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软件工程概念资料
软件工程概念
软件工程概念
第一章:
软件定义
1.软件(Software):
计算机系统中与硬件相互依存的另一部分,它是包括程序(Program),数据(Data)及其相关文档(Document)的完整集合。
2.软件的特征:
逻辑复杂,开发复杂,成本高,风险大,维护困难。
3.按软件功能分类:
系统软件,支撑软件,应用软件。
系统软件:
操作系统,数据库管理系统,设备驱动程序,通信处理程序等。
支撑软件:
文本编辑程序,文件格式化程序,程序库系统等
应用软件:
商业数据处理软件,工程与科学计算软件,计算机辅助设计/制造软件,系统仿真软件,智能嵌入软件,医疗、制药软件,事务管理、办公自动化软件。
按软件规模分类:
微型,小型,中型,大型,甚大型,极大型。
按软件工作方式分:
实时处理软件,分时软件,交互式软件,批处理软件
4.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重问题
5.软件危机主要是两个问题:
1.如何开发软件,以满足对软件的日益增长的需求?
2.如何维护数量不断膨胀的已有软件?
5.软件危机的表现:
1.成本高,开发成本估计不准确2.软件质量不高、可靠性差3.进度难以控制4.维护非常困难5.用户不满意6.由于软件质量问题导致失败的软件项目非常多。
6.产生软件危机的原因:
1.与软件本身的特点有关2.与软件开发与维护的方法不正确有关.
软件工程学的目的:
以较低的成本研制具有较高质量的软件
软件工程技术的两个明显特点:
1.强调规范化2.强调文档化
软件工程的基本原理(7条):
1.用分阶段的生命周期计划严格管理2.坚持进行阶段评审3.实严格的产品控制4.采用现代程序设计技术5.结果应能清楚地审查6.开发小组的人员应该少而精7.承认不断改进软件工程实践的必要性
8.软件工程方法学包含3个要素:
方法、工具和过程
9.软件生命周期:
软件定义(问题定义,可行性研究,需求分析),软件开发(总体设计,详细设计,编码和单元测试,集成测试),运行维护(持久满足用户需求)
10.软件过程模型:
瀑布模型,快速原型模型,增量模型,螺旋模型,喷泉模型。
11.软件过程模型RUP:
初始阶段,细化阶段,构造阶段,移交阶段
第二章:
可行性研究的任务
1.可行性研究的五个方案:
技术可行性,经济可行性,操作可行性,法律可行性,社会效益
2.可行性研究过程:
1.复查系统规模与目标、2.研究目前的系统、3.导出新系统的高层逻辑模型、4.进一步定义问题、5.导出和评价供选择的解法、6.推荐行动方针、7.草拟开发计划、8.书写文档提交审查
3.系统流程图:
用来描述物理系统的工具。
4.系统流程图表达:
是数据在系统各部件之间流动的情况,而不是对数据进行加工处理的控制过程。
即:
系统流程图≠程序流程图。
5.系统流程图的基本思想:
用图形符号以黑盒子形式描绘组成系统的每个部件
6.系统流程图元素:
处理,输入输出,连接,换页连接,数据流。
7.数据流图:
用来描述逻辑系统的工具。
数据流图(DFD)是一种图形化技术,它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,即数据流图描绘数据在软件中流动和被处理的逻辑过程。
8.数据流图四种基本符号:
数据加工/处理/变换,数据源点或终点(外部实体),数据存储,数据流。
9.数据字典的组成:
数据流,数据流分量(数据元素),数据存储,处理。
10.数据元素:
顺序,选择,重复,可选。
第三章:
需求分析
1.需求分析:
软件定义时期的最后一个阶段,
2.需求分析的基本任务:
不是确定系统怎样完成它的工作,而是确定系统必须完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。
3.软件需求的组成:
业务需求,用户需求,系统需求。
4.需求分析方法:
面向数据流的结构化分析方法(SA),面向对象的分析方法(OOA)等
5.逻辑模型:
数据流图(DFD),数据字典(DD),实体-关系图(ERD),状态转换图(STD)
6.物理模型:
系统流程图,
7.需求分析的基本思想:
“自顶向下,逐步求精”,抽象和分解
8.需求分析;功能模型—数据流图,数据模型—实体-关系图,行为模型—状态转换图
9.实体-关系图(ERD):
描述数据对象及数据对象之间的关系
10.数据流图(DFD):
描述数据在系统中如何被传送或变换,以及描述如何对数据流进行变换的功能(子功能)
11.状态转换图(STD):
描述系统对外部事件如何响应,如何动作
模型的核心是数据字典
12.实体-联系图(ER)组成:
:
数据对象(实体)、数据对象的属性及数据对象彼此间相互连接的关系。
联系:
一对一联系,一对多联系,多对多联系。
通常用矩形框代表实体;用连接相关实体的菱形框表示关系;用椭圆形或圆角矩形表示实体(或关系)的属性;并用直线把实体(或关系)与其属性连接起来。
13.数据规范化目的是:
1.消除数据冗余,即消除表格中数据的重复;2.消除多义性,使关系中的属性含义清楚、单一;3.使关系的“概念”单一化,让每个数据项只是一个简单的数或字符串,而不是一个组项或重复组;4.方便操作。
使数据的插入、删除与修改操作可行并方便;5.使关系模式更灵活,易于实现接近自然语言的查询方式。
14.状态转换图(简称为状态图):
通过描绘系统的状态及引起系统状态转换的事件,来表示系统的行为。
此外,状态图还指明了作为特定事件的结果,系统将做哪些动作(例如,处理数据)。
15.状态:
初态:
一个,终态:
0或多个,中间状态
16.验证软件需求:
一致性,完整性,现实性,有效性。
第五章:
总体设计
1.总体设计(概要设计):
将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构
2.数据库设计包括三个步骤:
模式设计,子模式设计,存储模式设计。
3.软件设计原理:
模块化,抽象,逐步求精,信息隐藏与信息局部化,模块独立
4.模块:
是由边界元素限定的相邻程序元素(例如,数据说明,可执行的语句)的序列,而且有一个总体标识符代表它。
C、C++和Java语言中的{...}对过程、函数、子程序和宏等面向对象方法学中的对象是模块,对象内的方法也是模块
模块化是好的软件设计的一个基本准则
5.模块独立的含义:
模块完成独立的功能,符合信息隐藏和信息局部化原则,模块间关连和依赖程度尽量小。
6.独立性的度量:
耦合、内聚。
7.耦合是对一个软件结构内不同模块之间互连程度的度量。
8.耦合的强弱取决于模块间接口的复杂程度,进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据
9.模块间的耦合程度强烈影响系统的可理解性、可测试性、可靠性和可维护性。
耦合性越高,模块独立性越弱
10.耦合强度依赖的因素:
一模块对另一模块的引用
一模块向另一模块传递的数据量
一模块施加到另一模块的控制的数量
模块间接口的复杂程度
11.耦合性由强到弱排列为:
内容耦合,公共耦合,特征耦合,控制耦合,数据耦合。
12.原则:
尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,完全不用内容耦合。
13.内聚(Cohesion):
标志一个模块内各元素彼此结合的紧密程度。
14.内聚有七种,由弱到强分别为:
偶然内聚->逻辑内聚->时间内聚->过程内聚->通信内聚->顺序内聚->功能内聚。
15.深度=分层的层数。
过大表示分工过细。
16.宽度=同一层上模块数的最大值。
过大表示系统复杂度大。
17.扇出=一个模块直接调用/控制的模块数。
18.扇入=直接调用该模块的模块数。
19控制域:
这个模块本身以及所有直接或间接从属于它的模块的集合。
20.作用域:
受该模块中的一个判定所影响的所有模块的集合。
面向数据流的设计方法:
变换流,事务流。
第六章:
详细设计
1.详细设计:
描述系统的每个程序,包括每个模块和子程序名称、标识符、层次结构系
2.对程序的功能、性能、输入、输出、算法、流程、接口等进行描述
3.程序控制结构:
顺序、选择,循环,(多分支,DOWhile,DOUntil)五种基本控制结构。
4.程序流程图又称为程序框图:
是对一个模块的内部执行过程用图形来描述。
5.盒图:
只能从上边进入,从下边走出,没有其他的入口和出口,
6.盒图的基本符号:
顺序,选择型(If-then-else),多分支选择型(CASE型),DO-WHILE循环(先测试循环),DO-UNTIL循环(后测试循环).调用子程序.
7.PAD图:
PAD图中竖线的总条数就是程序中的层次数
8.PAD图基本符号:
顺序,选择,循环,Case分支,语句标号,定义.
9.判定表:
左上部列出所有的条件,左下部是所有可能的操作,右上部是各种条件的组合矩阵,右下部是每种条件组合对应的动作
第七章:
软件实现
1.实现:
编码和测试
2编码:
把软件设计结果翻译成用某种程序设计语言书写的程序
3.程序设计语言:
机器语言,汇编语言,高级语言
4.程序内部的文档包括:
恰当的标识符,适当的注释,程序的视觉组织。
5.符号名即标识符;包括模块名、变量名、常量名、标号名、子程序名、数据区名以及缓冲区名等。
6.程序的注释:
程序员与日后的程序读者之间通信的重要手段
7.注释分为序言性注释和功能性注释.
8.软件测试是保证软件质量的关键步骤,是对软件规格说明、设计和编码的最后复审,其工件量约占总工作量40%以上(对于人命关天的情况,测试相当于其它部分总成本的3-5倍)。
8.软件测试方法:
静态测试方法,,动态测试方法
9.静态测试方法:
人工测试方法,计算机辅助静态分析方法
10.动态测试方法:
白盒测试方法,黑盒测试方法.
11.黑盒测试法又称功能测试:
把程序看作一个黑盒子,完全不考虑程序的内部结构和处理过程
12.白盒测试法又称为结构测试:
把程序看成装在一个透明的白盒子,测试者完全知道程序的结构和处理算法
13.软件测试步骤:
1.模块测试又称(单元测试),2.子系统测试,3.系统测试称为集成测试,4.验收测试也称为确认测试,5.平行运行
14.单元测试主要使用白盒测试技术。
15.单元测试重点:
模块接口,局部数据结构,重要的执行通路,出错处理通路,边界条件。
16.集成测试方法:
非渐增式测试方法,渐增式测试方法
17.渐增式测试策略:
可使用深度优先的策略,或宽度优先的策略
18.回归测试:
是指重新执行已经做过的测试的某个子集,以保证修改变化没有带来非预期的副作用。
19.白盒测试技术:
逻辑覆盖
20.逻辑覆盖是以程序内部的逻辑结构为基础的设计测试用例的技术。
21.逻辑覆盖:
语句覆盖,判定覆盖,条件覆盖,判定-条件覆盖,条件组合覆盖,21.路径覆盖,点覆盖=语句覆盖,边覆盖=判定覆盖,路径覆盖与条件组合覆盖。
22.语句覆盖:
每条语句至少执行一次
23.判定覆盖:
每一判定的每个分支至少执行一次
24.条件覆盖:
每一判定中的每个条件,分别按“真”、“假”至少各执行一次
25.判定-条件覆盖:
同时满足判定覆盖和条件覆盖的要求
26.条件组合覆盖:
求出判定中所有条件的各种可能组合值,每一可能的条件组合至少执行一次。
27.路径覆盖:
每条可能的路径都至少执行一次,若图中有环,则每个环至少经过一次
28.黑盒测试着重测试软件功能。
29.黑盒测试技术:
等价类划分,边界值分析法,错误推测法
30.等价类:
有效等价类和无效等价类
31.边界值分析法,应该选取刚好等于、稍小于和稍大于等价类边界值的数据作为测试数据
32.调试途径—调试策略:
蛮干法,回溯法,原因排除法--
33.原因排除法-包括:
对分查找法、归纳法、演绎法
34.软件可靠性:
可靠性,可用性,正确性
35.可靠性和可用性的区别是:
可靠性是在0到t时间间隔内,系统没有失效的概率。
而可用性是在t时刻,系统正常运行的概率。
第九章:
软件维护
1.软件维护的定义:
在软件已经交付使用之后,为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程。
2.软件维护的原因:
在运行中发现软件错误和设计缺陷,这些错误和缺陷在测试阶段未能发现。
3.软件维护的类型:
改正性维护,适应性维护,完善性维护,预防性维护
4.软件维护的内容:
程序维护,数据维护,硬件维护
5.软件维护的特点:
结构化维护与非结构化,维护的代价分(有形代价和无形代价),维护的问题。
6.软件维护过程:
建立维护组织,维护报告,维护的事件流,保存维护记录,评价维护活动,
7.软件的可维护性:
1.决定软件可维护性的因素(可理解性,可测试性,可修改性,可移植性,可重用性)2.文档——影响可维护性的决定因素,比代码更重要。
3.复审
2、某银行计算机储蓄系统的工作流程大致如下:
储户填写的存款单或取款单由业务员键入系统,如果是存款则系统记录存款人的姓名、住址(或电话号码)、身份证号码、存款类型、存款日期、到期日期、利率及密码(可选)等信息,并印出存款单给储户;如果是取款而且存款时留有密码,则系统首先核对储户密码,若密码正确或存款时未留密码,则系统计算利息并印出利息清单给储户。
请用数据流图描绘本系统的功能。
并画出系统的E-R图。
DFD图:
ER图:
3、试用N-S图和PAD表示下面程序流程图,并计算它们的McCabe复杂性度量.(基本路径测试法的 环复杂度)。
(10%)
解答:
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