軟件工程基礎(chǔ)知識點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)課程

1、軟件工程基礎(chǔ)部分知識點(diǎn)總結(jié)知識點(diǎn)一 軟件工程的基本概念1、軟件定義 ：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，是包括程序、數(shù)據(jù)以及相關(guān)文檔 的完整集合。1）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)語言描述的、適合計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令（語句）序列。2）數(shù)據(jù)是使程序能夠正常操作信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3）文檔是與程序開發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料。國標(biāo)（GB）計(jì)算機(jī)軟件的定義：與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序、規(guī)程、規(guī)則以及可能有的文件、文檔及數(shù)據(jù)。2、軟件特點(diǎn) ：1）軟件是一種邏輯實(shí)體，而不是物理實(shí)體，具有抽象性 ,是計(jì)算機(jī)的無形部分；2）軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制作過程；3）軟件在運(yùn)行

2、、使用期間不存在磨損、老化問題；4）軟件的開發(fā)、運(yùn)行對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有依賴性，受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制，這導(dǎo)致了軟件移植的問題；5）軟件復(fù)雜性高，成本昂貴；6）軟件開發(fā)涉及諸多的社會因素3、軟件的分類 ：按照功能 可以分為：應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件（或工具軟件）1）應(yīng)用軟件是為解決特定領(lǐng)域的應(yīng)用而開發(fā)的軟件。2）系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)管理自身資源，提高計(jì)算機(jī)使用效率并為計(jì)算 機(jī)用戶提供各種服務(wù)的軟件。3）支撐軟件是介于系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間，協(xié)助用戶開發(fā)軟件的 工具軟件。4、軟件危機(jī) ：是指在軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列嚴(yán)重 問題。 軟件危機(jī)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 軟件開發(fā)的實(shí)際成本和進(jìn)度估計(jì)

3、不準(zhǔn)確 開發(fā)出來的軟件常常不能使用戶滿意 軟件產(chǎn)品的質(zhì)量不高，存在漏洞，需要經(jīng)常打補(bǔ)丁 大量已有的軟件難以維護(hù) 軟件缺少有關(guān)的文檔資料 開發(fā)和維護(hù)成本不斷提高，直接威脅計(jì)算機(jī)應(yīng)用的擴(kuò)大 軟件生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步緩慢，跟不上硬件的發(fā)展和人們需求增長5、軟件工程 ：此概念的出現(xiàn)源自軟件危機(jī)。軟件工程是指應(yīng)用計(jì)算 機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理， 以工程化的原則和方法來開發(fā)與維 護(hù)軟件的學(xué)科。1）研究軟件工程的主要目的就是在規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的開發(fā)費(fèi)用內(nèi) 開發(fā)出滿足用戶需求的高質(zhì)量的軟件系統(tǒng) （高質(zhì)量是指錯(cuò)誤率低、好 用、易用、可移植、易維護(hù)等 ）。2）軟件工程的三個(gè)要素：方法、工具和過程。 方法：完成軟件工程

4、項(xiàng)目的技術(shù)手段； 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。3）軟件工程的核心思想：把軟件產(chǎn)品看作是一個(gè)工程產(chǎn)品來處理知識點(diǎn)二 軟件的生命周期1、軟件生命周期概念 ：將軟件產(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。2、軟件生命周期一般劃分為 定義、開發(fā)和維護(hù) 3個(gè)階段：1）定義階段 ： 可行性研究、需求分析 2 個(gè)階段； 軟件定義階段：包括制定計(jì)劃和需求分析。 制定計(jì)劃：確定總目標(biāo)；可行性研究；探討解決方案；制定開發(fā)計(jì) 劃。 需求分析：對待開發(fā)軟件提出的需求進(jìn)行分析并給出詳細(xì)的定義。方法： 1）結(jié)構(gòu)化需求分析方法； 2）面向?qū)ο蟮?/p>

5、分析方法。任務(wù)：導(dǎo)出目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型，解決“做什么”的問題。步驟：需求分析一般分為需求獲取、需求分析、編寫需求規(guī)格說明 書和需求評審四個(gè)步驟進(jìn)行。2）開發(fā)階段 ：概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)和測試 4個(gè)階段； 軟件設(shè)計(jì)：分為概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。 軟件實(shí)現(xiàn)：把軟件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受的程序代碼。 軟件測試：在設(shè)計(jì)測試用例的基礎(chǔ)上檢驗(yàn)軟件的各個(gè)組成部分。3）維護(hù)階段 ：使用、維護(hù)、退役階段。 軟件運(yùn)行維護(hù)階段：軟件投入運(yùn)行，并在使用中不斷地維護(hù)，進(jìn)行必 要的擴(kuò)充和刪改。軟件生命周期中所花費(fèi)最多的階段是軟件運(yùn)維護(hù)階段。4）軟件工程原則 ：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一 致性

6、、完備性和可驗(yàn)證性。5）軟件工具 就是幫助開發(fā)軟件的軟件。它們對提高軟件生產(chǎn)率，促 進(jìn)軟件生產(chǎn)的自動化都有重要的作用。6）軟件開發(fā)環(huán)境 （或稱軟件工程環(huán)境 ）是全面支持軟件開發(fā)全過程的 軟件工具的集合， 這些軟件工具按照一定的方法和模式組合起來， 共 同支持軟件生命周期內(nèi)的各個(gè)階段和各項(xiàng)任務(wù)的完成。知識點(diǎn)三 軟件設(shè)計(jì)基本概念1、軟件工程過程 : 問題定義可行性研究需求分析 軟件設(shè)計(jì)軟件編碼軟件測試軟件維護(hù)2、軟件設(shè)計(jì)分為總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)1）總體設(shè)計(jì)目的：要解決的問題是 “怎樣實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng) ”任務(wù)：確定軟件的總體結(jié)構(gòu)， 進(jìn)行模塊劃分， 確定每個(gè)模塊的功能、 接口及模塊之間的調(diào)用關(guān)系， 并對全局

7、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 同時(shí)產(chǎn)生 概要設(shè)計(jì)說明書2）詳細(xì)設(shè)計(jì)目的：要解決的問題是 “應(yīng)該怎樣具體實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng) ” 任務(wù)：在概要設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì)每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)及對局部數(shù) 據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì) （包括模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和所需的算法 ），同時(shí)產(chǎn)生詳細(xì)設(shè)計(jì) 說明書3、軟件編碼目的：產(chǎn)生能在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的程序 任務(wù)：根據(jù)系統(tǒng)的要求和開發(fā)環(huán)境，選用合適的程序設(shè)計(jì)語言，把 詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果翻譯成用該程序設(shè)計(jì)語言編寫的程序代碼 （源程序 ）4、軟件測試 是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程目的和任務(wù)：通過在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行程序來盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件產(chǎn)品 中的錯(cuò)誤和缺陷，并改正程序中的錯(cuò)誤，以保證程序的可靠運(yùn)行5、軟件維護(hù)階段

8、 是長期的過程，因?yàn)椋?經(jīng)過測試的軟件還可能有錯(cuò)， 用戶的要求還會發(fā)生變化，軟件運(yùn)行的環(huán)境也可能變化等等。因此， 交付使用的軟件仍然需要繼續(xù)排錯(cuò)、修改和擴(kuò)充，這就是軟件維護(hù)。 軟件維護(hù)的 目的 是滿足用戶對已開發(fā)產(chǎn)品的性能與運(yùn)行環(huán)境不斷提 高的需要，進(jìn)而達(dá)到延長軟件的壽命軟件維護(hù)就是在軟件交付使用之后， 為了改正錯(cuò)誤或滿足新的需要 而修改軟件的過程。軟件維護(hù)的 類型 有如下幾種：1）改正性維護(hù)：診斷和改進(jìn)錯(cuò)誤的過程。2）適應(yīng)性維護(hù)：為與變化的環(huán)境適當(dāng)配合而進(jìn)行的修改軟件的活動。3）完善性維護(hù)：為了滿足用戶提出的增加新功能或修改已有功能的 建議而進(jìn)行維護(hù)。4）預(yù)防性維護(hù)：為了改進(jìn)未來的可維護(hù)性和

9、可靠性。軟件開發(fā)時(shí)期要完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)兩大任務(wù)，其中設(shè)計(jì)任務(wù)用需求分析 和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)階段完成，實(shí)現(xiàn)任務(wù)用編碼和測試兩個(gè)階段完成。開發(fā)任務(wù)完成的好與壞，關(guān)系到軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，完成開發(fā)任務(wù)的關(guān) 鍵是選擇好的軟件開發(fā)方法。目前，軟件開發(fā)方法主要有結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法和面向?qū)ο箝_發(fā)方法知識點(diǎn)4軟件設(shè)計(jì)的基本原理軟件設(shè)計(jì)的基本原理包括：抽象、模塊化、信息隱蔽和模塊獨(dú)立性。1、模塊化：指解決問題時(shí)自頂向下的方法逐層把軟件系統(tǒng)劃分成若 干個(gè)模塊的過程2、抽象：認(rèn)識復(fù)雜過程中使用的思維工具，即抽出事務(wù)的本質(zhì)的共同的特性而暫不考慮它的細(xì)節(jié)和其他因素。3、信息隱蔽：旨在設(shè)計(jì)和確定模塊式的時(shí)候，是的一個(gè)模塊內(nèi)包含 的信息

10、，對于不需要這些信息的其他模塊來說不可訪問4、模塊獨(dú)立性：指每個(gè)模塊只完成系統(tǒng)要求的獨(dú)立的功能，并且與 其他模塊聯(lián)系最少且接口簡單模塊的耦合性和內(nèi)聚性是衡量軟件的模塊獨(dú)立性的兩個(gè)定性指標(biāo)。1）內(nèi)聚性：是對模塊功能強(qiáng)度的度量，即對一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素（語句之間、程序段）間彼此結(jié)合的緊密程度的度量。2）耦合性：是模塊間互相連接的緊密程度的度量。模塊之間聯(lián)系越 緊密，其耦合性就越強(qiáng)，模塊的獨(dú)立性則越差。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的軟件系統(tǒng)應(yīng)具有 高內(nèi)聚、低耦合的特征。在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，模塊劃分的原則是：模塊內(nèi)具有高內(nèi)聚度，模 塊間具有低耦合度。軟件設(shè)計(jì)有兩個(gè)步驟：（1）概要設(shè)計(jì)（又稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）是將軟件需求轉(zhuǎn)化為

11、軟件體系結(jié)構(gòu)、確定系統(tǒng)級接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫模式；（2）詳細(xì)設(shè)計(jì)是確定每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過對 結(jié)構(gòu)表示進(jìn)行細(xì)化，得到軟件的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。知識點(diǎn)5結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化方法的軟件開發(fā)過程1、結(jié)構(gòu)化分析（簡稱SA）方法是面向數(shù)據(jù)流進(jìn)行需求分析的方法。2、結(jié)構(gòu)化分析方法的常用工具：數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、結(jié)構(gòu)化語言、 判定樹、判定表3、SA的基本步驟如下： 自頂向下對系統(tǒng)進(jìn)行功能分解，畫出分層的數(shù)據(jù)流圖 由后向前定義系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和加工，編制數(shù)據(jù)字典和加工說明 寫出需求規(guī)格說明書（SRS）4、數(shù)據(jù)流圖是以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在軟件系統(tǒng)中流動和處理的過 程，由于它只反映系統(tǒng)必須完成的

12、邏輯功能，所以它是一種功能模型。 數(shù)據(jù)流圖由數(shù)據(jù)流、加工（又稱數(shù)據(jù)處理）、數(shù)據(jù)存儲（又稱文件）、數(shù) 據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)四種基本成分組成。數(shù)據(jù)流圖（簡稱DFD）圖形元素:or-加工數(shù)據(jù)疣存儲文件源.潭 數(shù)據(jù)流：是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)傳播的路徑。使用箭頭代表數(shù)據(jù)的流 向，數(shù)據(jù)名稱標(biāo)在箭頭的邊上 加工：輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過加工變換產(chǎn)生輸出。使用圓框代表加工 數(shù)據(jù)存儲：指處理過程中存放各種數(shù)據(jù)。使用雙杠（或單杠） 表示數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫。文件與加工之間用箭頭線連接，單向表 示只讀或只寫，雙向表示可讀可寫 數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn) ：指軟件系統(tǒng)外部環(huán)境中的實(shí)體 （ 包括人員、 組織或其他軟件系統(tǒng)， 統(tǒng)稱為外部實(shí)體 ） 。使用方框表示數(shù)據(jù)

13、的源 點(diǎn)和終點(diǎn)八、I L Q 八、5、建立數(shù)據(jù)流圖的步驟： 第一步：由外向里：先畫系統(tǒng)的輸入輸出，然后畫系統(tǒng)的內(nèi)部。 第二步：自頂向下：順序完成頂層、中間層、底層數(shù)據(jù)流圖。 第三步：逐層分解。6、DFD圖的數(shù)據(jù)流可分為兩種類型：變換流和事務(wù)流 變換流：信息沿著輸入通路進(jìn)入系統(tǒng)，同時(shí)將信息的外部形式轉(zhuǎn) 換成內(nèi)部形式，通過變換中心處理之后，再沿著輸出通路轉(zhuǎn)換成 外部形式輸出 事務(wù)流：信息沿著輸入通路到達(dá)一個(gè)事務(wù)中心，事務(wù)中心根據(jù)輸 入信息的類型在若干個(gè)動作序列中選擇一個(gè)來執(zhí)行，這種信息流 稱為事務(wù)流7、數(shù)據(jù)字典 就是用來定義數(shù)據(jù)流圖中的各個(gè)成分的具體含義和詳細(xì) 的描述。它和數(shù)據(jù)流圖共同構(gòu)成了系統(tǒng)的

14、邏輯模型， 是需求規(guī)格說明 書的主要組成部分。是結(jié)構(gòu)化分析方法的核心。 數(shù)據(jù)字典是為分析 人員查找數(shù)據(jù)流圖中有關(guān)名字的詳細(xì)定義而服務(wù)的。數(shù)據(jù)字典有四類條目：數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)存儲和基本加工。8 SD方法的中心任務(wù) 就是把用DFEB表示的系統(tǒng)分析模型方便地轉(zhuǎn)換 為軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模型。識點(diǎn) 6 軟件測試的目的和準(zhǔn)則1、軟件測試是保證軟件質(zhì)量的重要手段，其主要過程涵蓋了整個(gè)軟 件生命周期的過程， 包括需求定義階段的需求測試、 編碼階段的單元 測試、集成測試以及后期的確認(rèn)測試、 系統(tǒng)測試、驗(yàn)證軟件是否合格、 能否交付給用戶使用。 軟件測試就是使用人工或自動手段來運(yùn)行或測 定某個(gè)系統(tǒng)的過程， 其目的

15、在于檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或是弄清 預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。2、軟件測試的 原則 ：1）所有測試都應(yīng)追溯到需求2）嚴(yán)格執(zhí)行測試計(jì)劃，排除測試的隨意性3）避免由軟件開發(fā)人員測試自己的程序4）充分注意測試中的群集性現(xiàn)象5）除了很小的程序外，“徹底”的窮舉測試是不可能的6）妥善保存測試計(jì)劃、測試用例、出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終的分析報(bào)告， 為維護(hù)提供方便軟件測試的每一次測試都需要準(zhǔn)備好一些測試數(shù)據(jù)，與被測程序 一起輸入到計(jì)算機(jī)中執(zhí)行；知識點(diǎn) 7 軟件測試的方法和實(shí)施1、測試是對軟件規(guī)格說明、設(shè)計(jì)和編碼的最后的復(fù)審，所以軟件測 試貫穿在整個(gè)軟件開發(fā)期的全過程。 對于軟件測試方法和技術(shù)， 可以 從不同的角度

16、加以分類。 從是否需要執(zhí)行被測軟件的角度， 軟件測試分為靜態(tài)分析和動態(tài)測 試 按照功能劃分，動態(tài)測試又分為白盒測試和黑盒測試2、靜態(tài)測試 一般是指人工評審軟件文檔或程序，借以發(fā)現(xiàn)其中的錯(cuò) 誤，由于被評審的文檔或程序不必運(yùn)行，所以稱為靜態(tài)的。 靜態(tài)測試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量等。3、動態(tài)測試 是指通過運(yùn)行軟件來檢查軟件中的動態(tài)行為和運(yùn)行結(jié)果 的正確性，也就是常說的上機(jī)測試。動態(tài)測試一般包括兩個(gè)基本要素：被測程序和測試數(shù)據(jù)4、測試能否發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤取決于測試用例的設(shè)計(jì)。 動態(tài)測試的設(shè)計(jì)測試用例的方法一般分為黑盒測試和白盒測試。 白盒測試也稱結(jié)構(gòu)測試， 它與程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)相關(guān)， 要利用程序結(jié)

17、構(gòu) 的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)測試用例，它涉及程序風(fēng)格、控制方法、源程序、數(shù) 據(jù)庫設(shè)計(jì)和編碼細(xì)節(jié)。 黑盒測試是測試者已經(jīng)知道被測程序的功能， 而對程序內(nèi)部的邏輯 結(jié)構(gòu)和處理過程完全不用考慮， 只是對它的每一個(gè)功能進(jìn)行測試， 將 測試后的結(jié)果與期望的結(jié)果進(jìn)行分析比較， 檢查程序的功能是否符合 規(guī)格說明書的要求。黑盒測試是在程序接口進(jìn)行的測試5、測試用例 是由測試數(shù)據(jù)和期望結(jié)果組成。設(shè)計(jì)測試用例的目的就 是用盡可能少的測試數(shù)據(jù)， 達(dá)到盡可能大的程序覆蓋面， 發(fā)現(xiàn)盡可能 多的軟件錯(cuò)誤和問題6、用白盒法設(shè)計(jì)測試用例常用以下幾種技術(shù)： 語句覆蓋 判定覆蓋 條件覆蓋 判定條件覆蓋 條件組合覆蓋 路徑覆蓋7、用黑盒法設(shè)

18、計(jì)測試用例常用以下幾種技術(shù)： 等價(jià)類劃分法 邊界值分析法 錯(cuò)誤推測法 因果圖法8、軟件測試的 實(shí)施 單元測試： 是對每一個(gè)編制好的模塊進(jìn)行測試， 其目的在于發(fā) 現(xiàn)和排除各模塊內(nèi)部可能存在的差錯(cuò)及詳細(xì)設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。 進(jìn)行單元測試時(shí)，根據(jù)程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)測試用例，主要采用 白盒測試法集成測試。是在單元測試的基礎(chǔ)上，將所有模塊按照設(shè)計(jì)要求 組裝成為系統(tǒng)而進(jìn)行的測試，它的任務(wù)是檢查模塊間的接口和通 信、各子功能的組合能否達(dá)到預(yù)期要求的功能、全程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是 否有問題等。集成測試主要發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的錯(cuò)誤，通常采用 黑盒測試法 。集成測試時(shí)，將各個(gè)模塊組裝成系統(tǒng)的方法有：非 增量組裝方式是先分別對每個(gè)模塊進(jìn)行單元測試，再把所有模塊 按設(shè)計(jì)要求組裝在一起進(jìn)行測試，最終得到所要求的軟件增量組 裝方式是把下一個(gè)要測試的模塊同已經(jīng)測試好的那些模塊結(jié)合起來進(jìn)行測試，測試完以后再把下一個(gè)應(yīng)該測試的模塊結(jié)合進(jìn)來測試 確認(rèn)測試。 確認(rèn)測試是在集成測試通過后， 在用戶的參與下進(jìn) 行確認(rèn)測試。這時(shí)通常使用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，以驗(yàn)證系統(tǒng)是否 能滿足用戶的實(shí)際需要。它的任務(wù)就是以需求規(guī)格說明書作為依 據(jù)來驗(yàn)證軟件的性能、功能及其他特征是否與用戶的要求一致， 通常采用黑盒測試 系統(tǒng)測試。 系統(tǒng)測試是在更大范圍內(nèi)進(jìn)行的測試。 系統(tǒng)測試是 把通過確認(rèn)測試后的軟件與計(jì)算機(jī)硬