軟件工程講義_第十二章 評審技術

1、軟件工程 第十二章 評審技術評審技術v技術評審是在軟件過程早期查錯最有效的技術評審是在軟件過程早期查錯最有效的機制。機制。v如果在軟件過程的早期發(fā)現(xiàn)錯誤，修改的如果在軟件過程的早期發(fā)現(xiàn)錯誤，修改的成本就較少。另外，隨著軟件過程的推進，成本就較少。另外，隨著軟件過程的推進，錯誤會隨之放大，因此，過程早期留下的錯誤會隨之放大，因此，過程早期留下的沒有處理的小錯誤，可能在項目后期放大沒有處理的小錯誤，可能在項目后期放大成一組嚴重的錯誤。最后，通過減少項目成一組嚴重的錯誤。最后，通過減少項目后期所需的返工，評審節(jié)省了時間。后期所需的返工，評審節(jié)省了時間。評審技術v評審一般分為評審一般分為6個步驟：計劃

2、、準備、組個步驟：計劃、準備、組織會議、記錄錯誤、進行修改（評審之后織會議、記錄錯誤、進行修改（評審之后做）、驗證是否恰當?shù)剡M行了修改。做）、驗證是否恰當?shù)剡M行了修改。v評審的輸出是發(fā)現(xiàn)問題和（或）錯誤的清評審的輸出是發(fā)現(xiàn)問題和（或）錯誤的清單。另外，還標示出工作產(chǎn)品的技術狀態(tài)。單。另外，還標示出工作產(chǎn)品的技術狀態(tài)。評審技術v 軟件評審是軟件過程中的軟件評審是軟件過程中的“過濾器過濾器”。也就是說，在軟件工程過程的不同階段進也就是說，在軟件工程過程的不同階段進行軟件評審，可以起到發(fā)現(xiàn)錯誤和缺陷，行軟件評審，可以起到發(fā)現(xiàn)錯誤和缺陷，進而消除它們的作用。軟件評審還能夠進而消除它們的作用。軟件評審還

3、能夠“凈化凈化”需求模型、設計模型、源代碼和需求模型、設計模型、源代碼和測試數(shù)據(jù)等軟件工程工作產(chǎn)品。測試數(shù)據(jù)等軟件工程工作產(chǎn)品。評審技術v評審（任何評審）是使用人群之間的差異評審（任何評審）是使用人群之間的差異達到以下目的：達到以下目的： 1.指出個人或團隊的產(chǎn)品中需要改進的地指出個人或團隊的產(chǎn)品中需要改進的地方；方； 2.確認產(chǎn)品中不期望或不需要改進的部分；確認產(chǎn)品中不期望或不需要改進的部分； 3.與沒有評審相比，得到質量更統(tǒng)一或至與沒有評審相比，得到質量更統(tǒng)一或至少更可預測的技術工作，以使技術工作更少更可預測的技術工作，以使技術工作更加可管理。加可管理。軟件缺陷對成本的影響v在軟件過程的環(huán)

4、境中，術語缺陷在軟件過程的環(huán)境中，術語缺陷(defect)和故障和故障(fault)是同義詞，兩者都是指在軟是同義詞，兩者都是指在軟件發(fā)布給最終用戶件發(fā)布給最終用戶(或軟件過程內其他框或軟件過程內其他框架活動架活動)后發(fā)現(xiàn)的質量問題。術語錯誤后發(fā)現(xiàn)的質量問題。術語錯誤(error)來描繪在在軟件發(fā)布給最終用戶來描繪在在軟件發(fā)布給最終用戶(或軟件過程內其他框架活動或軟件過程內其他框架活動)之前軟件工之前軟件工程師程師(或其他人或其他人)發(fā)現(xiàn)的質量問題。發(fā)現(xiàn)的質量問題。軟件缺陷對成本的影響v正式技術評審的主要目標是在軟件過程中發(fā)現(xiàn)錯正式技術評審的主要目標是在軟件過程中發(fā)現(xiàn)錯誤，以使它們不會在軟件交

5、付之后變成缺陷。正誤，以使它們不會在軟件交付之后變成缺陷。正式技術評審最明顯的優(yōu)點就是可以早些發(fā)現(xiàn)錯誤，式技術評審最明顯的優(yōu)點就是可以早些發(fā)現(xiàn)錯誤，以防止將錯誤傳遞到軟件過程的后續(xù)階段。以防止將錯誤傳遞到軟件過程的后續(xù)階段。v產(chǎn)業(yè)界的大量研究表明：設計活動引入的錯誤占產(chǎn)業(yè)界的大量研究表明：設計活動引入的錯誤占軟件過程中出現(xiàn)的所有錯誤軟件過程中出現(xiàn)的所有錯誤(和最終的所有缺陷和最終的所有缺陷)數(shù)數(shù)量的量的50%65%。已經(jīng)證明，評審技術在發(fā)現(xiàn)設。已經(jīng)證明，評審技術在發(fā)現(xiàn)設計缺陷方面高達計缺陷方面高達75%有效。通過檢測和消除大量有效。通過檢測和消除大量設計錯誤，評審過程將極大降低軟件過程后續(xù)活設

6、計錯誤，評審過程將極大降低軟件過程后續(xù)活動的成本。動的成本。缺陷放大和消除v可以用可以用“缺陷放大模型缺陷放大模型”來說明在軟件工程過來說明在軟件工程過程的設計和編碼活動中錯誤的產(chǎn)生和檢測。該程的設計和編碼活動中錯誤的產(chǎn)生和檢測。該模型如圖模型如圖12-1所示，其中方框表示軟件工程活所示，其中方框表示軟件工程活動。在該活動中，可能由于疏忽產(chǎn)生錯誤，評動。在該活動中，可能由于疏忽產(chǎn)生錯誤，評審可能沒有發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)生的錯誤以及來自前面步審可能沒有發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)生的錯誤以及來自前面步驟的錯誤，從而導致一定數(shù)量的錯誤通過了當驟的錯誤，從而導致一定數(shù)量的錯誤通過了當前步驟。在某些情況下，從前面步驟傳過來的前步驟。

7、在某些情況下，從前面步驟傳過來的錯誤在當前步驟中會被放大（放大倍數(shù)為錯誤在當前步驟中會被放大（放大倍數(shù)為x）。）。將開發(fā)步驟方框進一步細分可以說明這些特點將開發(fā)步驟方框進一步細分可以說明這些特點及錯誤檢測的有效性百分比，錯誤檢測的有效及錯誤檢測的有效性百分比，錯誤檢測的有效性百分比是評審完善性的函數(shù)。性百分比是評審完善性的函數(shù)。缺陷放大模型圖12-1 缺陷放大模型實例：缺陷放大無評審圖12-2 缺陷放大無評審實例：缺陷放大有評審圖12-3 缺陷放大有評審評審度量及其應用v軟件工程組織要定義一套可以用來評估其工作效率的度軟件工程組織要定義一套可以用來評估其工作效率的度量來理解每項活動的有效性。量

8、來理解每項活動的有效性。v可以為所進行的每項評審收集以下評審度量數(shù)據(jù)：可以為所進行的每項評審收集以下評審度量數(shù)據(jù)：v準備工作量準備工作量Ep在實際評審會議之前評審一個工作產(chǎn)品所需的工在實際評審會議之前評審一個工作產(chǎn)品所需的工作量（單位：人時）。作量（單位：人時）。v評估工作量評估工作量Ea實際評審工作中所花費的工作量實際評審工作中所花費的工作量(單位：人時單位：人時)。v返工工作量返工工作量Er修改評審期間發(fā)現(xiàn)的錯誤所用的工作量修改評審期間發(fā)現(xiàn)的錯誤所用的工作量(單位：人單位：人時時)。v工作產(chǎn)品規(guī)模工作產(chǎn)品規(guī)模WPS被評審的工作產(chǎn)品規(guī)模的衡量被評審的工作產(chǎn)品規(guī)模的衡量(例如例如UML模型模型

9、的數(shù)量、文檔的頁數(shù)或代碼行數(shù)的數(shù)量、文檔的頁數(shù)或代碼行數(shù))。v發(fā)現(xiàn)的次要錯誤發(fā)現(xiàn)的次要錯誤Errminor發(fā)現(xiàn)的可以歸為次要錯誤的數(shù)量（要求發(fā)現(xiàn)的可以歸為次要錯誤的數(shù)量（要求少于預定的改錯工作量）。少于預定的改錯工作量）。v發(fā)現(xiàn)的主要錯誤發(fā)現(xiàn)的主要錯誤Errmajor發(fā)現(xiàn)的可以歸為主要錯誤的數(shù)量（要求發(fā)現(xiàn)的可以歸為主要錯誤的數(shù)量（要求多于預定的改錯工作量）。多于預定的改錯工作量）。v通過將所評審的工作產(chǎn)品類型與所收集的度量數(shù)據(jù)相關聯(lián)，這些度通過將所評審的工作產(chǎn)品類型與所收集的度量數(shù)據(jù)相關聯(lián)，這些度量數(shù)據(jù)可以進一步細化。量數(shù)據(jù)可以進一步細化。分析度量數(shù)據(jù)v總評審工作量總評審工作量Ereview和

10、發(fā)現(xiàn)的錯誤總數(shù)和發(fā)現(xiàn)的錯誤總數(shù)Errtot定義為定義為: Ereview=Ep+Ea+Er Errtot=Errminor+Errmajorv錯誤密度表示評審的每單位工作產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)錯誤密度表示評審的每單位工作產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)的錯誤數(shù)。的錯誤數(shù)。 錯誤密度錯誤密度=Errtot/WPS分析度量數(shù)據(jù)v如果是對一些不同類型的工作產(chǎn)品（如需求模如果是對一些不同類型的工作產(chǎn)品（如需求模型、設計模型、代碼、測試用例）進行評審，型、設計模型、代碼、測試用例）進行評審，可以通過所有評審所發(fā)現(xiàn)的錯誤總數(shù)來計算每可以通過所有評審所發(fā)現(xiàn)的錯誤總數(shù)來計算每次評審發(fā)現(xiàn)的錯誤百分比。此外，也可以計算次評審發(fā)現(xiàn)的錯誤百分比。此外，也

11、可以計算每個工作產(chǎn)品的錯誤密度。每個工作產(chǎn)品的錯誤密度。v在為多個項目收集到許多評審數(shù)據(jù)后便可利用在為多個項目收集到許多評審數(shù)據(jù)后便可利用其錯誤密度的平均值估計一個新的項目中將發(fā)其錯誤密度的平均值估計一個新的項目中將發(fā)現(xiàn)的錯誤數(shù)。現(xiàn)的錯誤數(shù)。v在進行了測試之后，有可能收集到另外一些錯在進行了測試之后，有可能收集到另外一些錯誤數(shù)據(jù)，包括在測試期間發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤所需誤數(shù)據(jù)，包括在測試期間發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤所需要的工作量，以及軟件的錯誤密度?？梢詫y要的工作量，以及軟件的錯誤密度?？梢詫y試期間發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤的相關成本與評審期間試期間發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤的相關成本與評審期間的相比較。的相比較。評審的成本效益v

12、若要實時地測量任何技術評審的成本效益若要實時地測量任何技術評審的成本效益都是困難的。只有在評審工作已經(jīng)完成，都是困難的。只有在評審工作已經(jīng)完成，已收集了評審數(shù)據(jù)，計算了平均數(shù)據(jù)，并已收集了評審數(shù)據(jù)，計算了平均數(shù)據(jù)，并測量了軟件的下游質量（通過測試）之后，測量了軟件的下游質量（通過測試）之后，軟件工程組織才能夠對評審的有效性和成軟件工程組織才能夠對評審的有效性和成本效益進行評估。本效益進行評估。v課本實例課本實例評審的成本效益vWie02在他的有關同行評審的書中討論了從在他的有關同行評審的書中討論了從大公司得到的傳聞數(shù)據(jù)，這些大公司已經(jīng)使用大公司得到的傳聞數(shù)據(jù)，這些大公司已經(jīng)使用審查審查（一種比

13、較正式的技術評審）作為軟件質（一種比較正式的技術評審）作為軟件質量控制活動的一部分。量控制活動的一部分。HP稱審查有稱審查有10:1的投資的投資回報率，并指出實際產(chǎn)品交付時間平均提前了回報率，并指出實際產(chǎn)品交付時間平均提前了1.8月。月。AT&T公司表示，審查使軟件錯誤總成公司表示，審查使軟件錯誤總成本降低到原來的十分之一，質量提高了一個數(shù)本降低到原來的十分之一，質量提高了一個數(shù)量級，而且生產(chǎn)率提高了量級，而且生產(chǎn)率提高了14%。技術評審。技術評審(為設為設計和其他技術活動計和其他技術活動)提供了明顯的成本效益，并提供了明顯的成本效益，并且確實節(jié)省了時間。且確實節(jié)省了時間。v對軟件評審

14、行業(yè)數(shù)據(jù)的收集已有對軟件評審行業(yè)數(shù)據(jù)的收集已有20多年，如圖多年，如圖12-4所示。所示。評審的成本效益圖12-4 有評審和沒有評審時花費的工作量評審：正式程度v應該以某種正式程度應用技術評審，該正式程應該以某種正式程度應用技術評審，該正式程度應該適合所生產(chǎn)的產(chǎn)品、項目的時間線和做度應該適合所生產(chǎn)的產(chǎn)品、項目的時間線和做評審工作的人。圖評審工作的人。圖12-5描述了技術評審的參考描述了技術評審的參考模型，該模型中的模型，該模型中的4個特性有助于決定進行評審個特性有助于決定進行評審的形式。的形式。v參考模型的每個特性有助于確定評審的正式程參考模型的每個特性有助于確定評審的正式程度。評審的正式度提

15、高需當：度。評審的正式度提高需當：(1)明確界定每位明確界定每位評審人員的不同職責評審人員的不同職責(2)為評審進行充分的計劃為評審進行充分的計劃和準備，和準備，(3)為評審定義了清晰的結構（包括任為評審定義了清晰的結構（包括任務和內部工作產(chǎn)品），以及務和內部工作產(chǎn)品），以及(4)評審人員對所做評審人員對所做修改的后續(xù)跟蹤。修改的后續(xù)跟蹤。技術評審參考模型圖12-5 技術評審參考模型非正式評審v非正式評審包括與同事就軟件工程產(chǎn)品進非正式評審包括與同事就軟件工程產(chǎn)品進行的簡單桌面檢查，以評審一個工作產(chǎn)品行的簡單桌面檢查，以評審一個工作產(chǎn)品為目的的臨時會議，或結對編程評審。為目的的臨時會議，或結對

16、編程評審。v與同事進行的簡單桌面檢查或臨時會議是與同事進行的簡單桌面檢查或臨時會議是一種評審。但是，因為沒有事先規(guī)劃或籌一種評審。但是，因為沒有事先規(guī)劃或籌備工作，沒有會議的議程或結構，沒有對備工作，沒有會議的議程或結構，沒有對發(fā)現(xiàn)的錯誤進行后續(xù)的跟蹤處理，這種評發(fā)現(xiàn)的錯誤進行后續(xù)的跟蹤處理，這種評審的有效性大大低于更為正式的方法。審的有效性大大低于更為正式的方法。非正式評審v提高桌面檢查評審效能的一種方法是為軟件團提高桌面檢查評審效能的一種方法是為軟件團隊的每個主要的工作產(chǎn)品制定一組簡單評審檢隊的每個主要的工作產(chǎn)品制定一組簡單評審檢查單。檢查單中提出的問題都是常見問題，但查單。檢查單中提出的

17、問題都是常見問題，但有助于指導評審人員檢查工作產(chǎn)品。有助于指導評審人員檢查工作產(chǎn)品。v評審人員指出的任何錯誤和問題由設計人員記評審人員指出的任何錯誤和問題由設計人員記錄下來以在稍后的時間進行解決。桌面檢查可錄下來以在稍后的時間進行解決。桌面檢查可以以一個特別的方式安排，或者也可以授權作以以一個特別的方式安排，或者也可以授權作為良好的軟件工程實踐的一部分。一般來說，為良好的軟件工程實踐的一部分。一般來說，桌面檢查評審材料的數(shù)量相對較少，總體上花桌面檢查評審材料的數(shù)量相對較少，總體上花費時間大致在一兩個小時。費時間大致在一兩個小時。非正式評審v結對編程是一種強大的技術，可以有效創(chuàng)結對編程是一種強大

18、的技術，可以有效創(chuàng)造高品質的軟件產(chǎn)品。兩人一起工作和分造高品質的軟件產(chǎn)品。兩人一起工作和分享思想共同解決復雜的軟件開發(fā)。他們不享思想共同解決復雜的軟件開發(fā)。他們不斷進行檢查彼此的產(chǎn)品，從而以最有效的斷進行檢查彼此的產(chǎn)品，從而以最有效的形式盡早去除缺陷。此外，他們彼此一心形式盡早去除缺陷。此外，他們彼此一心一意專注于手頭的任務。一意專注于手頭的任務。v如果作為結對編程的結果生產(chǎn)出的工作產(chǎn)如果作為結對編程的結果生產(chǎn)出的工作產(chǎn)品的質量明顯優(yōu)于單個人的工作，在質量品的質量明顯優(yōu)于單個人的工作，在質量方面的節(jié)約，足以彌補結對編程帶來的方面的節(jié)約，足以彌補結對編程帶來的“冗余冗余”。正式技術評審v正式技術

19、評審（正式技術評審（FTR）是一種由軟件工程師）是一種由軟件工程師(以以及其他人及其他人)進行的軟件質量控制活動。進行的軟件質量控制活動。FTR的目的目標是標是:(1)發(fā)現(xiàn)軟件的任何一種表示形式中的功能、發(fā)現(xiàn)軟件的任何一種表示形式中的功能、邏輯或實現(xiàn)上的錯誤；邏輯或實現(xiàn)上的錯誤；(2)驗證評審中的軟件是驗證評審中的軟件是否滿足其需求；否滿足其需求；(3)保證軟件的表示符合預先指保證軟件的表示符合預先指定的標準；定的標準；(4)獲得以統(tǒng)一的方式開發(fā)的軟件；獲得以統(tǒng)一的方式開發(fā)的軟件；(5)使項目更易于管理。使項目更易于管理。vFTR實際上是一類評審方式，包括走查實際上是一類評審方式，包括走查(w

20、alkthrough)和審查和審查(inspection)。每次。每次FTR都是以會議形式進行的，只有經(jīng)過適當?shù)挠嫸际且詴h形式進行的，只有經(jīng)過適當?shù)挠媱?、控制和參與，劃、控制和參與，F(xiàn)TR才能獲得成功。才能獲得成功。評審會議vFTR關注的是某個工作產(chǎn)品。開發(fā)這個工作產(chǎn)關注的是某個工作產(chǎn)品。開發(fā)這個工作產(chǎn)品的個人品的個人(生產(chǎn)者生產(chǎn)者)通知項目負責人通知項目負責人“該工作產(chǎn)品該工作產(chǎn)品已經(jīng)完成，需要進行評審已經(jīng)完成，需要進行評審”。項目負責人與評。項目負責人與評審主席取得聯(lián)系，由評審主席負責評估該工作審主席取得聯(lián)系，由評審主席負責評估該工作產(chǎn)品是否準備就緒，制作產(chǎn)品材料副本，并將產(chǎn)品是否準備就

21、緒，制作產(chǎn)品材料副本，并將這些副本分發(fā)給這些副本分發(fā)給2到到3位評審員以便事先做準備。位評審員以便事先做準備。每位評審員應該用每位評審員應該用1到到2個小時來評審該工作產(chǎn)個小時來評審該工作產(chǎn)品，通過做筆記或者其他方法熟悉該工作產(chǎn)品。品，通過做筆記或者其他方法熟悉該工作產(chǎn)品。同時，評審會主席也應該評審該工作產(chǎn)品，并同時，評審會主席也應該評審該工作產(chǎn)品，并制定評審會議的日程表，通常會安排在第二天制定評審會議的日程表，通常會安排在第二天開會。開會。評審會議v評審會議由評審會主席、所有評審員和開評審會議由評審會主席、所有評審員和開發(fā)人員參加。其中一位評審員還充當記錄發(fā)人員參加。其中一位評審員還充當記錄

22、員的角色，負責記錄在評審過程中發(fā)現(xiàn)的員的角色，負責記錄在評審過程中發(fā)現(xiàn)的所有重要問題。所有重要問題。FTR一般從介紹會議日程一般從介紹會議日程并由開發(fā)人員做簡單的介紹開始。然后由并由開發(fā)人員做簡單的介紹開始。然后由開發(fā)人員開發(fā)人員“走查走查”該工作產(chǎn)品，并對材料該工作產(chǎn)品，并對材料做出解釋，而評審員則根據(jù)預先的準備提做出解釋，而評審員則根據(jù)預先的準備提出問題。當發(fā)現(xiàn)了明確的問題或錯誤時，出問題。當發(fā)現(xiàn)了明確的問題或錯誤時，記錄員逐一加以記錄。記錄員逐一加以記錄。評審會議v在評審結束時，所有在評審結束時，所有FTR與會者必須做出與會者必須做出以下決定中的一個：以下決定中的一個：(1)可以不經(jīng)修改

23、而可以不經(jīng)修改而接受該工作產(chǎn)品；接受該工作產(chǎn)品；(2)由于嚴重錯誤而否由于嚴重錯誤而否決該工作產(chǎn)品決該工作產(chǎn)品(錯誤改正后必須再次進行錯誤改正后必須再次進行評審評審)；(3)暫時接受該工作產(chǎn)品暫時接受該工作產(chǎn)品(發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了一些必須改正的小錯誤，但是不再需要進一些必須改正的小錯誤，但是不再需要進行評審行評審)。做出決定之后，所有。做出決定之后，所有FTR與會者與會者都需要簽名，以表示他們參加了此次都需要簽名，以表示他們參加了此次FTR，并且同意評審小組所做的決定。并且同意評審小組所做的決定。評審報告和記錄保存v在評審會議結束時，要生成一份在評審會議結束時，要生成一份“評審問評審問題清單題清單”

24、。此外，還要完成一份。此外，還要完成一份“正式技正式技術評審總結報告術評審總結報告”。評審總結報告中要回。評審總結報告中要回答以下答以下3個問題：個問題： 1.評審的產(chǎn)品是什么？評審的產(chǎn)品是什么？ 2.誰參與了評審？誰參與了評審？ 3.發(fā)現(xiàn)的問題和結論是什么發(fā)現(xiàn)的問題和結論是什么?v評審總結報告通常只是一頁紙的形式。它評審總結報告通常只是一頁紙的形式。它是項目歷史記錄的一部分，有可能將其分是項目歷史記錄的一部分，有可能將其分發(fā)給項目負責人和其他感興趣的參與方。發(fā)給項目負責人和其他感興趣的參與方。評審報告和記錄保存v評審問題清單有兩個作用：評審問題清單有兩個作用：(1)標識產(chǎn)品標識產(chǎn)品中存在問題

25、的區(qū)域；中存在問題的區(qū)域；(2)作為行動條目檢作為行動條目檢查單以指導開發(fā)人員進行改正。通常將評查單以指導開發(fā)人員進行改正。通常將評審問題清單附在總結報告的后面。審問題清單附在總結報告的后面。v為了保證評審問題清單中的每一條都得到為了保證評審問題清單中的每一條都得到適當?shù)母恼?，建立跟蹤?guī)程非常重要。只適當?shù)母恼?，建立跟蹤?guī)程非常重要。只有做到這一點，才能保證提出的問題真正有做到這一點，才能保證提出的問題真正得到得到“解決解決”。方法之一就是將跟蹤的責。方法之一就是將跟蹤的責任指派給評審會主席。任指派給評審會主席。評審指導原則v評審工作產(chǎn)品，而不是評審開發(fā)人員。評審工作產(chǎn)品，而不是評審開發(fā)人員。v制定并遵守日程表。制定并遵守日程表。v限制爭論和辯駁。限制爭論和辯駁。v要闡明問題，但是不要試圖解決所有記錄的問要闡明問題，但是不要試圖解決所有記錄的問題。題。v做筆記