 選擇等價類的邊緣值作為測試用例，讓每個等價類的邊界都得到測試，選擇測試用例既考慮輸入亦考慮輸出。（1）分析步驟： A 先劃分等價類。B 選擇測試用例，測試等價類邊界。（2

35、）邊界選擇原則： A 按照輸入值范圍的邊界。1<x<2B 按照輸入/輸出值個數(shù)的邊界。C 輸出值域的邊界。D 輸入/輸出有序集的邊界。1,3,5,7,9 （3）邊值分析法舉例A 按照輸入值范圍的邊界。例如：輸入值的范圍是-1.0至1.0，則可選擇用例: 1.0、1.0、-1.001、1.001。B 按照輸入/輸出值個數(shù)的邊界。3. 錯誤推測法憑經(jīng)驗(yàn)或直覺推測可能的錯誤，列出程序中可能有的錯誤和容易發(fā)生錯誤的特殊情況，選擇測試用例。4. 因果圖法-因果圖法把輸入條件視為“因”，把輸出條件視為“果”，將黑盒看成是從因到果的網(wǎng)絡(luò)圖，采用邏輯圖的形式來表達(dá)功能說明書中輸入條件的各種組合與輸

36、出的關(guān)系。根據(jù)這種關(guān)系可選擇高效的測試用例。 因果圖是一種形式化語言，是一種組合邏輯網(wǎng)絡(luò)圖。 因果圖的基本符號0 - 表示“不出現(xiàn)”1 - 表示“出現(xiàn)”6，測試步驟（了解）所有測試過程都應(yīng)采用綜合測試策略；即先作靜態(tài)分析，再作動態(tài)測試。并事先制訂測試計(jì)劃。測試過程通?？煞?步進(jìn)行：（1）單元測試：又稱模塊測試，以詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔和源程序清單為指導(dǎo)，測試模塊內(nèi)的重要控制路徑。（2）集成測試：也稱組裝測試或聯(lián)合測試。通常，在單元測試的基礎(chǔ)上，需要將所有模塊按照設(shè)計(jì)要求組裝成為系統(tǒng)。（3）有效性測試：也稱確認(rèn)測試。它的任務(wù)是驗(yàn)證軟件的有效性，即驗(yàn)證軟件的功能和性能及其它特性是否與用戶的要求一致。（4）系

37、統(tǒng)測試（system testing ）：將經(jīng)過確認(rèn)測試的軟件，與計(jì)算機(jī)硬件、外設(shè)、支持軟件等一起，在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境下測試。（5）驗(yàn)收測試（acceptance testing）：驗(yàn)收測試是以用戶為主的測試。第八章 軟件維護(hù)1，軟件維護(hù)是指在軟件維護(hù)階段對軟件產(chǎn)品所進(jìn)行的一系列維護(hù)活動。因?yàn)檐浖óa(chǎn)品）不僅僅包括程序，任何對文檔、手冊或產(chǎn)品其他組成部分的修改也都屬于軟件維護(hù)范圍。軟件維護(hù)階段變更/演化軟件的基本目標(biāo)：改正錯誤、優(yōu)化軟件、增加功能，提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量；延長軟件壽命（軟件生存周期），提高軟件產(chǎn)品的價值。2，軟件維護(hù)的特點(diǎn)（了解） 軟件維護(hù)是軟件生產(chǎn)性活動中延續(xù)時間最長、工作量最大的活動

38、。所以，軟件維護(hù)是使軟件成本大幅度上升的重要因素。 軟件維護(hù)不僅工作量大、任務(wù)重，如果維護(hù)得不當(dāng)，還會產(chǎn)生一些副作用，甚至引入新的錯誤。因此，軟件維護(hù)直接影響軟件（產(chǎn)品）的質(zhì)量和使用壽命，維護(hù)活動必須慎之又慎。軟件維護(hù)活動實(shí)際是一個修改和簡化了的軟件開發(fā)過程。軟件開發(fā)的所有環(huán)節(jié)，如分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測試等幾乎都要在維護(hù)活動中用到。軟件維護(hù)和軟件開發(fā)一樣，都要采用軟件工程原理和方法。這樣才可以保證軟件維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化、高效率，從而降低維護(hù)成本。3，軟件可維護(hù)性是指糾正軟件的錯誤和缺陷，為滿足新要求或環(huán)境變化而進(jìn)行修改、擴(kuò)充、完善的容易程度。軟件可維護(hù)性定義為軟件的可理解、可測試、可修改性的難易程度。

39、可維護(hù)性既是軟件（產(chǎn)品）質(zhì)量的屬性之一，又和其他軟件質(zhì)量屬性有相當(dāng)密切的關(guān)系。4，軟件維護(hù)的類型根據(jù)維護(hù)工作的特征，軟件維護(hù)活動可以歸納為改正性維護(hù)、完善性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)4類。l 改正性維護(hù)（Corrective Maintenance）：對在測試階段未能發(fā)現(xiàn)的，在軟件投入使用后才逐漸暴露出來的錯誤的測試、診斷、定位、糾錯以及驗(yàn)證、修改的回歸測試過程。改正性維護(hù)是為了識別和糾正軟件潛在錯誤、改正軟件性能上的缺陷、排除實(shí)施中的誤使用，而進(jìn)行的測試、診斷和改正錯誤的維護(hù)活動。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，繼續(xù)糾正軟件潛在的錯誤的工作量大約占總維護(hù)量的20%。軟件維護(hù)階段的最初12年內(nèi)，改正性維護(hù)量較大。隨著軟件（產(chǎn)品）進(jìn)入正常的使用期，錯誤發(fā)現(xiàn)率急劇降