软件工程导论复习重点秋.ppt

1,第1章 软件工程学概述,1、什么是软件危机？P12、软件危机产生的原因有哪些？P33、什么是软件工程？P54、软件工程方法学包含哪些要素？P95、在软件过程中有哪些模型？他们各自的特点是哪些？P15-P31(*瀑布模型、渐增型和变换型、喷泉模型、快速原型法),2,第2章 可行性研究,1、可行性研究的目的是什么？P352、应从哪些方面研究可行性？P353、如何画系统流程图？P38-P404、如何画数据流图？P40-P375、了解数据字典及成本效益分析。,3,数据流图（Data Flow Diagram，DFD）是描述系统中数据流程的图形工具，它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出，以及把逻辑输入转换为逻辑输出所需的加工处理。,2.4 数据流图（DFD）,数据存储,数据源点或终点,数据处理(数据加工),加工名,数据流,数据流名,文件名,实体名,箭 头,圆或椭圆,单或双杠,矩形框,还有一些辅助的图例:,一、数据流图的图符四种基本图形符号：,4,举例：,储户,储户,1,记录存款信息,打印存款单,存款单,存款信息,存款存单,3,计算利息,4,打印利息清单,存款信息,利息值,利息清单,D1,存款信息,存款信息,2,取款单,5,细化后的计算机储蓄系统软件结构,6,第3章 需求分析,1、需求分析的基本任务是什么？P56-P582、分析建模 2.1什么是模型？模型：就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。通常，模型由一组图形符号和组织这些符号的规则组成。2.2数据模型（E-R）、2.3功能模型（2.4节数据流图）、行为模型（状态转换图是行为模型的基础）3、要从哪些方面验证软件需求？P70,7,第5章 总体设计,1、在设计过程中，总体设计一般有哪两个主要阶段组成？(系统设计阶段、结构设计阶段)P91总体设计步骤？P92、P932、设计原理 P94-P99(模块化、抽象、模块独立、)3、什么模块化？模块独立性包含哪些内容？度量准则是什么？P95P994、启发规则有哪些？P100P1024、描绘软件结构的图形工具P102-P1045、面向数据流的设计方法P105P112,8,5.2.1 模块化,模块是程序对象有名字的集合。例如，过程、函数、子程序、宏等，是构成软件系统结构的基本元素。模块化就是将系统划分为若干个模块，每个模块完成一个子功能。模块化的目的是将系统“分而治之”，模块化能够降低问题的复杂性，使软件结构清晰，易阅读、易理解，易于测试和调试，因而也有助于提高软件的可靠性。,9,5.2.5 模块独立,“模块”，又称“构件”，一般指用一个名字可调用的一段程序。它一般具有如下三个基本属性：功能：即指该模块实现什么功能，做什么事情。必须注意：模块功能，应是该模块本身的功能加上它所调用的所有子模块的功能。逻辑：即描述模块内部怎么做。状态：即该模块使用时的环境和条件。所谓模块的独立性，是指软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体的子功能，而和软件系统中其他模块的接口是简单的。即功能专一，模块之间无过多的相互作用的模块。这种类型的模块可以并行开发，模块独立性越强，开发越容易。独立性强的模块，还能减少错误的影响，使模块容易组合、修改及测试。,10,模块独立性的度量标准是两个定性准则：耦合性 用于描述模块之间联系的紧密程度。内聚性 用于描述模块内部联系的紧密程度。模块独立性比较强的模块应该是具有高内聚性和的低耦合度。,启发式规则 P99-102会计算软件结构中的深度、宽度、扇入、扇出。,结构图的形态特征,数据流有两种类型：变换型：具有顺序处理的特点事务型：具有平行分别处理的特点,图 变换型数据流图的基本模型,13,图 事务型数据流图的基本模型,14,变换分析设计：把具有变换流特点的数据流图按预先确定的模式映射成软件结构。不具有显著的事务特点。虽然在任何情况下都可以使用变换分析方法设计软件结构，但是在数据流具有明显的事务特点时，也就是有一个明显的“发射中心”(事务中心)时，还是以采用事务分析方法为宜。两者的主要差别仅在于由数据流图到软件结构的映射方法不同。,15,第6章 详细设计,1、结构程序设计中有哪几种基本控制结构？P1182、掌握过程设计的工具（程序流程图、盒图、PAD图，判定树）P124P1293、了解程序复杂度的定量度量（McCabe）,16,6.1结构程序设计,6.1 结构程序设计,图6.1 3种基本的控制结构,17,6.1结构程序设计,其他常用的控制结构,图6.2 其他常用的控制结构,18,6.3.1 程序流程图,程序流程图是最早出现且使用较为广泛的算法表达工具之一，能够有效地描述问题求解过程中的程序逻辑结构。程序流程图中经常使用的基本符号如图6.3所示。,图6.3 程序流程图中使用的符号,19,NS图又称为盒图，它是为了保证结构化程序设计而由Nassi和Shneiderman共同提出的一种图形工具。在NS图中，所有的程序结构均使用矩形框表示，它可以清晰地表达结构中的嵌套及模块的层次关系。NS图中，基本控制结构的表示符号如图6.4所示。,6.3.2 N-S图,20,6.3.2 N-S图,图6.4 盒图的基本符号,21,图6.5 PAD中基本符号顺序结构；(b)分支结构；(c)多分支CASE结构；(d)当型循环；(e)；直到型循环；(f)语句标号；（g）定义,6.3.3 PAD图,22,6.3.3 PAD图,图6.6 使用PAD图提供的定义功能来逐步求精的例子,23,6.5 程序复杂程度的定量度量,定量度量程序复杂程度的方法很有价值：把程序的复杂程度乘以适当常数即可估算出软件中错误的数量以及软件开发需要用的工作量，定量度量的结果可以用来比较两个不同的设计或两个不同算法的优劣；程序的定量的复杂程度可以作为模块规模的精确限度。,24,6.5 程序复杂程度的定量度量,6.5.1 McCabe方法,McCabe方法根据程序控制流的复杂程度定量度量程序的复杂程度，这样度量出的结果称为程序的环形复杂度。为了突出表示程序的控制流，人们通常使用流图(也称为程序图)。所谓流图实质上是“退化了的”程序流程图，它仅仅描绘程序的控制流程，完全不表现对数据的具体操作以及分支或循环的具体条件。,25,6.5 程序复杂程度的定量度量,图6.16 把程序流程图影射成流图,26,环形复杂度定量度量程序的逻辑复杂度。有了描绘程序控制流的流图之后，可以用下述3种方法中的任何一种来计算环形复杂度。(1)流图中的区域数等于环形复杂度。(2)流图G的环形复杂度V(G)=E-N+2,其中，E是流图中边的条数，N是结点数。(3)流图G的环形复杂度V(G)=P+1，其中，P是流图中判定结点的数目。,6.5.1 计算环形复杂度的方法,27,第7章 实现,1、测试技术P149P179(1)软件测试的目标P150(2)软件测试准则 P150(3)测试方法 P151(4)测试步骤 P151(5)测试阶段的信息流 P1522、调试的途径有哪些？P1783、软件可靠性和可用性的基本概念P179,28,编码：把软件设计结果翻译成用某种程序语言书写的程序。测试：软件测试的目的是在软件投入生产性运行前，尽可能多的发现软件中的错误。,实现,编码和测试,29,7.2软件测试基础,7.2 软件测试基础,软件测试：为发现程序中的错误而执行程序的过程。软件测试的准则（尽早和不断的测试、彻底测试的不可能、软件测试是有风险的行为、并非所有的软件错误都能恢复、反向思维逻辑、由小到大的测试范围、避免检查自己的代码、追溯至用户需求）测试方法（黑盒测试和白盒测试）测试步骤（模块测试、子系统测试、系统测试、验收测试、平行运行）,30,测试内容,模块,模块接口测试,局部数据结构测试,重要路径测试,错误处理测试,边界条件测试,I/O 参数值的个数、类型、次序、格式是否正确，I/O文件属性、操作是否正确等。,数据说明是否正确、一致，变量及其初值定义是否正确等。,检查“错误处理程序”本身的错误。,边界条件常包括循环边界，最大最小值、控制流中等于、大于、小于的比较值等。,重要路径通常是指完成模块功能的主要路径，一般是控制结构。,也称模块测试（module testing),7.3.1 单元测试重点,7.3 单元测试,31,白盒法又称为逻辑覆盖法，其测试用例选择，是按照不同覆盖标准确定的。,语句覆盖,判定覆盖,条件覆盖,判定条件覆盖,条件组合覆盖,弱,强,7.6 白盒测试技术,7.6 白盒测试技术,路径覆盖,32,语句覆盖：选择足够的测试用例，使得程序中每个语句至少都能被执行一次。判定覆盖：执行足够的测试用例，使得程序中每个判定至少都获得一次“真”值和“假”值。条件覆盖：执行足够的测试用例，使得判定中的每个条件获得各种可能的结果。判定/条件覆盖：执行足够的测试用例，使得判定中每个条件取到各种可能的值，并使每个判定取到各种可能的结果。条件组合覆盖：执行足够的例子，使得每个判定中条件的各种可能组合都至少出现一次。路径覆盖：执行足够的例子，使得每条路径都至少出现一次。,白盒法常用的覆盖标准,33,等价分类法,边值分析法,错误推测法,黑盒法 不考虑程序的内部结构与特性，只根据程序功能或程序的外部特性设计测试用例。,7.7 黑盒测试技术,7.7 黑盒测试技术,34,调试（也称为纠错）作为成功测试的后果出现，也就是说，调试是在测试发现错误之后排除错误的过程。调试过程如下图所示：,7.8 调试,7.8 调试,35,无论采用什么方法，调试的目标都是寻找软件错误的原因并改正错误。通常需要把系统地分析、直觉和运气组合起来，才能实现上述目标。一般说来，有下列3种调试途径可以采用：蛮干法回溯法原因排除法,7.8 调试途径,36,软件可靠性的定义：对于软件可靠性有许多不同的定义，其中多数人承认的一个定义是：软件可靠性是程序在给定的时间间隔内，按照规格说明书的规定成功地运行的概率 软件可用性的一个定义：软件可用性是程序在给定的时间点，按照规格说明书的规定，成功地运行的概率。,7.9 调试,7.9 软件的可靠性,37,第8章 维 护,1、软件维护的定义P1892、决定软件的可维护性的因素有哪些？P195-P196,38,8.1软件维护的定义,8.1 软件维护的定义,软件维护是指软件系统交付使用以后，为了改正错误或满足新的需求而修改软件的过程。按照不同的维护目的，维护工作可分成4类。完善性维护（Perfective Maintenance）：扩充原有系统的功能，提高原有系统的性能，满足用户的实际需要。纠错性维护（Corrective Maintenance）：对在测试阶段未能发现的，在软件投入使用后才逐渐暴露出来的错误的测试、诊断、定位、纠错以及验证、修改的回归测试过程。适应性维护（Adaptive Maintenance）：要使运行的软件能适应运行环境的变动而修改软件的过程。预防性维护（Preventive Maintenance）：为了进一步改善软件的可靠性和易维护性，或者为将来的维护奠定更好的基础而对软件进行修改。（8.5节）,39,第9章 面向对象相关内容,1、面向对象方法学概述P203P2102、面向对象建模（涵盖第9章和第10章）3、面向对象分析的基本过程4、面向对象的设计准则,40,9.1.1 要点,9.1 概述,面向对象方法学的出发点和基本原则，是尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界解决问题的方法与过程，也就是使描述问题的问题空间(也称为问题域)与实现解法的解空间(也称为求解域)在结构上尽可能一致。认为客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象，复杂的对象可以由比较简单的对象以某种方式组合而成。把所有对象都划分成各种对象类(简称为类，class)，每个对象类都定义了一组数据和一组方法。按照子类(或称为派生类)与父类(或称为基类)的关系，把若干个对象类组成一个层次结构的系统(也称为类等级)。对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系。,41,面向对象的方法学可以用下列方程来概括：OO=objects+classes+inheritance+communication with messages也就是说，面向对象就是既使用对象又使用类和继承等机制，而且对象之间仅能通过传递消息实现彼此通信。如果仅使用对象和消息，则这种方法可以称为基于对象的(object-based)方法，而不能称为面向对象的方法；如果进一步要求把所有对象都划分为类，则这种方法可称为基于类的(class-based)方法，但仍然不是面向对象的方法。只有同时使用对象、类、继承和消息的方法，才是真正面向对象的方法。,42,(1)面向对象分析的三个模型面向对象建模是面向对象分析的关键。面向对象的模型包括：对象模型、动态模型和功能模型。对象模型描述了系统的静态结构；动态模型描述了系统的交互次序；功能模型描述了系统的数据变换。不同的问题，三个子模型的侧重程度不同，但是，对象模型是最基础的、最核心的、最重要的。无论解决什么问题，首先要在问题域中提取和定义出对象模型。当问题涉及用户界面与过程控制时，动态模型是重点。如果问题涉及大量数据变换，则功能模型非常重要。对象模型中的操作(服务)可以出现在动态模型和功能模型内。,9.3 3个子模型与5个层次,面向对象设计的准则,模块化 2.抽象 3.信息隐藏 4.弱耦合 5.强内聚 6.可重用,基本概念、方法、原理,软件危机的基本概念、产生原因及消除软件危机的途径软件工程的基本原理软件生命周期的三个时期和八个阶段及各阶段成果软件开发模型及特点软件设计的原则、主要任务软件工程方法学基本要素及方法,可行性研究的目的、任务、方法需求分析的任务、获取需求的方法模块化、模块独立软件测试的目的、方法、步骤及技术软件可维护性面向对象设计的准则,数据流图数据字典软件结构图过程设计的工具：程序流程图、N-S图、PAD图、判定表UML图 用例图、类图、活动图与状态图、时序图与协作图、组件图与部署图,建模、工具,考试题型,一、单项选择题（每小题1分，共10分）二、填空题（每小题1分，共20分）三、简答题（共40分）四、综合应用题（共30分）,46,祝大家考试愉快！,