全國(guó)二級(jí)c語(yǔ)言考試考試公共基礎(chǔ)知識(shí)第3章軟件工程基礎(chǔ)

1、【考點(diǎn)精講】考點(diǎn) 1 軟件工程基本概念1軟件定義與軟件特點(diǎn)軟件指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，包括程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的完整集合。 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(jì)語(yǔ)言描述的、適合計(jì)算機(jī)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)。文檔是與程序的開發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料。 可見，軟件由兩部分組成：（1）機(jī)器可執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)；（2）機(jī)器不可執(zhí)行的，與軟件開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)、使用等有關(guān)的文檔。 根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)的不同，軟件可分應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件和支撐軟件（或工具軟件）。名稱 描述 為解決特定領(lǐng)域的應(yīng)用而開發(fā)的軟件應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件 計(jì)算機(jī)管理自身資源，提高計(jì)算機(jī)

2、使用效率并為計(jì)算機(jī)用戶提供各種服務(wù)的軟件支撐軟件（或工具軟件）2軟件工程支撐軟件是介于兩者之間，協(xié)助用戶開發(fā)軟件的工具性軟件為了擺脫軟件危機(jī)，提出了軟件工程的概念。軟件工程學(xué)是研究軟件開發(fā)和維護(hù)的普遍原理與技術(shù)的一門工程學(xué)科。所謂軟件工程是指，采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法指導(dǎo)軟件的開發(fā)與維護(hù)。軟件工程學(xué) 的主要研究對(duì)象包括軟件開發(fā)與維護(hù)的技術(shù)、方法、工具和管理等方面。軟件工程包括 3 個(gè)要素：方法、工具和過程。名稱 描述方法是完成軟件工程項(xiàng)目的技術(shù)手段方法工具 工具支持軟件的開發(fā)、管理、文檔生成過程支持軟件開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)的控制、管理過程考點(diǎn) 2 軟件生命周期【考點(diǎn)精講】1軟件生命周期概念軟

3、件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用維護(hù)到停止使用退役的過程稱為軟件 生命周期。一般包括可行性分析研究與需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試、 交付使用以及維護(hù)等活動(dòng)，如圖 3 1 所示。軟件生命周期分為 3個(gè)時(shí)期共8個(gè)階段，3個(gè)階段;(1) 軟件定義期：包括問題定義、可行性研究和需求分析(2) 軟件開發(fā)期：包括概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試4個(gè)階段;(3) 運(yùn)行維護(hù)期：即運(yùn)行維護(hù)階段。軟件生命周期各個(gè)階段的活動(dòng)可以有重復(fù)，執(zhí)行時(shí)也可以有迭代，如圖3-1所 圖3-1軟件生命周期示。2軟件生命周期各階段的1主要任務(wù)，階段的主要任務(wù)是:任務(wù)描述問題定義確定要求解決的問題是什么可行性研究與計(jì)劃制疋決疋該問題是否存在一個(gè)可

4、行的解決辦法，指疋完成開發(fā)任務(wù)的實(shí)施計(jì)劃對(duì)待開發(fā)軟件提出需求進(jìn)行分析并給出詳細(xì)定義。編寫軟件規(guī)格說明書及初步的用需求分析戶手冊(cè)，提交評(píng)審?fù)ǖ鮼V分為概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，給出軟件的結(jié)構(gòu)、模塊的劃分、功能的 分配以及處理流程。這階段提交評(píng)宙的文檔有概要設(shè)計(jì)說明書、詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書和測(cè)試計(jì)劃初稿軟件設(shè)計(jì)在軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上編寫程序。這階段完成的文檔有用戶手冊(cè)、操作手冊(cè)等面向用戶的文檔，以及為下一步作準(zhǔn)備而編寫的單元測(cè)試計(jì)劃在設(shè)計(jì)測(cè)試用例的基礎(chǔ)上，檢驗(yàn)軟件的各個(gè)組成部分。編寫測(cè)試分析報(bào)告(件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接口、過程軟件測(cè)試運(yùn)行維護(hù)【考點(diǎn)精講】考點(diǎn)3軟件設(shè)計(jì)基本概念軟件實(shí)現(xiàn)將已交付的軟件投入運(yùn)行，同時(shí)不

5、斷的維護(hù)，進(jìn)行必要而且可行的擴(kuò)充和刪改從技術(shù)觀點(diǎn)上看，軟件設(shè)計(jì)包扌(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定義軟件系統(tǒng)各(2)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)將分析時(shí)創(chuàng)建的模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義;(3) 接口設(shè)計(jì)是描述軟件內(nèi)部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)之間以及軟件與人之間如何通信;(4) 過程設(shè)計(jì)則是把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換為軟件的過程性描述。從工程管理角度來看，軟件設(shè)計(jì)分兩步完成：概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。(1) 概要設(shè)計(jì)將軟件需求轉(zhuǎn)化為軟件體系結(jié)構(gòu)、確定系統(tǒng)級(jí)接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫(kù)模式；(2) 詳細(xì)設(shè)計(jì)確立每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用適當(dāng)方法表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。【考點(diǎn)精講】考點(diǎn) 4 軟件設(shè)計(jì)的基本原理1軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循的基本原理和與軟件設(shè)

6、計(jì)有關(guān)的概念(1) 抽象：軟件設(shè)計(jì)中考慮模塊化解決方案時(shí)，可以定岀多個(gè)抽象級(jí)別。抽象的層次從概要設(shè)計(jì)到詳細(xì) 設(shè)計(jì)逐步降低。(2) 模塊化：模塊是指把一個(gè)待開發(fā)的軟件分解成若干小的簡(jiǎn)單的部分。模塊化是指解決一個(gè)復(fù)雜問題 時(shí)自頂向下逐層把軟件系統(tǒng)劃分成若干模塊的過程。(3) 信息隱蔽：信息隱蔽是指在一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息(過程或數(shù)據(jù))，對(duì)于不需要這些信息的其他模 塊來說是不能訪問的。(4) 模塊獨(dú)立性：模塊獨(dú)立性是指每個(gè)模塊只完成系統(tǒng)要求的獨(dú)立的子功能，并且與其他模塊的聯(lián)系最少且接口簡(jiǎn)單。模塊的獨(dú)立程度是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)好壞的重要度量標(biāo)準(zhǔn)。衡量軟件的模塊獨(dú)立性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)聚性是信

7、息隱蔽和局部化概念的自然擴(kuò)展。一個(gè)模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng)則該模塊的模 塊獨(dú)立性越強(qiáng)。一個(gè)模塊與其他模塊的耦合性越強(qiáng)則該模塊的模塊獨(dú)立性越弱。2、衡量軟件模塊獨(dú)立性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)聚性是度量一個(gè)模塊功能強(qiáng)度的一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。內(nèi)聚是從功能角度來衡量模塊的聯(lián)系，它描述的是模塊內(nèi)的功能聯(lián)系。內(nèi)聚有如下種類，它們之間的內(nèi)聚度由弱到強(qiáng)排列：偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、過 程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、功能內(nèi)聚。耦合性是模塊之間互相連接的緊密程度的度量。耦合性取決于各個(gè)模塊之間接口的復(fù)雜度、調(diào)用方式以及哪些信息通過接口。耦合可以分為下列幾種，它們之間的耦合度由高到低排列：內(nèi)容耦合、公共耦合、夕

8、卜 部耦合、控制耦合、標(biāo)記耦合、數(shù)據(jù)耦合、非直接耦合。在程序結(jié)構(gòu)中，各模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng)，則耦合性越弱。一般較優(yōu)秀的軟件設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量做到高內(nèi)聚，低耦合，即減弱模塊之間的耦合性和提高模塊內(nèi)的內(nèi)聚性，有利于提高模塊的獨(dú)立性?！究键c(diǎn)精講】結(jié)構(gòu)化分析方法就是使用數(shù)據(jù)流圖(考點(diǎn)5結(jié)構(gòu)化分析方法1結(jié)構(gòu)化分析方法的定義、結(jié)DFD2、結(jié)構(gòu)化分析方法常用工建立一種新的、稱為結(jié)構(gòu)化規(guī)格說明結(jié)構(gòu)化分析方法的實(shí)質(zhì)是著眼于數(shù)典為主要工具，建立系統(tǒng)的邏輯模型判疋樹的工具，來1流頂向下、對(duì)系纟臺(tái)匕進(jìn)行層分解、字逐字典(1)數(shù)據(jù)流圖(DFD )數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)邏輯模型的圖形表示，即使不是專業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員也容易理解它，因此它是

9、分析員 與用戶之間極好的通信工具。(2)數(shù)據(jù)字典(DD )數(shù)據(jù)字典是對(duì)數(shù)據(jù)流圖中所有元素的定義的集合，是結(jié)構(gòu)化分析的核心。數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型，沒有數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖就不嚴(yán)格，若沒有數(shù)據(jù)流圖，數(shù)據(jù)字典也難于發(fā)揮作用。數(shù)據(jù)字典中有4種類型的條目：數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和加工。(3) 判定表有些加工的邏輯用語(yǔ)言形式不容易表達(dá)清楚，而用表的形式則一目了然。如果一個(gè)加工邏輯有多個(gè)條件、多個(gè)操作，并且在不同的條件組合下執(zhí)行不同的操作，那么可以使用判定表來描述。(4) 判定樹判定樹和判定表沒有本質(zhì)的區(qū)別，可以用判定表表示的加工邏輯都能用判定樹表示。3、軟件需求規(guī)格說明書軟件需求規(guī)格說明

10、書是需求分析階段的最后成果，是軟件開發(fā)的重要文檔之一。它的特點(diǎn)是具有正確性、無歧義性、完整性、可驗(yàn)證性、一致性、可理解性、可修改性和可追蹤性?？键c(diǎn)6軟件測(cè)試的目的和準(zhǔn)則【考點(diǎn)精講】1軟件測(cè)試的目的Grenford.J.Myers給出了軟件測(cè)試的目的：(1) 測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。(2) 好的測(cè)試用例(test case能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。(3) 一次成功的測(cè)試是能發(fā)現(xiàn)至今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。測(cè)試的目的是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，但是，暴露錯(cuò)誤并不是軟件測(cè)試的最終目的，測(cè)試的根本目的是盡可2軟件測(cè)試的準(zhǔn)則(1)(2)(3)(4)(5)所有測(cè)試都應(yīng)追溯到用戶在測(cè)試之前制定測(cè)

11、試計(jì)劃 充分注意測(cè)試中的群集現(xiàn)象避免由程序的編寫者測(cè)試自己的程序 不可能進(jìn)行窮舉測(cè)試能多地發(fā)現(xiàn)并排除軟件中隱藏的錯(cuò)誤根據(jù)上述軟件測(cè)試的目的，為勺測(cè)試測(cè)試?yán)斫?，并正確運(yùn)用以下軟件測(cè)試的基嚴(yán)格執(zhí)行(6)妥善保存測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例、岀錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終分析報(bào)告，為維護(hù)提供方便?？键c(diǎn)7軟件測(cè)試的方法和實(shí)施【考點(diǎn)精講】1軟件測(cè)試方法軟件測(cè)試具有多種方法，依據(jù)軟件是否需要被執(zhí)行，可以分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試方法。如果依照功能 劃分，可以分為白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試方法。1靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試(1) 靜態(tài)測(cè)試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量等。其中代碼檢查分為代碼審查、代碼走查、桌面檢查、靜態(tài)分析等具體形式。(2)

12、 動(dòng)態(tài)測(cè)試靜態(tài)測(cè)試不實(shí)際運(yùn)行軟件，主要通過人工進(jìn)行分析。動(dòng)態(tài)測(cè)試就是通常所說的上機(jī)測(cè)試，是通過運(yùn)行軟 件來檢驗(yàn)軟件中的動(dòng)態(tài)行為和運(yùn)行結(jié)果的正確性。動(dòng)態(tài)測(cè)試的關(guān)鍵是使用設(shè)計(jì)高效、合理的測(cè)試用例。測(cè)試用例就是為測(cè)試設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，由測(cè)試輸入數(shù)據(jù) 和預(yù)期的輸出結(jié)果兩部份組成。測(cè)試用例的設(shè)計(jì)方法一般分為兩類：黑盒測(cè)試方法和白盒測(cè)試方法。2.黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試(1) 白盒測(cè)試白盒測(cè)試是把程序看成裝在一只透明的白盒子里，測(cè)試者完全了解程序的結(jié)構(gòu)和處理過程。它根據(jù)程序 的內(nèi)部邏輯來設(shè)計(jì)測(cè)試用例，檢查程序中的邏輯通路是否都按預(yù)定的要求正確地工作。(2) 黑盒測(cè)試黑盒測(cè)試是把程序看成一只黑盒子，測(cè)試者完全不了解，或

13、不考慮程序的結(jié)構(gòu)和處理過程。它根據(jù)規(guī)格 說明書的功能來設(shè)計(jì)測(cè)試用例，檢查程序的功能是否符合規(guī)格說明的要求。2、軟件測(cè)試的實(shí)施用靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)測(cè)試。集成測(cè)試所設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：軟件單元 成測(cè)試時(shí)將模塊組裝成程序，通常采用兩試等。集成測(cè)試.是測(cè)試和組裝軟I確認(rèn)測(cè)試.的任務(wù)是驗(yàn)證軟了需求黑盒測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證被系統(tǒng)測(cè)試.是通過測(cè)試確認(rèn)撐軟系統(tǒng)的，在實(shí)系統(tǒng)測(cè)試的具體實(shí)施一般包括：功能測(cè)試、性能測(cè)試、操作測(cè)試、配置測(cè)試、夕卜部接口測(cè)試、安全性測(cè)包括軟件配置是否完全、正確。確認(rèn)測(cè)試 測(cè)軟件是否滿足需求規(guī)格說明確認(rèn)的軟件測(cè)試過程分 4個(gè)步驟，即單元測(cè)試、集成測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試。單元測(cè)試.是對(duì)軟件設(shè)計(jì)的最小單位模塊(程序單元)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)測(cè)試。單元測(cè)試的技術(shù)可以件、數(shù)據(jù)和人員等其他系統(tǒng)元素組合在 試和確認(rèn)測(cè)試?？偤托阅?討牛和非法卜元素,境下對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)求,考點(diǎn)8程序的調(diào)試【考點(diǎn)精講】在對(duì)程序進(jìn)行了成功的測(cè)試之后將進(jìn)入程序調(diào)試(通常稱Debug，即排錯(cuò))。程序的調(diào)試任務(wù)是診斷和改正程序中的錯(cuò)誤。調(diào)試主要在開發(fā)階段進(jìn)行。程序調(diào)試活動(dòng)由兩部分組成，一是根據(jù)錯(cuò)誤的跡象確定程序中錯(cuò)誤的確切性質(zhì)、原因和位置;二是對(duì)程序