软件开发工具

第1章1 软件开发的几个主要阶段1) 机器语言 - 用0和1写程序 2) 汇编语言 - 用助记符代替机器指令3) 高级语言 - 过程化语言，出现于60年代初，突破了与机器指令一一对应的限制，更接近人类的表达方式；不依赖特定的硬件系统，把硬件之间的区别交给编译器处理4) 第四代语言 - 非过程化语言，探索中，给机器下指令，由机器自动安排执行顺序2 软件和硬件的关系1) 硬件是躯体，软件是灵魂 2) 没有软件，硬件无法发挥作用 3) 软件是使用者与计算机之间的桥梁3 软件开发工具的几个主要阶段：1) 通用软件阶段 2) 专用的软件开发工具 3) 集成的软件开发工具4 现代软件开发工具的新特点1) 自动化程度的提高 2) 把需求分析和架构设计纳入软件工作范围之内3) 将软件开发工作延伸到项目及版本管理 4) 吸收了管理科学的内容与方法，如质量控制等5 软件开发阶段的划分1) 需求分析 2) 总体设计 3) 编程阶段 4) 测试阶段 5) 使用及维护阶段6 软件开发工具的基本功能1) 认识与描述客观系统 2) 存储及管理开发过程中的信息 3) 代码的编写或生成4) 文档的编制或生成 5) 软件项目的管理7 软件开发工具的性能指标1) 表达能力或描述能力 2) 保持信息一致性的能力 3) 使用的方便程度4) 工具的可靠程序 5) 对硬件和软件环境的要求8 软件开发工具的分类1) 按工作阶段划分(1) 计划工具 - 实现了“跨生命周期”的信息管理与共享，包括项目管理、版本管理等，主要为项目主管人员服务，出现与开发比较晚(2) 分析工具 - 用于支持需求分析的工具，出现较晚，数量较少(3) 设计工具 - 工作最具体，出现最早，数量最多2) 按集成程序划分(1) 专用工具 - 专用的、面对某一工作阶段或工作任务的工具(2) 集成工具 - 集成化的、面向软件开发的全过程3) 按与硬件、软件的关系划分(1) 依赖特定的计算机和软件 - 主要是设计工具(2) 不依赖特定的计算机和软件 - 主要是分析工具和计划工具第2章1 单个程序员提高软件开发质量的关键 - 软件开发中的两个转换1) 用户对软件的理解与程序员对软件的理解之间的转换2) 程序员的理解到程序实现之间的转换2 大型软件开发中的困难1) 保持一致性非常困难 2) 测试非常困难 3) 工作进度难于控制4) 文档与代码协调困难 5) 版本更新造成的困难3 困难产生的原因1) 大系统的复杂性 2) 群体之间的组织和协调 3) 应用领域之间的差别 4) 不断变化的需求4 结构化程序设计的基本思想主要是为程序员服务1) 限制GOTO语句 2) 子程序尽可能做到只有一个入口和一个出口3) 程序风格尽量明确、清晰，包括增加注释、规范书写格式和变量名 4) 编写程序的同时完成文档5 结构化程序设计中的模块划分原则1) 在逻辑上尽可能单一化、明确化 2) 模块之间的联系及相互影响尽可能地少3) 模块规模应当足够小，便于调试6 软件工程1) 基本思想：要想大幅度地、从根本上提高软件开发效率和质量，必须吸取传统产业中的成功经验，从组织和管理的角度加强力量，使软件生产从程序员的个人劳动提高成为有组织、可控制的工程。2) 解决方案：(1) 对软件开发过程进行规范 (2) 标准化从两方面着手，一方面是表达方式的标准化，一方面是为工作质量及检查制订标准7 面向对象软件开发的基本思想1) 客观世界的任何事件都是对象 2) 对象之间有抽象与具体、群体与个体、整体与部分等几种关系3) 父类具有的性质，自然地成为子类的性质，不必加以说明，也就是所谓的“遗传性”4) 对象之间可以互送消息8 即插即用软件开发的基本思想1) 以面向对象的方法为基础，借鉴硬件的制造思路，让一部分人生产软件组件(相当于芯片)，另一部分人构造整个软件的结构(相当于计算机结构)，通过插入软件组件迅速完成大型软件的研制工作。2) 主要面临两个问题，一是标准化十分困难，二是底层的操作系统和硬件不同，导致软件提供方式无法统一9 什么样的软件才是好软件1) 正确实现所要求的功能，准确给出预定的输出结果 2) 用户界面友好，符合用户习惯与知识能力3) 具有足够的速度 4) 具有足够的可靠性 5) 程序易读，结构良好，文档齐全10 好的程序员应当具备的几个条件1) 具有程序员所需的基本知识与技能 2) 对本项目的业务范围有深入了解 3) 对软件开发的技术环境比较熟悉11 好的项目组应当具备的几个条件1) 有严格的、成文的工作规范和文档标准2) 人员之间有严格的分工，除程序员外，有秘书、测试人员、项目负责人第3章1 软件开发过程中需要哪些信息1) 有关系统环境、现状及需求的信息 2) 有关软件的功能设计与物理设计的信息3) 软件成果本身，包括程序与文档 4) 用户对系统的变更需求及系统的变更记录2 概念模型及其作用1) 框图 - 描述程序的执行逻辑，把程序的基本步骤归为处理、判断、输入输出、起始或终止几个基本功能2) 结构图 - 表示大型软件的层次结构，把程序调用方式分为顺序、选择、循环三种3) 数据流程图(简称DFD) - 描述系统的信息流程4) 实体关系图(简称E-R图) - 描述静态数据模型5) 数据字典(简称DD) - 用表格形式描述数据内容6) 时序网络 - 描述系统状态及其转换方式7) 数学与逻辑模型 - 描述比较单纯、比较基础的功能3 用户界面设计的基本原则1) 用户界面的主要功能是通信 2) 用户界面必须保持一致 3) 用户界面必须让用户随时掌握任务的进展状况4) 用户界面必须能提供帮助 5) 宁可让程序多干，不可让用户多干4 人机交互手段1) 键盘操作 2) 鼠标操作 3) 屏幕滚动 4) 色彩应用 5) 菜单选择 6) 数据录入 7) 帮助系统 8) 信息显示5 项目管理的特点1) 子任务多，关系复杂 2) 没有重复任务，形势不断变化 3) 组织协调困难 4) 信息处理工作的作用突出6 项目管理的内容1) 使产品质量得到有效控制 2) 保证系统按预定进度完成3) 有效利用各种资源，减少闲置浪费 4) 控制与降低成本7 版本管理的核心：1) 时间一致性: 以前的成果不能丢，需要时可以回溯 2) 系统一致性: 局部和整体保持一致第4章1 软件开发工具的主要组成部分1) 总控和人机界面 2) 信息库及其管理 3) 向使用者提供的信息出口 4) 项目管理和版本管理2 总控和人机界面的设计原则：1) 面向使用者 2) 保证信息的准确传递 3) 保证系统的开放性或灵活性3 信息库及其管理1) 信息库的内容(1) 软件的应用领域与环境状况 (2) 设计成果，包括逻辑设计与物理设计的成果(3) 运行状况的记录 (4) 项目管理与版本管理信息2) 信息库的组织方式：(1) 集中存储 (2) 分散存储 (3) 逻辑上统一，物理上分散3) 信息库的管理功能：(1) 录入更新 (2) 使用查询 (3) 一致性维护4) 历史信息的处理方式：(1) 历史信息太大，占用存储设备过多，可以用脱机备份的方法解决(2) 历史信息格式不一致，难于有效利用的问题，几乎无解，目前只能加强标准化4 信息库与一般数据库的区别：1) 信息之间逻辑联系的识别与记录 2) 如何实现定量信息与文字信息的协调一致5 文档与代码生成1) 代码生成的类型与特点1) 源代码 - 可以进一步修改，功能死板，效率不高2) 机器指令 - 可以直接运行，无法修改，对硬件、软件依赖很大2) 生成代码依据的资料 (1) 信息库已有的资料 (2) 各种标准模块的框架和构件 (3) 用户输入3) 文档生成 - 主要有文章(最难实现)、表格、图形三类第5章1 如何权衡购置与自主开发工具软件1) 开发工作的性质与要求 2) 开发人员的实际需要 3) 当前工作环境的实际情况 4) 开发人员的能力和背景2 引入软件开发工具之后应当如何管理1) 严格使用制度 2) 记录使用的详细过程 3) 培训使用人员 4) 经常进行审计和评价3 对软件开发工具的使用情况进行审计时需要考虑哪些问题1) 有没有出现错误与故障？2) 有没有出现数据丢失或错误的情况？3) 有没有出现误操作引起的异常情况？4) 如果出现上述情况，采取哪些补救措施？效果如何？4 自行研制软件开发工具要注意哪些问题1) 从实际出发，设定现实的、有限的目标 2) 坚持短小实用、逐步积累，避免期望过高，贪大求全3) 注意文档的齐全与资料的积累第6章1 软件开发工具的发展方向：1) 智能化 2) 网络化 3) 一体化 4) 标准化2 软件开发工具的趋势1) 多样性：现实世界的极端复杂性，应用领域的变幻莫测，必然导致语言和工具的多样性2) 趋同性：在功能、系统结构、使用方式甚至用户界面上，呈现明显的趋同性第7章 Eclipse开发环境简介1搭建Eclipse开发环境1) 基础环境：JDK(runtime) - Eclipse CDT(编辑器) - MinGW(编译器) - GDB(调试)2) 其它插件：PDE - 插件开发环境，EclipseUML - Eclipse建模插件2 Eclipse体系结构: 运行时内核(runtime)、工作空间(workspace)、工作台(workbench)、其它插件3 Eclipse特点: 大平台、小核心，多插件4 Eclipse工作空间: 磁盘上的一个目录，用来存放用户的工作资料(配置信息，代码以项目为单位组织文件和目录)5 Eclipse工作台: Eclipse的用户界面，包括菜单栏、工具栏、透视图视图+编辑器6 Eclipse的主菜单File菜单 - 新建、打开、保存文件或项目；退出Eclipse等Edit菜单 - 剪切、复制、粘贴等Source菜单 - 只有在打开编辑器时才可用，用于源代码操作，比如格式化等Refactor菜单 - 重构操作，如重命名变量、提取方法等Navigate菜单 - 多角度快速查看并定位程序元素(变量和函数)，包括代码的层次结构、调用关系、继承关系等Search菜单 - 搜索文本、任务等Run菜单 - 调试或运行程序Project菜单 - 打开、关闭、编译项目等Window菜单 - 打开和关闭各种视图；重置用户界面；设置Eclipse参数等Help菜单 - 显示帮助信息7 Eclipse的常用视图Project Explorer视图导航器视图 - 显示加载的项目和项目的文件列表Outline视图大纲视图 - 显示文件纲要，如函数、变量等Console视图 - 显示控制台输出Problems视图错误视图 - 显示程序错误Search视图 - 显示搜索结果Tasks视图 - 显示代码中未完成的任务(以/TODO:开头)第8章 使用Eclipse开发 C/C+ 项目1 创建项目1) 启动Eclipse，选择File - New - Project，打开Select a wizard窗口2) 选择C/C+文件夹 - C Project项 - 点击Next按钮，进入C Project窗口3) 输入Project Name项目名称，如果需更改路径，去掉Use default location，单击Browse按钮4) 在Project type项目类型中，选择Executable文件夹 - Hello World ANSI C Project5) 在Toolchains工具箱中，选择MinGW GCC，点击Next按钮，进入Basic Setting窗口6) 可以在Basic Setting窗口中设置作者、版权声明等内容，点击Next按钮，进入Select Configurations窗口7) 可以在Select Configurations窗口设置调试和发布文件夹及高级设定，完成后单击Finish按钮创建项目2 新建源文件目录1) 在项目上单击鼠标右键，选择New - Source Folder，弹出New Source Folder窗口2) 输入Folder name，单击Finish按钮3 新建源文件1) 在src文件夹上单击鼠标右键，选择New - Class，弹出New C+ Class窗口2) 输入Class name，单击Finish按钮3 编译C/C+项目1) 方法1：在项目上单击鼠标右键，选择Build Configurations - Build - All2) 方法2：选择菜单Project - Build All4 运行C/C+项目1) 方法1：在项目上单击鼠标右键，选择Run As - Run Configurations2) 方法2：选择菜单Run - Run5 在Call Hierarch视图中显示函数的调用关系1) 方法1：将光标定位到编辑器中相应的函数位置，单击菜单Navigate-Open Call Hierarch2) 方法2：使用Ctrl + Alt + H快捷键第9章 Eclipse常用功能1 调试功能1) 设置CDT：选择菜单Windows - Preferences，在弹出窗口中左侧选择Run/Debug2) 调试相关配置：选择菜单Run - Debug Configurations3) 调试透视图：主要包括调试视图、变量视图、断点视图、编辑器、大纲视图、控制台视图4) 断点类别(1) 行断点 - 执行到指定行暂停 (2) 方法断点 - 运行到该方法的第一行时暂停(3) 事件断点 - 发生触发异常、线程启动、线程退出等事件时暂停5) 行断点设置(1) 添加断点 - 在该行的编辑器左侧，(a) 双击 (b) 单击鼠标右键，选择Toggle Breakpoint(2) 查看断点 - 选择菜单Window - Show View - Other，在弹出窗口中选择Debug - Breakpoint，单击OK按钮(3) 删除断点 - 选中要删除的断点，(a) 双击 (b) 单击鼠标右键，选择Toggle Breakpoint (c)使用断点视图6) 方法断点与事件断点1) 方法断点的设置与行断点类似，只不过是在Outline视图上进行设置2) 事件断点在Breakpoint视图上方的工具栏中设置7) 调试程序1) 选择菜单Run - Debug、或按工具栏Debug按钮、或按F11键2) 进入调试模式后，Eclipse默认在程序的第一行暂停，按Resume按钮继续，线程进入第一个断点3) 使用单步跳入(F5)、单步跳过(F6)、单步返回(F7)遍历程序，注意单步返回仅对函数调用有效4) 按Ctrl + F2或Terminate按钮可中断调试2 搜索功能1) 选择菜单Search - Search 2) 选择File Search、Task Search、C/C+ Search选项卡中的一个3) 输入搜索内容，单击Search按钮3 重构功能1) 重命名变量：选中变量，选择菜单Refactor - Rename2) 抽取方法：选中代码，选择菜单Refactor - Extract Function3) 抽取常量：选中要抽取的字符串或数字，选择菜单Refactor - Extract Constant4 定制工作台1) 定制工具栏：默认情况下，工具栏处于解锁状态，可以进行移动、隐藏等操作2) 定制快捷键：选择菜单Windows - Preferences，在弹出窗口中选择General - Keys3) 定制透视图：选择菜单Windows - Customize Perspective，可以定制工具栏、菜单、命令组、快捷方式5 自定义编辑器1) 选择菜单Windows - Preferences2) 在弹出的窗口中自定义编辑器6 格式化代码1) 方法1，选中代码，Ctrl + Shift + F2) 方法2，选中代码，选择菜单Source - Format3) 方法3，选中代码，单击右键，选择Source - Format7 使用代码模板1) 选择菜单Windows - Preferences，在弹出窗口左侧选择C/C+ - Code Style - Code Templates2) 从窗口右侧可以看出，Eclipse允许设置注释、代码和文件三类内容3) 以文件为例，从右侧选择Files - C Source File，单击New按钮4) 在代码模板编辑器中，输入模板名称，模板源码。注意，变量以$开头，并用括起来。完成后单击OK按钮。5) 之后在新建C/C+程序源文件时，就可以使用刚才定义的模板8 生成历史记录1) 选中源文件，单击右键，选择Replace With - Local History2) 选择历史版本，即可在底部窗口中显示与当前版本的差别 3) 单击Replace按钮即可恢复历史版本9 常用快捷键1) 全局Ctrl + F 查找或替换Ctrl + C 复制Ctrl + X 剪切Ctrl + V 粘贴Ctrl + Z 撤销Ctrl + A 全选Ctrl + Y 恢复撤销Ctrl + B 编译Ctrl + F11 运行F11 调试2) 文本编辑器Ctrl + Shift + K 查找上一个Ctrl + K 查找下一个Ctrl + Shift + R 重命名Ctrl + Shift + F 格式化代码第10章 Eclipse插件的开发1 插件清单编辑器页面1) 概述(Overview)页面：由“一般信息”和“执行环境”两个主要部分组成，还有其它页面的介绍和链接2) 依赖性(Dependencies)页面：指定当前插件运行所