软件工程实验指导书

1、软件工程实验指导书张红斌 编华东交通大学软件学院2010.4前 言软件工程是软件工程、软件+应用背景专业教学计划中一门综合性和实践性很强的核心课程，主要内容包括软件工程概述、可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、面向对象分析与设计、编码、软件质量与质量保证、项目计划与管理。根据培养基层应用型人才的需要，本实验指导书从需求分析、软件设计、软件测试以及OOA等软件工程导论中的关键知识点出发设计了4个相关实验。每个实验均给出了详细的实验过程、考核方式、操作流程等，非常适合软件工程的初学者对软件工程基本理论和知识的掌握。目 录实验一 数据流图实验4实验二 软件设计实验9实验三 软件测试实验12实验

2、四 软件动态模型建模实验22实验一 数据流图实验一、 实验目的通过绘制系统流程图和数据流图，熟练掌握系统流程图和数据流图的基本原理，并能对简单问题进行系统流图和数据流图的分析，独立地完成数据流图设计。此外，学会使用Case工具完成数据流图和系统流程图的分析与实现。二、 实验内容实验内容如下：a) 用Microsoft Visio绘制出如下定货系统的SFD（系统流程图）的模型。图1 某定货系统SFDb) 用Microsoft visio绘制教材中定货系统的DFD的顶层模型、第一层模型和第二层模型。（参考课本上P69P70的图3.4，图3.5和图3.6）教材图3.4 仓库定货系统的顶层数据流图描述

3、教材图3.5 仓库定货系统的第一层数据流图描述教材图3.6 “处理事务”的第2层数据流图描述c) 用Microsoft Visio 绘制如下图所示的取款手续的数据流图。图2 取款手续d) 请结合目前的银行柜台取款手续，对图2的取款数据流图进行改进，绘制当前银行柜台取款手续的顶层数据流图和第一层数据流图。（要求合理地进行需求分析、并完成DFD的分层设计）三、 实验结果一张系统流程图和六张数据流图，要求把画出的系统流程图和数据流图打印后粘贴在实验报告中。实验报告一份。四、 成绩评定该实验成绩满分5分，即占总成绩的5%。五、 附录：Visio中SFD和DFD绘制的基本使用Step1:安装Visio，

4、本说明书中使用的是Visio2003，大家也可下载Visio2007等新版本，如下图：（注：下图表示计算机已经安装了Visio，大家只要根据安装向导StepbyStep的完成安装即可）图3 Visio安装Step2: 打开visio，绘制系统的系统流程图，选择“流程图”下的“基本流程图”，先选择好图形的基本物理元素，如下图：图4 系统流程图基本物理元素Step3:绘制数据流之后得到完整的系统流程图（SFD）图5 完整的系统流程图u 绘制DFD方法1：Step1: 绘制DFD，选择“软件”中的“数据流模型图”来进行DFD的绘制，首先也是先将基本元素选择好，如下图：图6 顶层模型基本元素Step2

5、: 绘制数据流，并为数据流命名，得到课本图2.5“定货系统”完整的顶层数据流图，如下图：图7 完整的顶层模型Step3: 绘制该顶层流图的细化L1层流图，如下图：图8 完整的L1层模型u 绘制DFD方法2：Step1：选择“新建”菜单中“流程图”中的“数据流图表”，进行基本模型的绘制，首先也是先将基本元素选择好，如下图：图9顶层模型基本元素Step2：绘制数据流，形成完整的顶层数据流图，如下图：图10 完整的顶层数据流图Step3：绘制第1层数据流图，如下图所示：图11 完整的第1层数据流图实验二 软件设计实验一、 实验目的学会使用Case工具完成描述软件结构的软件结构图和软件层次图的设计，并

6、熟练地掌握几种常用的软件详细设计的具，如程序流程图、盒图、PAD图和判定表，并能把给定的软件问题描述转化为过程设计结果，同时进行环路复杂度计算，判断结构化设计结果的复杂性。二、 实验内容1、软件结构设计：(1) 采用visio绘制教材的图4.26中的软件结构图，如下图：教材图 4.26(2) 采用visio或word绘制教材的图4.41的软件层次图，如下图。教材图4.41(3) 分析如下所示的数据流图，并把它转换成合理的软件结构图，然后用visio把结果画出来。（注意，请用结构图，而非层次图）图1 某系统的数据流图2、软件的详细设计：某航空公司规定，乘客可以免费托运重量不超过20公斤的行李，当

7、行李重量超过20公斤，对头等舱的国内乘客超重部分每公斤收费6元，对公务舱的国内乘客超重部分每公斤收费8元，对经济舱的国内乘客超重部分每公斤收费10元。对外国顾客超重部分每公斤收费比国内乘客多1.5倍，对残疾乘客超重部分每公斤收费比正常乘客少一半。实验包含如下四个部分的内容：a) 用word设计描述其详细设计结果的判定表。b) 用viso画出它的程序流程图。c) 用类C代码写出它的伪代码。d) 将程序流程图转换为流图，然后计算它的Mccabe程序复杂度。(要求把计算过程写到实验报告中)三、 实验结果文档：软件结构图、软件层次图、伪代码、判定表和程序流程图以及环路复杂度的计算过程，打印后粘贴在实验

8、报告中；实验报告一份。四、 成绩评定该实验成绩满分5分，即占总成绩的5%。五、 附录：Visio中软件结构和流程图的绘制Step1: 软件结构图的绘制，选择“软件”中的“程序结构图”，例如绘制出如下图所示的软件结构（教材图5.5）：图2 软件结构图Step2: 软件层次图的绘制，选择“组织结构图”绘制，如下图：图3 软件层次图Step3: 程序流程图的绘制，visio中选择“流程图”中的“基本流程图”，得到如下图形：（下图仅是一个例子）图4 程序流程图实验三 软件测试实验一、 实验目的深刻理解软件测试的目的，熟知软件测试的基本方法和基本策略。学会使用CASE工具完成软件测试用例的设计以及初步完

9、成单元测试，在此基础上深刻理解单元测试的基本原理及测试类CASE工具的基本使用。二、 实验内容1、单元测试的逻辑覆盖测试验证实验：运用Nunit工具完成对如下例子的单元测试，要求分别完成语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、条件组合覆盖和路径覆盖测试的测试用例编写以及测试。要求首先按格式编写出该测试所需要的测试用例，然后编写测试程序，对其进行测试，最后把你写的测试用例按格式记录到实验报告中。测试用例的格式如下： 输入, 期望结果，对于本例请遵循如下格式： A,B,X,X(A1) and (B=0)(A=2) or (X1)X = X/AX = X+1TTFFabdce图1 单元测试逻辑覆

10、盖的验证实验此外，请测试如下情况：(1). 如果将第1个判定中的“AND”错写成了“OR”，用数据2,0,3,2.5（首先，该组数据满足何种逻辑覆盖）对程序进行测试，可否发现错误？为什么？请先测试，然后把结论记录到实验报告中。(2). 如果将第2个判定中的“x1”错写成了“x1”错写成了“x1”错写成了“x1”错写成了“a=1”，且把“b=0”错写成了“b0”，则用数据2,1,1,2和1,0,2,3对程序进行测试，可否发现错误？为什么？请先测试，然后把结论记录到实验报告中。(7). 如果将第1个判定中的“a1”错写成了“a=1”，且把“b=0”错写成了“b0”，则用数据2,1,1,2、2,0,

11、2,2、1,1,1,1和1,0,2,3对程序进行测试，可否发现错误？为什么？请先测试，然后把结论记录到实验报告中。经过上述的测试过程，你有什么体会，请写到实验报告中！2、循环结构测试现有一个简单循环，需要对其进行测试，其程序伪代码如下：Int i,a;Input(i,a);While(i4)a *= 2；a += 3;ElseIf(a1)a -= 4;elsea += 5;i+;a *=4;Output(a);要求为该程序设计满足简单循环的所有测试用例，记录到实验报告中。3、等价类划分及边界值测试的验证实验：有如下算法A和B均是非负整型变量(注：int型)，如果10A100，则B=A*20-5

12、，如果0A=100，则B=A*100-200，请分别用等价类划分方法和边界值分析方法设计测试用例，然后编写测试程序完成测试。并把测试结论写入到实验报告中。三、 实验结果包含测试用例、测试程序以及测试结论的实验报告一份。四、 成绩评定该实验成绩满分5分，即占总成绩的5%。五、 附录：Nunit的基本配置Step1:安装Nunit，本实验使用的是其2.4.7版本，大家可去其网站下载最新版本（）图2 Nunit安装向导Step2:如何在.NET环境中使用Nunit。Step2.1:首先在.NET环境中创建一个新的工程，并选择其工程类型是Class Library模板（当然也可以是其它类型的模板，只是

13、后面的配置会不一样），将工程命名为ZhbTest1，如下图：图3 C#创建程序向导Step2.2:然后为测试程序增加一个Nunit.Framework.dll的引用（目的是让你的程序可以支持Nunit测试，一般只要Nunit程序成功安装，都会在“添加引用”中找到该库），如下图在解决方案的项目中右击鼠标，然后选择“添加引用”，找到Nunit.Framework（当前版本是2.4.7），确定。图4 在应用程序中引入NunitStep2.3:添加头部引用以及待测试代码如下图所示：图5 编写测试程序Step2.4: 使得当前的应用程序可以自动运行Nunit程序，如下设置，右键选择项目的属性，然后在De

14、bug中选择启动操作，启动外部程序，然后确定：图6 设置C#应用程序可以启动Nunit图7 同上Step3:在.NET环境下运行程序，在弹出Nunit界面之后，运用File菜单下的Open Project菜单打开需要进行测试的当前.NET程序的表现（注意：当前是ZhbdogTest1.dll），确定后即可开始测试，如下图：图8 在Nunit中引入需要测试的对象（可以是程序或类库）点击Run，即可完成测试工作，如下图是一个正常测试的结果：图9 成功测试的界面如果，修改程序，将”3”修改为”2”，会得到如下界面，表示该函数未通过测试，程序存在错误：图10 失败测试的界面实验四 软件动态模型建模实验

15、一、 实验目的运用Visio和Powerdesigner等Case工具完成软件问题的时序图、状态图以及活动图的绘制，真正理解这些动态模型的含义，并能熟练的使用Case工具。二、 实验内容1、 Powerdesigner完成教材图3.15的状态图设计2、 Powerdesigner完成如下软件问题的状态图设计。复印机的工作流程大致如下：未接到复印命令时处于闲置状态，一旦接到复印命令后则进入复印状态，完成一个复印命令规定的工作后又回到闲置状态，等待下一个复印命令；如果执行复印命令时发现没有纸张，则进入缺纸状态，发出警告，等待装纸，装满纸后进入闲置状态，准备接受复印命令；如果复印时发生卡纸故障，则进入卡纸状态，发出警告，等待维修人员来排除故障，故障排除后回到闲置状态。3、 Powerdesigner完成如下所示的时序图设计图1 某系统时序图4、 完成如下用户身份验证功能的活动图设计：用户首先输入其个人信息，如果确认其输入则向系统提交用户信息，并在数据库中查询用户信息，比较用户信息，同时进行验证，验证通过，该用户获得授权可以进入系统的主界面，否则，验证失败重新回到输入用户信息界面。如果用户放弃输入，则结束程序。5、 综合题。综合运用所学OOA和OOD方法和技术完成教材P263习题8的第10题。三、 实验结果两张状态转换图，一张活动图、一张时序图以及综合题得到的三大模型。四、