軟件工程導(dǎo)論復(fù)習(xí)資料(精)

1、第一章 ,軟件工程導(dǎo)論一、軟件工程是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的一門(mén)工程學(xué)科二、件工程的七條基本原則:1. 用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理2. 堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審3. 實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制4. 采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)5. 結(jié)果應(yīng)能清楚地審查6. 開(kāi)發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精7. 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性三、軟件工程方法學(xué)包含 3 個(gè)要素 :方法、工具和過(guò)程。方法是完成軟件開(kāi)發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)的技術(shù)方法 ,回答 “怎樣做 ”的問(wèn)題 ;工具是為運(yùn)用方法而提供的自動(dòng)的或半自動(dòng)的軟件工程支撐環(huán)境 ;過(guò)程是為了獲得高質(zhì)量的軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架 ,它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。四、軟件一程方法學(xué) :傳

2、統(tǒng)方法學(xué)、面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)五、軟件生命周期 :軟件定義、軟件開(kāi)發(fā)和運(yùn)行維護(hù)(也稱(chēng)為軟件維護(hù) 3 個(gè)時(shí)期組成1 軟件定義主要任務(wù) :問(wèn)題定義、可行性研究和需求分析2 開(kāi)發(fā)時(shí)期主要任務(wù) :總體設(shè)計(jì) ,詳細(xì)設(shè)計(jì) ,編碼和單元測(cè)試 ,綜合測(cè)試3 維護(hù)時(shí)期主要任務(wù) :通過(guò)各種維護(hù)性活動(dòng)使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需求 ,通常有四類(lèi)維護(hù) :改正性維護(hù) ,也就是診斷和改正在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的軟件錯(cuò)誤 ;適應(yīng)性維護(hù) ,即修改軟件以適應(yīng)環(huán)境的變化 ;完善性維護(hù) ,即根據(jù)用戶的需求改進(jìn)若擴(kuò)充軟件使它更完善 ;預(yù)防性維護(hù) ,即修改軟件 ,為將來(lái)的維護(hù)活動(dòng)預(yù)先做準(zhǔn)備/問(wèn)題定義階段必須回答的關(guān)鍵問(wèn)題是: “要解決的問(wèn)題是什么 ?

3、”可行性研究 :對(duì)于上一個(gè)階段所確定的問(wèn)題有行得能的解決辦法嗎 ?需求分析 :確定目標(biāo)系統(tǒng)必須具備哪些工能總體設(shè)計(jì) :概括地說(shuō) ,應(yīng)該怎樣實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng) ?詳細(xì)設(shè)計(jì) :應(yīng)該怎樣具體地實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)呢 ?編碼和單元測(cè)試 :寫(xiě)出正確的容易理解、容易維護(hù)的程序模塊綜合測(cè)試 :通過(guò)各種類(lèi)型測(cè) (及相應(yīng)的調(diào)試使軟件達(dá)到預(yù)定的要求 ,最基本的測(cè)試是集成測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試 ,集成測(cè)試是根據(jù)設(shè)計(jì)的軟件結(jié)構(gòu) ,把經(jīng)過(guò)單元測(cè)試檢驗(yàn)的模塊按某種選定的策略裝配起來(lái) ,在裝配過(guò)程中對(duì)程序進(jìn)行必要的測(cè)試 ;驗(yàn)收測(cè)試則是按照規(guī)格說(shuō)明的規(guī)定 ,由用戶對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)驗(yàn)收六、軟件過(guò)程的各種模型 :瀑布模型、快速原型模型增量模型、螺旋模型、噴

4、泉模型第二章可行性研究一、可行性研究的任務(wù)分析幾種主要的可能解法的利弊 ,從而判斷原定的系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)是否現(xiàn)實(shí) ,系統(tǒng)完成后所能帶來(lái)的效益是否大到值得投資開(kāi)發(fā)這個(gè)系統(tǒng)的程度二、可行性(1 技術(shù)可行性使用現(xiàn)有的技術(shù)能實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)嗎?(2 經(jīng)濟(jì)可行性這個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益能超過(guò)它的開(kāi)發(fā)成本嗎?(3 操作可行性系統(tǒng)的操作方式在這個(gè)用戶組織內(nèi)行得通嗎?三、可行性研究過(guò)程1. 復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)、2. 研究目前正在使用的系統(tǒng)3. 導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯模型、4. 進(jìn)一步定義問(wèn)題5. 導(dǎo)出和評(píng)價(jià)供選擇的解法、6. 推薦行動(dòng)方針7. 草擬開(kāi)發(fā)計(jì)劃、 8. 書(shū)寫(xiě)文檔提交審查四、系統(tǒng)流程圖 :是概括地描繪物理系統(tǒng)的傳

5、統(tǒng)工具。數(shù)據(jù)流圖 :描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動(dòng)到輸出的過(guò)程中所經(jīng)受的變換。數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示數(shù)據(jù)字典 :數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)的信息的集合 ,也就是對(duì)數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合。一般說(shuō)來(lái) ,數(shù)據(jù)字典應(yīng)該由對(duì)下列3 類(lèi)元素的定義組成 :(1 數(shù)據(jù)流(2 數(shù)據(jù)流分量 (即數(shù)據(jù)元素(3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)第 3 章需求分析一、需求分析的任務(wù)還不是確定系統(tǒng)怎樣完成它的工作,而僅僅是確定系統(tǒng)必須完成哪些工作,也就是對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、清晰、具體的要求。二、確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求1. 功能需求、2. 性能需求、3. 可靠性和可用性需求4. 出錯(cuò)處理需求、5. 接口需求、6. 約束7. 逆向需

6、求、 8. 將來(lái)可能提出的要求三、分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求通常采用建立數(shù)據(jù)模型的方法導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型綜合上述兩項(xiàng)分析的結(jié)果可以導(dǎo)出系統(tǒng)的詳細(xì)的邏輯模型,通常用數(shù)據(jù)流圖、實(shí)體 -聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、數(shù)據(jù)字典和主要的處理算法描述這個(gè)邏輯模型。四、獲取需求的方法訪談面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)快速建立軟件原型五、分析建模需求分析過(guò)程應(yīng)該建立3 種模型 ,它們分別是數(shù)據(jù)模型、功能模型和行為模型。3.4 節(jié)將介紹的實(shí)體 -聯(lián)系圖 ,描繪數(shù)據(jù)對(duì)象及數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)系 ,是用于建立數(shù)據(jù)模型的圖形。2.4 節(jié)講過(guò)的數(shù)據(jù)流圖 ,描繪當(dāng)數(shù)據(jù)在軟件系統(tǒng)中移動(dòng)時(shí)被變換的邏輯過(guò)程 ,指明系

7、統(tǒng)具有的變換數(shù)據(jù)的功能 ,因此 ,數(shù)據(jù)流圖是建立功能模型的基礎(chǔ)。3.6 節(jié)將介紹的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 (簡(jiǎn)稱(chēng)為狀態(tài)圖 ,指明了作為外部事件結(jié)果的系統(tǒng)行為。為此 ,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描繪了系統(tǒng)的各種行為模式 (稱(chēng)為 “狀態(tài) ”和在不同狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的方式。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖是行為建模的基礎(chǔ)。3.4 實(shí)體 -聯(lián)系圖 (數(shù)據(jù)對(duì)象、屬性、聯(lián)系3.6 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 (狀態(tài)、事件、符號(hào)3.7 其他圖形工具、層次方框圖圖、圖六、驗(yàn)證軟件需求(1 一致性所有需求必須是一致的,任何一條需求不能和其他需求互相矛盾。(2 完整性需求必須是完整的,規(guī)格說(shuō)明書(shū)應(yīng)該包括用戶需要的每一個(gè)功能或性能。(3 現(xiàn)實(shí)性指定的需求應(yīng)該是用現(xiàn)有的硬件技術(shù)和軟件技術(shù)

8、基本上可以實(shí)現(xiàn)的。對(duì)硬件技術(shù)的進(jìn)步可以做些預(yù)測(cè),對(duì)軟件技術(shù)的進(jìn)步則很難做出預(yù)測(cè),只能從現(xiàn)有技術(shù)水平出發(fā)判斷需求的現(xiàn)實(shí)性。(4 有效性必須證明需求是正確有效的,確實(shí)能解決用戶面對(duì)的問(wèn)題。第 4 章形式化說(shuō)明技術(shù)有窮狀態(tài)機(jī)、 petri 網(wǎng)、 z 語(yǔ)言第 5 章總體設(shè)計(jì)劃分出組成系統(tǒng)的物理元素 (黑盒子級(jí) 程序、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、人工過(guò)程和文檔等2、設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)1、確定系統(tǒng)中每個(gè)程序是由哪些模塊組成2、這些模塊相互間的關(guān)系二、設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)想供選擇的方案、選取合理的方案、推薦最佳方案功能分解、設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)制定測(cè)試計(jì)劃、書(shū)寫(xiě)文檔、審查和復(fù)審三、設(shè)計(jì)原理 :模塊化、抽象、逐步求精信息隱藏和局部化

9、、模塊獨(dú)立四、模塊獨(dú)立性的度量 :兩個(gè)定性標(biāo)準(zhǔn)度量 :內(nèi)聚和耦合耦合 :模塊間互相依賴(lài) (連接的緊密程度內(nèi)聚 :模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度五、耦合數(shù)據(jù)耦合 (Data Coupling、特征耦合控制耦合 (Control Coupling公共環(huán)境耦合 (Common Coupling內(nèi)容耦合 (Content Coupling六、設(shè)計(jì)原則耦合是影響軟件復(fù)雜程度的一個(gè)重要因素。盡量使用數(shù)據(jù)耦合、少用控制耦合和特征耦合限制公共環(huán)境耦合的范圍、完全不用內(nèi)容耦合。七、模塊內(nèi)聚八、設(shè)計(jì)原則 ,如果給上述 7 種內(nèi)聚的優(yōu)劣評(píng)分 ,將得到如下結(jié)果 :功能內(nèi)聚 10 分順序內(nèi)聚 9 分通信內(nèi)聚 7 分

10、過(guò)程內(nèi)聚 5 分時(shí)間內(nèi)聚 3 分邏輯內(nèi)聚 1 分偶然內(nèi)聚 0 分力爭(zhēng)做到高內(nèi)聚、識(shí)別提高低內(nèi)聚的模塊九、啟發(fā)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、扇出和扇入都應(yīng)適當(dāng)4. 模塊的作用域應(yīng)該在控制域之內(nèi)5.力爭(zhēng)降低模塊接口的復(fù)雜程度6. 設(shè)計(jì)單入口單出口的模塊7. 模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測(cè)十、描繪軟件結(jié)構(gòu)的圖形工具層次圖 HIPO 圖結(jié)構(gòu)圖面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法 :信息流的類(lèi)型 :變換流、事務(wù)流分析步驟 :第 1 步復(fù)查基本系統(tǒng)模型、第 2 步復(fù)查并精化數(shù)據(jù)流圖第 3 步確定數(shù)據(jù)流圖具有變換特性還是事務(wù)特性。第 4 步確定輸入流和輸出流的邊界 ,從而孤立出變換中心

11、。第 5 步完成 “第一級(jí)分解 ”。變換型數(shù)據(jù)流圖被映射成一個(gè)輸入、變換和輸出的信息處理過(guò)程。第 6 步完成 “第二級(jí)分解 ”。把數(shù)據(jù)流圖中的每個(gè)處理映射成軟件結(jié)構(gòu)中一個(gè)適當(dāng)?shù)哪K。第 7 步使用設(shè)計(jì)度量和啟發(fā)式規(guī)則對(duì)第一次分割得到的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)一步精化。第 6 章詳細(xì)設(shè)計(jì)目標(biāo) :系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。n 應(yīng)該得出對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的精確描述,從而在編碼階段可以把這個(gè)描述直接翻譯成用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的程序。? 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的經(jīng)典定義如下所述 : “如果一個(gè)程序的代碼塊僅僅通過(guò)順序、選擇和循環(huán)這 3 種基本控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接 ,并且每個(gè)代碼塊只有一個(gè)入口和一個(gè)出口 ,則稱(chēng)這個(gè)程序是結(jié)構(gòu)化的。 ”? 如果只允許

12、使用順序、 IF-THEN-ELSE 型分支和DO-WHILE 型循環(huán)這 3 種基本控制結(jié)構(gòu) ,則稱(chēng)為經(jīng)典的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) ;? 如果除了上述 3 種基本控制結(jié)構(gòu)之外 ,還允許使用DO-CASE 型多分支結(jié)構(gòu)和DO-UNTIL 型循環(huán)結(jié)構(gòu) ,則稱(chēng)為擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) ;? 如果再加上允許使用 LEA VE( 或 BREAK 結(jié)構(gòu) ,則稱(chēng)為修正的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)。人機(jī)界面設(shè)計(jì) : 1. 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、 2. 用戶幫助設(shè)施3. 出錯(cuò)信息處理、4. 命令交互過(guò)程設(shè)計(jì)的工具 :程序流程圖、盒圖 (N-S 圖、 PAD 圖、判定表判定樹(shù)、過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法:? Jackson方法和 Warni

13、er 方法是最著名的兩個(gè)面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 .? 使用面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 ,當(dāng)然首先需要分析確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ,并且用適當(dāng)?shù)墓ぞ咔逦孛枥L數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。? Jackson方法 :(1 分析并確定輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) ,并用 Jackson圖描繪這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。? (2 找出輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元。所謂有對(duì)應(yīng)關(guān)系是指有直接的因果關(guān)系 ,在程序中可以同時(shí)處理的數(shù)據(jù)單元 (對(duì)于重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)單元必須重復(fù)的次序和次數(shù)都相同才可能有對(duì)應(yīng)關(guān)系。? (3 用下述 3 條規(guī)則從描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 Jackson圖導(dǎo)出描繪程序結(jié)構(gòu)的 Jackson圖:第一 ,為每對(duì)有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單

14、元 ,按照它們?cè)跀?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中的層次在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次畫(huà)一個(gè)處理框 (注意 ,如果這對(duì)數(shù)據(jù)單元在輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中所處的層次不同 ,則和它們對(duì)應(yīng)的處理框在程序結(jié)構(gòu)圖中所處的層次與它們之中在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中層次低的那個(gè)對(duì)應(yīng);? 第二 ,根據(jù)輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的每個(gè)數(shù)據(jù)單元所處的層次 ,在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次分別為它們畫(huà)上對(duì)應(yīng)的處理框;? 第三 ,根據(jù)輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的每個(gè)數(shù)據(jù)單元所處的層次 ,在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次分別為它們畫(huà)上對(duì)應(yīng)的處理框。? 在導(dǎo)出程序結(jié)構(gòu)圖的過(guò)程中 ,由于改進(jìn)的 Jackson圖規(guī)定在構(gòu)成順序結(jié)構(gòu)的元素中不能有重復(fù)出現(xiàn)或選擇出現(xiàn)的元素 ,因此可能需要增加中間層次的

15、處理框? (4 列出所有操作和條件 (包括分支條件和循環(huán)結(jié)束條件,并且把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置。? (5 用偽碼表示程序程序復(fù)雜程度的定量度量:McCabe 方法、 Halstead方法第 7章實(shí)現(xiàn)通常把編碼和測(cè)試統(tǒng)稱(chēng)為實(shí)現(xiàn)。所謂編碼就是把軟件設(shè)計(jì)結(jié)果翻譯成用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的程序。測(cè)試的目的就是在軟件投入生產(chǎn)性運(yùn)行之前,盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤。單元測(cè)試、綜合測(cè)試軟件測(cè)試的目標(biāo) :(1 測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程 ;(2 好的測(cè)試方案是極可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試方案 ;(3 成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)了至今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試。測(cè)試方法 :? 黑盒測(cè)試 :

16、如果已經(jīng)知道了產(chǎn)品應(yīng)該具有的功能 ,可以通過(guò)測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)是否每個(gè)功能都能正常使用 ;? 白盒測(cè)試 :如果知道產(chǎn)品的內(nèi)部工作過(guò)程 ,可以通過(guò)測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品內(nèi)部動(dòng)作是否按照規(guī)格說(shuō)明書(shū)的規(guī)定正常進(jìn)行。測(cè)試步驟 :1 模塊測(cè)試、 2 子系統(tǒng)測(cè)試、 3. 系統(tǒng)測(cè)試4. 驗(yàn)收測(cè)試、5. 平行運(yùn)行集成測(cè)試 :1、自頂向下集成2、自底向上集成邏輯覆蓋 :1. 語(yǔ)句覆蓋2. 判定覆蓋3. 條件覆蓋4. 判定 /條件覆蓋5. 條件組合覆蓋6. 點(diǎn)覆蓋7. 邊覆蓋 8 . 路徑覆蓋控制結(jié)構(gòu)測(cè)試 :1. 基本路徑測(cè)試 :第一步 ,根據(jù)過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)果畫(huà)出相應(yīng)的流圖。第二步 ,計(jì)算流圖的環(huán)形復(fù)雜度。第三步 ,確定線性獨(dú)立路徑的基本集合。第四步 ,設(shè)計(jì)可強(qiáng)制執(zhí)行基本集合中每條路徑的測(cè)試用例。黑盒測(cè)試技術(shù):等價(jià)劃分、邊界值分析、錯(cuò)誤推測(cè)軟件可靠性 :基本概念、估算平