軟件工程詳解

軟件工程詳解

一.常用的分析工具：

測試工具：ATTOLUniTest、Ｃ++Test、MTE、CodeTest;覆蓋率：ATTOLCoverage、PureCoverage、TrueCoverage;內(nèi)存檢測：Boundschecker、PURIFY;靜態(tài)分析（結(jié)構(gòu)）：Mccable、Logiscope、Hindsight;靜態(tài)分析（語法）：PC-lint、CodeCHK、CheckMate;WEB壓力測試：WebExpress;設(shè)計(jì)工具：UML、Rose、Visio、PowerDesigner;編程工具：SourceInsight；版本控制：VSS、BeyondCompany

二.軟件工程文檔和方法：(一)傳統(tǒng)軟件工程（瀑布模型）1.問題定義討論要解決的問題，做一份書面報(bào)告即可。2.可行性研究研究問題的范圍，探索這個(gè)問題是否值得去研究。需要做的主要工作有：a.導(dǎo)出問題定義階段的高層邏輯模型（通常用數(shù)據(jù)流圖表示[1]），物理系統(tǒng)也可以用系統(tǒng)流程圖表示），如有需要須初步定義一些數(shù)據(jù)字典[2]；b.并且做成本/效益分析。3.需求分析確定目標(biāo)系統(tǒng)必須具備哪些功能。必須準(zhǔn)確完整的提出系統(tǒng)邏輯模型。需要做的主要工作有：a.劃分出系統(tǒng)必須完成的所有功能；這部分包含需要將功能用文字表達(dá)出來，可用層次方框圖和Warnier圖。在描述模型之間的關(guān)系時(shí)，可用ER模型來表示，再用范式來消除冗余。

b.根據(jù)以上結(jié)果導(dǎo)出系統(tǒng)詳細(xì)的邏輯模型可用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典和主要處理算法描述（這個(gè)主要處理算法可用IPO圖來畫）4.總體設(shè)計(jì)（概要設(shè)計(jì)）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。設(shè)計(jì)軟件的總體結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)中每個(gè)程序由哪些模塊組成，以及這些模塊相互間的關(guān)系。需要做的主要工作有：a.功能分解；這部分工作含結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（主要是模塊的劃分，可用層次圖或結(jié)構(gòu)圖描述，可用數(shù)據(jù)流圖來分析）和過程設(shè)計(jì)（每個(gè)模塊的處理過程，可用IPO圖）

b.如有數(shù)據(jù)庫，則需進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和優(yōu)化。（推薦使用PowerDesigner）c.制訂測試計(jì)劃

5.詳細(xì)設(shè)計(jì)將每個(gè)模塊中的處理過程細(xì)化。需要做的主要工作有：a.描述模塊中處理過程；可用程序流程圖、盒圖、PAD圖、判定表、判定圖，或者用偽代碼來表示（可用Visio來作圖）,可描述其中的復(fù)雜度。6.編碼與單元測試編碼（略）。測試：黑盒測試——功能測試；白盒測試——結(jié)構(gòu)測試；單元測試即模塊測試，在這個(gè)測試步驟中所發(fā)現(xiàn)的往往是編碼和詳細(xì)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤。需要做的主要工作有：a.編寫測試案例文檔7.綜合測試編寫測試案例和文檔8.軟件維護(hù)(二)面向?qū)ο蟮姆椒?.概念和摘要瀑布式生命周期的缺點(diǎn)表現(xiàn)在三個(gè)方面：<1>后期的變化、迭代、改動困難<2>不支持重用<3>沒有一個(gè)聯(lián)系各個(gè)階段的統(tǒng)一模型。使用面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)開發(fā)軟件時(shí)，工作重點(diǎn)應(yīng)該放在生命周期中的分析階段。通常需要建立三種形式的模型，分別時(shí)描述系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對象模型，描述系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的動態(tài)模型和描述系統(tǒng)功能的功能模型，所以核心是建立對象模型——面向?qū)ο蟮慕＃ó?dāng)前常用的建模語言是UML）。在面向?qū)ο蠓治鲞^程（OOA）中，構(gòu)造出完全獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用域模型（需求分析）；在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程(OOD)中，把求解域的結(jié)構(gòu)逐漸加入到模型中（概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)）；在實(shí)現(xiàn)階段，把應(yīng)用域和求解域的結(jié)構(gòu)都編成程序代碼并進(jìn)行嚴(yán)格的測試驗(yàn)證(編碼測試)。測試一個(gè)OO系統(tǒng)是另一個(gè)需要進(jìn)一步研究的課題。發(fā)布一個(gè)穩(wěn)定的原型需要不同與以往控制結(jié)構(gòu)化開發(fā)的產(chǎn)品的配置管理。為改善面向?qū)ο箝_發(fā)的可管理性，玻姆(Boehm,1988)提出了一個(gè)結(jié)合了宏觀和微觀視角(macroµview)的螺旋開發(fā)模型。宏觀包括3個(gè)階段：1分析發(fā)現(xiàn)和識別對象；2設(shè)計(jì)發(fā)明和設(shè)計(jì)對象；3實(shí)施創(chuàng)建和實(shí)現(xiàn)對象。每個(gè)宏觀階段都包含一些微觀迭代活動。無論何種復(fù)雜程度的工程項(xiàng)目，設(shè)計(jì)都是從建模開始的，設(shè)計(jì)者通過創(chuàng)建模型和設(shè)計(jì)藍(lán)圖來描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。(RationalRose)[NextPage]2.設(shè)計(jì)的三層結(jié)構(gòu)客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的廣泛使用預(yù)示了系統(tǒng)復(fù)雜化的發(fā)展趨勢，為了解決這一問題，與之相應(yīng)的三層結(jié)構(gòu)方案(three-tiered)越來越得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)不是“胖客戶機(jī)”就是“胖服務(wù)器”，胖客戶機(jī)結(jié)構(gòu)將事務(wù)處理原則在用戶端處理，胖服務(wù)器則將之與集成在數(shù)據(jù)庫中，大量的數(shù)據(jù)流動為維護(hù)和編程帶來了極大的困難，而且，其中包含的事務(wù)處理原則不能與其它應(yīng)用共享。三層結(jié)構(gòu)方案是指由用戶接口層、事務(wù)處理原則層和數(shù)據(jù)層的應(yīng)用模型。與傳統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)相比，它有著更多的優(yōu)點(diǎn)：1).對應(yīng)用結(jié)構(gòu)任意一層做出修改時(shí)，只對其它層產(chǎn)生極小的影響。2).固有的可塑性，三層既可共存于單機(jī)之中，也可根據(jù)需要相互分開。3).公用代碼數(shù)據(jù)庫使事務(wù)處理規(guī)則在系統(tǒng)中共享。3.采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的步驟a.描述系統(tǒng)需求；b.根據(jù)需求建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型，以構(gòu)造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；（——以上兩步建立的模型都是靜態(tài)的，包括用例圖、類圖（包括包）、對象圖、組件圖和配置圖，是UML的靜態(tài)建模機(jī)制。）c.描述系統(tǒng)的行為；（——所建立的模型或者可以執(zhí)行，或者表示執(zhí)行時(shí)的時(shí)序狀態(tài)或交互關(guān)系。它包括狀態(tài)圖、活動圖、順序圖和合作圖等4個(gè)圖形，是UML的動態(tài)建模機(jī)制。）

需求分析階段——可以用用例圖來捕獲用戶需求。通過用例建模，描述對系統(tǒng)感興趣的外部角色及其對系統(tǒng)（用例）的功能需求。系統(tǒng)分析階段（概要設(shè)計(jì)）——主要關(guān)心問題領(lǐng)域中的主要概念（如抽象、類和對象等）和機(jī)制，需要識別這些類一起它們相互間的關(guān)系，并用UML類圖來描述。為實(shí)現(xiàn)用例、類之間的協(xié)作，可以用UML動態(tài)模型來描述。在此階段，只對問題域的對象（現(xiàn)實(shí)世界的概念）建模，而不考慮定義軟件系統(tǒng)中技術(shù)細(xì)節(jié)的類（如處理用戶接口、數(shù)據(jù)庫、通信和并行等問題的類）系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段（詳細(xì)設(shè)計(jì)）——為構(gòu)造階段提供更詳細(xì)的規(guī)格說明。4.Rose概述Rose模型的四個(gè)視圖是UseCase視圖、Logical視圖、Component視圖和Deployment視圖。每個(gè)視圖針對不同對象，具有不同用途。UseCase視圖包括系統(tǒng)中的所有角色、案例和UseCase圖，還包括一些Sequence圖和Collaboration圖。Logical視圖關(guān)注系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)使用案例中提到的功能。它提供系統(tǒng)的詳細(xì)圖形，描述組件間如何關(guān)聯(lián)。除其它內(nèi)容之外，Logical視圖還包括需要的特定類、Class圖和StateTransition圖。利用這些細(xì)節(jié)元素，開發(fā)人員可以構(gòu)造系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。Component視圖包括模型代碼庫、執(zhí)行庫和其它組件的信息。組件是代碼的實(shí)際模塊。Component視圖的主要用戶是負(fù)責(zé)控制代碼和編譯部署應(yīng)用程序的人。有些組件是代碼庫，有些組件是運(yùn)行組件，如執(zhí)行文件或動態(tài)鏈接庫（DLL）文件。Collaboration圖關(guān)注系統(tǒng)的部署，可能與系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)不同。整個(gè)小組都用Collaboration圖了解系統(tǒng)部署，但用戶是發(fā)布應(yīng)用程序的人員。Rose的九種圖用例圖usecasediagram，描述系統(tǒng)功能

類圖classdiagram，描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)

對象圖bbbbbbdiagram，描述系統(tǒng)在某個(gè)時(shí)刻的靜態(tài)結(jié)構(gòu)

序列圖sequencediagram，按時(shí)間順序描述系統(tǒng)元素間的交互

協(xié)作圖Collaborationdiagram，按照時(shí)間和空間順序描述系統(tǒng)元素間的交互和它們之間的關(guān)系

狀態(tài)圖statediagram，描述了系統(tǒng)元素的狀態(tài)條件和響應(yīng)

活動圖activitydiagram，描述了系統(tǒng)元素的活動

組件圖componentdiagram，描述了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的元素的組織

配置圖deploymentdiagram，描述了環(huán)境元素的配置，并把實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的元素映射到配置上根據(jù)它們在不同架構(gòu)視圖的應(yīng)用，可以把9種圖分成：用戶模型視圖：用例圖結(jié)構(gòu)模型視圖：類圖、對象圖行為模型視圖：序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動圖（動態(tài)圖）實(shí)現(xiàn)模型視圖：組件圖環(huán)境模型視圖：配置圖UML建模過程筆記首先，要區(qū)別視圖和圖的區(qū)別，視圖是由很多圖組成的，不同的視圖可以用來描述同一系統(tǒng)的不同方面，從而更好的來描述系統(tǒng)。而圖是由各種圖片組成的，可用來組成視圖視圖包含：用例視圖(Use-caseView)邏輯視圖(LogicalView組件視圖(ComponentView)并發(fā)視圖(ConcurrencyView)展開視圖(DeploymentView)等等。圖包含：用例圖——1類圖對象圖狀態(tài)圖（側(cè)重對象狀態(tài)的描述）——2序列圖（側(cè)重于交互的時(shí)間順序的描述）協(xié)作圖（側(cè)重于涉及到的對象空間關(guān)系的描述）活動圖（側(cè)重于交互動作的描述）——3組件圖展開圖描述用例內(nèi)容的一般是用例圖和活動圖（比較正式的結(jié)構(gòu)）U