軟件工程方法學(3個要素)

1、第一章l 軟件工程方法學（3個要素） ：通常把軟件生命周期全過程中使用的一整套技術方法的集合稱為方法學，也稱范型。三要素：方法、工具和過程。l 軟件生命周期模型 瀑布模型：優(yōu)點：1.可強迫開發(fā)員采用規(guī)范的方法2.嚴格地規(guī)定了每個階段必須提交的文件3.要求每個階段交出的所有產(chǎn)品都必須經(jīng)過質(zhì)量保證小組的仔細驗證。 缺點：傳統(tǒng)的瀑布模型過于理想化，是由文檔驅(qū)動的。 快速原型模型：通過快速構(gòu)建起一個可在計算機上運行的原型系統(tǒng)，讓用戶試用原型并收集用戶反饋意見的方法，獲取用戶真正的需要。 增量模型：優(yōu)點：能在較短時間內(nèi)向用戶提交可完成部分工作的產(chǎn)品；逐步增加產(chǎn)品功能可以使用戶有較充實的時間學習和適應新產(chǎn)

2、品，從而減少一個全新的軟件可能給客戶組織帶來的沖擊。 螺旋模型：優(yōu)點：對可選方案和約束條件的強調(diào)有利于已有軟件的重用；減少了過多測試；維護只是螺旋模型中另一個周期。1-1 什么是軟件危機? 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嚴重問題。1-2 什么是軟件工程? 是指導計算機軟件開發(fā)和維護的一門工程學科。1-3 簡述結(jié)構(gòu)化范型和面向?qū)ο蠓缎偷囊c，并分析它們的優(yōu)缺點。目前使用得最廣泛的軟件工程方法學（2種）：1. 傳統(tǒng)方法學：也稱為生命周期方法學或結(jié)構(gòu)化范型。優(yōu)點：把軟件生命周期劃分成基干個階段，每個階段的任務相對獨立，而且比較簡單，便于不同人員分工協(xié)作，從而降低了整個軟件開發(fā)過程的

3、困難程度。缺點：當軟件規(guī)模龐大時，或者對軟件的需求是模糊的或會承受時間而變化的時候，開發(fā)出的軟件往往不成功；而且維護起來仍然很困難。2. 面向?qū)ο蠓椒▽W：優(yōu)點：降低了軟件產(chǎn)品的復雜性；提高了軟件的可理解性；簡化了軟件的開發(fā)和維護工作；促進了軟件重用。1-4 軟件生命周期劃分成哪些階段l 軟件生命周期（各階段）軟件生命周期由軟件定義、軟件開發(fā)和運行維護三個時期組成。1. 軟件定義時期劃分為三個階段：問題定義、可行性研究和需求分析2. 開發(fā)時期：總體設計、詳細設計、編碼和單元測試、綜合測試。3. 維護時期：主要任務是使軟件持久地滿足用戶的需要。1-5 什么是軟件過程?它與軟件工程方法學有何關系?l

4、 軟件過程：是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務的框架，它規(guī)定了完成各項任務的工作步驟l 軟件工程方法學：通常把在軟件生命周期全過程中使用的一整套技術方法的集合稱為方法學，也稱范型1-6 傳統(tǒng)“瀑布模型”的主要缺陷是什么？試說明改進的方法。 傳統(tǒng)的瀑布模型過于理想化了。增加“反饋環(huán)”第二章l 可行性研究的目的：就是用最小的代價在盡可能短的時間內(nèi)確定問題是否能夠解決。l 可行性研究的任務：1.進一步分析和澄清問題；2.導出系統(tǒng)的邏輯模型；3.從邏輯模型出發(fā)，提出若干種系統(tǒng)實現(xiàn)方案4.研究每種實現(xiàn)方案的可行性：l 技術上的可行性 使用現(xiàn)有的技術能實現(xiàn)這個系統(tǒng)嗎？ l 經(jīng)濟上的可行性 這個系統(tǒng)

5、的經(jīng)濟效益能超過它的開發(fā)成本嗎？ （投資與效益）l 操作可行性 系統(tǒng)的操作方式在這個用戶組織內(nèi)行得通嗎？ l 社會、政策允許的可行性5.為每個可行的解決方案制定一個粗略的實現(xiàn)進度6.對以后的行動方針提出建議方法：1.系統(tǒng)流程圖2.數(shù)據(jù)流圖：（DFD）是一種圖形化技術，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。數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲處理處理數(shù)據(jù)源點符號3.數(shù)據(jù)字典：是關于數(shù)據(jù)的信息的集合，也就是對數(shù)據(jù)流圖中飲食的所有元素的定義的集合。數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型。4.成本/效益分析5.數(shù)據(jù)流圖 定貨系統(tǒng)P32 習題2第2題P43（銀行儲蓄系統(tǒng)） 習題2第3題P43（機票預訂系統(tǒng)

6、） 習題2第4題P43（醫(yī)院監(jiān)護系統(tǒng)）日志數(shù)據(jù)要求生理信號生理信號危機病人信息產(chǎn)生警告信息3分析信號2處理事務1接受信號1病人警告信息護士病情報告日期時間定時生理信號日志數(shù)據(jù)更新日志6處理事務1定時取樣5時鐘生理信號D1患者安全范圍患者安全范圍D1患者日志產(chǎn)生病情報告7護士6.數(shù)據(jù)定義1、順序 2、選擇 | 3、重復 下限 上限 定貨系統(tǒng)P39 習題2第5題P442-1 應該從哪些方面研究目標系統(tǒng)的可行性?l 技術上的可行性 使用現(xiàn)有的技術能實現(xiàn)這個系統(tǒng)嗎？ l 經(jīng)濟上的可行性 這個系統(tǒng)的經(jīng)濟效益能超過它的開發(fā)成本嗎？ （投資與效益）l 操作可行性 系統(tǒng)的操作方式在這個用戶組織內(nèi)行得通嗎？ l

7、 社會、政策允許的可行性2-2 為方便儲戶，某銀行擬開發(fā)計算機儲蓄系統(tǒng)。儲戶填寫的存款單或取款單由業(yè)務員鍵入系統(tǒng)，如果是存款，系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址、存款類型、存款日期、利率等信息，并印出存款單給儲戶；如果是取款，系統(tǒng)計算利息并印出利息清單給儲戶。請畫出此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。儲戶取款單打印利息清單利息清單儲戶驗證密碼存款單打印存單銀行存單計算利息D1存款信息存款信息記錄存款信息存款信息存款信息存款信息利息值l 某航空公司擬開發(fā)一個機票預定系統(tǒng)。旅行社把預訂機票的旅客信息（姓名、性別等）輸入進該系統(tǒng)，系統(tǒng)為旅客安排航班，印出取票通知和賬單，旅客在飛機起飛的前一天憑取票通知和賬單交款取票，系統(tǒng)核對無

8、誤即印出機票給旅客。訂票信息取票通知旅行社旅客信息旅客打印處理旅客信息D1訂票信息安排航班處理事務1錄入信息旅客信息機票信息賬單機票旅客取票通知打印機票交款機票信息賬單/票款航班信息交款信息2-3 北京某高?？捎玫碾娫捥柎a由以下幾類：校內(nèi)電話號碼由4位數(shù)字組成，第一位數(shù)字不是零；校外電話又分為本市電話和外地電話兩類,撥校外電話先撥0，若是本地電話再接著撥8位數(shù)字（固話第一位不是0）或11位數(shù)字（移動電話第一位為1）；若是外地電話，則撥3位區(qū)碼再撥8位電話號碼（固話第一位不是0），或撥0再撥11位數(shù)字（移動電話第一位為1）。請用數(shù)據(jù)定義的方法，定義上述電話號碼。 電話號碼=校內(nèi)號碼|校外號碼校內(nèi)

9、號碼=非0數(shù)字+3數(shù)字3校外號碼=0+本地號碼|外地號碼本地號碼=固話號碼|手機號碼固話號碼=非0數(shù)字+7數(shù)字7手機號碼=1+10數(shù)字10外地號碼= 外地固話號碼|外地手機號碼外地固話號碼=3數(shù)字3+固話號碼外地手機號碼=0+手機號碼非0數(shù)字=1|2|3|4|5|6|7|8|9第三章l 需求分析的準則：1、必須并描述的信息域，根據(jù)這條準則應該建立數(shù)據(jù)模型。2、必須定義軟件應完成的功能，這條準則要求建立功能模型。3、必須描述作為外部事件結(jié)果的軟件行為，這條準則要求建立行為模型。4、必須對描述信息、功能和行為的模型進行分解，用層次的方式展示細節(jié)。l 需求分析的任務（P46）1、確定對系統(tǒng)的綜合要求

10、;2、分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求;3、導出系統(tǒng)的邏輯模型;4、修正系統(tǒng)開發(fā)計劃。l 方法 實體-聯(lián)系圖l 教學管理系統(tǒng)P54課程號課名學時學分學號姓名性別系年級教工號姓名性別職稱職務l 習題3第3題P63 （銀行儲蓄系統(tǒng)）數(shù)額類型到期日利率名稱地址姓名住址電話號碼儲戶儲蓄所身份證號碼電話號碼存取款密碼NMl 習題3第5題P63 （醫(yī)院監(jiān)護系統(tǒng)）時間脈搏體溫血壓姓名科室姓名住址電話號碼病人護士住院號工作證號監(jiān)護心電圖NM 數(shù)據(jù)流圖 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖l 電話系統(tǒng)P57l 習題3第6題P63 （復印機）卡紙do/警告缺紙do/警告復印do/復印閑置復印命令完成復印命令卡紙發(fā)現(xiàn)缺紙排除卡紙故障裝滿紙第五章l 總體設

11、計的任務劃分出組成系統(tǒng)的物理元素程序、文件、數(shù)據(jù)庫、人工過程和文檔等等設計軟件的結(jié)構(gòu)。也就是要確定系統(tǒng)中每個程序是由哪些模塊組成的，以及這些模塊相互間的關系。l 總體設計過程兩個階段1.系統(tǒng)設計階段，確定系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案；2.結(jié)構(gòu)設計階段，確定軟件結(jié)構(gòu)。l 總體設計過程9個步驟1設想供選擇的方案 2選取合理的方案 3推薦最佳方案 4功能分解 5設計軟件結(jié)構(gòu) 6 設計數(shù)據(jù)庫7制定測試計劃 8書寫文檔 9審查和審核l 低耦合（5種類型）1. 數(shù)據(jù)耦合：數(shù)據(jù)傳遞 2.控制耦合：控制信息傳遞 3.特征耦合：傳過多的信息給被調(diào)用模塊4.公共環(huán)境耦合：因全局變量，共享通信區(qū) 5.內(nèi)容耦合：諸如一個模塊訪

12、問另一個模塊內(nèi)部l 高內(nèi)聚（7種類型） 功能內(nèi)聚10分 順序內(nèi)聚9分通信內(nèi)聚7分 過程內(nèi)聚5分時間內(nèi)聚3分 邏輯內(nèi)聚1分 偶然內(nèi)聚0分l 面向數(shù)據(jù)流的設計方法P95 變換流l 數(shù)字儀表板系統(tǒng)P96l 患者監(jiān)護系統(tǒng)(參見習題2第4題) 事務流l 用戶命令交互子系統(tǒng)（DFD）密碼處理控制器現(xiàn)用/非現(xiàn)用系統(tǒng)系統(tǒng)設置控制器讀系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立配置文件顯示信息與狀態(tài)讀密碼用文件比較密碼密碼輸出控制器產(chǎn)生無效信息用戶執(zhí)行模塊讀用戶命令命令處理讀用戶命令密碼顯示信息系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)用戶命令讀系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置信息顯示信息和狀態(tài)命令分析處理讀密碼命令類型建立配置文件原配置數(shù)據(jù)激活/非活動系統(tǒng)與文件中密碼比較格式化配置數(shù)據(jù)檢驗

13、信息過程重試信息四位數(shù)字檢驗信息檢驗信息A/D信息配置數(shù)據(jù)格式化配置數(shù)據(jù)密碼命令開/關命令配置命令SC圖機票預訂系統(tǒng)(參見習題2第3題)第六章l 結(jié)構(gòu)程序設計概念P108 如果一個程序的代碼塊僅僅通過順序、選擇和循環(huán)這三種基本控制結(jié)構(gòu)進行連接，而且每個代碼塊只有一個入口和一個出口，則稱這個程序是結(jié)構(gòu)化的l 結(jié)構(gòu)程序設計3種概念類型P1091、 經(jīng)典的結(jié)構(gòu)程序設計只允許使用順序、IF-THEN-ELSE型分支和DO-WHILE型循環(huán)著三種基本控制結(jié)構(gòu)2、 擴展的結(jié)構(gòu)程序設計 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)3、 修正的結(jié)構(gòu)程序設計 還允許使用EXIT（或BREAK

14、）結(jié)構(gòu)方法1、人機界面設計2、過程設計的工具P1143、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計方法Jackson方法4、程序復雜程度的定量度量P127 McCabe方法根據(jù)程序控制流的復雜程度定量度量程序的復雜程度，這樣度量出的結(jié)果稱為程序的環(huán)形復雜度?？捎萌N方法之一來計算復雜性：1. 流圖中區(qū)域的數(shù)量對應于環(huán)形的復雜度 ；2. 流圖G的環(huán)形復雜度V（G）=EN+2，其中，E是流圖中邊的數(shù)量，N是流圖中節(jié)點的數(shù)量 ；3. 流圖G的環(huán)形復雜度V（G）=P+1，其中， P是流圖中判定節(jié)點的數(shù)量 Halstead方法l 程序流程圖P114 習題六第3題P131畫出下列偽程序的程序流程圖和盒圖STARTIF p THE

15、NWHILE q DO FEND DOELSEBLOCKGNEND BLOCKEND IFSTOPFTPQFGNl PAD（問題分析）圖l 判定表P117 行李托運費計算P118 講課課時津貼計算某校制定了教師的講課課時津貼標準。對于各種性質(zhì)的講座，無論教師是什么職稱，每課時津貼費一律是50元；而對于一般的授課，則根據(jù)教師的職稱來決定每課時津貼費：教授30元，副教授25元，講師20元，助教15元。 12345教授 TFFF副教授 FTFF講師 FFTF助教 FFFT講座TFFFF50×    3

16、0 ×   25  ×  20   × 15    ×l 判定樹P118 行李托運費計算P119 講課課時津貼計算lllll 過程設計語言（PDLJackson設計方法的步驟（5步）P122 實例P123 高考后將考生的基本情況文件（簡稱考生基本情況文件）和考生高考成績文件（簡稱考分文件）合并成一個新文件（簡稱考生新文件）?？忌厩闆r文件和考分文件都是由考生記錄組成的。為簡便起見，考生基本情況文

17、件中的考生記錄的內(nèi)容包括：準考證號、姓名、通訊地址?？挤治募械目忌涗浀膬?nèi)容包括：準考證號和各門考分。合并后的考生新文件自然也是由考生記錄組成，內(nèi)容包括：準考證號、姓名、通訊地址和各門考分。操作：（1）停止；（2）打開兩個輸入文件；（3）建立輸出文件。（4）從輸入文件中各讀一條記錄。（5）生成一條新記錄。（6）將新記錄寫入輸出文件。（7）關閉全部文件。條件：I（1）文件結(jié)束。 把操作和條件分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當位置 l 將程序流程圖映射為流圖P127312678459101112,364,58791011l 計算環(huán)形復雜度P127實例P128-129習題6第8題P1321: LOOP: DO

18、 WHILE Z>02: A=B+1 IF A>103: THEN X=A4: ELSE Y=Z5: END IF12345768109111213 IF Y<56: THEN PRINT X,Y7: ELSE IF Y=2 THEN GOTO LOOP8: ELSE C=3 END IF9: END IF G=H+R END DO10: IF F>011: THEN PRINT G12: ELSE PRINT R13: END IF STOP V(G)=6 第七章l 軟件測試的概念P140目的: （1）測試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤而執(zhí)行程序的過程；（2）好的測試方案是極

19、可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試方案；（3）成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。定義: 為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤而執(zhí)行程序的過程。測試絕不能證明程序是正確的l 測試方法P141 黑盒測試1把程序看作一個黑盒子，完全不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理過程2對程序接口進行測試，檢查程序功能是否能按規(guī)格說明書的規(guī)定正常使用；程序是否能適當?shù)亟邮茌斎霐?shù)據(jù)并產(chǎn)生正確的輸出信息；程序運行過程中能否保持外部信息的完整性 白盒測試1把程序堪稱裝在一個透明的白盒子里，測試者完全知道程序的結(jié)構(gòu)處理算法2按照程序內(nèi)部的邏輯測試程序，檢測程序中的主要執(zhí)行通路是否都能按預定要求正確工作l 測試步驟P141 單元測試

20、：（模塊測試）發(fā)現(xiàn)的往往是編碼和詳細設計的錯誤 集成測試：著重測試模塊的接口 系統(tǒng)測試：發(fā)現(xiàn)的往往是軟件設計中的錯誤，也可能發(fā)現(xiàn)需要說明中的錯誤 驗收測試：（確認測試）往往發(fā)現(xiàn)需求說明書中的錯誤白盒測試l 邏輯覆蓋 邏輯覆蓋類型邏輯覆蓋是以程序的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)為基礎的測試用例設計技術，屬于白盒測試。它要求測試人員十分清楚程序的邏輯結(jié)構(gòu)，考慮的是測試用例對程序內(nèi)部邏輯覆蓋的程度。從覆蓋源程序語句的詳盡程度分析，大致有以下一些不同程度的覆蓋標準：1語句覆蓋2判定覆蓋 3條件覆蓋 4判定條件覆蓋 5條件組合覆蓋 實例P153 習題7第4題第（3）小題P174l 控制結(jié)構(gòu)測試 基本路徑測試P156測試用

21、例：執(zhí)行路徑1（兩個判定表達式之值全為真）輸入:A=1, B=1, C=2, D=2（任意） 預期輸出：X=2, Y=0 執(zhí)行路徑2（兩個判定表達式之值為假、真）輸入: A=0, B=1（任意), C=2, D=0（任意) 預期輸出：X=-1, Y=2 執(zhí)行路徑3（兩個判定表達式之值為假、真）輸入: A=1, B=0, C=2, D=0（任意) 預期輸出：X=1, Y=2執(zhí)行路徑4（兩個判定表達式之值全為真）輸入: A=1, B=1, C=0, D=-1 預期輸出：X=2, Y=1 執(zhí)行路徑5（兩個判定表達式之值為真、假） 輸入: A=1, B=1, C=0, D=2 預期輸出：X=2, Y=2 路徑1：1-2-3-4-6-7-9-11-