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數據庫與軟件工程--軟件工程概述(文件)

2025-03-17 13:29 上一頁面

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【正文】 致性 69 ( 2) 概要設計的基本原理 l) 模塊化 2) 抽象 3) 信息隱藏 4) 模塊獨立性 70 ( 2) 概要設計的基本原理 l) 模塊化 在軟件的體系結構中 , 模塊是可組合 、 分解和更換的單元 。 每個模塊完成一個特定的子功能 , 所有的模塊按某種方法組裝起來 , 成為一個整體 ,完成整個系統(tǒng)所要求的功能 。 “ 隱藏 ” :模塊化是通過定義一組相互獨立的模塊來實現系統(tǒng) , 這些獨立的 模塊彼此之間僅僅交換那些為了完成系統(tǒng)功能所必需的信息 , 而將那些自身的實現細節(jié)與數據 “ 隱藏 ” 起來 。 如何衡量軟件的獨立性呢 ? 根據模塊的外部特征和內部特征 , 提出了兩個定性的度量標準 —— 耦合性和內聚性 。 模塊之間聯系越緊密 , 其耦合性就越強 , 模塊的獨立性則越差 。 指模塊的功能強度的度量 , 即一個模塊內部各個元素彼此結合的緊密程度的度量 。 81 ?模塊調用個數最好不要超過五個 ?一個模塊具有過多的調用模塊或被調用模塊,那么它往往包含過多的功能,這就是這個模塊太復雜 ?除特殊情況外( case,開關),應避免這種結構,用增加層次以減少調用個數。 83 變換類型數據流圖 定義:具體較明顯的輸入,變換(或稱主加工)和輸出界面的數據流圖。 在做這一步時, 要對以前建立的基本數據模型 ,再作最后的審查,是否有遺漏的輸入或輸出。 變換設計: 從變換型數據流圖導出軟件模塊結構的過程。 ?一層:標準的一層,對應于變換數據流圖的三個部分,三個模塊 89 第五步:設計軟件的中下層模塊結構 (基于數據流圖)。 3)對數據庫進行物理設計 , 即確定 數據庫的物理結構 。 6)為每一個模塊設計一組 測試用例 。 它的主要觀點是采用自頂向下 、 逐步求精的程序設計方法;使用三種基本控制結構構造程序 , 任何程序都可由順序 、選擇 、 重復三種基本控制結構構造 。應該使程序具有良好的風格。必要時可使用縮寫名字,但這時要注意縮寫規(guī)則要一致,并且要給每一個名字加注釋。 ? 一些正規(guī)的程序文本中,注釋行的數量占到整個源程序的 1/ 3到 1/ 2,甚至更多。 ? 有關項目包括: ? 程序標題; ? 有關本模塊功能和目的的說明; ? 主要算法; ? 接口說明:包括調用形式,參數描述,子程序清單; 101 序言性注釋 ? 有關數據描述:重要的變量及其用途,約束或限制條件,以及其它有關信息; ? 模塊位置:在哪一個源文件中,或隸屬于哪一個軟件包; ? 開發(fā)簡歷:模塊設計者,復審者,復審日期,修改日期及有關說明等。 103 程序的視覺組織 ? 恰當地利用 空格 ,可以突出運算的優(yōu)先性,避免發(fā)生運算的錯誤。 ? 對于選擇語句和循環(huán)語句,把其中的程序段語句向右做 階梯式移行 。 ? 為了使程序中數據說明更易于理解和維護,必須注意以下幾點。 ? 當多個變量名在一個說明語句中說明時,應當對這些變量按字母的順序排列。 語句構造力求簡單,直接, 不能為了片面追求效率而使語句復雜化 。不要為了追求效率而喪失了 清晰性 。 。 11. 避免使用空的 ELSE語句和 IF… THEN IF… 的語句。 16. 要模塊化,使模塊功能盡可能單一化,模塊間的耦合能夠清晰可見。也不要一味地追求代碼的復用,要重新組織。同時,在數據輸入的過程中和輸入結束時,也要在屏幕上給出狀態(tài)信息; 8. 當程序設計語言對輸入/輸出格式有嚴格要求時,應保持輸入格式與輸入語句的要求的一致性; 9. 給所有的輸出加注解,并設計輸出報表格式。 115 一 軟件測試 在軟件測試中 , 應注意以下指導原則: 1)測試用例應由 輸入數據 和 預期的輸出數據 兩部分組成 。 5)長期保留測試用例 。 ( 1) 靜態(tài)測試 靜態(tài)測試指被測試程序不在機器上運行 , 而是采用人工檢測和計算機輔助靜態(tài)分析的手段對程序進行檢測 。 軟件測試應貫穿于軟件定義與開發(fā)的整個期間 。 ? 排錯 (調試 ):對已經發(fā)現的錯誤進行錯誤定位和確定出錯性質,并改正這些錯誤,同時修改相關的文檔。 124 ? 測試過程是依相反順序安排的自底向上,逐步集成的過程。 ( 4) 系統(tǒng)測試 是將確認通過的軟件作為計算機系統(tǒng)的一個元素,與計算機硬件、外設、某些支持軟件、數據和人員等其他元素結合在一起,在 實際的使用環(huán)境 下,對計算機系統(tǒng)進行一系列的組裝測試和確認測試。 ? 但這是 不可能 的 。 132 等價類劃分 ?等價類劃分是一種典型的黑盒測試方法,使用這一方法時, 完全不考慮程序的內部結構 , 只依據程序的規(guī)格說明來設計測試用例 。在該子集合中, 各個輸入數據對于揭露程序中的錯誤都是等效的 。 在設計測試用例時,要同時考慮有效等價類和無效等價類的設計。 (4) 如果規(guī)定了輸入數據的 一組值 ,而且程序要對每個輸入值分別進行處理。 ? 通過在 不同點檢查程序的狀態(tài) ,確定實際的狀態(tài)是否與預期的狀態(tài)一致。給出一個小程序的流程圖,它包括了一個執(zhí)行 20次的循環(huán)。它屬白盒測試。 ? 判定覆蓋又稱為 分支覆蓋 。 155 測 試 用 例 覆蓋分支 條件取值 【 (2, 0, 4), (2, 0, 3)】 L1(c, e) 【 (1, 1, 1), (1, 1, 1)】 L2(b, d) T T T T1 2 3 4T1 2 3 4(A=2) and (B=0) or (A1) and (B=0) and (X1) not (A1) and not (A=2) and not (X1) or not (B=0) and not (A=2) and not (X1) 156 and or A1 T B=0 T X=X/A T F F A=2 T F X1 F X=X+1 157 條件組合覆蓋 ? 條件組合覆蓋就是設計足夠的測試用例,運行被測程序,使得 每個判斷的所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次 。 ? α測試 的目的是評價軟件產品的 FLURPS(即功能、局域化、可使用性、可靠性、性能和支持)。這些用戶返回有關錯誤信息給開發(fā)者。 163 ? β測試 主要衡量產品的 FLURPS。同時,產品的所有手冊文本也應該在此階段完全定稿。 ? 調試活動由兩部分組成: ? 確定程序中可疑錯誤的確切性質和位置 。如果要找出真正的原因,排除潛在的錯誤,不是一件易事。 ( 2) 歸納法調試 。 ( 4) 回溯法調試 。 維護階段是軟件生存周期中最后的一個階段 ,也是時間最長 、 所花費的精力和費用最多的一個階段 。 ? 瀑布模型 ? 演化模型 ? 螺旋模型 ? 噴泉模型 ? 增量模型 170 計劃 需求分析 設 計 編 碼 測 試 運行、維護 軟件生存周期模型 1 . 瀑布模型 優(yōu)點: 支持結構化軟件開發(fā)、控制軟件開發(fā)復雜性、促進軟件開發(fā)工程化。 171 軟件生存周期模型 2。螺旋模型 結合了瀑布模型和演化模型的優(yōu)。 缺點: 開發(fā)周期長,開發(fā)成本較高。 適用 于系統(tǒng)需求明確、技術成熟工程管理較嚴格的場合。 169 軟件生存周期 ?軟件生存周期模型 描述軟件開發(fā)過程中各種活動如何執(zhí)行的模型。 167 六、軟件運行與維護 〈 一 〉 運行 提交用戶使用 , 根據用戶反饋意見進行下一步的系統(tǒng)維護 。 ( 3) 演繹法調試 。 166 五、軟件測試與調試 〈 二 〉 調試 2. 調試技術 ( 1) 簡單的調試方法 。 165 ? 調試工作是一個具有很強技巧性的工作。 ? 軟件調試是在進行了成功的測試之后才開始的工作。 ? 只有當 α測試 達到一定的可靠程度時,才能開始 β測試 。因而, β測試 是在開發(fā)者無法控制的環(huán)境下進行的軟件現場應用。 ? α測試 可以從軟件產品編碼結束之時開始,或在模塊(子系統(tǒng))測試完成之后開始,也可以在確認測試過程中產品達到一定的穩(wěn)定和可靠程度之后再開始。 測 試 用 例 通過路徑 覆蓋條件 【 (2, 0, 4), (2, 0, 3)】 ace (L1) 【 (1, 1, 1), (1, 1, 1)】 abd (L2) 【 (1, 1, 2), (1, 1, 3)】 abe (L3) 【 (3, 0, 3), (3, 0, 1)】 acd (L4) T T T T1 2 3 4T1 2 3 4T T T T1 2 3 4T T3 41 2160 α測試和 β測試 ? 在軟件交付使用之后,用戶將如何實際使用程序,對于開發(fā)者來說是無法預測的。 ?在圖例中,我們事先可對所有條件的取值加以標記。 ? 在圖例中,正好所有的可執(zhí)行語句都在 路徑 L1上,所以選擇 路徑 L1設計測試用例,就可以覆蓋所有的可執(zhí)行語句。 140 邏輯覆蓋 ? 語句覆蓋 ? 判定覆蓋 ? 條件覆蓋 ? 判定-條件覆蓋 ? 條件組合覆蓋 ? 路徑覆蓋 。 137 ? 軟件人員使用白盒測試方法,主要想對程序模塊進行如下的檢查: ? 對程序模塊的 所有獨立的執(zhí)行路徑 至少測試一次; ? 對 所有的邏輯判定 , 取“真”與取“假”的兩種情況都至少測試一次 ; ? 在循環(huán)的 邊界 和運行 界限 內執(zhí)行循環(huán)體; ? 測試 內部數據結構的有效性 ,等。 (5) 如果規(guī)定了輸入數據 必須遵守的規(guī)則 ,則可以確立一個有效等價類(符合規(guī)則)和若干個無效等價類(從不同角度違反規(guī)則)。 (2) 如果輸入條件規(guī)定了 輸入值的集合 ,或者是規(guī)定了“必須如何”的條件,這時可確立一個有效等價類和一個無效等價類。 134 等價類劃分 等價類的劃分有兩種不同的情況: ① 有效等價類 :是指對于程序的規(guī)格說明來說,是合理的,有意義的輸入數據構成的集合。 133 等價類劃分 ?使用這一方法設計測試用例要經歷 劃分等價類(列出等價類表)和 選取測試用例 兩步。在字長為 32位的計算機上運行。 ? 黑盒測試又叫做 功能測試 或 數據驅動測試 。 ( 2) 集成測試也稱組裝測試 ,是在單元測試的基礎上將所有模塊按照設計要求 組裝成一個完整的系統(tǒng) 進行的測試。 122 ? 通過收集和分析測試結果數據,對軟件建立可靠性模型 ? 利用可靠性分析,評價軟件質量: ? 軟件的質量和可靠性達到可以接受的程度; ? 所做的測試不足以發(fā)現嚴重的錯誤; ? 如果測試發(fā)現不了錯誤,可以肯定,測試配置考慮得不夠細致充分,錯誤仍然潛伏在軟件中。 118 119 測試信息流 120 測試信息流 ? 軟件配置 :軟件需求規(guī)格說明、軟件設計規(guī)格說明、源代碼等; ? 測試配置 :測試計劃、測試用例、測試程序等; ? 測試工具 :測試數據自動生成程序、靜態(tài)分析程序、動態(tài)分析程序、測試結果分析程序、以及驅動測試的測試數據庫等等。 對軟件產品進行動態(tài)測試時 , 根據測試用例的設計方法不同 一般有兩種方法 , 分別稱為 黑盒測試法 和 白盒測試法 。 7)程序員避免測試自己的程序 。 3)除了檢查程序是否做了 它應該做的事 , 還應該檢查程序是否做了 它不應該做的事 。 軟件測試是為了發(fā)現錯誤而執(zhí)行程序的過程 。 21. 對遞歸定義的數據結構盡量使用遞歸過程。 18. 從數據出發(fā)去構造程序。 “否定”條件的條件語句 14. 盡可能用通俗易懂的偽碼來描述程序的流程,然后再翻譯成必須使用的語言。 8. 盡可能使用庫函數 9. 避免不必要的轉移。 , 然后才要求提高速度。 程序要能直截了當地說明程序員的用意 。 106 數據說明 ? 如果設計了一個復雜的數據結構,應當使用注釋來說明在程序實現時這個數據結構的固有特點。 ? 原則上,數據說明的次序與語法無關,其次序是任意的。 104 數據說明 ? 在設計階段已經確定了數據結構的組織及其復雜性。 ? 它是指程序中的各行不必都在左端對齊,都從第一格起排列。而不要解釋下面怎么做。 100 序言性注釋 ? 通常置于每個程序模塊的開頭部分,它應當給出程序的整體說明,對于理解程序本身具有引導作用。 99 程序的注釋 ?
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