软件工程复习(针对性).doc

软件工程复习一 软件工程概述1 软件危机的定义，如何克服2 软件过程模型，螺旋模型，喷泉模型二可行性研究：经济可行性，技术可行性内容三面向对象的方法与UML1. 面向对象系统的概念1） 对象的定义2） 继承和多态重用3） 活动和动作的定义与区别2 UML模型元素3. UML中的图四软件需求工程1什么叫需求分析，每一步生成哪些文档2数据流图的定义3ONT的概念方法和模型（对象模型、动态模型、功能模型）4面向对象的分析建模方法5原型化方法，结构化分析方法，及两者间的关系。6.软件需求规格说明书内容，目标，作用7.UML中类图与对象图（会话）五软件设计工程1.软件设计的目标与准则 2.了解“耦合性”概念 数据流图-程序结构图（事物流/变换流）3.a结构化设计与结构化分析的关系 b事务流映射 c软件模块结构改进方法7条 记前3条（注：abc三条比较重要）4.a程序流程图 bPAD图5.Jackson系统方法适用范围6.详细设计，PAD图（给算法画PAD图）、控制流图、环路复杂度 六软件实现1.源程序文档化 2.Mecabe度量法（环路复杂度）七软件测试工程 1.代码检查 2.什么是“桩”模块，驱动模块八软件测试用例 1.测试用例设计概述 2.动态测试【白盒测试（基本路径测试）、黑盒测试（等价类划分）】 3. 9.3节基本路径测试要看九软件维护 1.软件维护的目标 2.程序修改的定义和副作用软件工程复习知识点一 软件工程概述1 软件危机的定义，如何克服 （1）软件危机：是指落后的软件生产方式无法满足迅速增长的计算机软件需求，从而导致软件的开发与维护过程中出现一系列严重问题的现象。 软件危机包含下述两方面的问题：如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断膨胀的已有软件。 根源：与软件本身的特点有关；由软件开发和维护的方法不正确有关。 （2）如何克服软件危机：开发：软件开发技术、方法、工具，用科学的工程化思想来组织和指导软件开发的各个阶段 ；努力完善软件质量保障体系 重视软件文档；人员：必要的组织管理措施，各类人员协同共同完成软件开发项目，聘用有经验的专业人员，可以减少开发成本； 测试、维护：尽早并不断改正的错误。主要表现：l 开发人员开发的软件产品不能完全满足用户的需求；l 软件产品的质量难以得到保障；l 开发周期开发经费和维护费用很难被准确估计从而给项目的管理带来很多麻烦；l 随着技术的更新，用户的扩大，已有的软件产品不能灵活地适应环境的改变；l 软件文档不完备并且存在文档内容与软件产品不符的情况。原因：软件开发是一项复杂的工程，需要用科学的工程化思想来组织和指导软件开发的各个阶段没有完善的质量保证体系软件文档的重要性没有得到软件开发人员和用户的足够重视从事软件开发的专业人员对这个产业认识不够充分缺乏经验软件独有的特点也给软件的开发和维护带来困难2 软件过程模型，螺旋模型，喷泉模型（1） 螺旋模型：将瀑布模型与演化模型（快速原型模型）结合起来。沿着螺线旋转，自内向外每旋转一圈便开发出更完善的一个新版本。用于风险较大的大型软件开发模型，分为制定计划、风险分析、实施工程、客户评估.（2）喷泉模型：现了迭代和无间隙的特性。是对象驱动的过程。（阶段相互重叠，全过程）特点：阶段相互重叠，并行性；整个过程是一个迭代的、逐步细化的过程；是对象驱动的过程；不但反映了系统的开发全过程，而且也反映了对象族的开发和复用的过程。相关题型： 螺旋模型将_瀑布_模型和_快速原型_模型结合起来，加入了两种模型均忽略了的风险分析，弥补了这两种模型的不足。 螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期，在每个螺旋周期内分为4个工作步骤。第一步_目标设定（或制定计划）_，确定目标，选定实施方案，明确开发限制条件。第二步_风险估计与弱化（或风险分析）_，分析所选方案，识别风险，通过原型消除风险。第三步_开发与确认（或实施工程）_，实施软件开发。第四步_计划（客户评价）_， 评价开发工作，提出修改意见，建立下一个周期的计划。喷泉模型是一种以_用户需求_为动力，以_对象_作为驱动的模型，适合于_面向对象的软件项目_的开发方法。它克服了瀑布模型不支持软件重用和多项开发活动集成的局限性。喷泉模型使开发过程具有_迭代_和_无间隙_。2 可行性研究：经济可行性，技术可行性内容 经济可研究要对项目的开发总成本与开发系统将带来的经济效益之间的差值进行度量。经济可行性，需要进行成本-效益分析。对可能取得的效益（有形的和无形的）进行比较权衡。（1）经济可行性定义/内容：进行开发成本的估算以及了解取得效益的评估，确定要开发的项目是否值得投资开发。 有形的效益可以用货币的时间价值、投资回收期、纯收入、投资回收率等指标进行度量。 无形的效益主要是从性质上、心理上进行衡量，很难直接进行数量的比较。 几种度量效益的方法：货币的时间价值投资回收期纯收入投资回收率（2）技术可行性内容： 根据待开发系统的功能、性能及实现系统的各种约束条件等，分析在现有的资源和技术条件下，技术风险有多大，系统是否能实现。技术可行性分析通常包括风险分析、资源分析和技术分析。技术型可行性研究是对技术解决方案的实用性、技术资源的可用性和设备条件作出评估。经济可研究要对项目的开发总成本与开发系统将带来的经济效益之间的差值进行度量三面向对象的方法与UML1. 面向对象系统的概念1） 对象的定义对象是客观世界中存在的事物，也可以是概念化的实体，它由一组属性和操作组成。2） 继承和多态重用继承表示类之间的层次关系，它使得某类对象可以自动拥有另外一个或多个对象的全部属性和操作。多态是一种使父类中定义的属性或操作被子类继承后可以有不同的实现的机制。3） 活动和动作的定义与区别行为事物是UML模型的动态部分，包括交互和状态机两类。交互（Interaction）：交互由在特定的上下文环境中共同完成一定任务的一组对象之间传递的消息组。交互涉及的元素包括消息、动作序列和链。状态机（State Machine）：状态机描述了一个对象或一个交互在生存周期内响应事件所经历的状态序列。状态机涉及的元素包括状态、转换、事件活动等。2 UML模型元素UML的三个主要组成元素：1)基本构造块（basic building block)2)组织构造块的规则（rules）3)运用于整个UML的公共机制（common mechanisms）补充：UML包括三种基本构造块（UML的模型元素）:1)事物（things）2)关系（relationships）3)图（diagrams）3. UML中的图四软件需求工程(需求开发、需求管理)1什么叫需求分析，每一步生成哪些文档(1)需求分析是在可行性研究的基础上，将用户对系统的描述，通过开发人员的分析概括，抽象为完整的需求定义，再形成一系列文档的过程。(2)需求分析的步骤：获取需求，识别问题用户需求草稿（文档）；分析需求，建立目标系统的逻辑框架分析模型（非文档）；将需求文档化用户需求和系统需求（文档）；需求验证（需求评审）需求规格说明书（文档）。软件需求工程过程模型：需求分析阶段需要编写的文档有:需求规格说明书,初步用户使用手册和确认测试计划.需求开发是一个迭代的过程，需求迭代是需求开发成功的关键。分析建模中建模方法有：结构化分析法（SA）原型化方法 面向对象的分析方法软件设计中软件结构设计的方法：结构化设计法（SD），面向对象的设计方法2数据流图的定义 数据流图DFD（data flow diagram）是描述系统中数据流的图形工具，是一种用来表示信息流和信息变换过程的图解方法，可以标识一个系统的逻辑输入和输出，以及把逻辑输入转化为逻辑输出所需的加工处理.3 OMT的概念方法和模型（对象模型、动态模型、功能模型）Rumbaugh方法(OMTObject Modeling Technique ,对象模型化技术) 采用了面向对象的概念，并引入各种独立于语言的表示符。开发工作的基础是对真实世界的对象建模，然后围绕这些对象使用分析模型来进行独立于语言的设计。Rumbaugh用来描述一个系统的三种模型：对象模型描述系统中对象的静态结构；动态模型描述系统状态随时间变化的情况；功能模型描述系统中各个数据值的转变。 该方法强调：系统设计(并发、数据、控制)和对象设计(算法)。适用于分析和描述以数据为中心的信息系统。 11. 由RumBaugh等人提出的一种面向对象方法叫做对象模型化技术(OMT)，即三视点技术，它要求把分析时收集的信息建立在三个模型中。第一个模型是( A 对象模型)，它的作用是描述系统的静态结构，包括构成系统的对象和类，它们的属性和操作，以及它们之间的联系。第二个模型是( B动态模型 )，它描述系统的控制逻辑，主要涉及系统中各个对象和类的时序及变化状况。( B )包括两种图， 即( C )和( D )。( C 状态迁移图 )描述每一类对象的行为，( D )描述发生于系统执行过程中的某一特定场景。第三个模型是( E 功能模型)，它着重于描述系统内部数据的传送与处理，它由多个数据流图组成。 供选择的答案： A, B, E： 数据模型 功能模型 行为模型 信息模型 原型 动态模型 对象模型 逻辑模型 控制模型 仿真模型 C, D： 对象图 概念模型图 状态迁移图 数据流程图 时序图 事件追踪图 控制流程图 逻辑模拟图 仿真图 行为图答案：11.A. B. C. D. E.4 面向对象的分析建模方法分析建模中建模方法有：结构化分析法（SA）原型化方法 面向对象的分析方法当前流行的面向对象建模方法有：Booch方法Rumbaugh方法Coad&Yourdon方法Jacobson方法Wirfs-Brock方法UML的OOA方法5 原型化方法，结构化分析方法（SA），及两者间的关系。两者之间的关系：都是需求工程中需求开发阶段的分析建模的建模方法。两者相互补充。 原型化方法：是用户和软件开发人员之间进行的一种交互过程。原型：模拟某种产品的原始模型。软件原型的分类：探索型 实验型 进化型使用原型的策略：废弃策略 追加策略结构化分析方法（SA）：结构化分析方法最初只是着眼于数据流，自顶向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。扩充后，将建模技术扩展到数据建模、功能建模和行为建模，以实体-关系图（E-R图）、数据流图和控制流图、状态-迁移图为工具，数据字典为核心，从不同视点建立系统的分析模型。 -参考：红色字体请注意看原型化方法：原型化方法是一种定义系统需求可采取的策略，实现时需经过若干步骤，一般其采用的最后步骤应是模型验证。基本思想:开发人员对用户提出的问题进行总结，就系统的主要需求取得一致意见后，开发一个原型（原型是由开发人员与用户合作，共同确定系统的基本要求和主要功能，并在较短时间内开发的一个实验性的、简单易用的小型系统。原型应该是可以运行的，可以修改的。）并运行之，然后反复对原型进行修改，使之逐步完善，直到用户对系统完全满意为止。 优点:（1）需求表示清楚，用户满意度较高（2）降低开始风险和开发成本 缺点:（1）原型法不适用于开发大型的信息系统（2）系统难于维护（3）如果用户合作不好，盲目纠错，会拖延开发进程. 适用范围:（1）用户需求不清，管理及业务不稳定，需求经常变化（2）规模小，不太复杂（3）开发信息系统的最终用户界面.结构化开发方法(Structured Developing Method)是现有的软件开发方法中最成熟，应用最广泛的方法，主要特点是快速、自然和方便。结构化开发方法由结构化分析方法（SA法）、结构化设计方法（SD法）及结构化程序设计方法（SP法）构成的。 结构化设计方法（SD法 Structured Design）是结构化开发方法的核心，与SA法，SP法密切联系，主要完成软件系统的总体结构设计。基本思想:在系统建立之前信息就能被充分理解。它要求严格划分开发阶段，用规范的方法与图表工具有步骤地来完成各阶段的工作，每个阶段都以规范的文档资料作为其成果，最终得到满足用户需要的系统。 优点:（1）逻辑设计与物理设计分开（2）开发过程中形成一套规范化的文档，便于后期的修改和维护。 缺点:（1）开发周期长（2）系统难以适应环境的变化（3）开发过程复杂繁琐 适用范围：该方法适用于一些组织相对稳定、业务处理过程规范、需求明确且在一定时期内不会发生大的变化的大型复杂系统的开发。-需求建模遵循三个原则：1 划分：描述需求的整体部分关系；2 抽象：描述需求的一般化特殊化关系；3 投影：描述需求的多维视图；定义系统模型要区分逻辑模型和物理模型。常用模型有数据建模、功能建模和过程建模。常用的建模分析方法1st) 面向数据流的结构化分析方法(SA)2nd) 面向数据结构的Jackson方法(JSD)3rd) 原型化方法4th) 面向数据结构的结构化数据系统开发方法(DSSD)5th) 面向对象的分析方法(OOA) 等结构化设计（SD）与结构化分析方法（SA）：结构化：面向数据结构。数据结构是数据的各个元素之间逻辑关系的一种表示。数据结构设计应确定数据的组织、存取方式、相关程度以及信息的不同处理方法。（典型的数据结构：链表、树状结构、网状结构、n维空间）软件的结构有2类：软件的模块结构 软件的数据结构题目： 原型化方法是用户和软件开发人员之间进行的一种交互过程，适用于( A )系统。它从用户界面的开发入手，首先形成( B )，用户( C )，并就( D )提出意见，它是一种( E )型的设计过程。供选择的答案：A. 需求不确定性高的 需求确定的 管理信息 决策支持B. 用户界面使用手册 用户界面需求分析说明书 系统界面原型 完善的用户界面C. 改进用户界面的设计 阅读文档资料 模拟用户界面的运行 运行用户界面原型D. 同意什么和不同意什么 使用和不使用哪一种编程语言 程序的结构 执行速度是否满足要求E. 自外向内（从界面开始） 自顶向下 自内向外 自底向上原型化方法：问题总结主要需求原型运行修改、完善满意6. 软件需求规格说明书内容，目标，作用 需求规格说明包括（内容）：系统应提供的功能和服务；非功能需求；系统开发或运行的限制条件；与系统互连的其他系统的信息。 软件需求规格说明是描述需求的重要文档，是软件需求分析工作的主要成果。它应着重反映软件的功能需求、性能需求、外部接口、数据流程等多个方面。（在软件开发过程、软件运行和维护过程的整个生存周期当中，它都起着重要的作用。）软件需求规格说明的目标：在软件产品方面，为在软件开发人员与客户之间达成共同协议建立基础。它全面描述了要实现的软件功能。提高开发效率。编制软件需求规格说明的过程可让客户在软件设计开始之前能周密地思考全部需求，从而减少事后重新设计、重新编码和重新测试的返工活动。为成本估算和编制进度计划提供基础。软件需求规格说明提供的对于开发软件的描述成为软件产品成本估算的基础。成为编制进度计划的依据。为确认和验证提供一个基准。作为开发合同的一个部分，软件需求规格说明可以提供一个可度量和可遵循的基准。便于移植。有了软件需求规格说明，可帮助开发人员把软件移植到新的操作环境，以适应客户新的需要。成为软件不断改进的基础。由于软件需求规格说明所涉及的只是软件产品的外部视图（软件能做什么），而不涉及软件产品的内部设计（软件如何做）。因此，软件需求规格说明成为软件产品改进的基础。软件需求规格说明编制的原则：功能与实现分离，描述要“做什么”而不是“怎样实现”。要求使用面向处理的规格说明语言，从而得到“做什么”的规格说明。如果目标软件只是一个大系统中的一个元素，那么整个大系统也包括在规格说明的描述之中。规格说明必须包括系统运行的环境。题目：.软件需求分析的任务不应包括（A）。进行需求分析可使用多种工具，但（B）是不适用的。在需求分析中，分析员要从用户那里解决的最重要的问题是( C )。需求规格说明书的内容不应当包括( D )。该文档（需求规格说明书）在软件开发中具有重要的作用，但其作用不应当包括( E )。供选择的答案：A. 问题分析 信息域分 结构化程序设计 确定逻辑模型（分析建模）B. 数据流图 判定表 PAD图（详细设计） 数据词典C. 要让软件做什么 要给该软件提供哪些信息 要求软件工作效率如何 要让软件具有什么样的结构D. 对重要功能的描述 对算法的详细过程性描述 软件确认准则 软件的性能E. 软件设计的依据 用户和开发人员对软件要“做什么”的共同理解 软件验收的依据 软件可行性分析的依据（可行性分析在需求分析阶段之前）7. UML中类图与对象图（会画图）（综合题）（1）类图：（2） 对象图：对象名：类名 属性=属性值对象间的链可以使类之间关联的实例五软件设计工程1.软件设计的目标与准则 软件设计的基本目标是用比较抽象概括的方式确定目标系统如何完成预定的任务，即软件设计是确定系统的物理模型。软件设计的目标涉及性能、可靠性、成本及维护等多个方面。软件设计的准则：性能准则:包括对系统速度和空间的需求。可靠性准则:决定了对减少系统崩溃及随后所造成危害所做的努力程度。成本准则：包括开发、配置和管理系统的成本。维护准则：确定在完成开发后再次改变系统的困难程度。最终用户准则：包括从用户视点出发所需的属性，但并没有覆盖性能准则和可靠性准则。2. 了解“耦合性”概念 数据流图-程序结构图（事物流/变换流）耦合：是模块之间互相连接的紧密程度的度量。内聚：模块内部各个元素彼此结合的紧密程度的度量。数据流程图（DFD）的基本图形元素（4种）：外部实体、加工、数据流、数据存储。画法：顶层（0层），功能分解（1层），功能进一步分解（2层）结构图（SC）的主要成分（4个）：模块模块的调用关系和接口模块间的信息传递（数据信息、控制信息）重复（循环）调用和选择调用的符号交换流型结构图：逻辑输入C、C变换成D，逻辑输出D（还有物理输入A，物理输出E）事务流型结构图：数据接收通路、得到结果的调度（若干有选择关系的平行事务，）、输出结果。举例：（1） 变换流型结构图（2） 事务流型结构图3. （注：abc三条比较重要）a结构化设计与结构化分析的关系1) 结构化设计（structured design，SD）是一种面向数据流的设计方法，即根据系统的处理过程进行设计，故亦称为过程驱动的设计。软件设计阶段，用于软件结构设计，建立目标系统的物理模型。2) 结构化分析方法（SA）：是面向数据流的分析方法，自顶向下，逐层分解。（建立系统的处理流程，建模技术扩展到数据建模、功能建模和行为建模，）以实体-关系图（E-R图）、数据流图和控制流图、状态-迁移图为工具，数据字典为核心，从不同视点建立系统的分析模型（即系统的逻辑模型）。需求开发阶段，用于分析建模，即建立目标系统的逻辑模型。3) 结构化设计与结构化分析的关系：软件设计必须依据对软件的需求来进行，结构化分析的结果为结构化设计提供了最基本的输入信息。左边：SA；右边：SD b事务流映射事务流映射（概念）：从事务流型数据流图出发的，建立软件结构图的方法叫做事务流映射。从分析数据流图开始，自顶向下，逐步分解，建立系统的结构。事务流型的DFD的组成：输入流事务中心若干条活动流。将事务流型DFD映射成高层系统结构： 顶层模块：其功能就是整个系统的功能。接收模块：接收输入数据。分派模块：调度模块，控制下层的所有活动模块。事务模块：对应活动流，是该活动流映射成的。c软件模块结构改进方法7条(记前3条)模块功能完善化；一个完整的模块应当有以下几部分：执行规定的功能的部分；出错处理的部分返回数据给它的调用者时，返回一个状态码。消除重复功能，改善软件结构；模块的作用范围应在控制范围之内；模块的控制范围包括它本身及其所有的从属模块。模块的作用范围是指模块内一个判定的作用范围，凡是受这个判定影响的所有模块都属于这个判定的作用范围。如果一个判定的作用范围包含在这个判定所在模块的控制范围之内，则这种结构是简单的，否则，它的结构是不简单的。尽可能减少高扇出结构；避免或减少使用病态联接；模块的大小要适中；设计功能可预测的模块，避免过分受限制的模块。软件包应满足设计约束和可移植性。注：软件结构：软件模块结构软件数据结构题目：从下列关于模块化程序设计的叙述中选出5条正确的叙述。（2,3,4,7,8） 程序设计比较方便，但比较难以维护。(N) 便于由多个人分工编制大型程序。(Y) 软件的功能便于扩充。(Y) 程序易于理解，也便于排错。(Y) 在主存储器能够容纳得下的前提下，应使模块尽可能大，以便减少模块的个数。(N) 模块之间的接口叫做数据文件。(?) 只要模块之间的接口关系不变，各模块内部实现细节的修改将不会影响别的模块。(Y) 模块间的单向调用关系叫做模块的层次结构。(Y?) 模块越小，模块化的优点越明显。一般来说，模块的大小都在10行以下。(N?)4. a程序流程图程序流程图：直观清晰，易于使用，但控制流程线不易限制,不易反映逐步求精的过程，不易表示数据结构。是详细设计阶段使用的工具。bPAD图PAD图：是种由左往右展开的二维树型结构，其能清晰地反映程序的层次结构，支持逐步求精的设计方法，支持结构化程序设计原理，易读易写，使用方便；可自动生成程序。是详细设计阶段使用的工具。5. Jackson系统方法适用范围既能表示数据结构也能表示程序结构（因为结构程序设计也只使用三种基本结构：顺序结构、选择结构、重复结构）。6. 详细设计阶段：PAD图（给算法画PAD图）、控制流图、环路复杂度（综合题）控制流图：（程序流程图程序控制流图）环路复杂度=判定节点数+1 六软件实现1. 源程序文档化 源程序文档化： 按实际意义命名 遵循一定命名规则 变量不要过于相似 定义时作出解释； 数据说明； 语句构造； 输入输出； 效率。文档的作用是什么？ 在软件工程中，文档用来表示对需求、工程或结果进行描述、定义、规定、报告或认证的任何书面或图示的信息。它们描述和规定了软件设计和实现的细节，说明使用软件的操作命令。文档也是软件产品的一部分，没有文档的软件就不成为软件。2. Mecabe度量法（环路复杂度）将环路复杂性定义为控制流图中的区域数。（区域：即由边和节点封闭起来的区域）V(G)=m-n+p 从入口点到出口点加一条虚线表示的有向边，构成强连同图：有向连通图G环路复杂度V(G)=m-n+1 ,其中m为图G中弧数，n为图G中结点数，p为图G中强连通分量个数(p=1)。从入口点到出口点不加虚线：给定控制流图G的圈复杂度V(G)=E-N+2，其中E是流图中边的数量，N是流图中结点的数量。给定控制流图G的圈复杂度V(G)=P+1，其中P是流图中判定结点的数量七软件测试工程 1.代码检查 人工测试技术：桌面检查代码检查走查通行评审技术桌面检查（Desk Checking）:由程序员自己检查自己编写的程序。代码检查（Code Inspection）：是以小组位单位阅读代码，应用一系列规程和缺陷检查技术，检查实际产品，包括文档和程序代码，发现存在缺陷和缺陷的过程。 走查（Walkthrough）:与代码检查很相似，也以小组位单位进行。不同点是规程稍微不同，采用的缺陷检查技术不同。 2.什么是桩模块，驱动模块驱动模块：在测试过程中，用以代替被测试模块的上级模块称为驱动模块。桩模块：在测试过程中，用以代替被测试模块的下级模块称为桩模块。八软件测试用例 1.测试用例设计概述 测试用例是为了特定目的而设计的测试数据及与之相关的测试规程的一个特定的集合，或称为有效地发现软件缺陷的最小测试执行单元。1 测试用例的重要性；2 测试用例数与软件规模的关系：软件规模越大，测试用例占的比例越大。3 测试用例设计说明的书写规范：ANSI/IEEE829-1983标准。 黑盒测试：在测试时，吧、把程序看作一个不能打开的黑盒 黑盒测试 子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，测试者在程序接口处进行测试。 白盒测试：是一种广泛使用的逻辑测试技术。它的对象基本白盒测试上是源程序，是以程序的内部逻辑结构为基础的一种测试技术。 2.动态测试【