軟件工程知識點(diǎn)總結(jié)

一、軟件工程概述軟件特點(diǎn)軟件：計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)則、相關(guān)的文檔資料，以及計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時所需要的數(shù)據(jù)。軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的邏輯成分，具有無形性。其主要內(nèi)容包括：程序、配置文件、系統(tǒng)文檔、用戶文檔等。2.軟件分類按功能劃分：系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件。按工作方式劃分：實(shí)時處理軟件、分時處理軟件、交互式軟件、批處理軟件。按規(guī)模劃分：微型軟件、小型軟件、中型軟件、大型軟件。按服務(wù)對象劃分：通用軟件、定制軟件。軟件發(fā)展階段程序設(shè)計(jì)時代(20世紀(jì)50年代)。程序系統(tǒng)時代(20世紀(jì)60年代)。軟件工程時代(20世紀(jì)70年代起)。軟件危機(jī)危機(jī)現(xiàn)象：軟件開發(fā)成本與進(jìn)度估計(jì)不準(zhǔn)確，軟件產(chǎn)品與用戶要求不一致，軟件產(chǎn)品質(zhì)量可靠性差，軟件文檔不完整不一致，軟件產(chǎn)品可維護(hù)性差，軟件生產(chǎn)率低。危機(jī)原因：軟件的不可見性，系統(tǒng)規(guī)模龐大，生產(chǎn)工程化程度低，對用戶需求關(guān)心不夠，對維護(hù)不夠重視，開發(fā)工具自動化程度低。軟件工程軟件工程：運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識來設(shè)計(jì)并構(gòu)造計(jì)算機(jī)程序及為開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)這些程序所必須的相關(guān)文件資料。軟件工程是一門關(guān)于軟件開發(fā)與維護(hù)的工程學(xué)科，它涉及軟件生產(chǎn)的各個方面，能夠?yàn)榻?jīng)濟(jì)、高效地開發(fā)高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品提供最有效的支持。工程方法：結(jié)構(gòu)化方法、JSD方法、面向?qū)ο蠓椒?。軟件工具：具有自動化特征的軟件開發(fā)集成支撐環(huán)境。工程過程：在軟件工具支持下的一系列工程活動，基本活動是軟件定義、軟件開發(fā)、軟件驗(yàn)證、軟件維護(hù)。工程管理：項(xiàng)目規(guī)劃，項(xiàng)目資源調(diào)配，軟件產(chǎn)品控制。工程原則：分階段生命周期計(jì)劃，階段評審制度，嚴(yán)格的產(chǎn)品控制，采用先進(jìn)的技術(shù)，成果能清楚地審查，開發(fā)隊(duì)伍精練，不斷改進(jìn)工程實(shí)踐。工程目標(biāo)：開發(fā)成本較低，軟件功能能滿足用戶需求，軟件性能較好，軟件可靠性高，軟件易于使用、維護(hù)與移植，能按時完成開發(fā)任務(wù)并及時交付使用。工程文化：包括工程價值、工程思想和工程行為三個方面的內(nèi)容。二、軟件工程過程模型軟件生命周期如同任何事物都有一個發(fā)生、發(fā)展、成熟直至衰亡的全過程一樣，軟件系統(tǒng)或軟件產(chǎn)品也有一個定義、開發(fā)、運(yùn)行維護(hù)直至被淘汰這樣的全過程，我們把軟件將要經(jīng)歷的這個全過程稱為軟件的生命周期。它包含：軟件定義、軟件開發(fā)、軟件運(yùn)行維護(hù)三個時期，并可以細(xì)分為可行性研究、項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)與單元測試、系統(tǒng)集成測試、系統(tǒng)確認(rèn)驗(yàn)證、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)等幾個階段。軟件定義期軟件定義是軟件項(xiàng)目的早期階段，主要由軟件系統(tǒng)分析人員和用戶合作，針對有待開發(fā)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析、規(guī)劃和規(guī)格描述，確定軟件是什么，為今后的軟件開發(fā)做準(zhǔn)備。這個時期往往需要分階段地進(jìn)行以下幾項(xiàng)工作。1.軟件任務(wù)立項(xiàng)軟件項(xiàng)目往往開始于任務(wù)立項(xiàng)，并需要以“軟件任務(wù)立項(xiàng)報(bào)告”的形式針對項(xiàng)目的名稱、性質(zhì)、目標(biāo)、意義和規(guī)模等作出回答，以此獲得對準(zhǔn)備著手開發(fā)的軟件系統(tǒng)的最高層描述。項(xiàng)目可行性分析在軟件任務(wù)立項(xiàng)報(bào)告被批準(zhǔn)以后，接著需要進(jìn)行項(xiàng)目可行性分析?？尚行苑治鍪轻槍?zhǔn)備進(jìn)行的軟件項(xiàng)目進(jìn)行的可行性風(fēng)險評估。因此，需要對準(zhǔn)備開發(fā)的軟件系統(tǒng)提出高層模型，并根據(jù)高層模型的特征，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性和操作可行性這三個方面，以“可行性研究報(bào)告”的形式，對項(xiàng)目作出是否值得往下進(jìn)行的回答，由此決定項(xiàng)目是否繼續(xù)進(jìn)行下去。制定項(xiàng)目計(jì)劃在確定項(xiàng)目可以進(jìn)行以后，接著需要針對項(xiàng)目的開展，從人員、組織、進(jìn)度、資金、設(shè)備等多個方面進(jìn)行合理的規(guī)劃，并以“項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃書”的形式提交書面報(bào)告。軟件需求分析軟件需求分析是軟件規(guī)格描述的具體化與細(xì)節(jié)化，是軟件定義時期需要達(dá)到的目標(biāo)。需求分析要求以用戶需求為基本依據(jù)，從功能、性能、數(shù)據(jù)、操作等多個方面，對軟件系統(tǒng)給出完整、準(zhǔn)確、具體的描述，用于確定軟件規(guī)格。其結(jié)果將以“軟件需求規(guī)格說明書”的形式提交。在軟件項(xiàng)目進(jìn)行過程中，需求分析是從軟件定義到軟件開發(fā)的最關(guān)鍵步驟，其結(jié)論不僅是今后軟件開發(fā)的基本依據(jù)，同時也是今后用戶對軟件產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收的基本依據(jù)。軟件開發(fā)期在對軟件規(guī)格完成定義以后，接著可以按照“軟件需求規(guī)格說明書”的要求對軟件實(shí)施開發(fā)，并由此制作出軟件產(chǎn)品。這個時期需要分階段地完成以下幾項(xiàng)工作。軟件概要設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)是針對軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用于從總體上對軟件的構(gòu)造、接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)環(huán)境等給出設(shè)計(jì)說明，并以“概要設(shè)計(jì)說明書”的形式提交書面報(bào)告，其結(jié)果將成為詳細(xì)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成的基本依據(jù)。模塊是概要設(shè)計(jì)時構(gòu)造軟件的基本元素，因此，概要設(shè)計(jì)中軟件也就主要體現(xiàn)在模塊的構(gòu)成與模塊接口這兩個方面上。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中的函數(shù)、過程，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的類、對象，它們都是模塊。概要設(shè)計(jì)時并不需要說明模塊的內(nèi)部細(xì)節(jié)，但是需要進(jìn)行全部的有關(guān)它們構(gòu)造的定義，包括功能特征、數(shù)據(jù)特征和接口等。在進(jìn)行概要設(shè)計(jì)時，模塊的獨(dú)立性是一個有關(guān)質(zhì)量的重要技術(shù)性指標(biāo)，可以使用模塊的內(nèi)聚、耦合這兩個定性參數(shù)對模塊獨(dú)立性進(jìn)行度量。軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工作的第二步是詳細(xì)設(shè)計(jì)，它以概要設(shè)計(jì)為依據(jù)，用于確定軟件結(jié)構(gòu)中每個模塊的內(nèi)部細(xì)節(jié)，為編寫程序提供最直接的依據(jù)。詳細(xì)設(shè)計(jì)需要從實(shí)現(xiàn)每個模塊功能的程序算法和模塊內(nèi)部的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)內(nèi)容上給出設(shè)計(jì)說明，并以“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”的形式提交書面報(bào)告。編碼和單元測試編碼是對軟件的實(shí)現(xiàn)，一般由程序員完成，并以獲得源程序基本模塊為目標(biāo)。編碼必須按照“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”的要求逐個模塊地實(shí)現(xiàn)。在基于軟件工程的軟件開發(fā)過程中，編碼往往只是一項(xiàng)語言轉(zhuǎn)譯工作，即把詳細(xì)設(shè)計(jì)中的算法描述語言轉(zhuǎn)譯成某種適當(dāng)?shù)母呒壋绦蛟O(shè)計(jì)語言或匯編語言。為了方便程序調(diào)試，針對基本模塊的單元測試也往往和編碼結(jié)合在一起進(jìn)行。單元測試也以“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”為依據(jù)，用于檢驗(yàn)每個基本模塊在功能、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上是否符合設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)集成測試所謂系統(tǒng)集成也就是根據(jù)概要設(shè)計(jì)中的軟件結(jié)構(gòu)，把經(jīng)過測試的模塊，按照某種選定的集成策略，例如漸增集成策略，將系統(tǒng)組裝起來。在組裝過程中，需要對整個系統(tǒng)進(jìn)行集成測試，以確保系統(tǒng)在技術(shù)上符合設(shè)計(jì)要求，在應(yīng)用上滿足需求規(guī)格要求。系統(tǒng)確認(rèn)驗(yàn)證在完成對系統(tǒng)的集成之后，接著還要對系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)驗(yàn)證。系統(tǒng)確認(rèn)驗(yàn)證需要以用戶為主體，以需求規(guī)格說明書中對軟件的定義為依據(jù)，由此對軟件的各項(xiàng)規(guī)格進(jìn)行逐項(xiàng)地確認(rèn)，以確保已經(jīng)完成的軟件系統(tǒng)與需求規(guī)格的一致性。為了方便用戶在系統(tǒng)確認(rèn)期間能夠積極參入，也為了系統(tǒng)在以后的運(yùn)行過程中能夠被用戶正確使用，這個時期往往還需要以一定的方式對用戶進(jìn)行必要的培訓(xùn)。在完成對軟件的驗(yàn)收之后，軟件系統(tǒng)可以交付用戶使用，并需要以“項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)報(bào)告”的書面形式對項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)。軟件運(yùn)行與維護(hù)期軟件系統(tǒng)的運(yùn)行是一個比較長久的過程，跟軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)有關(guān)的主要任務(wù)是對系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)常性的有效維護(hù)。軟件的維護(hù)過程，也就是修正軟件錯誤，完善軟件功能，由此使軟件不斷進(jìn)化升級的過程，以使系統(tǒng)更加持久地滿足用戶的需要。因此，對軟件的維護(hù)也可以看成為對軟件的再一次開發(fā)。在這個時期，對軟件的維護(hù)主要涉及三個方面的任務(wù)，即改正性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)和完善性維護(hù)。瀑布模型瀑布模型誕生于20世紀(jì)70年代，是最經(jīng)典的并獲得最廣泛應(yīng)用的軟件過程模型。瀑布模型中的“瀑布”是對這個模型的形象表達(dá)，即山頂傾瀉下來的水，自頂向下、逐層細(xì)化。特點(diǎn)：線性化模型、階段具有里程碑特征、基于文檔的驅(qū)動、階段評審機(jī)制。作用：為軟件項(xiàng)目按規(guī)程管理提供了便利，為其他過程模型的推出提供了一個良好的拓展平臺。局限性：主要適合于需求明確且無大的需求變更的軟件開發(fā)，但不適合分析初期需求模糊的項(xiàng)目。原型模型快速原型方法：是原型模型在軟件分析、設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，用來解決用戶對軟件系統(tǒng)在需求上的模糊認(rèn)識，或用來試探某種設(shè)計(jì)是否能夠獲得預(yù)期結(jié)果。原型進(jìn)化模型：針對有待開發(fā)的軟件系統(tǒng)，先開發(fā)一個原型給用戶使用，然后根據(jù)用戶的使用意見，對原型不斷修改，使它逐步接近，并最終到達(dá)開發(fā)目標(biāo)。

增量模型增量模型結(jié)合了瀑布模型與原型進(jìn)化模型的優(yōu)點(diǎn)。在整體上按照瀑布模型的流程實(shí)施開發(fā)，以方便對項(xiàng)目的管理。但在軟件的實(shí)際創(chuàng)建中，則將軟件系統(tǒng)按功能分解為許多增量構(gòu)件逐個地創(chuàng)建與交付，直到全部構(gòu)件創(chuàng)建完畢，并都被集成到系統(tǒng)之中交付使用。比較瀑布模型、原型進(jìn)化模型，增量模型具有非常顯著的優(yōu)越性。但增量模型對軟件設(shè)計(jì)有更高的技術(shù)要求。螺旋模型螺旋模型是一種引入了風(fēng)險分析與規(guī)避機(jī)制的過程模型，是瀑布模型、快速原型方法和風(fēng)險分析方法的有機(jī)結(jié)合。其基本方法是，在各個階段創(chuàng)建原型進(jìn)行項(xiàng)目試驗(yàn)，以降低各個階段可能遇到的項(xiàng)目風(fēng)險。昆險獨(dú)機(jī)颯歐務(wù)析料3陰T廊皇原血原型I慎魅期試開裝計(jì)制君素規(guī)劃耳I土布周期晚劍產(chǎn)屈/計(jì)操作裾意/果㈱泓/確能目標(biāo).遺擇方撾，配罡約況條件昆險獨(dú)機(jī)颯歐務(wù)析料3陰T廊皇原血原型I慎魅期試開裝計(jì)制君素規(guī)劃耳I土布周期晚劍產(chǎn)屈/計(jì)操作裾意/果㈱泓/確能目標(biāo).遺擇方撾，配罡約況條件集成與測試“劃逃劃卜?階演設(shè)讓臉孑驗(yàn)收楠試姐行蝶護(hù)一訐筑、鈴證F巍產(chǎn)珞評姑方案、祝利并排雕風(fēng)鴕噴泉模型是專門針對面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法而提出的?！皣娙币辉~用于形象地表達(dá)面向?qū)ο筌浖_發(fā)過程中的迭代和無縫過渡。組件復(fù)用模型組件復(fù)用方法是最近幾年發(fā)展起來的先進(jìn)的軟件復(fù)用技術(shù)，在基于組件復(fù)用的軟件開發(fā)中，軟件由組件裝配而成，這就如同用標(biāo)準(zhǔn)零件裝配汽車一樣。因此，組件復(fù)用模型能夠有效地提高軟件生產(chǎn)率。三、項(xiàng)目分析與規(guī)劃計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜并具有智能特性的開發(fā)系統(tǒng)，包括：硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、人工操作系統(tǒng)等諸多子系統(tǒng)。系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析是對軟件項(xiàng)目的高層分析，需要獲取的是有關(guān)系統(tǒng)的框架描述，并需要使系統(tǒng)從它所處的環(huán)境中分離出來，為劃分系統(tǒng)邊界與確定系統(tǒng)構(gòu)架提供依據(jù)。系統(tǒng)分析模型分析模型是指采用作圖方式對系統(tǒng)進(jìn)行直觀的描述。系統(tǒng)前期分析過程中經(jīng)常使用的圖形模型有系統(tǒng)框架圖和系統(tǒng)流程圖。其中，系統(tǒng)框架圖用于說明系統(tǒng)的基本構(gòu)造框架，而系統(tǒng)流程圖則用于表現(xiàn)系統(tǒng)的基本加工流程。項(xiàng)目可行性分析意義?以少量的費(fèi)用對項(xiàng)目能否實(shí)施盡早作出決斷。?根據(jù)項(xiàng)目條件限制，對系統(tǒng)的體系構(gòu)造、工作模式等作出高層抉擇。?其結(jié)果可作為一個高層框架被用于需求分析之中。分析內(nèi)容?技術(shù)可行性：從技術(shù)與技術(shù)資源這兩個方面作出可行性評估。?經(jīng)濟(jì)可行性：從項(xiàng)目投資和經(jīng)濟(jì)效益這兩個方面作出可行性評估。?應(yīng)用可行性：從法律法規(guī)、用戶操作規(guī)程等方面作出可行性評估。（3）分析過程?建立系統(tǒng)模型。?進(jìn)行可行性評估。?撰寫可行性研究報(bào)告。項(xiàng)目成本效益分析（1）項(xiàng)目成本估算方法：基于軟件規(guī)模的成本估算；基于任務(wù)分解的成本估算。（2）項(xiàng)目效益分析指標(biāo)：純收入；投資回收期；投資回收率。項(xiàng)目規(guī)劃（1）項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃涉及的內(nèi)容包括：?開發(fā)團(tuán)隊(duì)的組織結(jié)構(gòu)，人員組成與分工。?項(xiàng)目成本預(yù)算。?項(xiàng)目對硬件、軟件的資源需求。?項(xiàng)目任務(wù)分解和每項(xiàng)的任務(wù)里程碑標(biāo)志。?基于里程碑的進(jìn)度計(jì)劃和人員配備計(jì)劃。?項(xiàng)目風(fēng)險計(jì)劃。?項(xiàng)目監(jiān)督計(jì)劃。（2）項(xiàng)目進(jìn)度表項(xiàng)目進(jìn)度是基于里程碑制定的，可以使用進(jìn)度圖表來描述項(xiàng)目進(jìn)度。甘特圖表是一種常用的項(xiàng)目進(jìn)度圖表，可以直觀地描述項(xiàng)目任務(wù)的活動分解，以及活動之間的依賴關(guān)系、資源配置情況、各項(xiàng)活動的進(jìn)展情況等。四、軟件需求分析需求分析任務(wù)（1）用戶需求用戶需求是用戶關(guān)于軟件的一系列意圖、想法的集中體現(xiàn)，是用戶關(guān)于軟件的外界特征的規(guī)格表述。（2）系統(tǒng)需求系統(tǒng)需求是比用戶需求更具有技術(shù)特性的需求陳述，是提供給開發(fā)者或用戶方技術(shù)人員閱讀的，并將作為軟件開發(fā)人員設(shè)計(jì)系統(tǒng)的起點(diǎn)與基本依據(jù)。主要包括：功能、數(shù)據(jù)、性能、安全等諸多方面的需求問題。需求分析過程需求分析是對軟件系統(tǒng)的后期分析，需要進(jìn)行的活動包括：分析用戶需求、建立需求原型、分析系統(tǒng)需求和進(jìn)行需求驗(yàn)證等。用戶需求獲?。?）用戶調(diào)查是最基本的用戶需求信息收集方法，比較常用的調(diào)查方法包括：訪談用戶、開座談會、問卷調(diào)查、跟班作業(yè)、收集用戶資料。（2）需求原型可被用來解決用戶對軟件系統(tǒng)在需求認(rèn)識上的不確定性。一般情況下，開發(fā)人員將軟件系統(tǒng)中最能夠被用戶直接感受的那一部分東西構(gòu)造成為原型。例如，界面、報(bào)表或數(shù)據(jù)查詢結(jié)果。結(jié)構(gòu)化分析建模所謂模型，就是對問題所做的一種符號抽象。可以把模型看作為一種思維工具，利用這種工具可以把問題規(guī)范地表示出來。主要的分析模型包括：（1）功能層次模型。它使用矩形來表示系統(tǒng)中的子系統(tǒng)或功能模塊，使用樹形連線結(jié)構(gòu)來表達(dá)系統(tǒng)所具有的功能層級關(guān)系。（2）數(shù)據(jù)流模型。用于描述系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的加工過程，其圖形符號是一些具有抽象意義的邏輯符號，主要的圖形符號包括：數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理?？梢砸揽繑?shù)據(jù)流圖來實(shí)現(xiàn)從用戶需求到系統(tǒng)需求的過渡。結(jié)構(gòu)化分析就是基于數(shù)據(jù)流的細(xì)化實(shí)現(xiàn)的，它是結(jié)構(gòu)化分析方法的關(guān)鍵。（3）數(shù)據(jù)關(guān)系模型。也稱為ER圖，是應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫建模工具。需要通過數(shù)據(jù)實(shí)體、數(shù)據(jù)關(guān)系和數(shù)據(jù)屬性這三類圖形元素建立數(shù)據(jù)關(guān)系模型。（4）系統(tǒng)狀態(tài)模型。通過系統(tǒng)的外部事件、內(nèi)部狀態(tài)為基本元素來描繪系統(tǒng)的工作流程，這種建模方式比較適合于描述一些依賴于外部事件驅(qū)動的實(shí)時系統(tǒng)。需求有效性驗(yàn)證需求有效性驗(yàn)證是指對已經(jīng)產(chǎn)生的需求結(jié)論所要進(jìn)行的檢查與評價。一般需要對需求文檔草稿從有效性、一致性、完整性、現(xiàn)實(shí)性、可檢驗(yàn)性等幾個方面進(jìn)行有效性驗(yàn)證。比較常用的需求有效性驗(yàn)證方法與工具包括：需求評審、需求原型評價和基于CASE工具的需求一致性分析。需求規(guī)格定義需求規(guī)格說明書是需求分析階段需要交付的基本文檔，將成為開發(fā)者進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和用戶進(jìn)行軟件驗(yàn)證的基本依據(jù)，涉及引言、術(shù)語定義、用戶需求、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)需求等有關(guān)軟件需求及其規(guī)格的諸多描述與定義。五、軟件概要設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)過程與任務(wù)概要設(shè)計(jì)中首先需要進(jìn)行的是系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)，然后是軟件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)。主要有以下幾個方面的設(shè)計(jì)任務(wù)：制定規(guī)范、系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、公共數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、故障處理設(shè)計(jì)、可維護(hù)性設(shè)計(jì)、編寫文檔、設(shè)計(jì)評審。系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)集中式結(jié)構(gòu)集中式系統(tǒng)由一臺計(jì)算機(jī)主機(jī)和多個終端設(shè)備組成。其具有非常好的工作穩(wěn)定性和安全保密性。但系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用比較高，靈活性不夠好，結(jié)構(gòu)不便于擴(kuò)充。客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)依靠網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算任務(wù)分布到許多臺不同的計(jì)算機(jī)上，但通過其中的服務(wù)器計(jì)算機(jī)提供集中式服務(wù)。其優(yōu)越性是結(jié)構(gòu)靈活、便于系統(tǒng)逐步擴(kuò)充。多層客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)?兩層結(jié)構(gòu):將信息表示與應(yīng)用邏輯處理都放在了客戶機(jī)上，服務(wù)器只需要管理數(shù)據(jù)庫事務(wù)。?三層結(jié)構(gòu)：將兩層結(jié)構(gòu)的客戶機(jī)上的容易發(fā)生變化的應(yīng)用邏輯部分提取出來，并放到一個專門的“應(yīng)用服務(wù)器”上。?B/S結(jié)構(gòu)：是Web技術(shù)與客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的結(jié)合。其優(yōu)點(diǎn)是不需要對客戶機(jī)進(jìn)行專門的維護(hù)。組件對象分布式結(jié)構(gòu)通過組件進(jìn)行計(jì)算分布。它依賴于對象中間件建立，具有靈活的構(gòu)架，系統(tǒng)伸縮性好，能夠給系統(tǒng)的功能調(diào)整與擴(kuò)充帶來便利。軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是對組成系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的進(jìn)一步分解與規(guī)劃。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：確定模塊元素、定義模塊功能、定義模塊接口、確定模塊調(diào)用與返回、進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。模塊概念?模塊化：使用構(gòu)造程序，可使軟件問題簡化。?抽象化：概要設(shè)計(jì)中的模塊被看成是一個抽象化的功能黑盒子。?信息隱蔽：每個模塊的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對于其他模塊來說是隱蔽的。模塊的獨(dú)立性軟件系統(tǒng)中每個模塊都只涉及自己特定的子功能，并且接口簡單，與軟件中其他模塊沒有過多的聯(lián)系。一般采用耦合和內(nèi)聚這兩個定性的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行度量。耦合用來反映模塊相互關(guān)聯(lián)程度，模塊間連接越緊密，耦合性就越高。內(nèi)聚用來反映模塊內(nèi)元素的結(jié)合程度，模塊內(nèi)元素結(jié)合越緊密，則內(nèi)聚性就越高。為提高模塊獨(dú)立性，要求模塊高內(nèi)聚、低耦合。耦合形式由低至高是：非直接耦合、數(shù)據(jù)耦合、控制耦合、公共耦合、內(nèi)容耦合。內(nèi)聚形式由低至高是：偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時間內(nèi)聚、過程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、功能內(nèi)聚。設(shè)計(jì)建模?軟件結(jié)構(gòu)圖：由Yourdon于20世紀(jì)70年代提出，被廣泛應(yīng)用于軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠有效說明軟件中模塊之間的調(diào)用與通信。?HIPO圖：由美國IBM公司推出。其中，H圖用于描述軟件的分層調(diào)用關(guān)系，作用類似軟件結(jié)構(gòu)圖，IPO圖用于說明描述模塊的輸入一處理一輸出特征。軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要優(yōu)化設(shè)計(jì)原則有：使模塊功能完整、使模塊大小適中、使模塊功能可預(yù)測、盡量降低模塊接口的復(fù)雜程度、使模塊作用范圍限制在其控制范圍之內(nèi)、模塊布局合理。面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變換分析軟件結(jié)構(gòu)由輸入、變換和輸出三個部分組成。事務(wù)分析軟件結(jié)構(gòu)由接收事務(wù)與事務(wù)活動兩個部分組成?；旌狭鞣治雠c設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)是變換流與事務(wù)流的混合。對于這樣的系統(tǒng)，通常采用變換分析為主、事務(wù)分析為輔的方式進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。5.數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表?規(guī)范數(shù)據(jù)表?關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表?設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)視圖物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)?數(shù)據(jù)索引與聚集?數(shù)據(jù)完整性六、面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)1.面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠹夹g(shù)涉及面向?qū)ο蠓治?OOA)、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)(OOD)和面向?qū)ο缶幊虒?shí)現(xiàn)(OOP)這三個方面的問題。基本概念?類：面向?qū)ο竽K單位，作用是為創(chuàng)建對象實(shí)例提供模板。其具有數(shù)據(jù)與行為這兩個方面的特征，并需要通過屬性、操作和方法進(jìn)行描述。?屬性、操作與方法：類具有數(shù)據(jù)與行為這兩個方面的特征，并需要通過屬性、操作和方法進(jìn)行描述。?類的繼承性：指上級父類能夠把自己的屬性、操作傳遞給下級子類。?類的多態(tài)性：子類對象可以像父類對象那樣使用，它們可以共享一個操作名，然而卻有不同的實(shí)現(xiàn)方法。?對象：對象是類模塊實(shí)例化的結(jié)果。?消息：指對象之間的通信。優(yōu)越性?跟現(xiàn)實(shí)世界更加接近?可使軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定?軟件具有更好的可重用性?軟件更加便于維護(hù)與擴(kuò)充面向?qū)ο蠓治鼋Ｃ嫦驅(qū)ο蠓治鼋Ｐ枰⒌氖擒浖到y(tǒng)的用戶領(lǐng)域模型，需要從系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程、組織結(jié)構(gòu)和行為過程等幾個方面對系統(tǒng)進(jìn)行分析。用例圖用例圖涉及參入者、用例等元素，用于描述用戶與系統(tǒng)之間的交互關(guān)系，說明系統(tǒng)所具有的業(yè)務(wù)能力和業(yè)務(wù)流程，能夠方便開發(fā)者理解用戶領(lǐng)域的專有術(shù)語和業(yè)務(wù)內(nèi)容?；顒訄D活動圖是一種行為模型，主要用于描述用例圖中用例的內(nèi)部活動狀態(tài)與活動轉(zhuǎn)換過程，以獲得對用例的交互行為與工作流程的細(xì)節(jié)說明。涉及活動狀態(tài)、活動轉(zhuǎn)換等元素。分析類圖建立類圖的概念模型，描述體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中數(shù)據(jù)構(gòu)造的實(shí)體類及其它們之間的關(guān)系。序列圖以用例圖中的用例為描述單位，以類圖中的類為對象依據(jù)，以活動圖中的活動轉(zhuǎn)換為行為依據(jù)，建立與時間順序有關(guān)的用例中對象之間的交互模型。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)建模面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)建模需要把分析階段的結(jié)果擴(kuò)展成技術(shù)解決方案，需要建立的是軟件系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)造模型。設(shè)計(jì)類圖設(shè)計(jì)類圖中的類是構(gòu)造系統(tǒng)的基本模塊單位，需要在分析類圖基礎(chǔ)上進(jìn)行更加完整的面向設(shè)計(jì)的描述。除了實(shí)體類，設(shè)計(jì)類圖中還需要考慮用于向外提供操作接口的邊界類和用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部協(xié)調(diào)的控制類。協(xié)作圖描述對象交互時的鏈接關(guān)系和基于鏈接而產(chǎn)生的消息通信及其操作接口。狀態(tài)圖描述一個特定對象的所有可能的狀態(tài)以及引起狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件。構(gòu)件圖描述組成系統(tǒng)的物理構(gòu)件及其它們之間的關(guān)系。構(gòu)件之間關(guān)系主要是依賴關(guān)系。部署圖描述系統(tǒng)運(yùn)行時的物理架構(gòu)，涉及物理節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系以及部署到各個節(jié)點(diǎn)上的構(gòu)件的實(shí)例等。七、用戶界面設(shè)計(jì)圖形用戶界面(GUI)所具有的特點(diǎn)比較容易學(xué)習(xí)和使用。用戶可利用多屏幕(窗口)與系統(tǒng)進(jìn)行交互，并可通過任務(wù)窗方便地由一個任務(wù)轉(zhuǎn)換到另一個任務(wù)?？梢詫?shí)現(xiàn)快速、全屏的交互，能很快在屏幕上的任何地方進(jìn)行操作。圖形用戶界面設(shè)計(jì)已不是設(shè)計(jì)人員能夠獨(dú)立解決的了，需要邀請圖形設(shè)計(jì)人員、系統(tǒng)分析人員、系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員、程序員、用戶應(yīng)用領(lǐng)域方面的專家和社會行為學(xué)方面的專家以及最終用戶的共同參入?；谠偷挠脩艚缑嬖O(shè)計(jì)用戶界面設(shè)計(jì)是一個迭代的過程，其基本過程包括三個步驟：建立界面需求規(guī)格模型。以界面需求模型為依據(jù)創(chuàng)建界面原型。評價界面原型。界面設(shè)計(jì)中需要考慮的因素用戶界面設(shè)計(jì)將會受諸多用戶因素的影響，并主要體現(xiàn)在以下幾個方面：用戶工作環(huán)境與工作習(xí)慣。用戶操作定勢。界面一致性。界面動作感。界面信息反饋。個性化。容錯性。審美性與可用性。界面類型在基于圖形界面的應(yīng)用系統(tǒng)中，用戶界面一般由若干個窗體組成，其窗體類型包括：單窗體界面(SDI)。其特點(diǎn)是應(yīng)用程序一次只能打開一個獨(dú)立窗體。多窗體界面(MDI)。由一個MDI主窗體和多個MDI子窗體組成。其中MDI主窗體如同容器用來裝載MDI子窗體，而MDI子窗體則被限制于MDI主窗體之內(nèi)，不能獨(dú)立存在。諸多公共操作都被放置在MDI主窗體上。輔助窗體。通常也叫做對話框，它是對主窗體的補(bǔ)充，用于擴(kuò)展主窗體的功能。輔助窗體的種類主要有：登錄窗、消息窗、設(shè)置窗等。Web頁面。當(dāng)采用到基于Web的B/S結(jié)構(gòu)時，系統(tǒng)中的某個Web頁面可能會被作為Web應(yīng)用的進(jìn)入點(diǎn)，則它可以作為一個特殊的主窗體看待。界面功能特征在進(jìn)行用戶界面設(shè)計(jì)時，需要考慮界面的功能問題。大體上說來，用戶界面的功能主要體現(xiàn)在以下方面：用戶交互。指用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的信息交流。信息表示。指系統(tǒng)提供給用戶信息，信息可以采用文本形式表示，也可以采用圖形形式表示。用戶聯(lián)機(jī)支持。指系統(tǒng)給用戶提供的應(yīng)用指導(dǎo)。界面導(dǎo)航設(shè)計(jì)界面導(dǎo)航所指的是如何由一個界面轉(zhuǎn)換到另一個界面?？梢允褂没顒訄D來描述界面之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，其中活動圖中的每一個活動狀態(tài)可用來表示系統(tǒng)中的每一個界面。八、程序算法設(shè)計(jì)與編碼結(jié)構(gòu)化程序特征結(jié)構(gòu)化程序的基本特征是程序的任何位置是單入口、單出口的。因此，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，GOTO語句的使用受到了限制，并且程序控制也要求采用結(jié)構(gòu)化的控制結(jié)構(gòu)，以確保程序是單入口和單出口的。程序算法設(shè)計(jì)工具程序流程圖程序流程圖又稱為程序框圖，其歷史悠久、應(yīng)用廣泛，從20世紀(jì)40年代末到70年代中期，它一直是程序算法設(shè)計(jì)的主要工具。程序流程圖的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠非常直觀的描述程序的控制流程。但是，傳統(tǒng)的程序流程圖卻是一種非結(jié)構(gòu)化的程序算法設(shè)計(jì)工具。N-S圖為了滿足結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)對算法設(shè)計(jì)工具的需要，Nassi和Shneiderman推出了盒圖，又稱為N-S圖。它是一種嚴(yán)格符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)原則的圖形描述工具。N-S圖的基本特點(diǎn)是通過矩形框描述模塊內(nèi)部程序的各個功能區(qū)域，并通過由外到內(nèi)的矩形框嵌套表示程序的多層控制嵌套。PAD圖PAD是問題分析圖(ProblemAnalysisDiagram)的英文縮寫，由日本日立公司首先推出，并得到了廣泛的應(yīng)用。它是符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)原則的圖形描述工具。PAD圖的基本特點(diǎn)是使用二維樹形結(jié)構(gòu)表示程序的控制流程，從上至下是程序進(jìn)程方向，從左至右是程序控制嵌套關(guān)系。PDL語言PDL語言也稱為偽碼，或過程設(shè)計(jì)語言，它一般是某種高級語言稍加改造后的產(chǎn)物，可以使用普通的正文編輯軟件或文字處理系統(tǒng)進(jìn)行PDL的書寫和編輯。PDL語言的語法規(guī)則分外部語法和內(nèi)部語法。其中，外部語法用于定義程序中的控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部語法則用于表示程序中的加工計(jì)算或條件。判定表判定表是算法設(shè)計(jì)輔助工具，專門用于對復(fù)雜的條件組合關(guān)系及其對應(yīng)的動作行為等給出更加清晰的說明，能夠簡潔而又無歧義地描述涉及條件判斷的處理規(guī)則。3.Jackson程序設(shè)計(jì)方法1983年法國科學(xué)家Jackson提出了一種以軟件中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為基本依據(jù)的程序算法設(shè)計(jì)方法。在以數(shù)據(jù)處理為主要內(nèi)容的信息系統(tǒng)開發(fā)中，具有一定的應(yīng)用價值。Jackson程序設(shè)計(jì)方法的基本設(shè)計(jì)途徑是通過分析輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)，由此對程序算法的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行推論。為了方便由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)映射出程序結(jié)構(gòu)，Jackson將軟件系統(tǒng)中所遇到的數(shù)據(jù)分為順序、選擇和重復(fù)三種結(jié)構(gòu)，并使用圖形方式加以表示。Jackson程序結(jié)構(gòu)也是順序、選擇和重復(fù)這三種結(jié)構(gòu)，并可以使用與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同的圖形符號表示。4．程序編碼在完成程序算法設(shè)計(jì)之后，接著需要編碼。編程語言種類?低級語言：包括第一代機(jī)器語言與匯編語言，它們是直接面向機(jī)器的語言。?高級語言：指面向問題求解過程的語言，使用了與人的思維體系更加接近的概念和符號，一般不依賴于實(shí)現(xiàn)這種語言的計(jì)算機(jī)，具有較好的可移植性。?第四代語言(4GL)：指一些面向問題的高級語言，第四代語言是在更高一級抽象的層次上表示數(shù)據(jù)與猜想結(jié)構(gòu)，它不需要規(guī)定程序算法細(xì)節(jié)。選擇編程語言的依據(jù)在對軟件系統(tǒng)進(jìn)行編碼之前，必須抉擇使用什么樣的程序設(shè)計(jì)語言實(shí)現(xiàn)這個軟件系統(tǒng)。在選擇編程語言時往往需要考慮諸多方面的因素，例如軟件項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域、軟件問題的算法復(fù)雜性、軟件的工作環(huán)境、軟件在性能上的需要、軟件中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、軟件開發(fā)人員的知識水平和心理因素等。編程風(fēng)格與質(zhì)量編程風(fēng)格是編寫程序時需要遵守的一些規(guī)則。在衡量程序質(zhì)量時，源程序代碼的邏輯簡明清晰、易讀易懂是一個重要因素，而這些都與編程風(fēng)格有著直接的關(guān)系。影響程序工作效率的因素一般說來，程序工作效率會受到處理器計(jì)算速度、存儲器存儲容量和輸入輸出速度等幾個方面因素的影響，并與程序設(shè)計(jì)語言、操作系統(tǒng)、硬件環(huán)境等有著直接關(guān)系。因此，在考慮程序工作效率時，需要將諸多因素綜合起來分析。5.程序算法復(fù)雜性度量程序算法復(fù)雜性主要指模塊內(nèi)程序的復(fù)雜性。比較著名的程序算法復(fù)雜性度量方法是McCabe度量法，其對程序復(fù)雜性的度量采用的是程序的環(huán)形復(fù)雜度，計(jì)算公式是：V(G)=m-n+p其中，V(G)是程序有向圖G中的環(huán)數(shù)，m是程序有向圖G中的弧數(shù)，n是程序有向圖G中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，p是程序有向圖G中分離部分的數(shù)目。九、軟件測試測試目標(biāo)盡力發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤，而不是為了驗(yàn)證軟件的正確性。測試方法黑盒測試：基于程序的外部功能規(guī)格而進(jìn)行的測試，又稱為功能測試。白盒測試：基于程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與處理過程而進(jìn)行的測試，又稱為結(jié)構(gòu)測試。單元測試單元測試的對象是單元模塊，一般以白盒測試為主，以黑盒測試為輔。測試內(nèi)容包括模塊接口測試、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測試、路徑測試、錯誤處理測試、邊界測試。單元測試通常在編碼階段進(jìn)行。測試時需要用到輔助模塊，如驅(qū)動模塊、樁模塊。集成測試系統(tǒng)集成時主要有非漸增組裝測試和漸增組裝測試這兩種方法：非漸增組裝測試：一種一次性地進(jìn)行系統(tǒng)組裝的方法。漸增組裝測試：一種將單元模塊的確認(rèn)測試與集成測試結(jié)合在一起的測試方法，它比非漸增組裝測試是具有更大的優(yōu)越性?？梢宰皂斚蛳聺u增集成，也可以自底向上漸增集成。確認(rèn)測試確認(rèn)測試又稱有效性測試，其任務(wù)是驗(yàn)證軟件的功能、性能及其他特性是否與用戶的要求一致。在進(jìn)行確認(rèn)測試時，可以采用Alpha測試或Beta測試。其中，Alpha測試是在開發(fā)環(huán)境下由用戶進(jìn)行的測試，而Beta測試則是由軟件用戶在軟件實(shí)際使用環(huán)境下進(jìn)行的測試。測試用例設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)測試用例就是為測試準(zhǔn)備測試數(shù)據(jù)。由于測試用例不同，發(fā)現(xiàn)程序錯誤的能力也就不同，為了提高測試效率降低測試成本，應(yīng)該選用高效的測試用例。白盒測試用例設(shè)計(jì)主要采用邏輯覆蓋，包括語句覆蓋、判定覆蓋、條件覆蓋、判定一條件覆蓋、條件組合覆蓋和路徑覆蓋。黑盒測試用例設(shè)計(jì)包括等價劃分、邊界值分析和錯誤推測等幾種方法。面向?qū)ο鬁y試面向?qū)ο髥卧獪y試不能孤立地測試單個操作，而應(yīng)該把操作作為類的一部分來測試。面向?qū)ο蠹蓽y試?基于線程的測試。?基于使用的測試。面向?qū)ο蟠_認(rèn)測試研究系統(tǒng)的用例模型和活動模型，設(shè)計(jì)出確認(rèn)測試時的用戶操作腳本。8.軟件調(diào)試軟件調(diào)試也叫做排錯，涉及診斷與排錯這兩個步驟。但調(diào)試的關(guān)鍵是診斷。常用的調(diào)試方法有：輸出存儲器內(nèi)容、在程序中插入輸出語句、使用自動調(diào)式工具。常用的調(diào)試策略有：試探法、回溯法、對分查找法、歸納法、演繹法。自動測試工具常用的自動測試工具有：測試數(shù)據(jù)生成程序、動態(tài)分析程序、靜態(tài)分析程序、模塊測試、程序。軟件可靠性評估軟件可靠性的定