武汉理工软件工程导论期末

软件工程导论复习

题型及分值

单选题（20分）20x1

推断题（10分）10x1

问答题（25分）5x5

应用题（45分）7+8+8+10+12

一、软件工程的基本概念（PPT1-2章）

L软件危机（产生的缘由）

（1）软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系

列严峻问题。

（2）软件危机主要有以下表现：

a.对软件开发成本和进度的估计常常不精确。开发成本超出预算，

实际进度比预定安排一再拖延的现象并不罕见。

b.用户对“已完成”系统不满足的现象常常发生。

c.软件产品的质量往往靠不住。Bug一大堆，Patch一个接一个。

d.软件的可维护程度特别之低。

e.软件通常没有适当的文档资料。

f.软件的成木不断提高。

g.软件开发生产率的提高赶不上硬件的发展和人们需求的增长。

（3）产生缘由：一方面是及软件本身的特点有关；另一方面是由软

件开发和维护的方法不正确有关。

（4）消退软件危机的途径：

a.对计算机软件有一个正确的相识（软件W程序）。

b.必需充分相识到软件开发不是某种个体劳动的神奇技巧，而应当

是一种组织良好、管理严密、各类人员协同协作、共同完成的工程项

目。

c.推广运用在实践中总结出来的开发软件的胜利技术和方法。

d.开发和运用更好的软件工具。

e.加强软件管理。

2.软件的特点有哪些？

（1）软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体，它具有抽象性;

（2）软件的生产及硬件不同；

（3）大多数软件是定制的；

（4）在软件的运行和运用期间，没有硬件那样的机械磨损、老化问

题；

（5）软件的开发和运行常常受到计算机系统的限制对计算机系统有

着不同程度的依靠性；

（6）软件开发至今尚未完全摆脱手工艺的开发方式；

（7）软件是困难的；

（8）软件成木相当昂贵；

（9）相当多的软件工作涉及到社会因素。

3.软件工程？软件工程的目标？（……）

（1）定义：软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理开

发软件的工程。它借鉴传统工程的原则、方法，以提高质量，降低成

本为目的。

(2)软件工程旨在开发满足用户须要、刚好交付、不超过预算和无

故障的软件，其主要目标如下：

a.实现预期的软件功能，达到较好的软件性能，满足用户的需求。

b.增加软件过程的可见性和可控性，保证软件的质量。

c.提高所开发软件的可维护性，降低维护费用。

d.提高软件开发生产率，刚好交付运用。

e.合理预算开发成本，付出较低的开发费用。

4.软件生存周期模型？主要的模型类型？(……)

(1)软件生命周期：软件生存周期大体可分为如下几个活动：问题

定义、可行性探讨、需求分析、设计、编码、测试、运行和维护。

(2)典型的软件过程模型有：

瀑布模型(waterfallmodel)

演化模型(evolutionarymodel)

增量模型(incrementalmodel)

原型模型(prototypingmodel)

螺旋模型(spiralmodel)

喷泉模型(waterfountainmodel)

基于构件的开发模型(component-baseddevelopmentmodel)

形式方法模型(formalmethodsmodel)

5.软件工程强调(文档化、规范化)？(……)

(1)软件工程强调规范化和文档化。规范化的目的是使众多的开发

者遵守相同的规范，使软件生产摆脱个人生产方式，进入标准化、工

程化的生产方式。

（2）文档化是将软件的设计思想、设计过程和实现过程完整地记录

下来，以便于后人的运用和维护，在开发过程中各类相关人员借助于

文档进行沟通和沟通。另外，在开发过程中产生的各类文档使得软件

的生产过程由不行见变为可见，便于管理者对软件生产进度和开发过

程进行管理。在用户最终验收时可以通过对提交的文档进行技术审查

和管理审查，保证软件的质量。

二、可行性探讨及需求分析

1.可行性探讨的目的

（1）用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。不

是解决问题，而是确定问题是否值得去解决。

（2）说明该软件开发项目的实现在技术上、经济上和社会条件上的

可行性；评述为合理地达到开发目标可能选择的各种方案。

2.需求分析的任务、方法、工具

（1）任务：需求分析的任务就是借助于当前系统的逻辑模型导出目

标系统的逻辑模型，解决目标系统的“做什么”的问题。

（2）方法:

a.访谈

b.面对数据流自顶向下求精

c.简易的应用规格说明技术

d.快速建立软件原型

(3)工具：

3.数据流图(作用)

(1)定义：

数据流图(DataFlowDiagram)：简称DFD,它从数据传递和加工

角度，以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流

向和逻辑变换过程,是结构化系统分析方法的主要表达工具及用于表

示软件模型的一种图示方法。

数据流图是结构化分析方法中运用的工具，它以图形的方式描绘

数据在系统中流淌和处理的过程，由于它只反映系统必需完成的逻辑

功能，所以它是一种功能模型。

数据流图英文缩写DFD(DataFlowDiagram)它是描绘信息流和

数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换。数据流图从数据传递

和加工的角度，以图形的方式刻画数据流从输入到输出的移动变换过

程。

(2)作用：

a.便于用户表达功能需求和数据需求及其联系；

b.便于两类人员共同理解现行系统和规划系统的框架；

c.清楚表达数据流的状况；

d.有利于系统建模.

4.推断表、推断树

(1)推断表：假如数据流图的加工须要依靠于多个逻辑条件的取值,

运用判定表来描述比较合适。

以“检查发货单”为例：

（2）推断树：判定树也是用来表达加工逻辑的一种工具。有时侯它

比判定表更直观。

以“检查发货单”为例：

三、概要设计

1.划分模块的标准（高内聚低耦合）

（1）什么是耦合?模块的耦合包括哪些类型？

耦合是对一个软件结构内不同模块之间互连程度的度量。

模块的耦合包括以下几种类型：数据耦合，限制耦合，特征耦合，公

共环境耦合，内容耦合，标记耦合，无耦合/非干脆耦合

（2）什么是内聚?模块的内聚包括哪些类型？

内聚标记着一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息

隐藏和局部化概念的自然扩展。模块的内聚包括以下几种类型：低内

聚一偶然内聚，逻辑内聚，时间内聚中内聚一过程内聚，通信内聚；

高内聚一依次内聚，功能内聚。

2.模块独立性?衡量的标准？（……）

⑴模块的独立性是指软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体的

子功能，而和软件系统中其他模块的接口是简洁的。

（2）模块的独立程度可以由两个定性标准度量：

a.耦合:模块之间的相对独立性的度量。

b.内聚:模块功能强度的度量

耦合及内聚都是模块独立性的定性标准，都反映模块独立性的良好程

度。

3.启发性规则

给软件工程师以有益的启示，往往能帮助他们找到改进软件设计

提高软件质量的途径。下面介绍几条启发式规则：

(1)改进软件结构提高模块独立性

设计出软件的初步结构以后，应当审查分析这个结构，通过模块

分解或合并，力求降低耦合提高内聚。例如，多个模块公有的一个子

功能可以独立成一个模块，由这些模块调用；有时可以通过分解或合

并模块以削减限制信息的传递及对全程数据的引用，并且降低接口的

困难程度。

⑵模块规模应当适中

阅历表明，一个模块的规模不应过大，最好能写在一页A4纸内

(通常不超过60行语句)。有人从心理学角度探讨得知，当一个模块

包含的语句数超过30以后，模块的可理解程度快速下降。过大的模

块往往是由于分解不充分，但是进一步分解必需符合问题结构，一般

说来，分解后不应当降低模块独立性。过小的模块开销大于有效操作,

而且模块数目过多将使系统接口困难。因此过小的模块有时不值得单

独存在，特殊是只有一个模块调用它时，通常可以把它合并到上级模

块中去而不必单独存在。

(3)深度、宽度、扇出和扇入都应适当.

深度：软件结构中限制的层数；

宽度：软件结构内同一个层次上的模块总数的最大值；

扇出：一个模块干脆限制(调用)其它模块的数目；

扇入：一个模块被其它模块调用的数目。

(4)模块的作用域应当在限制域之内

作用域：受该模块内一个判定影响的全部模块的集合。

限制域：模块本身以及全部从属于它的模块的集合。

(5)力争降低模块接口的困难度

模块接口困难是软件发生错误的一个主要缘由。应当细致设计模块接

口，使得信息传递简洁并且和模块的功能一样。

如:QUAD-ROOT(TBL,X)

求一元二次方程的根的模块，其中TBL,X都为数组，分别代

表方程的系数和方程的根。

应当使接口更简洁，如：

QUAD-ROOT(A,B,C,ROOT1,ROOT2)

A、B、C是方程的系数，ROOTLROOT2是方程的根。

(6)设计单入口单出口的模块

(7)模块功能应当可以预料

以上列出的启发式规则多数是阅历规律，对改进设计，提高软件

质量，往往有重要的参考价值；但是，它们既不是设计的目标也不是

设计时应当普遍遵循的原理。

4.深度、宽度、扇出和扇入

⑴深度往往能粗略地标记一个系统的大小和困难程度。深度和程序

长度之间应当有粗略的对应关系，当然这个对应关系是在肯定范围内

改变的。假如层数过多则应当考虑是否有很多管理模块过分简洁了，

能否适当合并。

(2)一般说来，宽度越大系统越困难。对宽度影响最大的因素是模块

的扇出。

(3)扇出过大意味着模块过分困难，须要限制和协调过多的下级模块;

扇出过小(例如总是1)也不好。阅历表明，一个设计得好的典型系统

的平均扇出通常是3或4(扇出的上限通常是5〜9)。

(4)扇出太大一般是因为缺乏中间层次，应当适当增加中间层次的限

制模块。扇出太小时可以把下级模块进一步分解成若干个子功能模

块，或者合并到它的上级模块中去。当然分解模块或合并模块必需符

合问题结构，不能违反模块独立原理。

⑸扇入越大则共享该模块的上级模块数目越多，这是有好处的，但

是，不能违反模块独立原理单纯追求高扇入。

⑹视察大量软件系统后发觉，设计得很好的软件结构通常顶层扇出

比较高，中层扇出较少，底层扇入到公共的好用模块中去(底层模块

有高扇入)。

5.面对数据流的设计方法

(1)面对数据流设计(DataFlow-OrientecDesign,DFOD)是及数据

流分析(DFA)对应的结构化软件设计技术。

⑵面对数据流的设计要解决的任务，就是在需求分析的基础上，将

表示系统逻辑模型的DFD图映射(Mapping)成软件系统结构的初始

设计描述。

6.变换设计

(1)变换设计就是从变换型数据流图映射出软件模块结构的过程，也

称以变换为中心的设计。

(2)变换型数据处理问题的工作过程大致分为三步，即取得数据，变

换数据和给出数据。

⑶相应于取得数据、变换数据、给出数据，变换型系统结构图由输

入、中心变换和输出等三部分组成。

(4)变换分析方法由以下四步组成：

a.重画数据流图；

b.区分有效(逻辑)输入、有效(逻辑)输出和中心变换部分；

c.进行一级分解，设计上层模块。把整个变换分解成输入限制模块

Ci、输出限制模块C。和变换中心限制模块Ct,由主控模块限制；

d.进行二级分解，设计输入、输出和中心变换部分的中、下层模块。

7.事物设计

⑴事务设计就是从事务型数据流图映射出软件模块结构的过程，也

称为以事务为中心的设计。

⑵它接受一项事务，依据事务处理的特点和性质，选择分派一个适

当的处理单元，然后给出结果。

⑶在事务型系统结构图中，事务

—(571事务中心又

中心模块按所接受的事务的类型，

选择某一事务处理模块执行。各事

务处理模块并列。每个事务处理模主模块

_____________u、

输入类型分析1调度

Hil111y11芋1

112II13I1A2IIB2I|C21

块可能要调用若干个操作模块，而操作模块又可能调用若干个细微环

节模块。

(4)事务设计的基本方法有两步：

a.建立主控模块、接收输入类型分析模块和事务调度模块.

b.分别设计输入类型分析模块和调度模块的下层模块结构。

方法是：将输出的每条通路作为调度模块的一个推断分支，而输

入类型分析模块的下层模块及变换设计类似。

四、具体设计

LSA方法(基本思想)

2,面对对象分析方法建立的模型(对象模型、行为模型、功能模型)

(1)对象模型

(2)行为模型

⑶功能模型

3.结构化程序设计的限制结构(依次、分支、循环)

(1)依次结构

(2)分支结构

(3)循环结构

4.程序流程图、N-S盒图、PAD图、PDL语言

(1)程序流程图：程序流程图也称为程序框图，它运用五种基本限制

结构。

(2)N-S盒图：出于要有一种不允许违反结构程序设计精神的图形工

具的考虑，Nassi和Shneiderman提出了盒图，又称为N-S图。它有

下述特点:

a.功能域（即，一个特定限制结构的作用域）明确，可以从盒图上

一眼就看出来。

b.不行能随意转移限制。

c.很简洁确定局部和全程数据的作用域。

d.很简洁表现嵌套关系，也可以表示模块的层次结构。

（3）PAD图:用二维树形结构的图来表示程序的限制流，将这种图翻

译成程序代码比较简洁。它即克服了传统的流程图不能清楚表现程序

结构的缺点，又不像N-S图那样受到把全部程序约束在一个方框内的

限制，这就是其优势所在。

（6）PDL语言：PDL是一种用于描述功能模块的算法设计和加工细微

环节的语言。称为过程设计语言。它是一种伪码。伪码的语法规则分

为“外语法”和“内语法”。

PDL具有严格的关键字外语法，用于定义限制结构和数据结构，同时

它的表示实际操作和条件的内语法可运用刍然语言的词汇。

5.计算McCabe环路困难性度量（3种方法）

McCabe度量法，又称环路困难性度量，是一种基于程序限制流的

困难性度量方法。它基于一个程序模块的程序图中环路的个数，因此

计算它先要画出程序图。

程序图是退化的程序流程图。流程图中每个处理都退化成一个结

点，流线变成连接不同结点的有向弧（边）。

程序图仅描述程序内部的限制流程，

完全不表现对数据的具体操作，以及分支

和循环的具体条件。

⑴流图中的区域数等于环形困难度

区域：由边和结点围成的面积称为区域,

当计算区域数时应当包括图外部未被围

起来的那个区域.

(2)流图G的环形困难度V(G)=E-N+2.

其中，E是流图中边的条数，N是结点数。

(3)流图G的环形困难度V(G)=P+1

V(G)=4

PDL

procedure:sort其中，P是流图中判定

I:dowhilerecordsremain

2:readrecord;结点的数目。

ifrecordHeldI-0

3.thenpivcessicccHd.

storeinbutler;五、编码及测试

incrcmcrtcounter：

4:elseifrecordHeld2O

5:ihenresetcounter;L序言性注释的作用

6:elseprocessrecord;

storeinfile;

7a:endif通常置于每个程序

eiKlif

7b:enddo

8:end模块的开头部分，它应

当给出程序的整体说

明，对于理解程序本身具有引导作用。

⑴夹在程序中的注释是程序员及日后的程序读者之间通信的重要手

段。

注释决不是可有可无的。

⑵一些正规的程序文本中，注释行的数量占到整个源程序的1/3到

1/2,甚至更多。

(3)注释分为序言性注释和功能性注释。

2.软件测试的目的

(1)想以最少的时间和人力，系统地找出软件中潜在的各种错误和缺

陷。假如胜利地实施了测试，就能够发觉软件中的错误。

⑵测试的附带收获是，它能够证明软件的功能和性能及需求说明相

符合。

(3)实施测试收集到的测试结果数据为牢靠性分析供应了依据。

⑷证明软件有错。

3.集成测试策略(驱动模块、桩模块)

⑴集成测试是测试和组装软件的系统化技术，其主要目标是发觉及

接口有关的问题。

如：数据穿过接口时可能丢失；一个模块对另一个模块可能由于

疏忽而造成有害影响；把子功能组合起来可能不产生预期的主功能；

个别看来是可以接受的误差可能积累到不能接受的程度；全程数据结

构可能有问题等等。

⑵计算机测试：模块并不是一个独立的程序，在考虑测试模块时，

同时要考虑它和外界的联系，用一些协助模块去模拟及被测模块相联

系的其它模块。要运行它就必需为其开发驱动软件和(或)存根(桩)

软件。

驱动程序也就是一个“主程序”，它接收测试数据，把这些数据

传送给被测试的模块，并且印出有关的结果。

存根(桩)程序代替被测试的模块所调用的模块，也称为“虚拟

子程序”。它运用被它代替的模块的接口，可能做最少量的数据操作,

印出对入口的检验或操作结果，并且把限制归还给调用它的模块。

⑶方法：

a.非渐增式测试方法，即：先分别测试每个模块，再把全部模块按设

计要求放在一起结合成所要的程序进行测试。

b.渐增式测试，即：先把下一个要测试的模块同已经测试好的那些模

块结合起来进行测试，测试完以后再把下一个应当测试的模块结合进

来测试。

这种每次增加一个模块的方法事实上同时完成单元测试和集成

测试，目前在进行集成测试时普遍采纳渐增式测试方法。

(4)渐增方式把模块结合到程序中去时，有自顶向下和自底向上两种

集成策略。但在实践中常采纳混合的策略。

4.黑盒测试？黑盒测试方法(等价类划分、边界值分析、错误推想、

因果图法)

(1)定义：假如已经知道了产品应当具有的功能，可以通过测试来

检验是否每个功能都