【正文】 nal Cohesion） 如果一個模塊中所有處理元素都使用同一個輸入數(shù)據(jù)和 （ 或 ） 產(chǎn)生同一個輸出數(shù)據(jù) ， 稱為通信內(nèi)聚 。但在軟件結(jié)構(gòu)中，并不是每個模塊都能設(shè)計成一個功能內(nèi)聚模塊。 它是衡量一個模塊內(nèi)部組成部分間整體統(tǒng)一性的度量 。內(nèi)容耦合是最高程度的耦合，應(yīng)該避免采用。 表面上看，問題由模塊 E產(chǎn)生，實際上由模塊 C引起。 軟件結(jié)構(gòu)中存在大量的公用耦合時會給診斷錯誤帶來困難。 控制耦合是中等程度的耦合 。 模塊獨立程度可以由兩個定性標(biāo)準(zhǔn)度量：耦合 與 內(nèi)聚 。 設(shè)函數(shù) C(x)定義問題 x的復(fù)雜程度 ， 函數(shù) E(x)定義解決問題 x需要的工作量 （ 時間 ） 。 但不能處理定時需求 。 （ 6） RL：電梯按鈕或樓層按鈕被按下進(jìn)入打開狀態(tài) 例子 :電梯的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 電梯狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則： ① S(U,e,f)+DC(e,f)=M(U,e,f+1)。 （ 2） S(d,e,f)：電梯 e停在 f層樓，將朝 d方向移動（未關(guān)門）。 形式化方法的優(yōu)點 （ 1）數(shù)學(xué)是理想的建模工具，適合于表示系統(tǒng)狀態(tài)和描述系統(tǒng)需求； （ 2）用數(shù)學(xué)表達(dá)的需求可在不同開發(fā)階段平滑過渡。 它是在用戶與開發(fā)人員雙方對軟件需求取得共同理解并達(dá)成協(xié)議的條件下編寫的，也是實施開發(fā)工作的基礎(chǔ)。 符號 例子 其他圖形工具 層次方框圖 用樹形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。 屬性 聯(lián)系 （ 1） 一對一聯(lián)系 （ 1： 1） （ 2） 一對多聯(lián)系 （ 1： N） （ 3） 多對多聯(lián)系 （ M： N） 在 ER圖中，用菱形框表示聯(lián)系。 （ 1） 第四代技術(shù) （ 2） 可重用的軟件構(gòu)件 （ 3） 形式化規(guī)格說明和原型環(huán)境 分析建模與規(guī)格說明 分析建模 為了開發(fā)復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)從不同角度（模型）抽象出目標(biāo)系統(tǒng)的特性（數(shù)據(jù)模型、功能模型、行為模型）。 需要訪問大量人員時，利用調(diào)查表訪問較佳。 分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求 通過建立數(shù)據(jù)模型來分析，如數(shù)據(jù)字典、層次方框圖、Warnier圖，并將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化。 需求分析的任務(wù) 3. 可靠性和可用性需求 4. 出錯處理需求 系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)錯誤時采取的行動，主要在系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)置。 n是系統(tǒng)的使用壽命 （ 一般假設(shè) n=5） ； j是投資回收率 。 3） 詳細(xì) COCOMO模型 包括中級 COCOMO模型的所有特性，但更進(jìn)一步考慮了軟件工程中每一步驟（如分析、設(shè)計）的影響。規(guī)模和復(fù)雜度都屬于中等或更高。對接口，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法的要求高。 常用的辦法是按開發(fā)階段劃分任務(wù)，典型環(huán)境下各個開發(fā)階段需要使用的人力百分比大致如下： 任務(wù) 人力（％） 可行性研究 需求分析 設(shè)計 編碼與單元測試 綜合測試 總計 5 10 25 20 40 100 3） 自動估計成本技術(shù) 采用自動估計成本的軟件工具估計 。 數(shù)據(jù)流字典 定義實例： 數(shù)據(jù)流編號 ： DF001 數(shù)據(jù)流名稱 ：訂票單 簡述 ：訂票時填寫的訂票單 數(shù)據(jù)流來源 ：外部實體 “ 乘客 ” 數(shù)據(jù)流去處 ：處理邏輯 “ 預(yù)訂機票 ” 數(shù)據(jù)流組成 ：訂單編號 日期 乘客號 航班號 狀態(tài) 訂單失效日期 流通量 ：每天 300份 高峰值流通量 ：每天早上 9： 00， 約 160份 圖 數(shù)據(jù)流字典定義 3） 數(shù)據(jù)存儲 字典定義 其定義的基本內(nèi)容有： A． 數(shù)據(jù)存儲編號及名稱； B． 數(shù)據(jù)存儲的組成； C． 其它要求 。 數(shù)據(jù)流圖的用途 數(shù)據(jù)流圖的用途 倉庫 管理員 采購員 事務(wù) 定貨報表 圖 這種自動化邊界建議以聯(lián)機方式更新庫存清單 更新庫存清單 產(chǎn)生報表 2 D1 庫存清單 D2 定貨信息 接收事務(wù) 處理定貨 庫存清單 定貨信息 定貨信息 圖 對應(yīng)的物理實現(xiàn)硬件方案 數(shù)據(jù)流圖的用途 倉庫 管理員 采購員 事務(wù) 定貨報表 圖 這種自動化邊界暗示以批量方式更新庫存清單 更新庫存清單 產(chǎn)生報表 2 D1 庫存清單 D2 定貨信息 接收事務(wù) 處理定貨 庫存清單 定貨信息 定貨信息 D3 事務(wù) 圖 對應(yīng)的物理實現(xiàn)硬件方案 數(shù)據(jù)字典 ：對數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合； 可行性研究階段，數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典共同構(gòu)成系統(tǒng)的 邏輯模型 。 可行性研究的步驟 系統(tǒng)流程圖 （描繪物理系統(tǒng)的工具） 符號 符號 名稱 說明 處理 如：程序 ， 處理機 ， 人工加工 輸入 /輸出 連接 換頁連接 數(shù)據(jù)流 表示輸入或輸出 同一頁上圖的連接 不同頁上圖的連接 指明數(shù)據(jù)流動方向 圖 基本符號 符號 名稱 說明 穿孔卡片 文檔 磁帶 聯(lián)機存儲 磁盤 磁鼓 顯示 人工輸入 人工操作 輔助操作 通信鏈路 穿孔卡片輸入 /輸出 ， 或穿孔卡片文件 打印輸出 ， 或打印終端輸入數(shù)據(jù) 磁帶輸入 /輸出 ， 或表示磁帶文件 任何種類磁盤存儲 ， 如磁盤 、 磁鼓等 磁盤輸入 /輸出 ， 或磁盤上文件 、 數(shù)據(jù)庫 磁鼓輸入 /輸出 ， 或磁鼓上文件 、 數(shù)據(jù)庫 顯示器部件 人工輸入數(shù)據(jù) ， 如填寫表格 人工完成的處理 使用輔助設(shè)備進(jìn)行的脫機操作 通過遠(yuǎn)程通信線路傳送數(shù)據(jù) 圖 系統(tǒng)符號 例子 事務(wù) 庫存清單程序 報告生成程序 定貨信息 定貨報告 庫存清單主文件 圖 庫存清單系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖 數(shù)據(jù)流圖（描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動的邏輯過程） 符號 或 或 或 數(shù)據(jù)源點或終點 變換數(shù)據(jù)的處理 數(shù)據(jù)存儲 數(shù)據(jù)流 圖 基本符號的含義 T A B C * T A B C * 附加符號 T A B C + T A B C + 注意： “處理”可表示：單個程序、一系列程序、程序的一個模塊、人工處理過程等等； “數(shù)據(jù)存儲”可表示：一個文件、文件的一部分、數(shù)據(jù)庫記錄等等； 數(shù)據(jù)流圖忽略出錯處理、打開文件、關(guān)閉文件。 3） 操作可行性 操作可行性評價系統(tǒng)運行后會引起的各方面變化 ， 如：對組織機構(gòu)管理模式 、 用戶工作環(huán)境等產(chǎn)生的影響 。 可行性研究的目的是：用最小的代價在盡可能短的時間內(nèi)確定問題是否有解 ， 以及是否值得去解 。 微軟過程 （ 1）規(guī)劃階段 （ 2）設(shè)計階段 （ 3）開發(fā)階段 （ 4）穩(wěn)定階段 （ 5）發(fā)布階段 問題定義就是要確定為用戶建立什么樣的軟件系統(tǒng) ， 軟件叫什么樣的名稱等等 。 噴泉模型 典型的面向?qū)ο筌浖_發(fā)過程模型之一。 輸入：如軟件需求 輸出：如軟件產(chǎn)品 瀑布模型 1. 階段間具有順序性和依賴性 2. 推遲實現(xiàn)的觀點 3. 質(zhì)量保證的觀點 優(yōu)點 ：采用規(guī)范的方法；嚴(yán)格規(guī)定每個階段提交的文檔；要求每個階段交出的產(chǎn)品必須經(jīng)過驗證 。 軟件生命周期組成： 1）軟件定義； 2）軟件開發(fā)； 3）運行維護(hù)。 軟件工程方法學(xué) 通常把在軟件生命周期全過程中使用的一整套技術(shù)方法的集合稱為方法學(xué)（ Methodology），也稱為范型（ Paradigm）。 軟件工程 軟件工程的介紹 1968年 NATO會議：軟件工程就是為了經(jīng)濟(jì)地獲得可靠的且能在實際機器上有效地運行的軟件 ，而建立和使用完善的工程原理 。 產(chǎn)生軟件危機的原因 1）軟件本身特點造成； 2）軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確。軟件工程 ( Software Engineering ) 信息學(xué)院 信息工程系 楊振剛 第 1章：軟件工程學(xué)概述 軟件危機 60年代中期以前：通用硬件相當(dāng)普遍 ， 軟件卻是為某個具體的應(yīng)用而編寫的 。（正常、不正常運行軟件都具有這種問題） 軟件危機的介紹 1） 對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計常常很不準(zhǔn)確； 2） 用戶對完成的軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生； 3）軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不?。? 軟件危機的典型表現(xiàn)： 4） 軟件常常是不可維護(hù)的； 5） 軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料； 6） 軟件成本在計算機系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升； 7）軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度跟不上計算機應(yīng)用的發(fā)展趨勢。 2） 程序設(shè)計方法學(xué) ：主要應(yīng)用數(shù)學(xué)的方法研究程序的性質(zhì)以及程序設(shè)計的理論和方法的學(xué)科。 軟件工程的本質(zhì)特性： 軟件工程的基本原理 1. 用分階段的生命周期計劃嚴(yán)格管理； 2. 堅持進(jìn)行階段評審； 3. 實行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制； 4. 采用現(xiàn)代程序設(shè)計技術(shù)； 5. 結(jié)果能清楚地審查； 6. 開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精； 7. 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實踐的必要性 。 面向?qū)ο蟮姆椒? =對象 （ 屬性與服務(wù)的封裝 ） +分類 +繼承 +通過消息的通訊 1） 適用于實時事物處理系統(tǒng)的有限狀態(tài)機方法（ FSM） ； 2） 適用于并發(fā)軟件系統(tǒng)的 PETRI網(wǎng)方法； 3）以數(shù)學(xué)概念和理論為基礎(chǔ)的形式化方法，如 SDC公司的形式化開發(fā)方法 FDM： （ Formal Development Methodology） IBM公司的維也納開發(fā)方法 VDM： （ Vienna Development Method ） 3. 其他開發(fā)方法 軟件生命周期 軟件生命周期 ： 指軟件從提出到最終被淘汰的這個存在期 。 軟件過程 （ ISO9000） ： 使用資源將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的活動所構(gòu)成的系統(tǒng) 。 一種風(fēng)險更大的增量模型： 螺旋模型 可把它看作在每個階段之前都增加風(fēng)險分析的快速原型模型。 敏捷過程中最著名的一種，指把好的開發(fā)實踐運用到極致，多應(yīng)用于軟件需求模糊的場合。 第 2章：可行性研究 可行性研究就是要回答 “ 所定義的問題有可行的解決辦法嗎 ？ ” 。 由于利益分析取決于軟件系統(tǒng)的特點 ， 因此在軟件開發(fā)之前 ， 很難對新系統(tǒng)產(chǎn)生的效益作出精確的定量描述 ， 所以往往采用一些估算方法 。 可行性研究的步驟 1） 復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)； 2） 研究目前正在使用的系統(tǒng)； 3） 導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯模型 （ 數(shù)據(jù)流圖 、數(shù)據(jù)字典 ） ； 4） 重新定義問題； 5） 導(dǎo)出和評價供選擇的解法 （ 物理解決方案 ） ； 6） 推薦行動方案； 7） 草擬開發(fā)計劃； 8） 書寫文檔提交審查 。 1）利用它作為交流信息的工具； 2）作為軟件分析和設(shè)計的工具。 定義數(shù)據(jù)的方法 數(shù)據(jù)元素字典 定義實例： 數(shù)據(jù)元素編號 ： DC001 數(shù)據(jù)元素名稱 ：考試成績 別名 ：成績 、 分?jǐn)?shù) 簡述 ：學(xué)生考試成績 ， 分五個等級 類型 /長度 ：兩個字節(jié) ， 字符類型 取值 /含義 ：優(yōu) [90100] 良 [8089] 中 [7079] 及格 [6069] 不及格 [059] 有關(guān)數(shù)據(jù)項或結(jié)構(gòu) ：學(xué)生成績檔案 有關(guān)處理邏輯 ：計算成績 圖 數(shù)據(jù)元素字典定義 2） 數(shù)據(jù)流字典 定義 其定義的基本內(nèi)容有： A． 數(shù)據(jù)流編號及名稱； B．