軟件與軟件生存周期綜述-

1、軟件與軟件生存周期綜述1090379244 謝銳軟件與軟件生存周期內(nèi)容:一、什么是軟件二、軟件的分類三、軟件生存周期四、軟件開(kāi)發(fā)中普遍存在的問(wèn)題五、什么是軟件工程六、軟件工程的基本內(nèi)容一、什么是軟件軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分,軟件=程序+數(shù)據(jù)+相關(guān)文檔+規(guī)范(規(guī)程,其中,程序是按事先設(shè)計(jì)的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列,數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),文檔是與程序開(kāi)發(fā),維護(hù)和使用有關(guān)的圖文材料。軟件產(chǎn)品必須要有一個(gè)完整的配臵,程序只是軟件產(chǎn)品的一個(gè)組成部分,軟件自身的特點(diǎn)決定了軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程更具復(fù)雜性,更需要規(guī)范開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)行為,并加強(qiáng)全過(guò)程的管理與控制軟件有以下幾個(gè)特點(diǎn):1

2、、軟件是一種邏輯實(shí)體,而不是具體的物理實(shí)體。因而它具有抽象性。2、軟件的生產(chǎn)與硬件不同,在它的開(kāi)發(fā)過(guò)程中沒(méi)有明顯的制造過(guò)程。3、在軟件的運(yùn)行和使用期間,沒(méi)有硬件那樣的機(jī)械磨損,老化問(wèn)題。4、軟件開(kāi)發(fā)是一個(gè)高智力創(chuàng)造性及高強(qiáng)度的腦力勞動(dòng),需各種人才協(xié)同工作,管理復(fù)雜度高。5、軟件的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行常受到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制,對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有著不同程度的依賴性6、軟件的錯(cuò)誤具有積累和放大效應(yīng)(1:1007、軟件的開(kāi)發(fā)至今尚未完全擺脫手工藝的作坊式開(kāi)發(fā)方式8、軟件本身是復(fù)雜的9、軟件成本相當(dāng)昂貴10、相當(dāng)多的軟件工作涉及到社會(huì)因素二、軟件的分類有:1、按自子類來(lái)分有:系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),設(shè)備驅(qū)動(dòng)程

3、序,通信,處理程序等支撐軟件編譯軟件,文本編輯器,軟件包或類庫(kù)軟件工程CASE工具支持需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和支持管理的軟件應(yīng)用軟件商業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件,工程與科學(xué)計(jì)算軟件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造軟件,系統(tǒng)仿真軟件智能產(chǎn)品嵌入軟件,醫(yī)療、制藥軟件事務(wù)管理、辦公自動(dòng)化軟件,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件2、按規(guī)模劃分有:微型,小型,中型,大型,甚大型和極大型3、按工作方式劃分有:實(shí)時(shí)處理軟件,分時(shí)軟件,交互式軟件,批處理軟件4、按軟件服務(wù)對(duì)象的范圍劃分有:項(xiàng)目軟件,產(chǎn)品軟件5、按軟件失效的影響進(jìn)行劃分有:高可靠性軟件,一般可靠性軟件6、按使用的頻度進(jìn)行劃分有一次使用,頻繁使用三、軟件生存期(Life Cycle

4、:1、軟件計(jì)劃軟件生存期從時(shí)間的角度將軟件開(kāi)發(fā)任務(wù)進(jìn)行分解,它將開(kāi)發(fā)過(guò)程劃分為任務(wù)相對(duì)獨(dú)立的各個(gè)階段,各階段采用不同的方法或模型去認(rèn)識(shí)和描述問(wèn)題,而工程實(shí)踐中階段的劃分以及相互間的組織次序是由項(xiàng)目類型決定的。從上我們可以知道選擇合適的工程過(guò)程十分重要!以下是我們經(jīng)常用到的幾個(gè)過(guò)程模型:瀑布模型、演化模型、螺旋模型、噴泉模型。1.1軟件計(jì)劃的目的:制定一個(gè)執(zhí)行此軟件工程和管理軟件項(xiàng)目的合理計(jì)劃,內(nèi)容包括:對(duì)將做的工作進(jìn)行估計(jì)建立必要的委托制定執(zhí)行該工作的計(jì)劃1.2軟件計(jì)劃的任務(wù):確定軟件系統(tǒng)的總目標(biāo)軟件開(kāi)發(fā)范圍完成該軟件任務(wù)的可行性研究開(kāi)發(fā)過(guò)程的階段劃分與過(guò)程模型的選擇分解任務(wù),明確人員的角色與

5、任務(wù)分工確定階段里程碑及其評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)可利用的資源(硬件,軟件,人力等、成本、效益、開(kāi)發(fā)進(jìn)度與風(fēng)險(xiǎn)制定并裁剪項(xiàng)目管理所需的規(guī)范,制定項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的實(shí)施計(jì)劃,連同可行性研究報(bào)告,提交管理部門審查軟件計(jì)劃這一階段是形成管理標(biāo)準(zhǔn)與任務(wù)的主要階段,所制定的文檔是下一步項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)施管理的依據(jù)和指南1.3軟件計(jì)劃的文檔內(nèi)容一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)計(jì)劃要包括以下大部分或全部條目:項(xiàng)目選定的軟件生命周期及過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)將要開(kāi)發(fā)的各種軟件產(chǎn)品項(xiàng)目進(jìn)度估算軟件工作產(chǎn)品的規(guī)模、費(fèi)用及所需的資源(人數(shù)設(shè)施、支持工具以及硬件標(biāo)識(shí)和評(píng)估軟件風(fēng)險(xiǎn)商議委托計(jì)劃樣例1.4軟件計(jì)劃的計(jì)劃組件軟件計(jì)劃可以從多個(gè)方面來(lái)制定,階段產(chǎn)品包括:Project

6、Plan (Master PlanSoftware Development PlanSQAPlanSCMPlanRisk Mgt. PlanSoftware Testing PlanTraining Plan最后,這些文檔可以合成為一個(gè)文檔2、需求分析和定義2.1需求分析與定義的目的與任務(wù)需求分析階段是軟件開(kāi)發(fā)成功的最關(guān)鍵階段目的:正確理解和精確定義用戶的需求任務(wù):借助于當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型導(dǎo)出目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型,解決目標(biāo)系統(tǒng)的“做什么”的問(wèn)題。分析任務(wù)=分析+理解+描述(精確最后,需求的結(jié)果提交評(píng)審2.2需求分析和定義產(chǎn)品及形式需求階段產(chǎn)品有:軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)數(shù)據(jù)要求說(shuō)明書(shū)初步用戶手冊(cè)初步測(cè)

7、試計(jì)劃初步驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)修改、完善與確定軟件開(kāi)發(fā)實(shí)施計(jì)劃定義需求的形式圖形模型+文檔規(guī)格說(shuō)明2.3系統(tǒng)分析技術(shù)與建模有以下幾種方法:四步法基于業(yè)務(wù)目標(biāo)法面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化分析方法(SA面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson方法(JSD實(shí)體關(guān)系分析法(ER面向?qū)ο蟮姆治龇椒?OOA快速原形法動(dòng)態(tài)分析法時(shí)序圖2.4需求管理的關(guān)鍵(CMM Level2CMM Level2需求文檔化并納入基線需求變更的管理與控制3、軟件設(shè)計(jì)3.1軟件設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)目的:精確定義系統(tǒng)“如何做”任務(wù):根據(jù)需求規(guī)格進(jìn)行以下工作:數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)部算法的具體實(shí)現(xiàn)流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)物理實(shí)現(xiàn)方案及配臵其它設(shè)計(jì):可靠性設(shè)計(jì),一致性設(shè)計(jì),冗余

8、性設(shè)計(jì),界面設(shè)計(jì),輸入/輸出設(shè)計(jì)等3.2軟件設(shè)計(jì)階段產(chǎn)品有以下幾個(gè):概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),測(cè)試計(jì)劃3.3軟件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟與過(guò)程3.4軟件設(shè)計(jì)的結(jié)果及其表達(dá)形式概要設(shè)計(jì)階段產(chǎn)品:概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、用戶手冊(cè)、測(cè)試計(jì)劃詳細(xì)設(shè)計(jì)階段產(chǎn)品:詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明書(shū)、測(cè)試計(jì)劃與用例說(shuō)明:方法的不同設(shè)計(jì)規(guī)格的表現(xiàn)形式也不同,這是設(shè)計(jì)階段之初需要明確規(guī)格的表現(xiàn)形式,形式不同,質(zhì)檢評(píng)審的標(biāo)準(zhǔn)也不同,組織過(guò)程知識(shí)庫(kù)需要積累這樣可復(fù)用的過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)3.3軟件設(shè)計(jì)的常用方法與模型工具軟件設(shè)計(jì)的常用方法有以下幾種:功能分解法(Parnas、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法(SD、面向數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)方法基于

9、信息實(shí)體關(guān)系的設(shè)計(jì)方法、Jackson方法、Warnier方法、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法(OOD軟件設(shè)計(jì)的常用模型工具有以下幾種:HIPO,層次圖,IPO圖,N-S圖,PAD圖,流程圖,結(jié)構(gòu)圖,判定樹(shù),判定表,類圖,PDL語(yǔ)言等軟件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與優(yōu)化準(zhǔn)則有:自頂向下,逐步細(xì)化軟件結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖模塊化抽象化信息隱蔽4、程序編碼4.1程序編碼任務(wù):編碼+單元測(cè)試。4.2程序編碼要點(diǎn):編程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該是技巧的高低,而是代碼的易于理解和可維護(hù)性。在程序編碼中,建立開(kāi)發(fā)組織語(yǔ)言的編程規(guī)范,程序員良好的編程習(xí)慣與程序設(shè)計(jì)風(fēng)格對(duì)軟件質(zhì)量有著重要影響。4.3程序編碼主要幾種編程方法:非結(jié)構(gòu)化方法,結(jié)構(gòu)化方

10、法,面向?qū)ο蠓椒ā?、測(cè)試5.1首先要對(duì)測(cè)試樹(shù)立以下幾個(gè)正確的概念:測(cè)試是軟件質(zhì)量保證的最后一道關(guān)口,但絕不是質(zhì)量保證的全部。成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)迄今尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤,而不是證明程序正確。軟件的錯(cuò)誤不單單是編碼錯(cuò)誤,還包括數(shù)據(jù)和文檔不一致引起的錯(cuò)誤(錯(cuò)誤分類方法。程序測(cè)試不等于軟件測(cè)試,生存周期中的一切產(chǎn)品都是測(cè)試的對(duì)象。不能窮盡測(cè)試,但測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)是可靠性度量的基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與系統(tǒng)殘存的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)成正比。測(cè)試計(jì)劃與用例設(shè)計(jì)是軟件配制的重要組成部分。5.2測(cè)試的幾個(gè)原則應(yīng)當(dāng)把“盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測(cè)試”作為軟件開(kāi)發(fā)者的座右銘。測(cè)試用例應(yīng)由測(cè)試輸入數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的預(yù)期輸出結(jié)果這兩部分組成。程序員應(yīng)避

11、免檢查自己的程序。在設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí),應(yīng)包括合理的輸入條件和不合理的輸入條件。嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)試計(jì)劃,排除測(cè)試的隨意性。測(cè)試用例是軟件配臵的組成部分,用完后應(yīng)妥善保管軟件的任何修改都要進(jìn)行回歸測(cè)試測(cè)試要有重點(diǎn),而且要適度5.3測(cè)試信息流5.4測(cè)試與生存周期各階段的關(guān)系5.5測(cè)試過(guò)程5.6測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法黑盒:等價(jià)類劃分錯(cuò)誤推測(cè)法、邊界值分析因果圖白盒邏輯覆蓋、語(yǔ)句覆蓋判定-條件覆蓋、判定覆蓋條件組合覆蓋、條件覆蓋路徑覆蓋。5.7測(cè)試分類按過(guò)程劃分有:A、單元測(cè)試:模塊接口測(cè)試,局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試,路徑測(cè)試,錯(cuò)誤處理測(cè)試,邊界測(cè)試B、集成測(cè)試:自頂向下增殖,自底向上增殖,混合增殖測(cè)試回歸測(cè)試C、確認(rèn)測(cè)試:

12、有效性測(cè)試,軟件配臵復(fù)查,驗(yàn)收測(cè)試(用戶為主D、系統(tǒng)測(cè)試:測(cè)試和測(cè)試按測(cè)試目的劃分有:功能測(cè)試可靠性測(cè)試強(qiáng)度測(cè)試性能測(cè)試.恢復(fù)測(cè)試啟動(dòng)/停止測(cè)試配臵測(cè)試安全性測(cè)試可用性測(cè)試可支持性測(cè)試安裝測(cè)試互連性測(cè)試兼容性測(cè)試容量測(cè)試(負(fù)載能力文檔測(cè)試5.8常規(guī)系統(tǒng)的幾種測(cè)試策略:用黑盒法設(shè)計(jì)基本測(cè)試方案,再用白盒法做必要補(bǔ)充。A、在任何情況下均采用邊界值進(jìn)行測(cè)試B、必要時(shí)用等價(jià)類劃分法補(bǔ)充C、用錯(cuò)誤推測(cè)法進(jìn)行補(bǔ)充D、根據(jù)軟件可靠性要求,采用不同邏輯覆蓋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)測(cè)試用例E、對(duì)于程序的任何修改要進(jìn)行回歸測(cè)試面向?qū)ο笙到y(tǒng)的測(cè)試A、類測(cè)試(類內(nèi)測(cè)試:基于類的規(guī)格說(shuō)明測(cè)試(又稱靜態(tài)測(cè)試、基于類的狀態(tài)行為測(cè)試B、類集

13、成測(cè)試(類間測(cè)試C、回歸測(cè)試6、運(yùn)行/維護(hù)6.1幾個(gè)概念:運(yùn)行/維護(hù)的目的:保證軟件持久地滿足用戶的需要。維護(hù)實(shí)際上是二次開(kāi)發(fā)的過(guò)程。維護(hù)是軟件整個(gè)生存期中最漫長(zhǎng)花費(fèi)最大的階段。6.2維護(hù)的種類:各種維護(hù)占總維護(hù)工作量比例圖完善性維護(hù)-50%改正性維護(hù)-20%改正性維護(hù)-25%適應(yīng)性維護(hù)-5%其它7、生存期各階段工作量與費(fèi)用比例:軟件生存期各個(gè)階段費(fèi)用占總開(kāi)發(fā)費(fèi)用的比例:軟件計(jì)劃 -1%需求分析與定義-6%設(shè)計(jì) -6%實(shí)現(xiàn) -12%測(cè)試 -12%維護(hù) -65%8、軟件開(kāi)發(fā)各階段工作量比例:軟件計(jì)劃-2%需求分析與定義-18%設(shè)計(jì)-20%實(shí)現(xiàn)-20%測(cè)試與調(diào)試-40%9、生存周期小結(jié)軟件生存期模

14、型是跨越整個(gè)生存期的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、運(yùn)作和維護(hù)所實(shí)施的全部過(guò)程、活動(dòng)和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架生存周期有多種過(guò)程模型,體現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜任務(wù)的分解和過(guò)程組織形式。軟件計(jì)劃中重要任務(wù)之一就是選擇適合于項(xiàng)目的生命周期模型過(guò)程中階段的劃分可根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)靈活定義四、軟件開(kāi)發(fā)中普遍存在的問(wèn)題1、軟件開(kāi)發(fā)無(wú)計(jì)劃性2、軟件需求分析困難3、軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程無(wú)規(guī)范或缺乏規(guī)范4、缺乏量化管理,沒(méi)有進(jìn)行開(kāi)發(fā)全過(guò)程的管理和控制5、缺乏合理的人員投入,人員流動(dòng)大,造成開(kāi)發(fā)困難6、缺乏階段成果的評(píng)審和必要的配臵管理7、開(kāi)發(fā)組織中普遍存在的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)五、什么是軟件工程 1、軟件工程基本內(nèi)容： 軟件工程方法為軟件開(kāi)發(fā)提供了“如何做”的技術(shù) 軟件工具為軟件工程方法提供了自動(dòng)的或半自動(dòng) 的軟件支撐環(huán)境 軟件工程過(guò)程定義了開(kāi)發(fā)步驟方法使用的順序應(yīng)交付的文檔為 保證質(zhì)量和協(xié)調(diào)變化需要的管理以及各個(gè)階段需完成的里程碑，它將方法 與工具綜合運(yùn)用 2、軟件工程的基本目標(biāo) 2.1 工程項(xiàng)目的三個(gè)基本要素：進(jìn)度費(fèi)用和質(zhì)量 2.2 成功