软件工程概念

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1、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

2、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

3、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

4、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:系统流程图工程序流程图。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

5、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

6、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），实体一关系图（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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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，DO While，DO Until）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-

12、thenelse）,多分支选择型（CASE型）,DO-WHILE 循环（先测试循环）,DOUNTIL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

13、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

14、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

15、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