中南大学软件工程期末考试16级总结资料

软件过程：

包括中间产品、资源、角色及过程中采取的方法、工具等范畴。

软件过程（Software Process）是指一套关于项目的阶段、状态、方法、技术和开发、维护软件的人员以及相关Artifacts（计划、文档、模型、编码、测试、手册等）组成。目前有三

过程。过程是活动的集合；活动是任务的集合；任务要起着把输入进行加工然后输出的作用。活动的执行可以是顺序的、重复的、并行的、嵌套的或者是有条件地引发的。

软件过程是指软件整个生命周期，从需求获取，需求分析，设计，实现，测试，发布和维护一个过程模型。一个软件过程定义了软件开发中采用的方法，但软件过程还包含该过程中应用的技术——技术方法和自动化工具。过程定义一个框架，为有效交付软件工程技术，这个框架必须创建。软件过程构成了软件项目管理控制的基础，并且创建了一个环境以便于技术方法的采用、工作产品（模型、文档、报告、表格等）的产生、里程碑的创建、质量的保证、正常变更的正确管理。

形式化方法：

在计算机科学和软件工程领域，形式化方法是基于数学的特种技术，适合于软件和硬件系统的描述、开发和验证。将形式化方法用于软件和硬件设计，是期望能够像其它工程学

科一样，使用适当的数学分析以提高设计的可靠性和鲁棒性。但是，由于采用形式化方法的成本高意味着它们通常只用于开发注重安全性的高度整合的系统。

形式化方法在古代就运用了,而在现代逻辑中又有了进一步的发展和完善。这种方法特别在数学、计算机科学、人工智能等领域得到广泛运用。它能精确地揭示各种逻辑规律,制定相应的逻辑规则,使各种理论体系更加严密。同时也能正确地训练思维、提高思维的抽象能力。

用于开发计算机系统的形式化方法是描述系统性质的基于数学的技术，这样的形式化方法提供了一个框架，可以在框架中以系统的而不是特别的方式刻划、开发和验证系统。如果一个方法有良好的数学基础，那么它就是形式化的，典型地以形式化规约语言给出。这个基础提供一系列精确定义的概念，如：一致性和完整性，以及定义规范的实现和正确性。形式化方法的本质是基于数学的方法来描述目标软件系统属性的一种技术。不同的形式化方法的数学基础是不同的，有的以集合论和一阶谓词演算为基础（如Z和VDM），有的则以时态逻辑为基础。形式化方法需要形式化规约说明语言的支持。

为什么形式化方法越来越重要？

（1）保证质量的需要（2）节约成本的需要（3）形式方法和复用

为了得到高质量的软件，我们强烈地希望使用软件工程中最好的实践。软件中存在的缺陷至少会引起客户的愤怒，而在更坏的情况下可能会给客户的业务造成较大的破坏或者造成生命损失。因此，企业要采用最好的实践，使他们的软件过程变得成熟起来。形式方法是一种前沿技术，研究表明，这种技术非常有助于那些希望把软件产品的缺陷出现率减到最小的公司。

有证据显示，形式方法的使用减少了项目成本。例如，IBM的大型CICS事务处理项目的独立审核表明，9％的成本节约要归功于形式方法的使用。对T800型变换计算机的Inmos 浮点单元的独立审核也证明，形式方法的使用估计可以减少12个月的测试时间。

有效的软件复用有助于提高软件开发的生产率，这在应用软件的快速开发中具有特殊的意义。软件复用的思想是开发出可在未来项目中使用的基本部件，这就要求部件具有高质量和高可用性，而且部件的实际行为和使用环境也要具备一个文档化的描述。

形式方法在软件复用中也占有一席之地，因为它可提高部件正确性的置信度，并对某个部件的行为进行明确的形式描述。可以对部件进行广泛的测试，以便为部件的正确性提供更高的置信度。一个部件一般会在不同的环境中使用，而部件在某种条件下能正常运转并不能保证它在未来也能够成功运转，因为这个部件和其他部件或其他软件之间可能存在着潜在的不良相互作用。因此，我们希望部件的行为能够得到明确的规定和充分的了解，并对部件的构成进行形式分析，以确保风险最小化，并在最后得到高质量的软件。

结构化方法：

行，而且这种分解是自顶向下，逐层分解，使得每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。

结构化设计方法的设计原则：

（1）使每个模块尽量只执行一个功能（坚持功能性内聚）；

（2）每个模块用过程语句（或函数方式等）调用其他模块；

（3）模块间传送的参数作数据用；

（4）模块间共用的信息（如参数等）尽量少。

用例图的优缺点：

优点：

1.简洁、直观。是的，确实比较直观，几个小人人、几个椭圆，外加几条不多的线，用

一个矩形一框就出来了，了不起再弄个用例描述，系统交互行为很清晰地表达出来。

2.规范、易理解。用例图是UML建模里比较常用的一个图，你用，我用，大家都用，并

且标识、要素等均符合UML2中的约定，并且不依赖开发语言，所以说它和其它图一样规范因为规范所以对UML建模用户来说是易理解的。

3.用户导向、描述精准。用例方法完全是站在用户的角度上（从系统的外部）来描述系

统的功能的。我们不管系统内部实现功能的机制，仅仅把系统看作一个黑盒，然后参与者与其进行交互，也就是用例是基于用户场景的，所以能更精准地表达用户功能需求。

4.需求与设计分离。因为用例图是站在系统外的视角描述系统需求的，所以并没有介入

到系统内部实现细节，这就让需求和设计工作分离开来，条理清晰。

5.便于设计测试用例。用例图描述的就是一个用户场景，测试设计人员正好可以根据用

例图设计测试用例。

6.边界清晰。一个矩形框把系统边界清晰、明确地表达出来，便于设计人员据此把握系

统范围。

7.敏捷。用例图允许我们讲故事、写卡片，允许我们比较敏捷地实现功能需求方面的管

理与交流。

缺点：

1.不能表达非功能需求。用例图是描述用户功能需求的工具，对于可靠性、性能等非功

能需求无能为力。

2.对不懂UML的客户或程序员来说难以理解。对UML支持者来说，用例图可能是规范

的、清晰的、简单的、易理解的，但对并未掌握UML建模技术的人来说理解那些椭圆并非易事，再说还有一系列如同伪代码似的事件流。

3.粗粒度。是的，用例图不涉及设计实现细节，只是一个功能划分，粒度非常粗，很多

细节无从描述，需要用其他工具进行辅助说明。

什么是SOA？

SOA代表了面向服务的架构。SOA是一种使用松耦合的黑盒子服务构建业务应用的体系架构，这些服务可以通过编排连接在一起以实现特定的功能。

什么是Web服务的SOA？

SOA是一种思想，它是一个架构理念，Web服务是完成它的技术方法。Web服务是实现SOA首选的标准。在SOA中，我们需要的服务是松耦合的。Web服务进行通信使用的SOAP协议是基于XML的，这是非常松散的耦合。它回答了什么是服务的一部分。SOA 服务应该能够来形容自己。WSDL描述了我们如何可以访问该服务。SOA服务都位于一个目录：UDDI的描述，从那里我们可以得到Web服务。这其实是SOA注册表的实现。

SOA特点：

1、可重用

一个服务创建后能用于多个应用和业务流程。

2、松耦合

服务请求者到服务提供者的绑定与服务之间应该是松耦合的。因此，服务请求者不需要知道服务提供者实现的技术细节，例如程序语言、底层平台等等。

3、明确定义的接口

服务交互必须是明确定义的。Web服务描述语言（Web Services Description Language，WSDL）是用于描述服务请求者所要求的绑定到服务提供者的细节。WSDL不包括服务实现的任何技术细节。服务请求者不知道也不关心服务究竟是由哪种程序设计语言编写的。

4、无状态的服务设计

服务应该是独立的、自包含的请求，在实现时它不需要获取从一个请求到另一个请求的信息或状态。服务不应该依赖于其他服务的上下文和状态。当产生依赖时，它们可以定义成通用业务流程、函数和数据模型。

5、基于开放标准

当前SOA的实现形式是Web服务，基于的是公开的W3C及其他公认标准．采用第一代Web服务定义的SOAP、WSDL和UDDI以及第二代Web服务定义的WS-*来实现SOA。

SOA的主要好处：

SOA有助于建立IT和业务线之间的无缝对接，通过产生更多的IT灵活性，以支持更大的业务灵活性。您的业务流程变化越来越快以及全球剧烈竞争需要SOA能够提供高的灵活性。SOA能够帮助您更好地重用现有的IT投资和服务。SOA通过定义服务之间良好接口更易于集成。SOA还提供了业务伙伴，客户和供应商的服务集成到一个企业的业务流程体系结构模型中。这降低了成本，提高了客户满意度。

SOAP：一种简单对象访问协议，基于XML

SOAP消息格式：

各种属性>

SOAP的优点：

1.可扩展的。SOAP 无需中断已有的应用程序, SOAP 客户端、服务器和协议自身都

能发展。而且SOAP 能极好地支持中间介质和层次化的体系结构。

2.简单的。客户端发送一个请求,调用相应的对象, 然后服务器返回结果。这些消息是

XML 格式的,并且封装成符合HTTP 协议的消息。因此,它符合任何路由器、防火墙或代理服务器的要求。

3.完全和厂商无关。SOAP可以相对于平台、操作系统、目标模型和编程语言独立

实现。另外,传输和语言绑定以及数据编码的参数选择都是由具体的实现决定的。

4.与编程语言无关。SOAP 可以使用任何语言来完成，只要客户端发送正确SOAP 请

求( 也就是说, 传递一个合适的参数给一个实际的远端服务器)。SOAP 没有对象模型,应用程序可以捆绑在任何对象模型中。

5.与平台无关。SOAP 可以在任何操作系统中无需改动正常运行。

Hadoop：

Hadoop的框架最核心的设计就是：HDFS和MapReduce。HDFS为海量的数据提供了存

储，则MapReduce为海量的数据提供了计算。

优点：

Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。Hadoop 以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行数据处理。

Hadoop 是可靠的，因为它假设计算元素和存储会失败，因此它维护多个工作数据副本，确保能够针对失败的节点重新分布处理。

Hadoop 是高效的，因为它以并行的方式工作，通过并行处理加快处理速度。

Hadoop 还是可伸缩的，能够处理PB级数据。

此外，Hadoop 依赖于社区服务，因此它的成本比较低，任何人都可以使用。

特点：

高可靠性，高扩展性，高效性，高容错性，低成本