2025年軟件工程核心知識(shí)點(diǎn)精粹與備考指南

一、概論原因：顧客需求不明確、缺乏對(duì)的的理論指導(dǎo)、軟件規(guī)模越來(lái)越大、軟件復(fù)雜度越來(lái)越高●軟件是被開發(fā)或被設(shè)計(jì)的，沒(méi)有明顯的制造過(guò)程，一旦開發(fā)成功，只需復(fù)制即可，但其維●軟件的使用沒(méi)有那樣的機(jī)械磨損和老化問(wèn)題。不過(guò)軟件會(huì)由于維護(hù)的過(guò)程中修改程序而導(dǎo)圖1.1硬件的故障曲線圖1.2軟件的故障曲線●軟件的開發(fā)常受到計(jì)算機(jī)的限制，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件有著不●軟件的開發(fā)至今尚未完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化?！裣喾Q多的軟件工作波及到社會(huì)原因。系統(tǒng)軟件支持軟件分時(shí)軟件交互式軟件批處理軟件項(xiàng)目軟件一次使用頻繁使用實(shí)現(xiàn)性語(yǔ)言(即程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言)文檔語(yǔ)言軟件工程是為了經(jīng)濟(jì)地獲得可靠的和能在實(shí)際機(jī)器上高效運(yùn)行的軟件而建立和使用的好的工程原則軟件工程是(1)將系統(tǒng)化的、規(guī)范的、可度量的措施應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的過(guò)程，即將工程化應(yīng)用于軟件中；(2)(1)中所述措施的研究軟件工程是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，以工程化的原則和措施制作軟件的工程●接受上一階段的活動(dòng)的成果作為本階段活動(dòng)的輸入。●根據(jù)上一階段的活動(dòng)的成果實(shí)話本階段應(yīng)當(dāng)完畢的活動(dòng)。●對(duì)本階段的活動(dòng)進(jìn)行評(píng)審?！駥⒈倦A段活動(dòng)的成果作為輸出，傳遞給下一階段?！駨臉?gòu)造初始的原型出發(fā)，逐漸將其演化成最終軟件產(chǎn)品的過(guò)程?！窈嫌糜趯?duì)軟件需求缺乏精確認(rèn)識(shí)的狀況?！窠?jīng)典的演化模型：增量模型、原型模型、螺旋模型●將軟件的開發(fā)過(guò)程公成若干個(gè)日程時(shí)間交錯(cuò)的線性序列，每個(gè)線性序列產(chǎn)生軟件的一種可●融合了瀑布模型的基本成分(反復(fù)地應(yīng)用)和演化模型的迭代特性，強(qiáng)調(diào)每一次增量都公●合用于需求常常發(fā)生變化的軟件開發(fā)。c)演化型evolutionaryprototyping原型的目的是將原型作為目的系統(tǒng)的一部分，2.原型使用方略：a)廢棄方略b)追加方略原型可作為單獨(dú)的過(guò)程模型使用，也常被作為一種措施或?qū)崿F(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于其他的過(guò)程模型●將原型實(shí)現(xiàn)的迭代特性與瀑布模型中控制的和系統(tǒng)化的方面結(jié)合起來(lái)，不僅體現(xiàn)了這兩種●螺旋模型沿著螺線自內(nèi)向外旋轉(zhuǎn)(四個(gè)任務(wù)區(qū)域：制定計(jì)劃，風(fēng)險(xiǎn)分析，工程實(shí)行，客戶評(píng)估)1.抽象與逐漸求精a)抽象(特殊到一般的過(guò)程)b)逐漸求精(把問(wèn)題的求解過(guò)程分解成若干環(huán)節(jié)或階段)2.模塊化——把軟件按照規(guī)定原則，劃分為一種個(gè)較小的，互相獨(dú)立的但又互相關(guān)聯(lián)的部件。3.信息隱藏模塊中所包括的信息(包括數(shù)據(jù)和過(guò)程)不容許其他不需要這些信息的模塊使用。4.模塊獨(dú)立——模塊完畢獨(dú)立的功能并且與其他模塊的接口簡(jiǎn)樸，符合信息隱蔽，模塊間關(guān)功能內(nèi)聚次序內(nèi)聚通信內(nèi)聚過(guò)程內(nèi)聚時(shí)間內(nèi)聚邏輯內(nèi)聚巧合內(nèi)聚強(qiáng)←—————————————模塊獨(dú)立低-——————————————耦合性————————————→高非直接耦合數(shù)據(jù)耦合標(biāo)識(shí)耦合控制耦合外部耦合公共耦合內(nèi)容耦合強(qiáng)←—————————————模塊獨(dú)立性———————————→弱耦合是直接的主導(dǎo)原因，內(nèi)聚則是輔助耦合共同1.構(gòu)造化程序設(shè)計(jì)措施2.圖形表達(dá)法a)程序流程圖套3.鑒定表●有固定的關(guān)鍵字外語(yǔ)法，提供所有構(gòu)造化控制構(gòu)造、數(shù)聽闡明和部件特●有子程序定義與調(diào)用機(jī)制。1.數(shù)據(jù)流圖的圖形表達(dá)符號(hào)：ii.加工(process)——輸入數(shù)據(jù)流到輸出數(shù)據(jù)流的變換。i.星號(hào)(*)表達(dá)數(shù)據(jù)流之間存在“與”關(guān)系ii.加號(hào)(+)表達(dá)數(shù)據(jù)流之間存在“或”關(guān)系ii.異或(田)表達(dá)數(shù)據(jù)流之間存在“異或”(互斥)關(guān)系c)數(shù)據(jù)流圖的層次構(gòu)造i.層次構(gòu)造0層圖：將頂層圖中的加工通過(guò)度解后形成的圖底層圖：處在分層數(shù)據(jù)流圖最底層的圖中間層圖：分層數(shù)據(jù)流圖中的其他圖ii.圖和加工的編號(hào)(父圖，子圖)●頂層圖只有一種加工，不必編號(hào)●0層圖中的加工編號(hào)分別為1、2、3…●對(duì)于子圖號(hào)，若父圖中的加工號(hào)x分解成某一子圖，剛該子圖記為“圖x”●對(duì)于子圖中加工的編號(hào)，若父圖中的加工號(hào)為x的加工分解成某一子圖，則該子圖中的加2.分層數(shù)據(jù)流圖的畫法1.分層數(shù)據(jù)流圖的一致性和完整性a)一致性i.父圖與子圖的平衡ii.數(shù)據(jù)守恒b)完整性i.每個(gè)加工至少有一種輸入數(shù)據(jù)流和一種輸出數(shù)據(jù)流。ii.在整套分層數(shù)據(jù)流中，每個(gè)文獻(xiàn)應(yīng)至少有一種加工讀該文獻(xiàn)，有另一種加工寫該文獻(xiàn)。ii.分層數(shù)據(jù)流圖中的每個(gè)數(shù)據(jù)流和文獻(xiàn)都必須命名，并保持與數(shù)據(jù)字典一致。iv.分層DFD中的每個(gè)基本加工2.構(gòu)造分層DFD時(shí)需要注意的問(wèn)題a)合適命名b)畫數(shù)據(jù)流而不是畫控制流c)防止一種加工有過(guò)多的數(shù)據(jù)流d)分解盡量均勻e)先考慮穩(wěn)定狀態(tài)，忽視瑣碎的枝節(jié)f)隨時(shí)準(zhǔn)備重畫3.分解的程度b)分解應(yīng)當(dāng)自然，概念上合理清晰c)只要不影響DFD的易理解性，可合適增長(zhǎng)子加工數(shù)量，以減少層數(shù)d)分解要均勻1.構(gòu)造圖a)基本成分——模塊、調(diào)用、數(shù)據(jù)b)輔助符號(hào)c)幾種概念i.深度——程序構(gòu)造圖中控制的層數(shù)ii.寬度——程序構(gòu)造圖中同一層次上模塊總數(shù)的最大值2.啟發(fā)式設(shè)計(jì)方略a)改造程序構(gòu)造圖，減少耦合度，提高內(nèi)聚度b)防止高扇出，并伴隨深度的增長(zhǎng)，力爭(zhēng)高扇入c)模塊的影響范圍應(yīng)限制在該模塊的控制范圍內(nèi)d)減少模塊的復(fù)雜程度和冗余程度，提高一致性e)模塊的功能應(yīng)是可預(yù)測(cè)的，防止對(duì)模塊施加過(guò)多的限制f)盡量設(shè)計(jì)單入口和單出口的模塊3.構(gòu)造化設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)a)建立初始構(gòu)造圖b)對(duì)構(gòu)造圖的改善c)書寫設(shè)計(jì)文檔d)設(shè)計(jì)評(píng)審5.多態(tài)性polymorphism和動(dòng)態(tài)綁定dynamicbinding1.模式名2.模式的環(huán)境和條件3.設(shè)計(jì)模式的特性4.應(yīng)用設(shè)計(jì)模式的成果consequences用況(usecase):文本形式的情節(jié)撕碎，用以闡明某參與者使情形。>用況建模用于描述一種系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)做什么,用用況圖來(lái)描述(也許有多幅)VV子包含訂單支據(jù)建立信主管·泛化天系：同一業(yè)務(wù)日的的不一樣技木實(shí)現(xiàn)(多種可以將它們的共性抽象成為父用例，其他的用例泛化為子用例)核對(duì)身甘錄客戶口士付&·包括關(guān)系：提取公共交互，提高復(fù)用(將包括用例的事件流拖入到基礎(chǔ)用例的事件流中，·擴(kuò)展關(guān)系：“凍結(jié)”基用例以保持穩(wěn)定(將擴(kuò)展用例的事件流在一定的條件下按攝影應(yīng)對(duì)象名：類名操作2.靜態(tài)建模：UML中以類圖和對(duì)象圖來(lái)建立對(duì)象名：類名操作類名操作·類圖中類之間的關(guān)系關(guān)系符號(hào)的關(guān)系重要環(huán)節(jié)：3.標(biāo)識(shí)責(zé)任(類的屬性和操作)(公共的)象都能看到該屬性#(受保護(hù)的)的對(duì)象都能看到該屬性(私有的)(包的)能看到該屬性狀態(tài)名iii.對(duì)象，活動(dòng)的輸入或輸出；也可以表達(dá)一種對(duì)象受一特定動(dòng)作的影響c)次序圖(sequencediagram)用來(lái)描述對(duì)象間的交互行為，它關(guān)注于消息的次序，即對(duì)象間i.構(gòu)成成分：對(duì)象，對(duì)象框，激活期，消息iv.組合片段的類型1.ref(引用)對(duì)另一交互的引用2.loop(循環(huán))當(dāng)循環(huán)的警戒條件為真時(shí)循環(huán)執(zhí)行子片段3.alt(選擇)兩個(gè)或多種子片段之間的選擇執(zhí)行4.opt(可選)選擇的帶單個(gè)子片段的特殊狀況，警戒條件為假時(shí)省略該子片段5.par(并發(fā))兩個(gè)或多種子片段的并發(fā)執(zhí)行d)通信圖展示了鏈接的對(duì)象之間怎樣發(fā)送消息，可用于描述系統(tǒng)中的操作執(zhí)行，用況執(zhí)行或ii.鏈?zhǔn)穷愱P(guān)聯(lián)的實(shí)例，是連接兩個(gè)對(duì)象的途徑，指明了對(duì)象間某種也許的導(dǎo)航和可見(jiàn)性。e)交互圖(次序圖和通信圖)總結(jié)類型優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)順序圖(圖形布局方面)通信圖增加新對(duì)象(圖形布局方面)1.源程序文檔化a)標(biāo)識(shí)符的命名b)程序的注釋c)視覺(jué)組織2.數(shù)聽闡明a)數(shù)聽闡明次序規(guī)范化b)闡明語(yǔ)句中變量安排有序化c)使用注釋闡明復(fù)雜的數(shù)據(jù)構(gòu)造3.語(yǔ)句構(gòu)造a)一行內(nèi)只寫一條語(yǔ)句b)首先考慮清晰性c)直截了當(dāng)闡明程序員的用意d)其他常用規(guī)則i.讓編譯程序做簡(jiǎn)樸的優(yōu)化ii.盡量使用庫(kù)函數(shù)iii.防止不必要的轉(zhuǎn)移iv.習(xí)題只采用三種基本的控制構(gòu)造來(lái)編寫程序4.輸入和輸出指軟件系統(tǒng)交付使用后來(lái)，為了改正錯(cuò)誤或滿足新的需要而修改軟件的過(guò)程影響維護(hù)工作量的原因重要有如下6種：1.系統(tǒng)的規(guī)模2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言3.系統(tǒng)年齡4.數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用5.先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù)6.其他某些原因逆向工程(reverseengineering)是指在軟件生存周期中，將軟件的某種形式描述轉(zhuǎn)換成更重構(gòu)(restructuring)是指在同一抽象級(jí)別上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的描述形式。再工程(reengineering)是指在逆向工程所獲信息的基礎(chǔ)上修改或系統(tǒng)的一種新版本。甘特圖(Ganttchart),也稱時(shí)間表(timelinechart)→風(fēng)險(xiǎn)管理就是識(shí)別評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，建立、選擇、和處理風(fēng)險(xiǎn)的可選方案和組織措施?！鍪录挠绊憽鲲L(fēng)險(xiǎn)的原因●風(fēng)險(xiǎn)可表到達(dá)不確定和后果的函數(shù)：風(fēng)險(xiǎn)=f(事件，不確定性，后果)●特定風(fēng)險(xiǎn)可采用必要措施得到最大程度的防止，因此：風(fēng)險(xiǎn)=f(事故，安全措施)■計(jì)劃編制、組織和管理