【正文】 邏輯視圖 并發(fā)視圖 3 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法概述 ? 結(jié)構(gòu)化分析方法 ? 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法 ? 軟件編碼 ? 軟件測(cè)試 ? 軟件維護(hù) 軟件編碼 ? 編碼的目的 ， 為了把詳細(xì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的文檔翻譯成用選定語(yǔ)言編寫的源程序 –根據(jù)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用范圍 ， 語(yǔ)言內(nèi)在特點(diǎn)等選擇程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 –良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格 （ 包括代碼文件 ， 數(shù)據(jù)說(shuō)明方法 ， 語(yǔ)言構(gòu)成方法 ， 輸入輸出技術(shù) ） –重視用戶界面設(shè)計(jì) 3 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法概述 ? 結(jié)構(gòu)化分析方法 ? 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法 ? 軟件編碼 ? 軟件測(cè)試 ? 軟件維護(hù) 軟件測(cè)試 ? 軟件測(cè)試的目的和重要性 –因?yàn)殚_(kāi)發(fā)工作的前期不可避免地會(huì)引入錯(cuò)誤 ， 測(cè)試的目的是為了檢查發(fā)現(xiàn)和改正錯(cuò)誤 ， 這對(duì)于重要軟件項(xiàng)目顯得尤其必要 ? 軟件測(cè)試方法 –靜態(tài)分析方法 –動(dòng)態(tài)分析方法 ? 軟件測(cè)試和軟件調(diào)試是兩個(gè)不同的概念 靜態(tài)分析方法 ? 指不執(zhí)行程序本身 ， 分析程序正文可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的異常情況 – 檢查軟件結(jié)構(gòu)是否合理 ， 功能是夠達(dá)到設(shè)計(jì)說(shuō)明中的要求 – 各模塊之間的接口是否正確 – 各模塊內(nèi)部控制邏輯的正確性 – 進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析和語(yǔ)法分析 ? 代碼評(píng)審常用的方法有： – 桌前檢查 – 代碼會(huì)審：由軟件開(kāi)發(fā)者主持 ， 聘請(qǐng)其他程序員或分析員參加的軟件審查會(huì) ， 對(duì)源程序進(jìn)行審查 – 步行檢查：測(cè)試人員閱讀程序 ， 扮演計(jì)算機(jī)的角色 ， 讓測(cè)試用例沿程序的邏輯運(yùn)行一遍 ， 從中發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤 動(dòng)態(tài)分析方法 ? 通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試用例 ， 上機(jī)執(zhí)行程序 ， 發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤 ? 測(cè)試用例應(yīng)由兩部分組成： –輸入數(shù)據(jù)及預(yù)期的輸出結(jié)果 –將運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果比較 ， 查出錯(cuò)誤 ? 常用的方法有： –白盒法 –黑盒法 白盒法 ? 分析程序的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) ， 注意選擇適當(dāng)?shù)母采w標(biāo)準(zhǔn) ， 設(shè)計(jì)測(cè)試用例 ， 對(duì)主要路徑進(jìn)行盡可能多的測(cè)試 ? 白盒測(cè)試又稱結(jié)構(gòu)測(cè)試或邏輯驅(qū)動(dòng)測(cè)試 ? 白盒測(cè)試主要考慮的是測(cè)試用例對(duì)程序內(nèi)部邏輯的覆蓋程度 ， 而不考慮程序的功能 ? 按照對(duì)被測(cè)程序所作測(cè)試的有效程度 ， 邏輯覆蓋測(cè)試可由弱到強(qiáng)區(qū)分為五種覆蓋標(biāo)準(zhǔn) ，如圖所示 白盒法 弱強(qiáng) 發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的能力 語(yǔ)句覆蓋 每條語(yǔ)句至少執(zhí)行一次 判定覆蓋 每一次判定的每個(gè)分支至少執(zhí)行一次 條件覆蓋 每一判定中的每個(gè)條件 ， 分別按 “ 真 ” 、“ 假 ” 至少執(zhí)行一次 判定條件覆蓋 同時(shí)滿足判定覆蓋和條件覆蓋的要求 條件組合覆蓋 求出判定中所有條件的各種可能組合值 ，每一可能的條件組合至少執(zhí)行一次 黑盒法 ? 不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與特征 ， 只根據(jù)程序功能設(shè)計(jì)測(cè)試用例 ， 常用的方法有： – 等價(jià)分類法 ? 把輸入數(shù)據(jù)的可能值劃分為若干個(gè)等價(jià)類 ， 使每類中的任何一個(gè)測(cè)試用例 ， 都能代表同一等價(jià)類中的其他測(cè)試用例 ? 也就是說(shuō) ， 如果從某一等價(jià)類中任意選出一個(gè)測(cè)試用例未能發(fā)現(xiàn)程序的錯(cuò)誤 ， 就可以合理地認(rèn)為在該例中的其他測(cè)試用例也不會(huì)發(fā)現(xiàn)程序的錯(cuò)誤 ? 選擇具有代表性的測(cè)試用例 ——關(guān)鍵是劃分 “ 等價(jià)類 ” ， 應(yīng)按照輸入條件選擇測(cè)試用例 （ 例如 ， 輸入值的范圍 ， 值的個(gè)數(shù)和無(wú)效等價(jià)類 ） ? 一個(gè)測(cè)試用例覆蓋多個(gè)有效等價(jià)類 ， 但是一個(gè)測(cè)試用例只能覆蓋一個(gè)無(wú)效等價(jià)類 黑盒法 –邊緣值分析法 ?選擇等價(jià)類的邊緣值作為測(cè)試用例 。 ? 數(shù)據(jù)源點(diǎn)及數(shù)據(jù)終點(diǎn) – 標(biāo)明數(shù)據(jù)處理過(guò)程的數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)去向 ， 數(shù)據(jù)流圖中已有名的方框表示 ， 它只起到注釋作用 ， 補(bǔ)充說(shuō)明系統(tǒng)與其他外界環(huán)境的聯(lián)系 。 ? 加工 – 表示對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的加工或變換 。 Technique 體現(xiàn)原則的途徑和步驟 Methodology 方法和技術(shù)的組合，支持整個(gè)軟件工程過(guò)程 Tools 支持方法、技術(shù)和方法學(xué)的軟件 一般性原則 ? 嚴(yán)格性與形式化 ? 復(fù)雜性和分解 ? 模塊化 ? 抽象性和細(xì)化 ? 變更預(yù)見(jiàn)性 ? 通用性與復(fù)用性 ? 遞增式 軟件質(zhì)量管理原則 ? 產(chǎn)品質(zhì)量以滿足用戶需求為最高準(zhǔn)則 ? 質(zhì)量第一 ? 以人為本 ? 質(zhì)量與生產(chǎn)率 ? 質(zhì)量成本 ? 密切與用戶的聯(lián)系 ? 盡早排除缺陷 ? 實(shí)施過(guò)程質(zhì)量控制 文檔編制原則 ? 在文檔標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上剪裁 ? 注意讀者對(duì)象 ? 便于使用和查找 ? 使用術(shù)語(yǔ) 、 概念不應(yīng)有矛盾 ? 描述的精確性 ， 無(wú)多義性 ? 專職人員與開(kāi)發(fā)人員結(jié)合 ? 獨(dú)立性 需求分析與定義原則 ? 編制需求規(guī)格說(shuō)明以前 ， 必須十分明確要解決的問(wèn)題 ，即應(yīng)先明確需求 ? 真正弄清需求 ， 還應(yīng)包括為什么這樣定義 ? 需求不清必將導(dǎo)致預(yù)算不準(zhǔn) – 總結(jié)產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因： ? 需求變更 ， 遺漏重要需求 ， 與用戶交流不暢 ? 需求分析不充分 ， 需求規(guī)格說(shuō)明質(zhì)量低劣 ? 發(fā)現(xiàn)需求規(guī)格說(shuō)明中有問(wèn)題 ， 應(yīng)立即著手解決 ， 不可將其帶入后續(xù)開(kāi)發(fā)階段 ? 需求規(guī)格說(shuō)明中不應(yīng)含有待確定的部分 ? 進(jìn)行需求分析時(shí)不做設(shè)計(jì) ， 不應(yīng)將需求分析做什么與如何做混淆 設(shè)計(jì)原則 ? 重視需求向設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化工作 ， 必要時(shí)比較多個(gè)設(shè)計(jì)方案 ? 設(shè)計(jì)應(yīng)能和需求對(duì)應(yīng) ， 保證每項(xiàng)需求均在設(shè)計(jì)中得到體現(xiàn) ? 設(shè)計(jì)文檔是設(shè)計(jì)的成果 ， 頭腦中的設(shè)想不是設(shè)計(jì) ? 盡可能復(fù)用一切可復(fù)用的部分 ? 設(shè)計(jì)應(yīng)易于變更 、 易于維護(hù) 、 易于排錯(cuò) ? 優(yōu)秀的設(shè)計(jì)出自優(yōu)秀人才之手 編碼原則 ? 簡(jiǎn)明清晰 ? 盡可能少用 、 甚至不用全局變量 ? 程序執(zhí)行速度不應(yīng)優(yōu)先于正確性的考慮 ? 命名易記 ， 充分注釋 ， 命名唯一 ， 可追溯 ? 注意常見(jiàn)的規(guī)律是：編碼錯(cuò)誤通常相對(duì)集中 管理原則 ? 大型復(fù)雜項(xiàng)目管理重于技術(shù) ? 人員不在多 ， 而在精 ? 計(jì)劃指標(biāo)應(yīng)切合實(shí)際 ， 不作不切實(shí)際的計(jì)劃 ? 注意收集 、 積累數(shù)據(jù) ? 不求一次估算能十分精確 ， 但求不斷調(diào)整 ? 大型項(xiàng)目重視風(fēng)險(xiǎn)分析 ? 項(xiàng)目進(jìn)展快需分析原因 ， 不可盲目樂(lè)觀 ? 項(xiàng)目完成以后 ， 總結(jié)分析有益于積累經(jīng)驗(yàn) 軟件過(guò)程改進(jìn) ? 質(zhì)量依賴于過(guò)程 ? 過(guò)程需要管理 ? 軟件過(guò)程 –包括哪些過(guò)程 –如何改進(jìn) ?能力成熟度水平： CMM五級(jí) ?軟件過(guò)程改進(jìn) （ SPI） 不成熟過(guò)程的特征 ? 隨意的 ? 非強(qiáng)制性的 ? 主要依賴于實(shí)踐者 ? 產(chǎn)品的功能 、 質(zhì)量和進(jìn)度常有沖突 ? 引入新技術(shù)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn) ? 質(zhì)量難以預(yù)測(cè) 成熟過(guò)程的特征 ? 工作按計(jì)劃有序地進(jìn)行 ? 過(guò)程 、 規(guī)程 、 文檔規(guī)范 –有定義 、 文檔化 –易理解 、 易使用 、 可裁減 –可持續(xù)改進(jìn) ? 管理的可見(jiàn)性 ? 產(chǎn)品和過(guò)程可度量 、 可預(yù)測(cè) ? 新技術(shù)可以及時(shí)得到有效應(yīng)用 ? CMU/SEI 5級(jí) 優(yōu)化層 * 過(guò)程更改管理 * 技術(shù)更改管理 * 錯(cuò)誤預(yù)防 4級(jí) 管理層 * 質(zhì)量管理 * 過(guò)程量化管理 3級(jí) 定義層 * 同級(jí)評(píng)審 組間協(xié)作 * 軟件產(chǎn)品工程 * 軟件集成管理 培訓(xùn)計(jì)劃 * 軟件過(guò)程定義 * 軟件過(guò)程要點(diǎn) 2級(jí) 可重復(fù)層 軟件配置管理 軟件質(zhì)量保證 軟件子合同管理 * 軟件項(xiàng)目追蹤與監(jiān)控 軟件項(xiàng)目計(jì)劃 需求管理 1級(jí) 初始層 軟件過(guò)程成熟度模型的關(guān)鍵子過(guò)程域 能力成熟度模型 第三部分 軟件工程 1. 軟件工程的基本概念 2. 軟件開(kāi)發(fā)方法與工作模型 3. 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法概述 4. 習(xí)題 2 軟件開(kāi)發(fā)方法與工作模型 ? 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法 ? 原型化方法 ? 面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法 ? 結(jié)構(gòu)化方法是現(xiàn)有軟件開(kāi)發(fā)方法中最成熟 ， 應(yīng)用最廣泛的方法 ? 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法的主要特點(diǎn)是快速 ， 自然和方便 ? 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的概念首先是從編寫程序中使用轉(zhuǎn)向 （ GOTO ） 語(yǔ)句引起的 – GOTO語(yǔ)句的過(guò)多使用使得程序結(jié)構(gòu)混亂 ，容易出錯(cuò) ， 且出錯(cuò)后不易發(fā)現(xiàn)和更正 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法 ? 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法的出發(fā)點(diǎn) – 為了保證程序設(shè)計(jì)的質(zhì)量 – 使設(shè)計(jì)程序具有易讀性 、 易理解性 、 通用性好 ， 執(zhí)行時(shí)具有較高的效率 ? 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法的基本要求 – 在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段所有的模塊只用三種基本控制結(jié)構(gòu) ? 單入口 、 單出口和順序 ? 選擇 ? 循環(huán) – 在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用自頂向下逐步求精的設(shè)計(jì)方法 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法 ? 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法的組成 – 70年代初 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法 SP法 – 70年代中 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法 SD法 – 70年代末 結(jié)構(gòu)化程序分析方法 SA法 ? SA， SD， SP法相互銜接 ， 形成了一整套開(kāi)發(fā)方法 ? 若將 SA， SD法結(jié)合起來(lái) ， 又稱為結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)技術(shù) （ SADT技術(shù) ） 結(jié)構(gòu)化方法的工作模型 ? 瀑布模型 （ Waterfall Model） 是結(jié)構(gòu)化方法的工作模型 ? 但從 80年代開(kāi)始 ， 逐漸發(fā)現(xiàn)其不足： – 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程是一個(gè)充滿回朔過(guò)程 ， 而瀑布模型將其分割為獨(dú)立的幾個(gè)階段 ， 不能從本質(zhì)上反映軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程本身的規(guī)律 – 過(guò)分強(qiáng)調(diào)復(fù)審 ， 并不能完全避免較為頻繁的變動(dòng) ? 盡管如此 ， 瀑布模型仍然是開(kāi)發(fā)軟件產(chǎn)品的一個(gè)行之有效的工程模型 2 軟件開(kāi)發(fā)方法與工作模型 ? 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法 ? 原型化方法 ? 面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法 原型化方法 ? 原型是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中軟件的一個(gè)早期可運(yùn)行的版本 ， 它反映了最終系統(tǒng)的部分重要特征 ? 原型化方法的基本思想是花費(fèi)少量代價(jià)建立一個(gè)可運(yùn)行的系統(tǒng) ， 使用戶及早獲得學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì) ，原型化方法又稱速成原型法 （ Rapid Prototyping） ? 強(qiáng)調(diào)的是軟件開(kāi)發(fā)人員與用戶的不斷交互 ， 通過(guò)原型的演進(jìn)不斷適應(yīng)用戶任務(wù)改變的需求 ? 將維護(hù)和修改階段的工作盡早進(jìn)行 ， 使用戶驗(yàn)收提前 ， 從而使軟件產(chǎn)品更加適用 原型化方法分類 ? 原型化方法按運(yùn)用原型的目的和方式的不同分為： – 快速建立漸進(jìn)原型 （ RSP法 ， Rapid Sequential Prototyping ） ? 該法建立的原型反映了系統(tǒng)的某些特征 ， 讓用戶學(xué)習(xí) ， 有利于獲得更加精確的需求說(shuō)明書 ， 后階段的工作仍按照瀑布模型開(kāi)發(fā) – 快速建立需求規(guī)格原型 （ RCP法 ， Rapid Cyclic Prototyping ） ? 該法采用循環(huán)漸進(jìn)的開(kāi)發(fā)方式 ， 對(duì)系統(tǒng)模型作連續(xù)精化 ， 將系統(tǒng)需要具備的性質(zhì)逐步添加上去 ， 直至所有性質(zhì)全部滿足 ， 此時(shí)的原型模型也就是最終的產(chǎn)品 ? 速成原型適合于開(kāi)發(fā) “ 探索型 ” ， “ 實(shí)驗(yàn)型 ” 與 “ 進(jìn)化型 ” 一類的軟件系統(tǒng) ? 速成原型的工作模型是一個(gè)循環(huán)的模型 循環(huán)的速成原型工作模型 ? 速成原型循環(huán)方式步驟： – 快速分析 ? 快速確定軟件系統(tǒng)的基本要求 ? 確定原型所要體現(xiàn)的特征 （ 界面 ，總體結(jié)構(gòu) ， 功能 ， 性能 ） – 構(gòu)造原型 ? 在快速分析的基礎(chǔ)上根據(jù)基本規(guī)定說(shuō)明 ， 忽略細(xì)節(jié) ， 只考慮主要特征 ，快速構(gòu)造一個(gè)可運(yùn)行的系統(tǒng) ? 它有三類原型：用戶界面原型 ， 功能原型 ， 性能原型 – 運(yùn)行和評(píng)價(jià)原型 ? 用戶試用原型并與開(kāi)發(fā)者之間頻繁交流 ， 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 ， 目的是驗(yàn)證原型的正確性 – 修正與改進(jìn) ? 對(duì)原型進(jìn)行修改 ， 增刪 快速分析或修改 運(yùn)行 構(gòu)造 評(píng)價(jià) 原型 循環(huán)的速成原型工作模型 ? 細(xì)化的速成原型工作模型 快速分析，確定初步規(guī)格說(shuō)明 構(gòu)造原型 運(yùn)行 /評(píng)價(jià)原型 原型完成否 要細(xì)部說(shuō)明否 效果滿意否 嚴(yán)格說(shuō)明細(xì)部 整理原型提供文檔 修正改進(jìn)原型 N N Y Y Y N 2 軟件開(kāi)發(fā)方法與工作模型 ? 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法 ? 原型化方法 ? 面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法 面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法 ? 面向過(guò)程的開(kāi)發(fā)方法 –面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì) –面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ? 面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法 （ OOSD） –面向?qū)ο蟮姆治?（ OOA） –面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì) （ OOD） –面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) （ OOP） 面向過(guò)程的開(kāi)發(fā)方法 ? 早期的高級(jí)語(yǔ)言都是面向過(guò)程的 ? 程序設(shè)計(jì)者必然要專注于： –程序?qū)?shù)據(jù)的處理過(guò)程 ——面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì) –數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ——面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ? 因此 ， 由軟件解決