【正文】 序的風(fēng)格 ? 程序設(shè)計(jì)方法論 下一頁 上一頁 停止放映 第 96 頁 程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn) ? 軟件工程師應(yīng)該了解程序設(shè)計(jì)語言各方面的特點(diǎn) ， 以及這些特點(diǎn)對軟件質(zhì)量的影響 ， 以便在一個特定的開發(fā)項(xiàng)目選擇語言時 ， 能夠作出合理的選擇 。 編譯系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)程序中對某個特定類型的對象使用不當(dāng)?shù)腻e誤 ， 有助于減少程序錯誤 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 98 頁 程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)（二） ? 程序模塊 為了控制程序?qū)ο竺值目梢娦?， 一些塊結(jié)構(gòu)語言提供了保護(hù)控制機(jī)制： 類程 （ CLASS） SIMULA語言 段 （ Segment） ALGOL60 語言 模塊 （ Module） Modula語言 包 （ Package） Ada語言 這些保護(hù)機(jī)制有些很好的特性 ， 例如 Ada語言中的 “ 包 ” ， 可用來構(gòu)造抽象數(shù)據(jù)類型等 ， 因此 ， 這類語言適合于較大型軟件工程項(xiàng)目 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 99 頁 程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)（三） ? 分支控制結(jié)構(gòu) 主要是 CASE結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)兩類問題： – 若 CASE表達(dá)式取值在指定范圍之外 ， 則不能確定執(zhí)行何種操作； – 由 CASE表達(dá)式選定執(zhí)行的語句 ， 有選擇排序的問題；如果排序有錯 ， 編譯和運(yùn)行時檢查不出來 ， 而發(fā)生邏輯錯誤 。 而有些語言 （ 例如 PL/ Ada） 則考慮了異常情況的處理問題 。 ? 因此 ， 除了在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域 （ 例如 ， 對程序執(zhí)行時間 、 存儲空間都有很嚴(yán)格限制的情況；需要產(chǎn)生任意的 、 甚至非法的指令序列等 ） 之外 ， 其他程序一律使用高級語言編程 。 例如 ， 在 MSDOS下 ，就不能使用 Visual C++語言 。 ? 軟件可移植性要求 若目標(biāo)系統(tǒng)將在幾個不同大環(huán)境下運(yùn)行 ，或使用壽命很長的話 ， 應(yīng)該選擇標(biāo)準(zhǔn)化程度高 ， 可移植性好的語言 。 ? 注釋行 通常在源程序中用大量篇幅 （ 最多占到 1/3）加入注釋行 ， 在開發(fā)者和讀者間進(jìn)行鉤通 ， 說明程序的功能 、 標(biāo)識符的含義 、 主要算法等 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 106 頁 語句構(gòu)造 ? 語句構(gòu)造的原則是： – 簡單直接 不應(yīng)追求效率而使代碼復(fù)雜化； – 為了便于閱讀和理解 ， 不要一行寫多個語句 ，不同層次的語句應(yīng)呈鋸齒形； – 不用復(fù)雜的測試條件 ， 不用或少用 “ 非條件 ” ； – 避免使用大量嵌套循環(huán)及條件循環(huán)； – 使用條件來簡化表達(dá)式 。這是一個典型事例：在美國的一次飛往火星的火箭發(fā)射中，因控制程序中的一個循環(huán)語句“ DO5I=1,3”被誤認(rèn)為是賦值語句“ DO5I=”,一點(diǎn)之差 ,使火箭發(fā)生爆炸 ,損失一千萬美元。 下一頁 上一頁 停止放映 第 113 頁 ? 如果為了證實(shí)程序是正確的而進(jìn)行測試 ， 就會設(shè)計(jì)一些不易暴露錯誤的測試方案； ? 如果為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤而進(jìn)行測試 ， 就會力求設(shè)計(jì)最能暴露錯誤的測試方案 。 只檢查程序功能是否滿足系統(tǒng)功能和規(guī)格說明書的要求 ， 不管內(nèi)部如何處理和如何實(shí)現(xiàn) 。 3）除了檢查程序是否做了應(yīng)做的工作之外，還應(yīng)檢查程序是否做了不應(yīng)做的事。通常的做法是用黑盒法設(shè)計(jì)基本的測試用例，再用白盒法設(shè)計(jì)一些補(bǔ)充用例。 b=0) y=x/a。為使程序中的每個語句都至少執(zhí)行一次，只需設(shè)計(jì)一個通過路徑ＡＣＥ的輸入數(shù)據(jù)即可。若把 “ X1”錯寫成“ X1”,還是檢查不出來，它只有 50%的機(jī)會去檢查 X的值。 ? 有時判定覆蓋和條件覆蓋不能互為包含。因此在實(shí)際應(yīng)用中要設(shè)計(jì)更多的用例來測試未走過、而可能隱藏錯誤的路徑。說明條 件組合覆蓋標(biāo)準(zhǔn)仍 不徹底。 ? 使用等價類劃分法首先要劃分輸入數(shù)據(jù)的等價類，確定輸入數(shù)據(jù)的有效等價類和無效等價類。例如，在下標(biāo)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)組、循環(huán)等的邊界附近。 ? 通常設(shè)計(jì)測試用例總是將等價法和邊值法結(jié)合使用。選取測試數(shù)據(jù)應(yīng)剛好等于、剛好小于和剛好大于邊界值。 – 若規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)為整型，則可劃分出整數(shù)、零和負(fù)整數(shù)三個有效等價類。 ? 把所有可能的輸入數(shù)據(jù)（有效和無效）劃分為若干個等價類，每類中一個典型數(shù)據(jù)在測試中起的作用和這一類數(shù)據(jù)的作用是相同的。滿足條件組合覆蓋的測試數(shù)據(jù)一定滿足判定、條件、條件／判定覆蓋。選擇下列輸入數(shù)據(jù)可滿足這一標(biāo)準(zhǔn)： ａ＝２，ｂ＝０，ｘ＝４ 走ＡＣＥ路徑 ａ＝１，ｂ＝１，ｘ＝１ 走ＡＢＤ路徑 ? 在含有 AND和 OR的邏輯表達(dá)式中 ,某些條件將抑制其它條件 。 ? 程序中有 4個條件 : A1 , B=0 , A=2 , X1 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 120 頁 邏輯覆蓋分析 ——判定覆蓋 ? 對判別語句的每個分支至少要經(jīng)過一次，為達(dá)到 ” 判定覆蓋 “ 的標(biāo)準(zhǔn)，則要經(jīng)過路徑：Ａ CＤ和Ａ BＥ，為此，選用輸入數(shù)據(jù)為： ａ＝３，ｂ＝０，ｘ＝０，走ＡＣＤ路徑 ａ＝２，ｂ＝１，ｘ＝３，走ＡＢＥ路徑 ? 判定覆蓋比語句覆蓋嚴(yán)格。amp。 if（ a1 amp。 下一頁 上一頁 停止放映 第 116 頁 測試用例的設(shè)計(jì) ? 設(shè)計(jì)測試用例的 基本目標(biāo) 是： 確定一組最有可能發(fā)現(xiàn)某個錯誤或某類錯誤的測試數(shù)據(jù)。 測試基本概念 下一頁 上一頁 停止放映 第 115 頁 測試用例 ? 測試的關(guān)鍵問題是如何設(shè)計(jì)測試用例；它的組成： 測試用例 = 指定功能 +測試數(shù)據(jù) +預(yù)期效果 ? 測試的基本原則： 1）在執(zhí)行程序前應(yīng)該對期望的結(jié)果有明確的描述，測試后應(yīng)對輸出進(jìn)行仔細(xì)的檢查。 通常 ，測試分兩個階段；程序模塊編好后 ， 程序員本人對該程序進(jìn)行必要的測試 ， 稱為 “ 單元測試 ” ， 在整個系統(tǒng)都完成后 ， 由專職測試人員對整個系統(tǒng)進(jìn)行的測試稱為 “ 系統(tǒng)綜合測試 ” 。要糾正一種錯誤的看法：認(rèn)為“測試是為了說明程序沒有問題”。 下一頁 上一頁 停止放映 第 110 頁 程序設(shè)計(jì)方法論 ? 通常有兩種方法：自頂向下和自底向上 – 自頂向下 （ 特點(diǎn) ） ： ? 程序可讀性好 ? 可靠性較高 – 自底向上 （ 特點(diǎn) ） ? 程序往往局部是優(yōu)化的 ， 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)較差； ? 可極早發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵算法是否可行 ， 可較好地避免較大的返工 。 ? 程序書寫格式 各控制結(jié)構(gòu)的層次應(yīng)呈鋸齒形 ， 同一層次對齊 ， 下一層退縮幾格 。 可以體現(xiàn)在下列各個方面： – 源代碼文件 （ 程序內(nèi)部的文檔 ） – 數(shù)據(jù)說明 – 語句構(gòu)造 – 輸入 |輸出 – 提高程序質(zhì)量的技巧 – 效率 下一頁 上一頁 停止放映 第 104 頁 源代碼文件（程序內(nèi)部的文檔） ? 包括程序中使用的標(biāo)識符 ， 適當(dāng)?shù)淖⑨屢约俺绦虻囊曈X組織 。 ? 工程規(guī)模 對規(guī)模龐大的工程而言 ， 若沒有完全合適的程序設(shè)計(jì)語言 ， 則專為本工程設(shè)計(jì)一種專用語言也是值得的 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 101 頁 選擇語言的重要實(shí)用標(biāo)準(zhǔn) ? 系統(tǒng)用戶的要求 使用用戶熟悉的語言 ， 因?yàn)橄到y(tǒng)要由用戶自己來維護(hù) 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 100 頁 選擇語言 ? 開發(fā)軟件系統(tǒng)時必須根據(jù)實(shí)際情況選擇使用的程序設(shè)計(jì)語言 。 ? 異常處理 大多數(shù)語言沒有提供檢測和處理異常情況的有效幫助機(jī)制 。在實(shí)際應(yīng)用中 ， 往往在循環(huán)體內(nèi)加設(shè)測試循環(huán)結(jié)束條件 ， 以便決定是否繼續(xù)循環(huán) 。 因此 ， 在使用前進(jìn)行必要的初始化處理 ， 以減少發(fā)生的可能性 。 ? 類型說明 用于定義對象在計(jì)算機(jī)中的存儲單元的長度 。 當(dāng)程序和數(shù)據(jù)相對獨(dú)立時 ， 程序員要始終考慮保持程序和數(shù)據(jù)的一致性 （ 用錯誤數(shù)據(jù)調(diào)用正確的程序 ， 或用正確的數(shù)據(jù)調(diào)用錯誤的程序 ） ， 這已成為程序員的沉重負(fù)擔(dān) 。 可重用的只是一些標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)或基于某個 OS的 I/O函數(shù) 。 而怎樣做通常是從數(shù)學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)考慮和設(shè)計(jì)的 。 ? 不使用 GOTO語句 ， 使程序靜態(tài)結(jié)構(gòu)和程序動態(tài)執(zhí)行情況一致 ， 容易理解和閱讀 ， 開發(fā)出的程序容易修改和維護(hù) 。 將重點(diǎn) 、 技術(shù)難點(diǎn)找出來 ， 便于精確描述和求解 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 87 頁 SP中的基本結(jié)構(gòu) ? 順序結(jié)構(gòu) ? 選擇結(jié)構(gòu) – IF THEN ELSE 結(jié)構(gòu) – IF THEN 結(jié)構(gòu) – IF OR IF ELSE 結(jié)構(gòu) – CASE 結(jié)構(gòu) ? 重復(fù)結(jié)構(gòu) – 當(dāng)型結(jié)構(gòu) – 直到型結(jié)構(gòu) ? 出口結(jié)構(gòu) 下一頁 上一頁 停止放映 第 88 頁 SP中的順序結(jié)構(gòu) ? 按語句順序執(zhí)行 入口 出口 A B A、 B是結(jié)點(diǎn)（語句或模塊） 下一頁 上一頁 停止放映 第 89 頁 SP中的選擇結(jié)構(gòu) ? IF THEN ELSE 結(jié)構(gòu) ? IF THEN結(jié)構(gòu) 入口 出口 A P B 入口 P A 出口 A、 B是函數(shù)結(jié)點(diǎn)， P是判別結(jié)點(diǎn)， O是匯點(diǎn)； IF THEN 結(jié)構(gòu)是前者的退化形式。 下一頁 上一頁 停止放映 第 82 頁 第 2級分解舉例 ? 將數(shù)字儀表盤控制系統(tǒng)繼續(xù)分解： 讀旋轉(zhuǎn)信號 接收傳感器 信號 rpm sps sps 收集 sps 轉(zhuǎn)換成 rpm 信號均值 信號 /秒 計(jì)算 gph 讀燃料流 燃燒流 計(jì)算 mph 數(shù)字轉(zhuǎn)換 控制 ?sps 確定加減速 里程 計(jì)算里程 計(jì)算 mpg rpm 箭頭 指示 rpm mph mpg mph gph gph 變換處理 輸入模塊 下一頁 上一頁 停止放映 第 83 頁 第 2級分解舉例（續(xù)） ?輸出模塊 驅(qū)動儀表盤 加減速顯示 顯示里程 顯示 mph 發(fā)出鈴聲 發(fā)光二極管顯示 顯示 mpg 下一頁 上一頁 停止放映 第 84 頁 設(shè)計(jì)步驟（五） ? 進(jìn)一步精化 數(shù)字儀表板 控制系統(tǒng) 發(fā)出 鈴聲 計(jì)算 里程 顯示 mph 顯示 mpg 顯示 里程 顯示 加減速 發(fā)光二極管顯示 精化后的數(shù)字儀表盤 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 驅(qū)動儀表板面 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制 讀旋轉(zhuǎn) 信號 計(jì)算 gph 計(jì)算 mph 計(jì)算 mpg 確定加減速 讀燃料 流 接收傳感器信號 轉(zhuǎn)換成 rpm 下一頁 上一頁 停止放映 第 85 頁 事務(wù)分析技術(shù) ? 事務(wù)分析技術(shù)也是將相應(yīng)的數(shù)據(jù)流程圖（ DFD） 映射為對應(yīng)的的軟件結(jié)構(gòu)圖 。 – 為每個邏輯輸入設(shè)計(jì)一個輸入模塊，向上屬模塊提供輸入信息；而該模塊又需要兩個下屬模塊，分別稱為 “ 取模塊 ” 和 “ 轉(zhuǎn)換模塊 ” 。 – rpm 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) – gph 每小時加侖數(shù) – mph 每小時英里數(shù) – mpg 每加侖英里數(shù) 下一頁 上一頁 停止放映 第 79 頁 設(shè)計(jì)步驟（二） ? 確定流界 （ 輸入流 、 變換流和輸出流 ） – 輸入流 讀旋轉(zhuǎn)信號 、 收集求和平均值 、 轉(zhuǎn)換成 rpm、 讀和校對 、 計(jì)算 gph – 變換流 確定加 、 減速度 、 計(jì)算里程 、 計(jì)算 mph和超速值 、 計(jì)算燃料消耗 – 輸出流 產(chǎn)生加 、 減速顯示 、 里程顯示 、 發(fā)出鈴聲 、 產(chǎn)生 mph和 mpg顯示 下一頁 上一頁 停止放映 第 80 頁 設(shè)計(jì)步驟（三） ? 第 1級分解 ， 產(chǎn)生頂層模塊 第 1級分解過程實(shí)際上是對 DFD自頂向下的控制進(jìn)行分配 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 76 頁 舉例 ——設(shè)計(jì)汽車儀表盤 ? 設(shè)計(jì)一個 “ 智能 ” 產(chǎn)品 ——汽車數(shù)字儀表盤 ，實(shí)現(xiàn)的功能為： – 通過模 數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)傳感器和微處理器的接口； – 在發(fā)光二級管面板上顯示數(shù)據(jù)； – 指示 mph（ 每小時英里數(shù) ） 、 行駛里程 、 每加侖汽油行駛的英里數(shù) （ mpg） 等； – 指示加速 |減速 – 超速警告；車速超過 55英里 /小時 ， 則發(fā)出超速警告鈴聲 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 73 頁 設(shè)計(jì)過程 流 類型？ 區(qū)分事物中心和 數(shù)據(jù)接受路徑 區(qū)分輸入和 輸出分支 ”事物“ ”變換“ 映射成事物結(jié)構(gòu) 映射成變換結(jié)構(gòu) 用啟發(fā)式設(shè)計(jì)規(guī)則精化軟件結(jié)構(gòu) 導(dǎo)出接口描述和 全程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 詳細(xì)設(shè)計(jì) 下一頁 上一頁 停止放映 第 74 頁 變換分析技術(shù) ? 變換分析技術(shù)是從典型的變換型數(shù)