软件工程-个人整理部分知识点

第一章概述1、软件的概念在运行中能提供所希望的功能和性能的指令集(即程序)使程序能够正确运行的数据结构描述程序研制过程和方法使用的文档2、软件危机1）软件的开发和维护过程所遇到的一系列问题如何开发软件，以满足日益增长的需求如何维护数量不断膨胀的已有软件2）典型表现：①对软件开发成本和进度的估计常常很不准确②用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生③软件产品质量往往靠不住④软件常常是不可维护的⑤软件通常没有适当的文档资料⑥软件成本在计算机系统总成本中所占比例逐年上升⑦软件开发生产率提高的速度跟不上需求3、软件危机产生的原因①与软件本身的特点有关②逻辑部件，可见性差客观上软件维护比较困难③规模庞大，复杂性高需要人员协作和科学管理④与软件开发与维护的方法不正确有关⑤错误的观念、方法和技术(由一体化开发而来的)软件的生命周期：定义、开发、使用、维护、废弃编码只是软件开发中的一部分(10%～20%)不同阶段的修改代价不同⑥忽视软件需求分析的重要性，过早地开始编码工作越早开始写程序，完成时间往往越长⑦轻视软件维护的重要性⑧维护费用占软件总投资的55%～70%4、消除危机的途径①对软件有一个正确的认识②软件＝程序＋方法＋规则＋数据＋文档(IEEE'83)③软件开发应该组织良好、管理严密、协调配合④推广使用成功的技术和方法⑤开发和使用更好的软件工具⑥软件工程：管理+技术5、软件工程的产生软件危机-分析根源-解决途径-软件工程6、软件工程的含义软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。7、软件工程的基本原理①用分阶段的生命周期计划严格管理②坚持进行阶段评审大部分错误是在编码之前造成的③实行严格的产品控制配置管理④采用现代程序设计技术⑤结果应能清楚的审查提高“可见性”；量化标准⑥开发小组的人员应少而精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（传统方法学、面向对象方法学）三要素：方法、工具和过程：9、传统方法学1)特点①生命周期方法或结构化范型②将软件过程依次分成若干阶段③按顺序开展每个阶段的任务④每个阶段进行严格的技术审查和管理复审⑤提交“最新的”文档2)优点①阶段划分、降低难度②严格审查、保证质量、提高可维护性3)缺点①当软件规模庞大，或者对软件的需求是模糊的或会随时间而变化的时候②原因：把数据和操作人为地分离成了两个独立的部分10、面向对象方法学1)特点①模拟人类认识和解决问题的方法和过程②主导反复迭代的演化过程③把数据和行为封装在一起2)4个要点①对象(Object)：数据+数据上的操作行为②类(Class)：具有相同属性和操作的所有对象③类的层次结构④对象彼此间仅能通过发送消息互相联系3)优点①降低了软件产品的复杂性②提高了软件的可理解性③简化了软件的开发和维护工作④促进了软件重用11、软件生命周期生命周期模型（过程模型）12、软件过程模型①瀑布模型（应用最广泛）基本上是一种文档驱动的模型②快速原型模型不能支持风险分析适用于：需求动态变化，事先难以确定系统③增量模型（亦称为渐增模型）④螺旋模型螺旋模型是瀑布模型、原型模型的有机结合，同时增加了风险分析、适用于：需求动态变化，事先难以确定并且开发风险较大的系统⑤喷泉模型13、RUP把软件生命周期划分成4个阶段①初始阶段②精化阶段③构建阶段④移交阶段第二章可行性研究1、三方面：技术可行性、经济可行性、操作可行性2、数据流图（DFD）描绘信息和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换，反映了数据在软件中流动和被处理的逻辑过程四种基本符号：①正方形（或正方体）表示数据的源点/终点②圆角矩形（或圆形）表示变换数据的处理③开口矩形（或两条平行横线）表示数据存储④箭头表示数据流附加符号：⑤星号(*)表示数据流之间是“与”关系；⑥加号(+)表示数据流之间是“或”关系；⑦符号⊕表示只能从数据流中选一个(互斥关系)3、数据字典（对数据自顶向下的分解）是关于数据的信息集合，是对数据流图中包含的所有元素定义的集合数据流图和数据字典共同构成系统的逻辑模型（二者互补）数据字典有以下4类元素的定义组成：①数据流②数据流分量(即数据元素)③数据存储④处理数据的基本类型：⑤顺序⑥选择⑦重复⑧可选第三章需求分析1、为什么要进行需求分析？通常对软件系统有哪些方面的需求？1）为了开发出真正满足用户需求的软件产品，首先必须知道用户的需求。对软件需求的深入理解是软件开发工作获得成功的前提条件，不论我们把设计和编码工作做得如何出色，不能真正满足用户需求的程序只会令用户失望，给开发者带来烦恼。2）确定对系统的综合要求：1、功能需求；2、性能需求；3、可靠性和可用性需求；4、出错处理需求；5、接口需求；6、约束；7、逆向需求；8、将来可以提出的要求，分析系统的数据要求。2、三类模型：①数据模型-实体-关系图(ERD)②功能模型-数据流图(DFD)③行为模型-状态转换图(STD)3、ER图中包含了实体(即数据对象)、关系和属性等3种基本成分①通常用矩形框代表实体②用连接相关实体的菱形框表示关系③用椭圆形或圆角矩形表示实体(或关系)的属性④用直线把实体(或关系)与其属性连接起来4、访谈：是最早开始使用的获取用户需求的技术，也是迄今为止任然广泛使用的需求分析技术结构化分析方法：自顶向下逐步求精。软件需求规格说明书是需求分析阶段主要的文档。5、数据规范化通常用“范式(NF-NormalForms)”定义消除数据冗余的程度，它表示属性之间的依赖程度第一范式(1NF)数据冗余程度最大，第五范式(5NF)数据冗余程度最小。①第一范式(1NF)：“属性原子性”②第二范式(2NF)：“唯一性约束”③第三范式(3NF)：“冗余性约束”–传递性依赖6、状态转换图（1）初态：一个（2）终态：0或多个（3）中间状态7、其他图形工具（1）层次方框图（2）Warnier图（3）IPO图（输入、处理、输出）8、验证软件需求四个方面验证（1）一致性（2）完整性（3）现实性（4）有效性9、需求分类：质量需求①业务需求②软件需求功能需求③用户需求设计约束第五章总体设计1、总体设计过程①系统设计阶段：确定系统的具体实现方案②结构设计阶段：确定软件结构2、结构设计-总体设计阶段任务过程设计-详细设计阶段任务3、描绘软件结构的图形工具①层次图②HIPO图（层次加输入/处理/输出）③结构图(SC图)4、面向数据流的设计方法①概念：面向数据流的设计方法把信息流映射成软件结构（通过变换分析）②信息流的类型决定了映射的方法：变换流；事务流（以事务为中心）。5、模块独立性的概念是模块化、抽象化、信息隐蔽概念的一个直接产物6、耦合:是对一个软件结构内不同模块之间互连程度的度量耦合强弱取决于模块间接口复杂程度，进入或访问一个模块的点，以及通过接口的数据内容耦合：一个模块直接修改另一个模块的内容公共耦合：两个以上的模块共同引用一个全局数据外部耦合：若允许一组模块访问同一个全局变量控制耦合：接收模块的动作依赖于控制信号标记耦合：两个模块接口的参数包含相同的内部结构数据耦合：仅是模块之间的数据传递非直接耦合：模块之间没有消息传递7、内聚:标志着一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度偶然内聚：各成分之间并没有关系，只是把分散在多处的功能合在一起逻辑内聚：仅仅是逻辑功能相关成分合在一起时间内聚：必须在同一时间执行，并无功能逻辑的成分合在一起过程内聚：过程顺序相关的功能成分合在一起通讯内聚：需要对相同的外部数据进行操作的成分合在一起顺序内聚：一个内部成分的输出是另一个内部成分的输入，将它们合起来功能内聚：只完成单一的功能8、低高低高第六章详细设计1、结构程序设计：是详细设计的逻辑基础三种基本的控制结构：顺序、选择、循环2、过程设计的工具1)图形工具P124①程序流程图②盒图N-S图③问题分析图PAD图④判定树2)表格工具①判定表3)语言工具①过程设计语言PDL（也称为伪码）3、面向数据结构的设计方法Jackson方法和Warnier方法数据元素彼此间的逻辑关系有：顺序、选择和重复Jackson图：既能表示数据结构也能表示程序结构4、程序复杂度的定量度量①McCabe方法--流图②Halstead方法（也称为文本复杂性度量）5、计算环形复杂度流图中的区域数等于环形复杂度流图G的环形复杂度V(G)＝E-N+2，其中，E是流图中边的条数，N是结点数流图G的环形复杂度V(G)＝P+1，其中，户是流图中判定结点的数目模块规模以V(G)≤10为宜，V(G)＝10是模块规模的一个更科学更精确的上限第七章实现1、通常把编码和测试统称为实现2、测试阶段的根本目标是尽可能多地发现并排除软件中潜藏的错误，最终把一个高质量的软件系统交给用户使用3、测试方法：①白盒测试：又称为结构测试测试过程早期使用的方法②黑盒测试：又称为功能测试（黑盒测试是在程序接口进行的测试）测试过程后期使用的方法4、测试步骤：①模块测试（单元测试）--白盒②子系统测试（集成测试）③系统测试④验收测试（确认测试）--黑盒⑤平行测试5、白盒测试技术逻辑覆盖①语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖②点覆盖、边覆盖③路径覆盖控制结构测试①基本路径测试②条件测试③循环测试适合于白盒测试覆盖程度由弱到强次序是语句覆盖-（判定、条件）-判定/条件-条件组合6、黑盒测试技术①等价划分②边界值分析③错误推测7、调试途径①蛮干法②回溯法③原因排除法第八章维护1、软件维护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、分类：①诊断和改正错误——改正性维护②为了和变化了的环境（如软\硬件升级、新数据库等）适当地配合而修改软件——适应性维护③为了增加新功能，修改已有功能，改造界面，增加HELP等，而修改软件——完善性维护④为了改进未来的可维护性或可靠性，或为了给未来的改进奠定更好的基础而修改软件——预防性维护3、文档文档是影响软件可维护性的决定因素（文档比程序代码重要）分为用户文档和系统文档第九章面向对象方法学引论1、面向对象方法学(Object-OrientedMethodology)，简称OOMOOM的4个要素：①对象(object)：世界由对象组成②类(class)：具有相同属性和操作的对象可划分为类；单个对象可视为某一类的实例(instance)③继承(inheritance)：类可分层下层子类与上层父类有相同特征，称为继承④消息(message)：对象间只能通过发送消息进行联系，外界不能处理对象的内部数据，只能通过消息请求它进行处理（如果它提供相应消息的话）OOM=对象+类+继承机制+消息机制2、“面向过程”(ProcedureOriented)是一种以过程为中心的编程思想。就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。3、“面向对象”(ObjectOriented,简称OO)是一种以事物为中心的编程思想。是把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。4、面向对象与面向过程程序设计有如下不同：（1）面向过程程序设计方法采用函数（或过程）来描述对数据的操作，但又将函数与其操作的数据分离开来；面向对象程序设计方法将数据和对数据的操作封装在一起，作为一个整体来处理。函数与数据是否分离（2）面向过程程序设计方法以功能为中心来设计功能模块，难于维护；而面向对象程序设计方法以数据为中心来描述系统，数据相对于功能而言具有较强的稳定性，因此更易于维护。（3）面向过程程序的控制流程由程序中预定顺序来决定；面向对象程序的控制流程由运行时各种事件的实际发生来触发，而不再由预定顺序来决定，更符合实际需要。预定顺序;由运行时各种事件的实际发生来触发（4）面向对象程