軟件工程概念

1、軟件工程概念第一章：軟件定義1. 軟件（ Software ）：計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括 程序（ Program ） ，數(shù)據(jù)（ Data ）及其相關(guān) 文檔 （ Document ）的完整集合。2. 軟件的特征 ：邏輯復(fù)雜，開發(fā)復(fù)雜，成本高，風(fēng)險大，維護困難。3. 按軟件功能分類 ：系統(tǒng)軟件，支撐軟件，應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件 ：操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，設(shè)備驅(qū)動程序，通信處理程序等 。支撐軟件 ：文本編輯程序，文件格式化程序，程序庫系統(tǒng)等應(yīng)用軟件 ：商業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件， 工程與科學(xué)計算軟件， 計算機輔助設(shè)計制造軟件， 系統(tǒng)仿 真軟件，智能嵌入軟件，醫(yī)療、制藥軟件，事務(wù)管理、辦公自

2、動化軟件。按軟件規(guī)模分類：微型，小型，中型，大型，甚大型，極大型。 按軟件工作式分：實時處理軟件，分時軟件，交互式軟件，批處理軟件4. 軟件危機 ： 是指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇到的一系列重問題5. 軟件危機主要是兩個問題 ：1.如開發(fā)軟件，以滿足對軟件的日益增長的需求？2. 如維護數(shù)量不斷膨脹的已有軟件？5. 軟件危機的表現(xiàn) ：1.成本高，開發(fā)成本估計不準確2.軟件質(zhì)量不高、可靠性差 3. 進度難以控制 4. 維護非常困難 5. 用戶不滿意 6. 由于軟件質(zhì)量問題導(dǎo)致失敗的軟件項目非常多。6. 產(chǎn)生軟件危機的原因 ： 1.與軟件本身的特點有關(guān) 2. 與軟件開發(fā)與維護的法不正確有關(guān)

3、. 軟件工程學(xué)的目的 ：以較低的成本研制具有較高質(zhì)量的軟件 軟件工程技術(shù)的兩個明顯特點： 1.強調(diào)規(guī)化 2. 強調(diào)文檔化軟件工程的基本原理 （7 條） ： 1.用分階段的生命期計劃格管理2.堅持進行階段評審 3.實格的產(chǎn)品控制 4. 采用現(xiàn)代程序設(shè)計技術(shù) 5.結(jié)果應(yīng)能清楚地審查 6. 開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精 7. 承認不斷改進軟件工程實踐的必要性8. 軟件工程法學(xué)包含 3 個要素： 法、工具和過程9. 軟件生命期： 軟件定義（問題定義，可行性研究，需求分析） ，軟件開發(fā)（ 總體設(shè)計，詳 細設(shè)計，編碼和單元測試，集成測試） ，運行維護 （ 持久滿足用戶需求）10. 軟件過程模型：瀑布模型，快速

4、原型模型，增量模型，螺旋模型，噴泉模型。11軟件過程模型RUP :初始階段，細化階段，構(gòu)造階段，移交階段第二章：可行性研究的任務(wù)1. 可行性研究的五個案 :技術(shù)可行性，經(jīng)濟可行性，操作可行性，法律可行性，社會效益2. 可行性研究過程: 1.復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模與目標(biāo)、 2.研究目前的系統(tǒng)、 3. 導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯 模型、 4. 進一步定義問題、 5. 導(dǎo)出和評價供選擇的解法、 6. 推薦行動針、 7. 草擬開發(fā)計 劃、 8.書寫文檔提交審查3. 系統(tǒng)流程圖 :用來描述物理系統(tǒng)的工具。4. 系統(tǒng)流程圖表達 :是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各部件之間流動的情況， 而不是對數(shù)據(jù)進行加工處理的控 制過程。即：系統(tǒng)流程圖工程

5、序流程圖。5. 系統(tǒng)流程圖的基本思想 :用圖形符號以黑盒子形式描繪組成系統(tǒng)的每個部件6. 系統(tǒng)流程圖元素： 處理，輸入輸出，連接，換頁連接，數(shù)據(jù)流。7. 數(shù)據(jù)流圖 ： 用來描述邏輯系統(tǒng)的工具。數(shù)據(jù)流圖 （DFD） 是一種圖形化技術(shù)， 它描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動到輸出的過程中所經(jīng)受 的變換，即數(shù)據(jù)流圖描繪數(shù)據(jù)在軟件中流動和被處理的邏輯過程。8. 數(shù)據(jù)流圖四種基本符號 ：數(shù)據(jù)加工 /處理 / 變換，數(shù)據(jù)源點或終點 （外部實體），數(shù)據(jù)存儲， 數(shù)據(jù)流。9. 數(shù)據(jù)字典的組成 ：數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流分量（數(shù)據(jù)元素） ，數(shù)據(jù)存儲，處理。10. 數(shù)據(jù)元素 ： 順序，選擇，重復(fù)，可選。第三章：需求分析1. 需求分析

6、： 軟件定義時期的最后一個階段，2. 需求分析的基本任務(wù)： 不是確定系統(tǒng)怎樣完成它的工作， 而是確定系統(tǒng)必須完成哪些工作， 也就是對目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準確、清晰、具體的要求 。3. 軟件需求的組成： 業(yè)務(wù)需求， 用戶需求，系統(tǒng)需求。4. 需求分析法：面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化分析法（SA），面向?qū)ο蟮姆治龇?（00A）等5. 邏輯模型：數(shù)據(jù)流圖（DFD），數(shù)據(jù)字典（DD），實體-關(guān)系圖（ERD），狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（STD）6. 物理模型：系統(tǒng)流程圖，7. 需求分析的基本思想 :“自頂向下，逐步求精” ，抽象和分解8. 需求分析 ;功能模型數(shù)據(jù)流圖，數(shù)據(jù)模型實體 -關(guān)系圖，行為模型狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖9. 實體 -關(guān)系

7、圖 （ERD） ：描述數(shù)據(jù)對象及數(shù)據(jù)對象之間的關(guān)系10. 數(shù)據(jù)流圖（DFD）:描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中如被傳送或變換，以及描述如對數(shù)據(jù)流進行變換的功能（子功能）11狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（STD）:描述系統(tǒng)對外部事件如響應(yīng)，如動作模型的核心是數(shù)據(jù)字典12. 實體-聯(lián)系圖（ER）組成：數(shù)據(jù)對象（實體）、數(shù)據(jù)對象的屬性及數(shù)據(jù)對象彼此間相互連接 的關(guān)系。聯(lián)系：一對一聯(lián)系，一對多聯(lián)系，多對多聯(lián)系。通常用矩形框代表實體； 用連接相關(guān)實體的菱形框表示關(guān)系； 用橢圓形或圓角矩形表示實體 （或關(guān)系 ）的屬性；并用直線把實體 （或關(guān)系 ）與其屬性連接起來。13. 數(shù)據(jù)規(guī)化目的是： 1.消除數(shù)據(jù)冗余，即消除表格中數(shù)據(jù)的重復(fù)； 2.消

8、除多義性，使關(guān)系中 的屬性含義清楚、單一； 3.使關(guān)系的“概念”單一化，讓每個數(shù)據(jù)項只是一個簡單的數(shù)或字 符串，而不是一個組項或重復(fù)組； 4. 便操作。使數(shù)據(jù)的插入、刪除與修改操作可行并便； 5. 使關(guān)系模式更靈活，易于實現(xiàn)接近自然語言的查詢式。14. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 （簡稱為狀態(tài)圖 ）：通過描繪系統(tǒng)的狀態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件，來表示 系統(tǒng)的行為。此外，狀態(tài)圖還指明了作為特定事件的結(jié)果，系統(tǒng)將做哪些動作（例如，處理數(shù)據(jù)）。15. 狀態(tài)：初態(tài)：一個，終態(tài)：0 或多個，中間狀態(tài)16. 驗證軟件需求：一致性，完整性，現(xiàn)實性，有效性。第五章：總體設(shè)計1. 總體設(shè)計（概要設(shè)計） ：將軟件需求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)

9、構(gòu)和軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括三個步驟：模式設(shè)計，子模式設(shè)計，存儲模式設(shè)計。3. 軟件設(shè)計原理：模塊化，抽象，逐步求精，信息隱藏與信息局部化，模塊獨立4. 模塊 ：是由邊界元素限定的相鄰程序元素 （例如，數(shù)據(jù)說明，可執(zhí)行的語句 ）的序列，而且 有一個總體標(biāo)識符代表它。 C、 C+ 和 Java 語言中的 . 對過程、函數(shù)、子程序和宏等面 向?qū)ο蠓▽W(xué)中的對象是模塊，對象的法也是模塊模塊化是好的軟件設(shè)計的一個基本準則5 .模塊獨立的含義 ：模塊完成獨立的功能， 符合信息隱藏和信息局部化原則，模塊間關(guān)連和 依賴程度盡量小。6. 獨立性的度量：耦合、聚。7. 耦合是對一個軟件結(jié)構(gòu)不同模塊之間互

10、連程度的度量。8. 耦合的強弱取決于模塊間接口的復(fù)雜程度，進入或訪問一個模塊的點以及通過接口的數(shù)據(jù)9. 模塊間的耦合程度強烈影響系統(tǒng)的可理解性、可測試性、可靠性和可維護性。 耦合性越高，模塊獨立性越弱10. 耦合強度依賴的因素： 一模塊對另一模塊的引用 一模塊向另一模塊傳遞的數(shù)據(jù)量 一模塊施加到另一模塊的控制的數(shù)量 模塊間接口的復(fù)雜程度11. 耦合性由強到弱排列為：容耦合，公共耦合，特征耦合，控制耦合，數(shù)據(jù)耦合。12. 原則：盡量使用數(shù)據(jù)耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的圍，完全不用容耦合。13. 聚 （Cohesion） ：標(biāo)志一個模塊各元素彼此結(jié)合的緊密程度。14. 聚有七種， 由弱到強分

11、別為： 偶然聚 -邏輯聚 -時間聚 -過程聚 -通信聚-順序聚 - 功能聚。15. 深度 = 分層的層數(shù)。過大表示分工過細。16. 寬度 = 同一層上模塊數(shù)的最大值。過大表示系統(tǒng)復(fù)雜度大。17. 扇出 = 一個模塊直接調(diào)用 / 控制的模塊數(shù)。18. 扇入 = 直接調(diào)用該模塊的模塊數(shù)。19 控制域：這個模塊本身以及所有直接或間接從屬于它的模塊的集合。20. 作用域：受該模塊中的一個判定所影響的所有模塊的集合。 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計法：變換流，事務(wù)流。第六章：詳細設(shè)計1. 詳細設(shè)計： 描述系統(tǒng)的每個程序，包括每個模塊和子程序名稱、標(biāo)識符、層次結(jié)構(gòu)系2. 對程序的功能、性能、輸入、輸出、算法、流程、接口

12、等進行描述3. 程序控制結(jié)構(gòu)：順序、選擇，循環(huán)，（多分支， DO While ,DO Until） 五種基本控制結(jié)構(gòu)。4. 程序流程圖又稱為程序框圖：是對一個模塊的部執(zhí)行過程用圖形來描述。5. 盒圖 :只能從上邊進入，從下邊走出，沒有其他的入口和出口，6. 盒圖的基本符號：順序，選擇型（lf-then-else）,多分支選擇型（CASE型）,DO-WHILE 循環(huán) （先測試循環(huán) ）, DO-UNTIL 循環(huán)（后測試循環(huán) ）. 調(diào)用子程序 .7. PAD圖:PAD圖中豎線的總條數(shù)就是程序中的層次數(shù)8. PAD圖基本符號：順序選擇循環(huán),Case分支，語句標(biāo)號，定義9. 判定表 :左上部列出所有的

13、條件 ,左下部是所有可能的 操作,右上部是各種條件的 組合矩 陣,右下部是每種條件組合對應(yīng)的 動作第七章：軟件實現(xiàn)1. 實現(xiàn)：編碼和測試2 編碼：把軟件設(shè)計結(jié)果翻譯成用某種程序設(shè)計語言書寫的程序3. 程序設(shè)計語言：機器語言，匯編語言，高級語言4. 程序部的文檔包括：恰當(dāng)?shù)臉?biāo)識符，適當(dāng)?shù)淖⑨?，程序的視覺組織。5. 符號名即標(biāo)識符 ;包括模塊名、變量名、常量名、標(biāo)號名、子程序名、數(shù)據(jù)區(qū)名以及緩 沖區(qū)名等。6. 程序的注釋 :程序員與日后的程序讀者之間通信的重要手段7. 注釋分為序言性注釋和功能性注釋 .8. 軟件測試是保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，是對軟件規(guī)格說明、設(shè)計和編碼的最后復(fù)審， 其工件量約占總

14、工作量 40% 以上（對于人命關(guān)天的情況，測試相當(dāng)于其它部分總成本 的 3 5 倍）。8.軟件測試法 :靜態(tài)測試法 ,動態(tài)測試法9. 靜態(tài)測試法 :人工測試法 ,計算機輔助靜態(tài)分析法10. 動態(tài)測試法 :白盒測試法 ,黑盒測試法 .11. 黑盒測試法又稱功能測試 :把程序看作一個黑盒子，完全不考慮程序的部結(jié)構(gòu) 和處理過程12. 白盒測試法又稱為結(jié)構(gòu)測試：把程序看成裝在一個透明的白盒子，測試者完 全知道程序的結(jié)構(gòu)和處理算法13. 軟件測試步驟： 1.模塊測試又稱（單元測試） ， 2. 子系統(tǒng)測試， 3. 系統(tǒng)測試稱 為集成測試， 4.驗收測試也稱為確認測試， 5. 平行運行14. 單元測試主要使

15、用白盒測試技術(shù)。15. 單元測試重點：模塊接口，局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，重要的執(zhí)行通路，出錯處理通路，邊界條件。16. 集成測試法： 非漸增式測試法，漸增式測試法17. 漸增式測試策略： 可使用深度優(yōu)先的策略，或?qū)挾葍?yōu)先的策略18. 回歸測試：是指重新執(zhí)行已經(jīng)做過的測試的某個子集，以保證修改變化沒有帶來非 預(yù)期的副作用。19. 白盒測試技術(shù)： 邏輯覆蓋20. 邏輯覆蓋是以程序部的邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的設(shè)計測試用例的技術(shù)。21. 邏輯覆蓋： 語句覆蓋， 判定覆蓋 ，條件覆蓋，判定條件覆蓋， 條件組合覆蓋，21. 路徑覆蓋，點覆蓋 = 語句覆蓋，邊覆蓋 = 判定覆蓋，路徑覆蓋 與條件組合覆蓋。22. 語句覆蓋：

16、每條語句至少執(zhí)行一次23. 判定覆蓋 ：每一判定的每個分支至少執(zhí)行一次24. 條件覆蓋： 每一判定中的每個條件，分別按“真” 、“假”至少各執(zhí)行一次25. 判定條件覆蓋： 同時滿足判定覆蓋和條件覆蓋的要求26. 條件組合覆蓋： 求出判定中所有條件的各種可能組合值，每一可能的條件組合至少 執(zhí)行一次。27. 路徑覆蓋： 每條可能的路徑都至少執(zhí)行一次，若圖中有環(huán)，則每個環(huán)至少經(jīng)過一次28. 黑盒測試著重測試軟件功能。29. 黑盒測試技術(shù)： 等價類劃分，邊界值分析法，錯誤推測法30. 等價類：有 效等價類和無效等價類31. 邊界值分析法， 應(yīng)該選取剛好等于、稍小于和稍大于等價類邊界值的數(shù)據(jù)作為測試 數(shù)

17、據(jù)32. 調(diào)試途徑調(diào)試策略： 蠻干法，回溯法，原因排除法 -33. 原因排除法-包括：對分查找法、歸納法、演繹法34. 軟件可靠性：可靠性，可用性，正確性35可靠性和可用性的區(qū)別是：可靠性是在0到t時間間隔，系統(tǒng)沒有失效的概率。而可用性是在t時刻，系統(tǒng)正常運行的概率。第九章：軟件維護1軟件維護的定義：在軟件已經(jīng)交付使用之后，為了改正錯誤或滿足新的需要而修改軟 件的過程。2. 軟件維護的原因：在運行中發(fā)現(xiàn)軟件錯誤和設(shè)計缺陷，這些錯誤和缺陷在測試階段未 能發(fā)現(xiàn)。3. 軟件維護的類型：改正性維護，適應(yīng)性維護，完善性維護，預(yù)防性維護4. 軟件維護的容：程序維護，數(shù)據(jù)維護，硬件維護5. 軟件維護的特點：結(jié)構(gòu)化維護與非結(jié)構(gòu)化，維護的代價分（有形代價和無形代價），維護的問題。6. 軟件維護過程：建立維護組織，維護報告，維護的事件流，保存維護記錄，評價維護 活動，7. 軟件的可維護性：1決定軟件可維護性的因素（可理解性，可測試性，可修改性，可移植性， 可重用性）2.文檔 影響可維護性的決定因素，比代碼更重要。3.復(fù)審2、某銀行計算機儲蓄系統(tǒng)