【正文】 軟件工程學(xué) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院 軟件維護(hù)的概念 軟件維護(hù) 過程 程序修改的步驟 及修改的副作用 軟件的 可維護(hù)性 提高可維護(hù)性的方法 軟件再工程過程 第 8章 軟件維護(hù) ? 軟件維護(hù)的定義 ? 影響維護(hù)工作量的因素 ? 軟件維護(hù)的策略 ? 維護(hù)成本 軟件維護(hù)的定義 ? 在軟件運(yùn)行／維護(hù)階段 對軟件產(chǎn)品進(jìn)行的修改 就是所謂的維護(hù)。 ? 維護(hù)的類型有 四 種： – 改正性維護(hù) – 適應(yīng)性維護(hù) – 完善性維護(hù) – 預(yù)防性維護(hù) 改正性維護(hù) ? 在軟件交付使用后，因開發(fā)時(shí)測試的 不徹底 、 不完全 ，必然會有部分隱藏的錯(cuò)誤遺留到運(yùn)行階段。 ? 這些隱藏下來的錯(cuò)誤 在某些特定的使用環(huán)境下就會暴露出來 。 ? 為了 識別和糾正軟件錯(cuò)誤 、 改正軟件性能上的缺陷 、 排除實(shí)施中的誤使用 ，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的診斷和改正錯(cuò)誤的過程就叫做改正性維護(hù)。 適應(yīng)性維護(hù) ? 在使用過程中， – 外部環(huán)境 （ 新的硬、軟件配置 ） – 數(shù)據(jù)環(huán)境 （ 數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)輸入 /輸出方式、數(shù)據(jù)存儲介質(zhì) ） 可能發(fā)生變化。 ? 為使軟件適應(yīng)這種變化，而去修改軟件的過程就叫做適應(yīng)性維護(hù)。 完善性維護(hù) ? 在軟件的使用過程中，用戶往往會對軟件提出新的 功能 與 性能 要求。 ? 為了滿足這些要求，需要修改或再開發(fā)軟件，以 擴(kuò)充軟件功能 、 增強(qiáng)軟件性能 、 改進(jìn)加工效率 、 提高軟件的可維護(hù)性 。 ? 這種情況下進(jìn)行的維護(hù)活動叫做完善性維護(hù)。 ? 實(shí)踐表明，在幾種維護(hù)活動中，完善性維護(hù)所占的比重最大。 即大部分維護(hù)工作是改變和加強(qiáng)軟件，而不是糾錯(cuò) 。 ? 完善性維護(hù)不一定是救火式的緊急維修，而可以 是有計(jì)劃、有預(yù)謀的一種再開發(fā)活動 。 ? 事實(shí)證明，來自用戶要求擴(kuò)充、加強(qiáng)軟件功能、性能的維護(hù)活動約占整個(gè)維護(hù)工作的 50％。 預(yù)防性維護(hù) ? 預(yù)防性維護(hù)是為了 提高軟件的可維護(hù)性 、 可靠性等 ，為以后進(jìn)一步改進(jìn)軟件打下良好基礎(chǔ)。 ? 預(yù)防性維護(hù)定義為： 采用先進(jìn)的軟件工程方法對需要維護(hù)的軟件或軟件中的某一部分（重新）進(jìn)行設(shè)計(jì)、編制和測試。 ? 在整個(gè)軟件維護(hù)階段所花費(fèi)的全部工作量中， 完善性維護(hù)占了幾乎一半的工作量。 ? 軟件維護(hù)活動所花費(fèi)的工作占整個(gè)生存期工作量的 70%以上 ，這是由于在漫長的軟件運(yùn)行過程中需要不斷對軟件進(jìn)行修改，以 改正新發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤 、適應(yīng)新的環(huán)境和用戶新的要求，這些修改需要花費(fèi)很多精力和時(shí)間，而且有時(shí)會引入新的錯(cuò)誤。 維護(hù)在軟件生 三類維護(hù)占 存期所占比例 總維護(hù)比例 影響維護(hù)工作量的因素 ? 在軟件的維護(hù)過程中，需要花費(fèi)大量的工作量，從而直 接影響了軟件維護(hù)的成本 。 ? 應(yīng)當(dāng)考慮 有哪些因素影響軟件維護(hù)的工作量 ，相應(yīng) 應(yīng)該采取什么維護(hù)策略 ，才能 有效地維護(hù)軟件并 控制維護(hù)的成本 。 ? 系統(tǒng)大小 ：系統(tǒng)越大，理解掌握起來越困難。系統(tǒng)越大，所執(zhí)行功能越復(fù)雜。因而需要更多的維護(hù)工作量。 ? 程序設(shè)計(jì)語言 ：使用強(qiáng)功能的程序設(shè)計(jì)語言可以控制程序的規(guī)模。語言的功能越強(qiáng)，生成程序的模塊化和結(jié)構(gòu)化程度越高，所需的指令數(shù)就越少，程序的可讀性越好。 ? 系統(tǒng)年齡 ： – 老系統(tǒng)隨著不斷的修改，結(jié)構(gòu)越來越亂； – 維護(hù)人員經(jīng)常更換，程序又變得越來越難于理解。 – 許多老系統(tǒng)在當(dāng)初并未按照軟件工程的要求進(jìn)行開發(fā)，因而沒有文檔，或文檔太少。 – 在長期的維護(hù)過程中文檔在許多地方與程序?qū)崿F(xiàn)變得不一致，在維護(hù)時(shí)就會遇到很大困難。 ? 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用 ：使用數(shù)據(jù)庫，可以簡單而有效地管理和存儲用戶程序中的數(shù)據(jù)，還可以減少生成用戶報(bào)表應(yīng)用軟件的維護(hù)工作量。 ? 先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù) ：在軟件開發(fā)時(shí)，若使用能使軟件結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的分析與設(shè)計(jì)技術(shù)，及程序設(shè)計(jì)技術(shù)，如面向?qū)ο蠹夹g(shù)、復(fù)用技術(shù)等，可減少大量的工作量。 ? 其它： – 應(yīng)用的類型 – 數(shù)學(xué)模型 – 任務(wù)的難度 – 開關(guān)與標(biāo)記、 IF嵌套深度、索引或下標(biāo)數(shù)等 對維護(hù)工作量都有影響。 ? 許多軟件在開發(fā)時(shí)并未考慮將來的修改，為軟件的維護(hù)帶來許多問題。 軟件維護(hù)的策略 ? 改正性維護(hù) 通常要生成 100％可靠的軟件并不一定合算，成本太高 。 但通過使用新技術(shù)，可大大減少進(jìn)行改正性維護(hù)的需要 。 這些技術(shù)包括： 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 、軟件開發(fā)環(huán)境 、 程序自動生成系統(tǒng) 、較高級 (第四代 )的語言 。 以及 新的開發(fā)方法 、 軟件復(fù)用 、 防錯(cuò)程序設(shè)計(jì) 及 周期性維護(hù)審查 等 。 ? 適應(yīng)性維護(hù) 這一類維護(hù)不可避免，可以控制。 (1) 在配置管理時(shí)，把硬件、操作系統(tǒng)和其它相關(guān)環(huán)境因素的可能變化考慮在內(nèi) 。 (2) 把與硬件、操作系統(tǒng)，以及其它外圍設(shè)備有關(guān)的程序歸到特定的程序模塊中。 (3) 使用內(nèi)部程序列表、外部文件，以及處理的例行程序包，可為維護(hù)時(shí)修改程序提供方便。 ? 完善性維護(hù) 利用前兩類維護(hù)中列舉的方法，也可以減少這一類維護(hù)。特別是 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 、 程序生成器 、 應(yīng)用軟件包 ，可減少維護(hù)工作量。 此外，建立軟件系統(tǒng)的原型，把它在實(shí)際系統(tǒng)開發(fā)之前提供給用戶。用戶通過研究原型，進(jìn)一步完善他們的功能要求，就可以減少以后完善性維護(hù)的需要。 維護(hù)成本 ? 有形的軟件維護(hù)成本 是花費(fèi)了多少錢， 無形的維護(hù)成本 有更大的影響。 – 一些 合理的修復(fù)或修改請求不能及時(shí)安排 ，使得客戶不滿意； – 變更的結(jié)果 引入新的故障 ，使得軟件整體質(zhì)量下降； – 把軟件人員抽調(diào)到維護(hù)工作中，干擾了軟件開發(fā)工作。 ? 軟件維護(hù)的 代價(jià) 是 降低了生產(chǎn)率 ，在做老程序的維護(hù)時(shí)非常明顯。 ? 例如， 開發(fā)每一行源代碼耗資 25美元 ， 維護(hù)每一行源代碼需要耗資1000美元 。 ? 維護(hù)工作量包括 生產(chǎn)性活動 （如分析和評價(jià)、設(shè)計(jì)修改和實(shí)現(xiàn)）和“輪轉(zhuǎn)”活動 （如力圖理解代碼在做什么、試圖判明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、接口特性、性能界限等）。 維護(hù)工作量的模型 ? M維護(hù)中消耗的總工作量 ? p生產(chǎn)性工作量 ? K經(jīng)驗(yàn)常數(shù) ? c 復(fù)雜程度（結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和缺少文檔都會增加軟件的復(fù)雜程度） ? d 是 維護(hù)人員 對軟件熟悉程度的度量。 dcKepM ???? 模型指明，如果使用了不好的軟件開發(fā)方法（未按軟件工程要求做），原來參加開發(fā)的人員或小組不能參加維護(hù)，則工作量（及成本）將按指數(shù)級增加。 過程 ? 為了有效地進(jìn)行軟件維護(hù)，應(yīng)事先就開始做組織工作。 – 首先 建立維護(hù)的機(jī)構(gòu) – 申明 提出維護(hù)申請報(bào)告的過程 及評價(jià)的過程 – 為每一個(gè)維護(hù)申請規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)的處理步驟 – 建立 維護(hù)活動的登記制度 以及規(guī)定 評價(jià)和評審的標(biāo)準(zhǔn) 。 維護(hù) 組織 ? 除了較大的軟件開發(fā)公司外，通常在軟件維護(hù)工作方面，并不保持一個(gè)正式的組織機(jī)構(gòu)。 ? 雖然不要求建立一個(gè)正式的維護(hù)機(jī)構(gòu)，但是在開發(fā)部門確立一個(gè)非正式的維護(hù)機(jī)構(gòu)則是非常必要的。 軟件維護(hù)的 組織 ? 維護(hù)申請 提交給 維護(hù)管理員 ，他把申請交給某個(gè) 系統(tǒng)監(jiān)督員 去 評價(jià) 。 ? 一旦做出評價(jià)，由 修改負(fù)責(zé)人 確定如何進(jìn)行修改 。 ? 在修改程序的過程中，由 配置管理員 嚴(yán)格把關(guān)， 控制修改的范圍 ， 對軟件配置進(jìn)行審計(jì) 。 ? 在維護(hù)之前，就把責(zé)任明確下來，可以減少維護(hù)過程中的混亂。