計算機二級【公共基礎(chǔ)知識】軟件工程基礎(chǔ)

1、軟件工程基礎(chǔ)軟件工程基礎(chǔ)l考點考點1.1.軟件的定義與組成軟件的定義與組成1.軟件軟件：指的是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一：指的是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，包括部分，包括程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的完整集合。的完整集合。（1）程序是軟件開發(fā)人員根據(jù)用戶需求開發(fā)的、）程序是軟件開發(fā)人員根據(jù)用戶需求開發(fā)的、用程序設(shè)計語言描述的、適合計算機執(zhí)行的指令序用程序設(shè)計語言描述的、適合計算機執(zhí)行的指令序列。列。 （2）數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。）數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 （3）文檔是與程序的開發(fā)、維護和使用有關(guān)的圖）文檔是與程序的開發(fā)、維護和使用有關(guān)的

2、圖文資料。文資料。 軟件軟件=程序程序+數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)+文檔文檔程序程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法算法2.2.軟件的特點軟件的特點1）軟件是一種）軟件是一種邏輯邏輯實體，而不是物理實體，具有抽實體，而不是物理實體，具有抽象性；象性；2）軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制作過程；）軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制作過程；3）軟件在運行、使用期間不存在磨損、老化問題；）軟件在運行、使用期間不存在磨損、老化問題；4）軟件的開發(fā)、運行對計算機系統(tǒng)具有依賴性，受）軟件的開發(fā)、運行對計算機系統(tǒng)具有依賴性，受計算機系統(tǒng)的限制，這導(dǎo)致了軟件移植的問題；計算機系統(tǒng)的限制，這導(dǎo)致了軟件移植的問題；5）軟件復(fù)雜性高，

3、成本昂貴；）軟件復(fù)雜性高，成本昂貴；6）軟件開發(fā)涉及諸多的社會因素。）軟件開發(fā)涉及諸多的社會因素。l3.3.軟件的分類軟件的分類 根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)的不同，軟件可分根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)的不同，軟件可分應(yīng)用軟件、系應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件和支撐軟件統(tǒng)軟件和支撐軟件（或工具軟件）。（或工具軟件）。（1）應(yīng)用軟件。它是在特定領(lǐng)域內(nèi)開發(fā)，為特定目）應(yīng)用軟件。它是在特定領(lǐng)域內(nèi)開發(fā)，為特定目的服務(wù)的一類軟件。的服務(wù)的一類軟件。（2）系統(tǒng)軟件。它能與計算機硬件緊密配合在一起，）系統(tǒng)軟件。它能與計算機硬件緊密配合在一起，使計算機系統(tǒng)各個部分、相關(guān)的軟件和數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)、使計算機系統(tǒng)各個部分、相關(guān)的軟件和數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)、高效的工作的軟件。例如

4、：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理高效的工作的軟件。例如：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。系統(tǒng)。（3）支撐軟件（或工具軟件）支撐軟件（或工具軟件） 。它是協(xié)調(diào)用戶開發(fā)。它是協(xié)調(diào)用戶開發(fā)軟件的工具性軟件，其中包括開發(fā)軟件。軟件的工具性軟件，其中包括開發(fā)軟件。1.軟件按功能可以分為：應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件軟件按功能可以分為：應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件和支撐軟件（或工具軟件）。下面屬于應(yīng)用軟和支撐軟件（或工具軟件）。下面屬于應(yīng)用軟件的是件的是( )【2009年年3月月 】A）編譯軟件）編譯軟件 B）操作系統(tǒng)）操作系統(tǒng) C）教務(wù)管理系統(tǒng)）教務(wù)管理系統(tǒng) D）匯編程序）匯編程序C2. 軟件按功能可以分為：應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟軟件按功能可以

5、分為：應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件和支撐軟件（或工具軟件）。下面屬于系件和支撐軟件（或工具軟件）。下面屬于系統(tǒng)軟件的是統(tǒng)軟件的是( )【2010年年3月月 】）編輯軟件）編輯軟件 ）操作系統(tǒng)）操作系統(tǒng)）教務(wù)管理系統(tǒng)）教務(wù)管理系統(tǒng) ）瀏覽器）瀏覽器3. 軟件是軟件是_數(shù)據(jù)和文檔的集合。數(shù)據(jù)和文檔的集合。【2010年年3月月 】B程序程序4. 軟件危機軟件危機 泛指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇到泛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。主要表現(xiàn)在的一系列嚴(yán)重問題。主要表現(xiàn)在成本、質(zhì)量、成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率生產(chǎn)率等問題。等問題。考點考點2：軟件工程過程與軟件生命周期：軟件工程過程與軟件生命

6、周期1. 軟件工程軟件工程 是應(yīng)用于計算機軟件的定義、開發(fā)和維護的一是應(yīng)用于計算機軟件的定義、開發(fā)和維護的一整套方法、工具、文檔、實踐標(biāo)準(zhǔn)和工序。整套方法、工具、文檔、實踐標(biāo)準(zhǔn)和工序。l軟件工程包括軟件工程包括3個要素：個要素：方法、工具方法、工具和和過程過程。（1）方法方法是完成軟件工程項目的技術(shù)手段；是完成軟件工程項目的技術(shù)手段；（2）工具工具是支持軟件的開發(fā)、管理、文檔生成；是支持軟件的開發(fā)、管理、文檔生成；（3）過程過程支持軟件開發(fā)的各個環(huán)節(jié)的控制、管理。支持軟件開發(fā)的各個環(huán)節(jié)的控制、管理。2.軟件工程過程軟件工程過程是把軟件轉(zhuǎn)化為輸出的一是把軟件轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動，

7、包含組彼此相關(guān)的資源和活動，包含4種基種基本活動：本活動：（1）P（plan） 軟件規(guī)格說明；軟件規(guī)格說明；（2）D（do）軟件開發(fā)；軟件開發(fā)；（3）C（check） 軟件確認(rèn)；軟件確認(rèn)；（4）A（action）軟件演進。軟件演進。l軟件生命周期軟件生命周期是指軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使是指軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停止使用退役的用維護到停止使用退役的過程過程。3.軟件生命周期：軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使用軟件生命周期：軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停止使用退役的過程。包括維護到停止使用退役的過程。包括軟件定義軟件定義、軟件開發(fā)軟件開發(fā)、運行維護運行維護，主要活動階段是：，主要活動階段是：

8、（1）可行性研究與計劃制定；）可行性研究與計劃制定；（2）需求分析）需求分析；（3）軟件設(shè)計；）軟件設(shè)計；（4）軟件實現(xiàn)；）軟件實現(xiàn)；（5）軟件測試；）軟件測試；（6）運行和維護）運行和維護。4.軟件工程基本目標(biāo)：軟件工程基本目標(biāo)：l付出較低的開發(fā)成本；付出較低的開發(fā)成本；l達到要求的軟件功能；達到要求的軟件功能；l取得較好的軟件性能；取得較好的軟件性能；l開發(fā)軟件易于移植；開發(fā)軟件易于移植；l需要較低的費用；需要較低的費用；l能按時完成開發(fā)，及時交付使用。能按時完成開發(fā)，及時交付使用。5. 軟件工程基本原則：抽象、信息隱蔽、模塊化、軟件工程基本原則：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一

9、致性、完備性和可驗證性。局部化、確定性、一致性、完備性和可驗證性?？键c考點3：軟件開發(fā)工具與軟件開發(fā)環(huán)境：軟件開發(fā)工具與軟件開發(fā)環(huán)境l軟件開發(fā)工具軟件開發(fā)工具包括：包括：需求分析工具需求分析工具、設(shè)計工設(shè)計工具具、編碼工具編碼工具、排錯工具排錯工具和和測試工具測試工具等等。l軟件開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)環(huán)境（軟件工程環(huán)境）（軟件工程環(huán)境）3.2結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析方法 l需求分析方法包括：需求分析方法包括：1）結(jié)構(gòu)化分析方法；）結(jié)構(gòu)化分析方法；2）面向?qū)ο蟮姆治龇椒ā＃┟嫦驅(qū)ο蟮姆治龇椒ā?結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析方法l結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析方法是面向是面向數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流進行需求分析的進行需求分析

10、的方法方法，采用自頂向下采用自頂向下、逐層分解、建立系統(tǒng)的逐層分解、建立系統(tǒng)的處理流程，以處理流程，以數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、判定樹和數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、判定樹和判定表判定表為主要工具，建立系統(tǒng)的邏輯模型。為主要工具，建立系統(tǒng)的邏輯模型。4.結(jié)構(gòu)化分析的常用工具結(jié)構(gòu)化分析的常用工具（1）數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖（Data Flow Diagram,簡稱簡稱DFD ） 就是采用圖形方式來表達系統(tǒng)的邏輯功能、數(shù)就是采用圖形方式來表達系統(tǒng)的邏輯功能、數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流向和邏輯變換過程，是結(jié)構(gòu)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流向和邏輯變換過程，是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析方法的主要表達工具及用于表示軟件?；到y(tǒng)分析方法的主要表達工具及

11、用于表示軟件模型的一種圖示方法。型的一種圖示方法。（2）數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析方法的核心，是結(jié)構(gòu)化分析方法的核心，定義定義了數(shù)據(jù)流圖中每一個圖形元素了數(shù)據(jù)流圖中每一個圖形元素，使得用戶和系，使得用戶和系統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲成分和中間結(jié)統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲成分和中間結(jié)果有共同的理解。果有共同的理解。5.軟件需求規(guī)格說明書軟件需求規(guī)格說明書 是需求分析的最后結(jié)果是需求分析的最后結(jié)果，是軟件開發(fā)中重要的文檔之一。，是軟件開發(fā)中重要的文檔之一。軟件需求規(guī)格說明書的特點：軟件需求規(guī)格說明書的特點：（1）正確性；）正確性；（2）無岐義性）無岐義性（最重要）（最重要） ；（3）完整性；

12、）完整性；（4）可驗證性；）可驗證性；（5）一致性；）一致性；（6）可理解性；）可理解性；（7）可追蹤性。）可追蹤性。 (1)下面不屬于需求分析階段任務(wù)的是（下面不屬于需求分析階段任務(wù)的是（ ）A)確定軟件系統(tǒng)的性能需求確定軟件系統(tǒng)的性能需求 B)確定軟件系統(tǒng)的功能需求確定軟件系統(tǒng)的功能需求C)指定軟件集成測試計劃指定軟件集成測試計劃 D)需求規(guī)格說明書評審需求規(guī)格說明書評審C（2）在軟件開發(fā)中，需求分析階段產(chǎn)生的主要文檔是）在軟件開發(fā)中，需求分析階段產(chǎn)生的主要文檔是（ ）A）軟件集成測試計劃）軟件集成測試計劃 B）軟件詳細(xì)設(shè)計說明書）軟件詳細(xì)設(shè)計說明書C）用戶手冊）用戶手冊 D）軟件需求規(guī)格

13、說明書）軟件需求規(guī)格說明書D3.3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法1.軟件設(shè)計基礎(chǔ)軟件設(shè)計基礎(chǔ)l 從技術(shù)觀點來看，從技術(shù)觀點來看，軟件設(shè)計軟件設(shè)計包括軟件包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計計、過程設(shè)計過程設(shè)計、數(shù)據(jù)設(shè)計、接口設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計、接口設(shè)計。 l 從工程管理角度來看，從工程管理角度來看，軟件設(shè)計軟件設(shè)計可以分為：可以分為：概要設(shè)計概要設(shè)計和和詳細(xì)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計。2.軟件設(shè)計的基本原理軟件設(shè)計的基本原理l結(jié)構(gòu)化軟件設(shè)計方法的基本原理：結(jié)構(gòu)化軟件設(shè)計方法的基本原理：l抽象化抽象化l模塊化模塊化l信息隱蔽信息隱蔽l模塊獨立模塊獨立l衡量軟件模塊的獨立性，使用衡量軟件模塊的獨立性，使用耦合性耦合性和和內(nèi)聚性內(nèi)聚

14、性兩個兩個定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。在程序結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)聚性越強，則耦合性越弱。在程序結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)聚性越強，則耦合性越弱。優(yōu)秀軟件應(yīng)優(yōu)秀軟件應(yīng)高內(nèi)聚，低耦合高內(nèi)聚，低耦合考點考點2：概要設(shè)計：概要設(shè)計l概要設(shè)計概要設(shè)計基本任務(wù)：基本任務(wù)：（1）設(shè)計軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；）設(shè)計軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； （2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計；）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計；（3）編寫概要設(shè)計文檔；）編寫概要設(shè)計文檔； （4）概要設(shè)計文檔評審。）概要設(shè)計文檔評審。2. 概要設(shè)計中常用的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計工具：概要設(shè)計中常用的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計工具：結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖；考點考點3：詳細(xì)設(shè)計：詳細(xì)設(shè)計l詳細(xì)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個模塊

15、確定為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個模塊確定實現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用某種選定的表實現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用某種選定的表達工具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。達工具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。詳細(xì)設(shè)計常用工具：詳細(xì)設(shè)計常用工具：l圖形工具（程序流程圖、圖形工具（程序流程圖、 PAD圖圖 、N-S圖、圖、HIPO圖圖） l表格工具（判定表）表格工具（判定表） 1.語言工具（語言工具（PDL ） 開始開始輸入輸入R RS=3.14 * R*R輸出輸出S S結(jié)束結(jié)束程序流程圖程序流程圖N-S圖圖HIPO圖圖(1)在軟件設(shè)計中不使用的工具是（在軟件設(shè)計中不使用的工具是（ ）A)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖B)程序流程圖程序流程

16、圖 C)PAD圖圖D)數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖(DFD圖圖)D(2)下面描述中錯誤的是下面描述中錯誤的是( )A）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖支持軟件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖支持軟件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計B）軟件設(shè)計是將軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過程）軟件設(shè)計是將軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過程C）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫設(shè)計是軟件設(shè)計的任務(wù)之一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫設(shè)計是軟件設(shè)計的任務(wù)之一D）PAD圖是軟件詳細(xì)設(shè)計的表示工具圖是軟件詳細(xì)設(shè)計的表示工具 A(3)軟件生命周期可分為定義階段，開發(fā)軟件生命周期可分為定義階段，開發(fā)階段和維護階段。詳細(xì)設(shè)計屬于階段和維護階段。詳細(xì)設(shè)計屬于( )A)定義階段定義階段B)開發(fā)階段開發(fā)階段C)維護階

17、段維護階段 D)上述三個階段上述三個階段B（4）程序流程圖中帶有箭頭的線段表示的是（）程序流程圖中帶有箭頭的線段表示的是（ ）。）。A）圖元關(guān)系）圖元關(guān)系 B）數(shù)據(jù)流）數(shù)據(jù)流C）控制流）控制流 D）調(diào)用關(guān)系）調(diào)用關(guān)系（5）數(shù)據(jù)流圖中帶有箭頭的線段表示的是（）數(shù)據(jù)流圖中帶有箭頭的線段表示的是（ ）。）。A）控制流）控制流 B）事件驅(qū)動）事件驅(qū)動C）模塊調(diào)用）模塊調(diào)用 D）數(shù)據(jù)流）數(shù)據(jù)流CD3.4軟件測試軟件測試l軟件測試軟件測試的指用人工或自動手段來運行或測定的指用人工或自動手段來運行或測定某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果

18、與實際結(jié)果之間規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別。簡單地說，軟件測試的目的是的差別。簡單地說，軟件測試的目的是盡可能盡可能多地發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤多地發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤。考點考點2：軟件測試方法：軟件測試方法l按是否要執(zhí)行被測試軟件的角度分為：按是否要執(zhí)行被測試軟件的角度分為：靜態(tài)測靜態(tài)測試試和和動態(tài)測試動態(tài)測試。l靜態(tài)測試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼靜態(tài)測試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實際運行軟件，主要通過人工進質(zhì)量度量。不實際運行軟件，主要通過人工進行。行。 l動態(tài)測試是基于計算機的測試，主要包括動態(tài)測試是基于計算機的測試，主要包括白盒白盒測試方法測試方法和和黑盒

19、測試黑盒測試方法。方法。 軟件測試軟件測試l白盒測試：在白盒測試：在程序內(nèi)部程序內(nèi)部進行，主要用于完成軟進行，主要用于完成軟件內(nèi)部操作的驗證。件內(nèi)部操作的驗證。 主要方法有主要方法有邏輯覆蓋邏輯覆蓋、基本路徑測試基本路徑測試。l黑盒測試：主要診斷功能不對或遺漏、界面錯黑盒測試：主要診斷功能不對或遺漏、界面錯誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯誤、性能錯誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯誤、性能錯誤、初始化和終止條件錯誤等，用于軟件確認(rèn)。誤、初始化和終止條件錯誤等，用于軟件確認(rèn)。主要方法有主要方法有等價類劃分法等價類劃分法、邊界值分析法邊界值分析法、錯錯誤推測法誤推測法等。等。軟件測試軟件測試l軟件測試過

20、程一般按軟件測試過程一般按4個步驟進行：個步驟進行：l單元測試（模塊測試）單元測試（模塊測試）l集成測試集成測試l驗收測試（確認(rèn)測試）驗收測試（確認(rèn)測試）1.系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試程序調(diào)試程序調(diào)試l程序調(diào)試程序調(diào)試的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯誤，的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯誤，主要在開發(fā)階段進行。主要在開發(fā)階段進行。程序調(diào)試程序調(diào)試l程序調(diào)試的基本步驟：程序調(diào)試的基本步驟：（1）錯誤定位；）錯誤定位；（2）修改設(shè)計和代碼，以排除錯誤；）修改設(shè)計和代碼，以排除錯誤；（3）進行回歸測試，防止引進新的錯誤。）進行回歸測試，防止引進新的錯誤。程序調(diào)試程序調(diào)試l軟件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試和動態(tài)調(diào)試。軟件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試和動態(tài)調(diào)試。l靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)調(diào)試主要是指通過人的思維來分析源程序主要是指通過人的思維來分析源程序代碼和排錯，是主要的設(shè)計手段。代碼和排錯，是主要的設(shè)計手段。 程序調(diào)試程序調(diào)試l動態(tài)調(diào)試動態(tài)調(diào)試用來輔助靜態(tài)調(diào)試。用來輔助靜態(tài)調(diào)試。l主要調(diào)試方法有：主要調(diào)試方法