軟件需求的質(zhì)量保證ppt課件

1、軟件需求的質(zhì)量保證 北京航空航天大學(xué)軟件工程研討所 羅燕京 2006.1 Luo_yanjingsina.軟件需求的質(zhì)量保證軟件的質(zhì)量屬性軟件需求質(zhì)量保證.軟件的質(zhì)量屬性.軟件的質(zhì)量屬性質(zhì)量屬性是很難定義的真正的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中,在決議系統(tǒng)的勝利或失敗的要素中,滿足非功能需求往往比滿足功能需求更為重要。假設(shè)開發(fā)者知道哪些特性對(duì)工程的勝利至關(guān)重要,那么他們就能選擇軟件工程方法來(lái)到達(dá)特定的質(zhì)量目的 .質(zhì)量屬性分類根據(jù)不同的設(shè)計(jì)可以把質(zhì)量屬性分類一種屬性分類的方法是把在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可識(shí)別的特性與那些不可識(shí)別的特性區(qū)分開另一種方法是把對(duì)用戶很重要的可見特性與對(duì)開發(fā)者和維護(hù)者很重要的不可見特性區(qū)分開 .每個(gè)工程都要

2、思索軟件質(zhì)量屬性 對(duì)用戶最重要的屬性有效性(availability) 高效性(efficiency) 靈敏性(flexibility)完好性(integrity) 互操作性(interoperability)可靠性(reliability)強(qiáng)壯性(robustness)可用性(usability)對(duì)開發(fā)者最重要的屬性可維護(hù)性(maintainability)可移植性(portability)可重用性(reusability)可測(cè)試性(testability).定義質(zhì)量屬性 必需根據(jù)用戶對(duì)系統(tǒng)的期望來(lái)確定質(zhì)量屬性。定量地確定重要屬性提供了對(duì)用戶期望的明晰了解,有助于設(shè)計(jì)者提出最合理的處理方案

3、.定義質(zhì)量屬性的方法 想出對(duì)于不同的用戶類能夠很重要的屬性,并根據(jù)每一個(gè)屬性設(shè)計(jì)出許多問(wèn)題。利用這些問(wèn)題訊問(wèn)每一個(gè)用戶類的代表,這些問(wèn)題的回答有助于分析員決議哪些質(zhì)量特性用作設(shè)計(jì)規(guī)范是最重要的?？梢园衙總€(gè)屬性分成一級(jí)(不用多加思索的屬性)到五級(jí)(極其重要的屬性)。.定義質(zhì)量屬性的方法 分析員與用戶一同為每一屬性確定特定的、可丈量的和可驗(yàn)證的需求。假設(shè)質(zhì)量目的不可驗(yàn)證,那么就說(shuō)不清他能否到達(dá)這些目的。在適宜的地方為每一個(gè)屬性或目的指定級(jí)別或丈量單位,以及最大和最小值。假設(shè)不能定量地確定某些對(duì)他的工程很重要的屬性,那么至少應(yīng)該確定其優(yōu)先級(jí)。 .定義質(zhì)量屬性的方法另一個(gè)定義屬性的方法是確定任何與質(zhì)量

4、期望相沖突的系統(tǒng)行為。經(jīng)過(guò)定義一種反向需求,可以設(shè)計(jì)出強(qiáng)迫系統(tǒng)表現(xiàn)出那些行為的測(cè)試用例。假設(shè)不能強(qiáng)迫系統(tǒng),那么他能夠到達(dá)了他的屬性目的。這種方法最適用于要求平安性能很高的運(yùn)用程序,在這些運(yùn)用程序中,系統(tǒng)的過(guò)失能夠會(huì)導(dǎo)致致命危險(xiǎn)。.1.有效性有效性指的是在預(yù)定的啟動(dòng)時(shí)間中,系統(tǒng)真正可用并且完全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間所占的百分比。更正式地說(shuō),有效性等于系統(tǒng)的平均缺點(diǎn)時(shí)間(MTTF)除以平均缺點(diǎn)時(shí)間與缺點(diǎn)修復(fù)時(shí)間之和。一個(gè)有效性需求能夠這樣闡明:任務(wù)日期間,在當(dāng)?shù)貢r(shí)間早上6點(diǎn)到24點(diǎn),系統(tǒng)的有效性至少到達(dá)99.5%,在14點(diǎn)到18點(diǎn),系統(tǒng)的有效性至少可到達(dá)99.95%。 .2.效率效率是用來(lái)衡量系統(tǒng)如何優(yōu)化處置器

5、、磁盤空間或通訊帶寬的。假設(shè)系統(tǒng)用完了一切可用的資源,那么用戶遇到的將是性能的下降,這是效率降低的一個(gè)表現(xiàn),拙劣的系統(tǒng)性能能夠激怒等待數(shù)據(jù)庫(kù)查詢結(jié)果的用戶,或者能夠?qū)ο到y(tǒng)平安性呵斥要挾。就像一個(gè)實(shí)時(shí)處置系統(tǒng)超負(fù)荷一樣。為了在不可預(yù)料的條件下允許平安緩沖,他可以這樣定義:在估計(jì)的頂峰負(fù)載條件下,10%處置器才干和15%系統(tǒng)可用內(nèi)存必需留出備用。在定義性能、才干和效率目的時(shí),思索硬件的最小配置是很重要的。.3.靈敏性靈敏性就像我們所知道的可擴(kuò)展性、添加性、可延伸性和可擴(kuò)展性一樣,靈敏性闡明了在產(chǎn)品中添加新功能時(shí)所需任務(wù)量的大小。靈敏性對(duì)于經(jīng)過(guò)一系列延續(xù)的發(fā)行版本,并采用漸增型和反復(fù)型方式開發(fā)的產(chǎn)品

6、是很重要的。實(shí)例:“一個(gè)至少具有6個(gè)月產(chǎn)品支持閱歷的軟件維護(hù)程序員可以在4個(gè)小時(shí)之內(nèi)為系統(tǒng)添加一個(gè)新格式的打印報(bào)表。.4.完好性(或平安性)完好性(或平安性)主要涉及:防止非法訪問(wèn)系統(tǒng)功能、防止數(shù)據(jù)喪失、防止病毒入侵并防止私人數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)。完好性的需求不能犯任何錯(cuò)誤,即數(shù)據(jù)和訪問(wèn)必需經(jīng)過(guò)特定的方法完全維護(hù)起來(lái)。用明確的術(shù)語(yǔ)陳說(shuō)完好性的需求,如身份驗(yàn)證、用戶特權(quán)級(jí)別、訪問(wèn)約束或者需求維護(hù)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。一個(gè)完好性的需求樣本可以這樣描畫:只需擁有查賬員訪問(wèn)特權(quán)的用戶才可以查看客戶買賣歷史。.5.互操作性互操作性闡明了產(chǎn)品與其它系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)和效力的難易程度。為了評(píng)價(jià)互操作性能否到達(dá)要求的程度,必需知道用

7、戶運(yùn)用其它哪一種運(yùn)用程序與他的產(chǎn)品相銜接,還要知道他們要交換什么數(shù)據(jù)。.6.可靠性可靠性是軟件無(wú)缺點(diǎn)執(zhí)行一段時(shí)間的概率(強(qiáng)壯性和有效性有時(shí)可看成是可靠性的一部分)。衡量軟件可靠性的方法包括正確執(zhí)行操作所占的比例,在發(fā)現(xiàn)新缺陷之前系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間長(zhǎng)度和缺陷出現(xiàn)的密度。根據(jù)假設(shè)發(fā)生缺點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)有多大影響和對(duì)于最大的可靠性的費(fèi)用能否合理,來(lái)定量地確定可靠性需求。假設(shè)軟件滿足了它的可靠性需求,那么即使該軟件還存在缺陷,也可以為到達(dá)其可靠性目的。.7.強(qiáng)壯性強(qiáng)壯性指的是當(dāng)系統(tǒng)或其組成部分遇到非法輸入數(shù)據(jù)、相關(guān)軟件或硬件組成部分的缺陷或異常的操作情況時(shí),能繼續(xù)正確運(yùn)轉(zhuǎn)功能的程度。強(qiáng)壯的軟件可以從發(fā)生問(wèn)題的環(huán)境

8、中完好地恢復(fù)并且可容忍用戶的錯(cuò)誤。當(dāng)從用戶那里獲取強(qiáng)壯性的目的時(shí),訊問(wèn)系統(tǒng)能夠遇到的錯(cuò)誤條件并且要了解用戶想讓系統(tǒng)如何呼應(yīng)。定義實(shí)例：一切的輸入?yún)?shù)都要指定一個(gè)缺省值,當(dāng)輸入數(shù)據(jù)喪失或無(wú)效時(shí),就運(yùn)用缺省值數(shù)據(jù)。 .8.可用性(易用性)可用性也稱為易用性,它所描畫的是許多組成用戶友好的要素?？捎眯院饬坑脩纛A(yù)備輸入、操作和了解產(chǎn)品輸出所破費(fèi)的努力?？捎眯缘挠懻摽梢缘贸隹烧闪康哪康?例如“一個(gè)培訓(xùn)過(guò)2小時(shí)的用戶應(yīng)該可以在平均3分鐘或最多5分鐘時(shí)間以內(nèi),完成從供應(yīng)商目錄中懇求一種商品的操作。.9.可維護(hù)性可維護(hù)性闡明了在軟件中糾正一個(gè)缺陷或做一次更改的簡(jiǎn)易程度?？删S護(hù)性取決于了解軟件、更改軟件和測(cè)試軟

9、件的簡(jiǎn)易程度,可維護(hù)性與靈敏性親密相關(guān)。高可維護(hù)性對(duì)于那些閱歷周期性更改的產(chǎn)品或快速開發(fā)的產(chǎn)品很重要。他可以根據(jù)修復(fù)一個(gè)問(wèn)題所破費(fèi)的平均時(shí)間和修復(fù)正確的百分比來(lái)衡量可維護(hù)性。 例：對(duì)于現(xiàn)有報(bào)表的更改操作必需在一周內(nèi)完成。 .10.可移植性可移植性是度量把一個(gè)軟件從一種運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一種運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境中所破費(fèi)的任務(wù)量。軟件可移植的設(shè)計(jì)方法與軟件可重用的設(shè)計(jì)方法類似?？梢浦残詫?duì)于工程的勝利是不重要的,對(duì)工程的結(jié)果也無(wú)關(guān)緊要。.11.可重用性從軟件開發(fā)的長(zhǎng)久目的上看,可重用性闡明一個(gè)軟件組件除了在最初開發(fā)的系統(tǒng)中運(yùn)用之外,還可以在其它運(yùn)用程序中運(yùn)用的程度。比起創(chuàng)建一個(gè)他計(jì)劃只在一個(gè)運(yùn)用程序中運(yùn)用的組件,

10、開發(fā)可重用軟件的費(fèi)用會(huì)更大些。可重用軟件必需規(guī)范化、資料齊全、不依賴于特定的運(yùn)用程序和運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境,并具有普通性。.12.可測(cè)試性可測(cè)試性指的是測(cè)試軟件組件或集成產(chǎn)品時(shí)查找缺陷的簡(jiǎn)易程度。假設(shè)產(chǎn)品中包含復(fù)雜的算法和邏輯,或假設(shè)具有復(fù)雜的功能性的相互關(guān)系,那么對(duì)于可測(cè)試性的設(shè)計(jì)就很重要。假設(shè)經(jīng)常更改產(chǎn)品,那么可測(cè)試性也是很重要的,由于將經(jīng)常對(duì)產(chǎn)品進(jìn)展回歸測(cè)試來(lái)判別更改能否破壞了現(xiàn)有的功能性。.屬性的取舍 有時(shí),不可防止地要對(duì)一些特定的屬性對(duì)進(jìn)展取舍。用戶和開發(fā)者必需確定哪些屬性比其它屬性更為重要,并定出優(yōu)先級(jí)。 質(zhì)量屬性之間一些典型的相互關(guān)系單元格中的加號(hào)闡明單元格所在行的屬性添加了對(duì)其所在列的屬性

11、的積極影響。單元格中的減號(hào)闡明單元格所在行的屬性添加了對(duì)其所在列的屬性的不利影響。 .有效性高效性靈敏性完好性互操作性可維護(hù)性可移植性可靠性可重用性強(qiáng)壯性可測(cè)試性可用性可用性可測(cè)試性強(qiáng)壯性可重用性可靠性可移植性可維護(hù)性互操作性完好性靈敏性高效性有效性+-+-+-+質(zhì)量屬性之間典型的相互關(guān)系 + 積極影響- 不利影響.屬性的取舍為了到達(dá)產(chǎn)品特性的最正確平衡,必需在需求獲取階段識(shí)別、確定相關(guān)的質(zhì)量屬性,并且為之確定優(yōu)先級(jí)。當(dāng)為工程定義重要的質(zhì)量屬性時(shí),利用質(zhì)量屬性之間一些典型的相互關(guān)系圖可以防止發(fā)生與目的沖突的行為。 .軟件需求質(zhì)量保證.八個(gè)需求質(zhì)量屬性正確的需求無(wú)歧義完好性一致性可驗(yàn)證可修正可跟

12、蹤可了解性.1.正確的需求 一個(gè)SRS(需求集)是正確的,當(dāng)且僅當(dāng)其中每條需求都代表了要構(gòu)造系統(tǒng)所要完成的事物。只是簡(jiǎn)單地在文檔中寫一些信息是不能保證正確的,任何自動(dòng)設(shè)計(jì)工具也不能保證正確。 .需求和需求的全域在一個(gè)軟件工程中經(jīng)常發(fā)生的是脫漏區(qū)域A表示的信息,不測(cè)地把C區(qū)域表示的信息包括進(jìn)來(lái)。區(qū)域C中所代表的信息能夠是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),但也能夠包含用戶沒有要求的需求。用戶需要的全域 A正確的需求B需求C.正確需求的保證學(xué)習(xí)軟件工程的領(lǐng)域知識(shí)由領(lǐng)域?qū)＜液陀脩魠⑴c需求任務(wù)經(jīng)常與用戶進(jìn)展溝通掌握一定的需求獲取和分析的方法和技術(shù)具備閱歷證的需求構(gòu)造框架執(zhí)行根本的需求過(guò)程.2.無(wú)歧義的需求 假設(shè)工程開發(fā)人

13、員、用戶以及其他風(fēng)險(xiǎn)承當(dāng)人對(duì)一條需求有不同的解釋,那么需求能夠是有二義性的。只需需求是用自然言語(yǔ)書寫的,二義性就會(huì)存在。.無(wú)歧義需求的保證無(wú)歧義需求保證的獨(dú)一方法是對(duì)每項(xiàng)需求編寫驗(yàn)收規(guī)范。驗(yàn)收規(guī)范是對(duì)需求的量化，是需求的度量方式。只需有能夠驗(yàn)收規(guī)范就運(yùn)用數(shù)字而不是單詞來(lái)表達(dá)需求。驗(yàn)收規(guī)范是需求的度量方式，它使測(cè)試者可以確定提交的產(chǎn)品能否滿足需求，不會(huì)引起任何客觀的判別。不同類型的驗(yàn)收規(guī)范運(yùn)用不同的度量尺度和度量方法并且包括業(yè)務(wù)允許的誤差范圍。.3.需求集的完好性 需求集完好的描畫了用戶關(guān)懷的一切有意義的需求,包括與功能、性能、設(shè)計(jì)約束、屬性或外部接口有關(guān)的需求,還必需為需求集中一切的插圖、表和

14、圖以及一切名詞和度量單元的定義提供完好的援用和標(biāo)志。 .完好性的保證完好性的保證需求有一個(gè)需求集框架(模板)，它使得搜集一切的需求組成部分以得到完好的需求集變的比較容易。需求集框架是需求項(xiàng)集合的一個(gè)容器，框架確定了需求集和需求項(xiàng)的組成部分，可以運(yùn)用該框架來(lái)協(xié)助檢查需求集和需求項(xiàng)能否完好。.基于用例的需求集完好性框架 .4.需求集的一致性 需求集是內(nèi)在一致的當(dāng)且僅當(dāng)其中沒有單個(gè)需求的子集與另一個(gè)子集沖突(IEEE8301993)。沖突可以有多種方式而且在多種細(xì)節(jié)程度上可見。開發(fā)人員和非開發(fā)人員的手工評(píng)審是必要的,可以找到潛在的沖突。 .需求集非一致性的例子例如當(dāng)X發(fā)生時(shí),執(zhí)行動(dòng)作P,但需求的另一

15、部分能夠說(shuō)當(dāng)X發(fā)生時(shí),執(zhí)行動(dòng)作Q。有時(shí),一個(gè)問(wèn)題是沖突還是歧義性很難區(qū)分開。例如,在工資系統(tǒng)的需求的一部分能夠會(huì)說(shuō)“一切65歲以上的員工在年末應(yīng)該得到1000元的獎(jiǎng)勵(lì),需求的另一部分能夠會(huì)說(shuō)“一切有10年以上任務(wù)閱歷的人在年未應(yīng)得到500元的獎(jiǎng)勵(lì)。那么對(duì)同時(shí)滿足這兩個(gè)條件的員工應(yīng)該怎樣辦? .保證一致性的方法為了指定只能以一種方式了解需求需求做兩件事：在規(guī)格闡明書中對(duì)運(yùn)用的術(shù)語(yǔ)進(jìn)展定義，對(duì)它們的含義進(jìn)展闡明(詞匯術(shù)語(yǔ)表)。檢查每項(xiàng)需求運(yùn)用術(shù)語(yǔ)的方式都與它們的定義相符。.5.可驗(yàn)證的需求 需求必需是可驗(yàn)證的或“可測(cè)試的?！翱沈?yàn)證的或可測(cè)試的需求合理的定義良好的無(wú)歧義的需求。假設(shè)需求是不可驗(yàn)證的,

16、那么闡明需求尚不明確，同時(shí)意味著缺乏開發(fā)根據(jù),確認(rèn)缺乏規(guī)范。驗(yàn)收規(guī)范和驗(yàn)證項(xiàng)有一定的區(qū)別,驗(yàn)收規(guī)范用于確認(rèn)提交的軟件最終產(chǎn)品,驗(yàn)證項(xiàng)用于確認(rèn)需求。.可驗(yàn)證需求的保證可驗(yàn)證需求保證的獨(dú)一方法是對(duì)每項(xiàng)需求編寫足夠的驗(yàn)證項(xiàng)并由用戶參與對(duì)驗(yàn)證進(jìn)展評(píng)審。.實(shí)例系統(tǒng)呼應(yīng)恣意查詢的時(shí)間應(yīng)該小于500毫秒要根據(jù)恣意一詞的詳細(xì)含義來(lái)定。假設(shè)能夠查詢的范圍是有限的,并且假設(shè)能確定最復(fù)雜的查詢,就能驗(yàn)證系統(tǒng)的行為。 .無(wú)法驗(yàn)證和測(cè)試的需求時(shí)間的顯示應(yīng)該把數(shù)字顯示得美麗一些。系統(tǒng)應(yīng)該是用戶友好的。如何對(duì)上述兩條需求進(jìn)展驗(yàn)證? .6.可修正的需求集 需求集的構(gòu)造和風(fēng)格可以對(duì)其中任一需求的變卦很容易地、完好地、一致地進(jìn)展

17、,同時(shí)堅(jiān)持己存在的需求集的構(gòu)造和風(fēng)格。.可修正需求集的保證開發(fā)團(tuán)隊(duì)一致的需求開發(fā)框架、規(guī)范、規(guī)范和模板。要求包含需求的包具有最小的冗余并且以恰當(dāng)?shù)哪夸?、索引以及交叉援用的才干。開發(fā)團(tuán)隊(duì)一致的需求開發(fā)平臺(tái)和集成工具。.7.可跟蹤的需求從最初提出需求到最后需求的實(shí)現(xiàn)成為提交的任務(wù)產(chǎn)品,要閱歷許多階段，每個(gè)階段都是一種轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中需求做為一種知識(shí)和信息,有能夠由于開發(fā)人員的誤解呵斥知識(shí)和信息的失真和衰減?？梢园炎畛醯男枨笈c最后提交的產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)該需求的部分聯(lián)絡(luò)起來(lái)是很重要的。.可跟蹤的需求 假設(shè)需求是可跟蹤的，那么當(dāng)更改發(fā)生時(shí)，找出產(chǎn)品的哪些部分將遭到更改的影響就更容易。確保需求可跟蹤性意味著可以設(shè)計(jì)出最有效的方式來(lái)進(jìn)展更改。.跟蹤性的保證為了確認(rèn)每項(xiàng)需求是可追蹤的，必需具備：獨(dú)一的需求標(biāo)識(shí)需求或限制類型的闡明該需求所屬的一切業(yè)務(wù)事件和用例的援用對(duì)其它有沖突需求的援用對(duì)該需求有某種更改影響的相關(guān)需求的援用一致的運(yùn)用術(shù)語(yǔ)(用援用的方法運(yùn)用術(shù)語(yǔ)).8.可了解的需求 用戶和開發(fā)人員都能完全了解單個(gè)需求和需求集包含的全部功