【文章內(nèi)容簡介】 程度的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：耦合和內(nèi)聚。耦合是指模塊之間聯(lián)系的緊密程度。耦合度越高則模塊的獨(dú)立性越差。內(nèi)聚是指模 塊內(nèi)部各元素之間聯(lián)系的緊密程度。例如，一個(gè)完成多個(gè)功能的模塊的內(nèi)聚度就比完成單一功能的模塊的內(nèi)聚度低。內(nèi)聚度越低模塊的獨(dú)立性越差。因此，模塊獨(dú)立就是希望每個(gè)模塊都是高內(nèi)聚、低耦合的。兩個(gè)模塊之間的耦合方式通常有如下 7種：非直接耦合、數(shù)據(jù)耦合、標(biāo)記耦合、控制耦合、外部耦合、公共耦合、內(nèi)容耦合，它們的耦合度從低到高遞增。模塊的內(nèi)聚種類通常也可以分成 7種：偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、瞬間內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、功能內(nèi)聚。它們的內(nèi)聚度從低到高遞增。 二、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)（ Structured Design，簡稱 SD）方法是一種面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法，它可以與 SA方法銜接。 SD方法采用結(jié)構(gòu)圖（ Sstucture Chart，簡稱 SC）來描述程序的結(jié)構(gòu)。 （ 1）結(jié)構(gòu)圖的基本成分結(jié)構(gòu)圖的基本成分有模塊、調(diào)用和數(shù)據(jù)。 （ 2）附加符號 DFD的住處流大體可分為兩種類型，一種是交換流，另一種是事務(wù)流。 DFD導(dǎo)出程序結(jié)構(gòu)圖。 （ 1）確定輸入流和輸出流，孤立出變換中心。 （ 2）第一級分解。第一級分解主要是設(shè)計(jì)模塊結(jié)構(gòu)的頂層和第一層。 （ 3）第二級分解第二級分解 主要是設(shè)計(jì)中、下層模塊。 ①輸入控制模塊的分解：從變換中心的邊界開始，沿著每條輸入通路，把輸入通路上的每個(gè)加工映射成輸入控制模塊的一個(gè)低層模塊。 ②輸出控制模塊的分解：從變換中心的邊界開始，沿著每條輸出通路，把輸出通路上的每個(gè)加工映射成輸出控制模塊的一個(gè)低層模塊。 ③變換控制模塊的分解：變換控制模塊通常設(shè)有通用的分解方法，應(yīng)根據(jù) DFD中變換部分的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。 DFD導(dǎo)出程序結(jié)構(gòu)圖。 (1)確定事務(wù)中心和每條活動(dòng)流的流特性。一個(gè)事務(wù)流型 DFD由輸入流、事務(wù)中心和若干條流動(dòng) 流組成。 (2)將事務(wù)流型 DFD映射成高層的程序結(jié)構(gòu) (3)進(jìn)一步分解接收模塊的分解類似于變換分析中輸入控制模塊的分解。每個(gè)活動(dòng)流模塊根據(jù)其流特性（交換流或事務(wù)流）進(jìn)一步采用變換分析或事務(wù)分析進(jìn)行分解 (1)復(fù)查并精化數(shù)據(jù)流圖； (2)確定 DFD的住處流類型（交換流或事務(wù)流）； (3)根據(jù)流類型分別實(shí)施變換分析或事務(wù)分析； (4)根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的原則對程序結(jié)構(gòu)圖作改進(jìn)。 三、詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是為每個(gè)模塊設(shè)計(jì)其實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。 采用自頂向下逐步求精的設(shè)計(jì)方法和單入口、單出口的控制結(jié)構(gòu)。自頂向下逐步求精的設(shè)計(jì)方法符合抽象和分解的原則，是人們解決復(fù)雜問題時(shí)常用的方法。 SA方法和 SD方法也采用了自頂向下逐步求精的方法，在詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)也同樣如此。 、語言描述工具和表格描述工具。常用的圖形描述工具有程序流程圖、盒圖和問題分析圖（ PAD）。 PDL（ Program Design Language）。 述工具是判定表和判定樹。 四、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它根據(jù)輸入 /輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)出程序的結(jié)構(gòu)，適用于規(guī)模不大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。Jackson方法是一種典型的面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。 ，但這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素間的邏輯關(guān)系只有順序、選擇、重復(fù) 3類。 （ 1）分析并確定輸入和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并用 Jackson圖表示。 （ 2）找出輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元。 所謂有對應(yīng)關(guān)系的單元是指有直接因果關(guān)系，在程序中可以同時(shí)處理的數(shù)據(jù)單元。對于重復(fù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)單元，必須在重復(fù)次數(shù)和次數(shù)都相同時(shí)，才有對應(yīng)關(guān)系。 （ 3）用下述 3種規(guī)則從描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 Jackson圖導(dǎo)出描述程序結(jié)構(gòu)的 Jackson圖 ①為每對有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元，按照它們在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中的層次在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次畫一個(gè)處理框。如果這對有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元在輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中所處層次與輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中所處的層次不同，則取它們中較低的層次作為處理框在程序結(jié)構(gòu)圖中的層次 ②為輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中剩余的每個(gè)數(shù)據(jù)單元，在程序結(jié) 構(gòu)圖的相應(yīng)層次上畫一對應(yīng)的處理框。 ③為輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中剩余的每個(gè)數(shù)據(jù)單元，在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次上畫一處理框。 （ 4）列出所有的操作，并把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置上。 （ 5）用偽碼表示程序。 【考點(diǎn)六】 編碼編碼階段的任務(wù)是根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書編寫程序。編碼工作對一個(gè)程序員來說是司空見慣的事，然而，如何編寫出高質(zhì)量的程序，還是有許多值得討論的問題。編程首先遇到的問題是如何選擇程序設(shè)計(jì)語言，然后是如何評價(jià)程序的質(zhì)量，此外，還有程序設(shè)計(jì)的風(fēng)格。 一、程序設(shè)計(jì)語言 、語義、語用程序設(shè)計(jì)語言是指用于書寫計(jì)算機(jī)程序的語言，它是一種實(shí)現(xiàn)性的軟件語言。我們可以從語法、語義、語用 3個(gè)方面來討論程序設(shè)計(jì)語言。語法用來表示構(gòu)成語言的各個(gè)記號之間的組合規(guī)則。語義用來表示按照各種表示方法所表示的各個(gè)記號的特定含義，但它不涉及到使用者。語用表示構(gòu)成語言的各個(gè)記號和使用者之間的關(guān)系。 ，但一般來說，程序設(shè)計(jì)語言的基本成分主要有下列 4種： （ 1）數(shù)據(jù)成分； （ 2）運(yùn)算成分； （ 3）控制成分； （ 4）傳輸成分。 有自己的特點(diǎn)，為一個(gè)特定的開發(fā)項(xiàng)目選擇編程語言時(shí)通?？煽紤]下列一些因素：應(yīng)用領(lǐng)域、算法和計(jì)算的復(fù)雜性、軟件運(yùn)行的環(huán)境（包括可使用的編譯程序），用戶需求（特別是性能需求）、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、開發(fā)人員的水平等。 二、對源程序的質(zhì)量要求對源程序的最基本質(zhì)量要求是正確性和可靠性，這里說的正確性是指程序 滿足需求規(guī)格說明的程度。早期的計(jì)算機(jī)由于運(yùn)行速度慢、存儲容量小，因此以時(shí)間和空間的效率作為程序好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著計(jì)算機(jī)性能不斷增強(qiáng)，時(shí)間和空間的矛盾得到很大的改善。而隨著軟件規(guī)模的越來越大，使用計(jì)算機(jī)的人越來越多，如何方便地使用軟件和如何提高開發(fā)和維護(hù)軟件的效率成了主要的問題。因此除了一些對時(shí)間和空間有很高要求的軟件仍把效率作為程序質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)外，現(xiàn)在人們更注重軟件的易使用性、易維護(hù)性和易移植性。易使用性主要指操作是否簡便以及用戶花在學(xué)習(xí)使用軟件上的時(shí)間多少。易維護(hù)性包括易理解性、易測試性和易修改性?？?移植性是指程序從某一環(huán)境移植到另一環(huán)境的能力。 三、編碼風(fēng)格由于編碼的依據(jù)是詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果，因此程序的質(zhì)量主要取決于設(shè)計(jì)。但是，編程的質(zhì)量也在很大程度上影響著程序的質(zhì)量。下面列舉一些與編碼有關(guān)的風(fēng)格（ coding style） ，以幫助閱讀和理解源程序。內(nèi)部文檔主要包括選擇標(biāo)識符的名字、適當(dāng)?shù)淖⒔夂统绦虻囊曈X組織。 （ 1，EM、 EN、 EMM、 ENN、 EMN數(shù)字 0與字母 O，數(shù)字 1與字母 I，數(shù)字 2與字母 z等。 （ 2）注解源程序中的注解用來幫助人們理解程序。注解可分為序言性注解和功能性注解。 （ 3）程序的視覺組織通過在程序中添加一些空格、空行和縮進(jìn)等技巧，幫助人們從視覺上看清程序的結(jié)構(gòu)。 ，為使數(shù)據(jù)說明便于理解，可采用下列書寫數(shù)據(jù)FORTRAN）允許變量不作顯式說明。用這種語言書寫的程序往往由于默認(rèn)了類型說明而產(chǎn)生計(jì)算時(shí)的誤差。注解來說明該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 ，最主要的工作就是書寫語句。有關(guān)書寫語句的原則有幾十種，總的來說都是希望每條語句盡可能簡 單明了，能直截了當(dāng)?shù)胤从吵绦騿T的意圖。 。在編寫輸入和輸出程序段=單價(jià)數(shù)量等。保持輸入格式的簡 【考 點(diǎn)七】 軟件測試經(jīng)過需求分析、設(shè)計(jì)和編碼等階段的開發(fā)后，得到了源程序，開始進(jìn)入到軟件測試階段。由于在測試之前的各階段中都可能在軟件產(chǎn)品中遺留下許多錯(cuò)誤和缺陷，如果不及時(shí)找出這些錯(cuò)誤和缺陷，并將它改正，這個(gè)軟件產(chǎn)品就不能正常使用，甚至?xí)饑?yán)重的后果。目前，程序的正確性證明尚未得到根本的解決，因此，軟件測試仍是發(fā)現(xiàn)軟件中錯(cuò)誤和缺陷的主要手段。測試是一項(xiàng)非常艱苦的工作，其工作量約占軟件開發(fā)點(diǎn)工作量的 40%以上，特別對一些關(guān)系到人的生命安全的軟件，其測試成本可能相當(dāng)于其他開發(fā)階段總成本的 35倍。 一、測試的基本 概念 （主要是指程序）中的錯(cuò)誤和缺陷。 ，除了要有測試數(shù)據(jù)（或稱輸入數(shù)據(jù)）外，還應(yīng)同時(shí)給出該組測試數(shù)據(jù)應(yīng)該得到怎樣的輸出結(jié)果，稱它為預(yù)期結(jié)果。在測試時(shí)將實(shí)際的輸出結(jié)果與預(yù)期結(jié)果比較，若不同則表示發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤。因此測試用例是由測試數(shù)據(jù)和預(yù)期結(jié)果構(gòu)成的。 ，可以考慮以下有關(guān)測試的原則： （ 1）確定預(yù)期輸出結(jié)果是測試用例必不可少的一部分。如果只有測試數(shù)據(jù)而無預(yù)期結(jié)果，那么就不容易判斷測試結(jié)果是否正確。 （ 2）程序 員應(yīng)避免測試自己的程序，程序設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)不應(yīng)測試自己的程序。 （ 3）徹底檢查每個(gè)測試結(jié)果。如果不仔細(xì)檢查測試結(jié)果，有些已經(jīng)測試出來的錯(cuò)誤也可能被遺漏掉。 （ 4）對非法的和非預(yù)期的輸入數(shù)據(jù)也要像合法的和預(yù)期的輸入數(shù)據(jù)一樣編寫測試用例。 （ 5）檢查程序是否做了應(yīng)做的事僅是成功的一半，另一半是看程序是否做了不該做的事。 （ 6）除了真正沒有用的程序外，一定不要扔掉測試用例。因?yàn)樵诟恼e(cuò)誤或程序維護(hù)后還要進(jìn)行重新測試。 （ 7）在規(guī)劃測試時(shí)不要設(shè)想程序中不會查出錯(cuò)誤。 （ 8）程序模塊經(jīng)測試后，遺留的錯(cuò)誤數(shù)目往往與已發(fā)現(xiàn)的錯(cuò) 誤數(shù)目成正比。 ，其方法可分成兩類：白盒測試和黑盒測試。白盒測試是把程序看成裝在一只透明的白盒子里，測試者完全了解程序的結(jié)構(gòu)和處理過程。它根據(jù)程序的內(nèi)部邏輯來設(shè)計(jì)測試用例，檢查程序中的邏輯通路是否都按預(yù)定要求正確地工作。常用的技術(shù)是邏輯覆蓋，即考察用測試數(shù)據(jù)運(yùn)行被測程序時(shí)對程序邏輯的覆蓋程度。主要的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)有 6種：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。黑盒測試是把程序看成一只黑盒子，測試完全不了解（或不考慮）程序的結(jié)構(gòu)和處理過程。它根據(jù)規(guī)格說明書規(guī)定的功能來設(shè)計(jì)測試用例，檢查程序的功能是否符合規(guī)格說明書的要求。常用的黑盒測試技術(shù)有等價(jià)類劃分、邊值分析、錯(cuò)誤猜測、因果圖等。 二、測試步驟軟件測試的主要步驟有單元測試，集成測試和確認(rèn)測試。 （ Unit Testing）單元測試也稱模塊測試。通常單元測試可放在編碼階段，程序員在編寫好一個(gè)模塊后，總會（也應(yīng)該）對自己編寫的模塊進(jìn)行測試，檢查它是否實(shí)現(xiàn)了詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書中 規(guī)定模塊的功能和算法。單元測試主要發(fā)現(xiàn)編碼和詳細(xì)設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。通常采用白盒測試。測試一個(gè)模塊時(shí)需要編寫一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊和若干個(gè)樁（ stuB）模塊。驅(qū)動(dòng)模塊的功能是向被測試模塊提供測試數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)（即調(diào)用）被測模塊，并從被測模塊中接受測試結(jié)果。樁模塊的功能是模擬被測模塊所調(diào)用的小模塊，它接受被測模塊的調(diào)用，檢驗(yàn)調(diào)用參數(shù)，模擬被調(diào)用的子模塊功能，把結(jié)果送回給被測模塊。在模塊結(jié)構(gòu)圖中，頂層模塊測試時(shí)不需要驅(qū)動(dòng)模塊，最低層的模塊測試時(shí)不需要樁模塊。 （ Integration Testing）集成測試也稱組 裝測試，它是對由各模塊組裝而成的程序進(jìn)行測試，主要檢查模塊間的接口和通信。集成測試主要發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的錯(cuò)誤，通常采用黑盒測試。 （ Validation Testing）確認(rèn)測試的任務(wù)是檢查軟件的功能、性能及其他特征是否與用戶的需求一致，它是以需求規(guī)格說明書（即需求規(guī)約）作為依據(jù)的測試。確認(rèn)測試通常采用黑盒測試。經(jīng)過確認(rèn)測試后的軟件通常就可交付使用了。 【考點(diǎn)八】 軟件維護(hù)與軟件文檔 一、軟件維護(hù)的定義與特點(diǎn)所謂軟件維護(hù)是在軟件交付使用后，為了改正使用中出現(xiàn)的錯(cuò)誤或彌補(bǔ)缺陷，以及為滿足新的需要而修改軟件的活動(dòng)。一般分為以下 4種維護(hù)： 。由于軟件測試不可能發(fā)現(xiàn)軟件中隱蔽的所有錯(cuò)誤，因此，改正性維護(hù)是為了保證軟件出錯(cuò)后能繼續(xù)運(yùn)行，并能盡快診斷和改正錯(cuò)誤的過程。 。主要是適應(yīng)計(jì)算機(jī)硬、軟件的發(fā)展變化。 維護(hù)活動(dòng)。隨著應(yīng)用環(huán)境的變化，用戶會提出增加新的功能或改進(jìn)已有功能的要求。 ，或者為進(jìn)一步改進(jìn)做準(zhǔn)備而對軟件進(jìn)行的修改活動(dòng)。從軟件維護(hù)的內(nèi)容可知：軟件維護(hù)不僅僅是在使用過程中糾正軟件的錯(cuò)誤，事實(shí)上全部維護(hù)活動(dòng)的一半以上是完善性維護(hù)。國外統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，完善性維護(hù)占全部維護(hù)活動(dòng)的 50%~66%，改正性維護(hù)占 17%~21%，適應(yīng)性維護(hù)占18%~25%，其他維護(hù)活動(dòng)占 4%左右。 二、維護(hù)過程軟件維護(hù)在一定程度上壓縮了的軟件開發(fā)過程，雖然一般不進(jìn)行全面修改或重編程序，但 對局部的修改、增刪、插入等工作難度大，而且維護(hù)活動(dòng)可能還在提出一項(xiàng)維護(hù)要求之前就已經(jīng)開始了。所以，必須有一個(gè)維護(hù)組織，編寫維護(hù)報(bào)告以及保存維護(hù)記錄和進(jìn)行維護(hù)評價(jià)等。此外，在維護(hù)過程中還可能產(chǎn)生一些副作用，即由于修改軟件而導(dǎo)致的錯(cuò)誤或其他不需要的操作。主要有修改編碼、修改數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的副作用以及修改了程序而文檔沒有作相應(yīng)修改產(chǎn)生的副作用。在維護(hù)過程中，應(yīng)完善測試和對文檔的審查以及軟件的復(fù)審，以避免維護(hù)的副作用。 三、可維護(hù)性與軟件文檔 、改正、改動(dòng)和改進(jìn)軟件的難易程度。影響軟件可維護(hù)性的因素主要有可理解性、可測試性和可修改性。 。由于長期使用的大型軟件系統(tǒng)在使用過程中必然會經(jīng)受多次修改、變化和版本升級，必須借助文檔，所以文檔比程序代碼更重要。 （ 1）文檔的作用文檔是對軟件的書面描述和說明，可分為用戶文檔和系統(tǒng)文檔兩大類。文檔的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ①確保軟件的質(zhì)量，保證系統(tǒng)的完整、可靠。 ②作為測試和用戶驗(yàn)收的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。 ③文檔是一種備忘錄，是為了將來對整個(gè)軟件系統(tǒng)的了解、運(yùn)行、維護(hù)和培訓(xùn)提供信息。 ④方便用戶全面了解該軟件的功能和特點(diǎn)，