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1、第二章 軟件開發(fā)過(guò)程,軟件工程與開發(fā)過(guò)程 嚴(yán)格地說(shuō),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)等原理開發(fā)軟件的工程。 通俗地說(shuō),軟件工程是實(shí)現(xiàn)一個(gè)大型程序的一套原則方法,即按工程化的原則和方法組織軟件開發(fā)工作。 軟件測(cè)試是軟件工程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),相當(dāng)于工程領(lǐng)域中的質(zhì)量檢驗(yàn)部分,是確保軟件工程質(zhì)量的重要手段,對(duì)于軟件測(cè)試與軟件開發(fā)過(guò)程之間的關(guān)系,套用固定的模型不是聰明之舉。 比如“程序設(shè)計(jì)”與“測(cè)試”之間的關(guān)系,習(xí)慣上總以為程序設(shè)計(jì)在先,測(cè)試在后,如圖(a)所示。 而對(duì)于一些復(fù)雜的程序,將測(cè)試分為同步測(cè)試與總測(cè)試更有效,如圖(b)所示。,程序設(shè)計(jì)與測(cè)試的關(guān)系,軟件及其特征 軟件定義 軟件是由能夠完

2、成預(yù)定功能和性能的一組計(jì)算機(jī)程序、能被充分操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、描述程序設(shè)計(jì)和使用的文檔三部分組成 軟件=程序+數(shù)據(jù)+文檔,軟件特征 軟件是一種邏輯實(shí)體,具有抽象性 軟件的生產(chǎn)不同于硬件的制造 軟件不會(huì)磨損 軟件開發(fā)和運(yùn)行對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有依賴性 軟件的開發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,軟件生命周期 定義 一個(gè)軟件從它發(fā)生到消亡的過(guò)程 三個(gè)時(shí)期 軟件定義 軟件開發(fā) 軟件使用與維護(hù),問題定義,可行性研究,需求分析,概要設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì),編碼,測(cè)試,維護(hù),生命周期的八個(gè)階段,測(cè)試步驟 測(cè)試步驟詳細(xì)規(guī)定 如何設(shè)置 執(zhí)行 評(píng)估特定的測(cè)試用例,軟件產(chǎn)品的組成 開發(fā)投入,客戶需求,產(chǎn)品說(shuō)明 綜合描述 沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)格式,可根據(jù)具體

3、情況而定,設(shè)計(jì)文檔 設(shè)計(jì)方案/計(jì)劃 軟件設(shè)計(jì)文檔內(nèi)容 架構(gòu) 數(shù)據(jù)流示意圖 狀態(tài)變化示意圖 流程圖 注釋代碼 測(cè)試文檔 開發(fā)進(jìn)度表 軟件產(chǎn)品組成部分,軟件項(xiàng)目組成員 項(xiàng)目管理員 系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 程序員 軟件測(cè)試人員 技術(shù)制作、用戶助手、用戶培訓(xùn)員、手冊(cè)編寫和文件檔案專員 結(jié)構(gòu)管理和制作人員,軟件開發(fā)模型 軟件開發(fā)模型 軟件開發(fā)全部過(guò)程、資源、活動(dòng)和人物的結(jié)構(gòu)框架,規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟 目前主要的六種軟件開發(fā)模型,1大棒模式 源于能量爆發(fā)創(chuàng)造宇宙,萬(wàn)物都由能量和物質(zhì)積聚而成的理論,但如果不是遵循某種正確的排列和組合,形成的將不是預(yù)先期望的事物。 大棒模式與上述理論一樣:一大堆能量(這里指開發(fā)軟

4、件所需的人力和物力)放在一起,巨大的能量進(jìn)行釋放,通常的結(jié)果可能是產(chǎn)生了優(yōu)秀的軟件產(chǎn)品或成為一堆“廢品”(不成功的軟件)。,優(yōu)點(diǎn): 思路簡(jiǎn)單, 通??赡苁情_發(fā)者的“突發(fā)奇想”。缺點(diǎn): 開發(fā)過(guò)程是非工程化的,隨意性大。關(guān)于測(cè)試: 有的較簡(jiǎn)單,有的則非常困難。,2.邊寫邊改模式 采用邊寫邊改法的軟件開發(fā)通常只是有了比較粗略的想法就開始進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、然后進(jìn)行較長(zhǎng)的反復(fù)編寫、測(cè)試與修復(fù)這樣一個(gè)循環(huán)的過(guò)程。 在認(rèn)為無(wú)法更精細(xì)的描述軟件產(chǎn)品要求時(shí),就發(fā)布產(chǎn)品。,優(yōu)點(diǎn): 能夠較為迅速的展現(xiàn)成果,適合需要快速制作而且用完就扔的小項(xiàng)目,如示范程序、演示程序等。 缺點(diǎn): 其編碼和測(cè)試可能將是長(zhǎng)期的循環(huán)往復(fù)的過(guò)程

5、。,3.瀑布模式 瀑布過(guò)程模型反映了人們?cè)缙趯?duì)軟件工程的認(rèn)識(shí)水平,是人們所熟悉的一種線性思維的體現(xiàn)。 瀑布過(guò)程模型強(qiáng)調(diào)階段的劃分及其順序性、各階段工作及其文檔的完備性,是一種嚴(yán)格線性的、按階段順序的、逐步細(xì)化的開發(fā)模式。,瀑布過(guò)程模型,優(yōu)點(diǎn): 1、易于理解; 2、調(diào)研開發(fā)的階段性; 3、強(qiáng)調(diào)早期計(jì)劃及需求調(diào)查; 4、確定何時(shí)能夠交付產(chǎn)品及何時(shí)進(jìn)行評(píng)審與測(cè)試。,缺點(diǎn): 1、需求調(diào)查分析只進(jìn)行一次,不能適應(yīng)需求變化; 2、順序的開發(fā)流程,使得開發(fā)中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)不能反饋到該項(xiàng)目的開發(fā)中去; 3、不能反映出軟件開發(fā)過(guò)程的反復(fù)與迭代性; 4、沒有包含任何類型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估; 5、開發(fā)中出現(xiàn)的問題直到開發(fā)后期才

6、能夠顯露,因此失去及早糾正的機(jī)會(huì)。,Tom Gilb: “假如你不積極地解決你項(xiàng)目中存在的風(fēng)險(xiǎn),它們就會(huì)積極地解決掉你” 瀑布方法會(huì)掩飾項(xiàng)目中真正的風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)你太晚發(fā)現(xiàn)它們時(shí)已無(wú)濟(jì)于事。,4.快速原型開發(fā)模式 根據(jù)客戶需求在較短的時(shí)間內(nèi)解決用戶最迫切解決的問題,完成可演示的產(chǎn)品。這個(gè)產(chǎn)品只實(shí)現(xiàn)最重要功能,在得到用戶的更加明確的需求之后,原型將丟棄。,需求分析,原型開發(fā),原型評(píng)價(jià),最終設(shè)計(jì),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),用戶反饋,快速原型開發(fā)模式示意圖,5.螺旋模式 螺旋模式是瀑布模式與邊寫邊改演化模式相結(jié)合,并加入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所建立的軟件開發(fā)模式。 主要思想是在開始時(shí)不必詳細(xì)定義所有細(xì)節(jié),而是從小開始,定義重要功能,盡

7、量實(shí)現(xiàn),接受客戶反饋,進(jìn)入下一階段,并重復(fù)上述過(guò)程,直到獲得最終產(chǎn)品。,每一螺旋(開發(fā)階段)包括5個(gè)步驟: 確定目標(biāo),選擇方案和限制條件 對(duì)方案風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,并能解決風(fēng)險(xiǎn) 進(jìn)行本階段的開發(fā)和測(cè)試 計(jì)劃下一階段 確定進(jìn)入下階段的方法,優(yōu)點(diǎn): 1、嚴(yán)格的全過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)管理; 2、強(qiáng)調(diào)各開發(fā)階段的質(zhì)量; 3、提供機(jī)會(huì)評(píng)估項(xiàng)目是否有價(jià)值繼續(xù)下去; 4、引入嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、分析和控制,要求風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)水平很高,并需要較多的人員、資金和時(shí)間上的投入。,軟件開發(fā)的螺旋模式,6.V模式 與傳統(tǒng)的瀑布模型相比,V模式更加強(qiáng)調(diào)軟件測(cè)試過(guò)程與分析、設(shè)計(jì)等開發(fā)過(guò)程的關(guān)聯(lián)。 V模型反映了測(cè)試活動(dòng)與分析設(shè)計(jì)活動(dòng)的關(guān)系。,軟件

8、開發(fā)的V模式,7.噴泉模式 噴泉模式是一種以用戶需求為動(dòng)力、以對(duì)象為驅(qū)動(dòng)的模型,主要用于支持面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)過(guò)程。,軟件開發(fā)的噴泉模式,軟件測(cè)試與軟件開發(fā)的關(guān)系,測(cè)試與開發(fā)各階段的關(guān)系,測(cè)試在開發(fā)階段的作用 項(xiàng)目規(guī)劃階段 負(fù)責(zé)從單元測(cè)試到系統(tǒng)測(cè)試的整個(gè)測(cè)試階段的監(jiān)控 需求分析階段 確定測(cè)試需求分析、系統(tǒng)測(cè)試計(jì)劃的制定、評(píng)審后成為管理項(xiàng)目 詳細(xì)設(shè)計(jì)和概要設(shè)計(jì)階段 確保集成測(cè)試計(jì)劃和單元測(cè)試計(jì)劃完成,編碼階段 由開發(fā)人員進(jìn)行自己負(fù)責(zé)部分的測(cè)試代碼。在項(xiàng)目較大時(shí),由專人進(jìn)行編碼階段的測(cè)試任務(wù) 測(cè)試階段(單元、集成、系統(tǒng)測(cè)試) 依據(jù)測(cè)試代碼進(jìn)行測(cè)試,并提交相應(yīng)的測(cè)試狀態(tài)報(bào)告和測(cè)試結(jié)束報(bào)告,軟件測(cè)試的

9、發(fā)展歷程及趨勢(shì) 軟件測(cè)試是伴隨著軟件的產(chǎn)生而產(chǎn)生的,有了軟件的生成和運(yùn)行就必然有軟件測(cè)試。 早期的軟件開發(fā)過(guò)程中,測(cè)試的含義比較窄,將測(cè)試等同于“調(diào)試” 目的是糾正軟件中已經(jīng)知道的故障,常常由軟件開發(fā)人員自己完成這部分工作 對(duì)測(cè)試的投入極少,測(cè)試介入得也晚,常常是等到形成代碼,產(chǎn)品已經(jīng)基本完成時(shí)才進(jìn)行測(cè)試,直到1957年,軟件測(cè)試才開始與調(diào)試區(qū)別開來(lái),成為一種發(fā)現(xiàn)軟件缺陷的活動(dòng)。 直到20世紀(jì)80年代早期,“質(zhì)量”的號(hào)角才開始吹響。軟件測(cè)試的定義發(fā)生了改變,測(cè)試不單純是一個(gè)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的過(guò)程,而且包含軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)的內(nèi)容。軟件開發(fā)人員和測(cè)試人員開始坐在一起探討軟件工程和測(cè)試問題。制定了各類標(biāo)準(zhǔn),包括

10、IEEE標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)ANSI標(biāo)準(zhǔn)和ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。,20世紀(jì)90年代,測(cè)試工具終于盛行起來(lái)。到了2002年,Rich和Stefan在系統(tǒng)的軟件測(cè)試一書中對(duì)軟件測(cè)試做了進(jìn)一步定義:“測(cè)試是為了度量和提高被測(cè)軟件的質(zhì)量,對(duì)測(cè)試軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、實(shí)施和維護(hù)的整個(gè)生命周期過(guò)程”。這些經(jīng)典論著對(duì)軟件測(cè)試研究的理論化和體系化產(chǎn)生了巨大的影響。,近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,軟件測(cè)試技術(shù)的研究也取得了很大的突破,測(cè)試專家總結(jié)了很好的測(cè)試模型,如著名的V模型,在單元測(cè)試、自動(dòng)化測(cè)試等方面涌現(xiàn)了大量?jī)?yōu)秀的軟件測(cè)試工具。,雖然軟件測(cè)試技術(shù)的發(fā)展很快,但是其發(fā)展速度仍落后于軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展速度,使得軟

11、件測(cè)試在今天面臨著很大的挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 軟件在國(guó)防現(xiàn)代化、社會(huì)信息化和國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化領(lǐng)域中的作用越來(lái)越重要,由此產(chǎn)生的測(cè)試任務(wù)越來(lái)越繁重。 軟件規(guī)模越來(lái)越大,功能越來(lái)越復(fù)雜,如何進(jìn)行充分而有效的測(cè)試成為難題。, 面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)越來(lái)越普及,但是面向?qū)ο蟮臏y(cè)試技術(shù)卻剛剛起步。 對(duì)分布式系統(tǒng)的整體性能還不能進(jìn)行很好的測(cè)試。 對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)缺乏有效的測(cè)試手段。 隨著安全問題的日益突出,對(duì)信息系統(tǒng)的安全性如何進(jìn)行有效的測(cè)試與評(píng)估,成為世界性難題。,根據(jù)國(guó)內(nèi)外軟件測(cè)試的發(fā)展現(xiàn)狀,可以看到軟件測(cè)試有以下的發(fā)展趨勢(shì)。 測(cè)試工作將進(jìn)一步前移。 軟件架構(gòu)師、開發(fā)工程師、QA人員、測(cè)試工程師將進(jìn)行更好的融合。 測(cè)試職業(yè)將得到充分的尊重。, 設(shè)置獨(dú)立的軟件測(cè)試部門將成為越來(lái)越多的軟件公司的共識(shí)。軟件測(cè)試部門將和開發(fā)部、質(zhì)量保證部一樣作為一個(gè)重要的獨(dú)立部門存在。 測(cè)試外包服務(wù)將快速增長(zhǎng)。和軟件開發(fā)外

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