软件工程总结

第一章概述

1. 软降危机的典型表现：

1). 对软件的开发成本和进度的估计常常很不准确

2). 用户对已"完成"的软件系统不满意的现象经常发生

3). 软件铲平的质量往往靠不住

4). 软甲常常是不可维护的

5). 软件没有适当的文档资料

6). 软件成本在计算机系统总成本中所占比例逐年上升

7). 软件开发的速度，远远比不上计算机应用的需求

2. 软件 = 文档 + 程序 + 数据

3. 解决软件危机，既要有技术措施(方法和工具),又要有必要的组织管

理措施。

管理：就是通过计划，组织，方法和控制等一系列的活动，合理地配置和使用各种资源，以达到既定目标的过程。

技术：通常把软件生命周期中使用的一整套的技术方法的集合称为方法学。方法学中包含三个要素：方法，工具和

过程。方法指的是技术方法。工具是提供的自动或半自动的支撑环境。过程是为了获得高质量的软件所需要完成的

一系列的任务的框架，它规定了完成各任务的工作步骤。

4. 软件工程的定义。

软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。采用工程的概念，原理，技术和方法来开发为维护软件，把

经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。

5. 软件工程的本质特性。

1).关注大型程序的构造

2).中心课题是控制复杂性

3).软件经常变化

4).开发效率非常重要

5).和谐的合作是开发软件的关键

6).软件必须有效地支持它的用户

7).软件工程领域中通常由具有一种文化背景的人替具有另一种背景的人创造产品

6. 软件工程的基本原理。

1).用分阶段的生命周期计划严格管理

2).坚持坚持进行阶段评审

3).实行严格的产品控制

4).采用现代程序设计技术

5).结果应该能清楚的审查

6).开发小组的人员应该少而精

7).承认不断改进软件工程实践的必要性

7. 人的认识需要在继承已有的有关知识的基础上，经过多次反复才能

逐步深化

8. 软件生命周期：问题定义->可行性研究-> 需求分析-> 总体设计->详

细设计->编码和单元测试->总体测试->运行维护

9. 瀑布模型：

优点：瀑布模型的成功在在很大程度上是由于它基本上是一种文档驱动模型

缺点：软件产品出来之前用户只能通过文档来了解产品，此种模型完全依赖文档，

故很有可能最总产品不能很好满足用户需求

10.快速原型模型

优点：通过原型获得用户需求，知道做什么和不做什么

缺点：有些细节问题不能很好的处理

第二章可行性研究

1. 可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能段的时间内确定问题

是否可以解决

2. 确定系统是否可行至少从三个方面研究：技术，经济，操作。

3. 系统流程图

系统流程图表达的是数据在系统的各个部件之间的流动情况。

数据流图总共就用四个图形形式化地描述数据和信息流从输入到输出的变化过程

它只是一个逻辑过程，不牵扯任何的物理部件

4. 数据字典

~ 数据字典是数据的信息的集合

~ 数据字典和数据流图相互作用，共同构成系统的逻辑模型~ 数据字典和数据流图相互作用，则其需要对数据流图的四大构成部件进行描述

* 数据元素 * 存储 * 处理 * 数据流

第三章需求分析

1. 需求分析是确定系统必须拥有哪些功能，具体能做什么，也就是

2. 对目标系统提出完整，准确，清晰，具体的要求。

3. 需求分析的任务：

1).确定对系统的综合要求

2).分析系统的数据要求

3).导出系统的逻辑模型

4).修正系统的开发计划

3) .确定系统的综合要求

1).功能需求

2).性能需求

3).可靠性和可用性需求

4).出错处理需求

5).接口需求

6).约束

7).逆向需求

8).将来可能提出的需求

4) .状态转换图

~ 系统的状态转换过程

~ 主要使用符号

5) .验证软件需求：

1).一致性所有的需求必须是一致的，不能有冲突

2).完整性需求必须是完整的，必须包括用户要求的每一个功能

3).现实性现有的技术能够实现

4).有效性需求必须有效，必须能解决用户的问题

第五章总体设计

1) .总体设计: "概括一点，系统怎样实现"

2) .总体设计的另外一个重要的任务就设计软件的结构，也就是要确定系统中

3) 每个程序有哪些模块组成的，以及这些模块在相互间的关系。

4) 设计过程：

1.设想供选择的方案

2.选取合理的方案

3.推荐最佳方案

4.功能分解

5.设计软件按结构

6.设计数据库

7.制定测试计划

8.书写文档

a. 系统说明

b. 用户手册

c. 测试计划

d. 详细的实现计划

e. 数据库设计结果

9.审查和复审

5) .模块：模块是由边界元素限定的相邻程序元素的序列，并且有一个总体标识符代表它。

6) .模块独立的概念是模块化，抽象，信息隐藏和局部化概念的直接结果。

7) .模块的独立程度有两个定性标准度量：内聚和耦合

内聚：何亮一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度

耦合：衡量不同模块间彼此相互依赖的紧密程度。

8) .耦合：

~ 数据耦合：两个模块彼此之间通过参数交换信息，并且交换的信息仅仅只是数

据

~ 控制耦合：两个模块彼此之间通过参数交换信息，并且交换的信息含有控制信息

~ 特征耦合：一个完整的数据结构作为参数被传递，但是被调用的模块只需要其中

部分信息

~ 公共环境耦合：当两个模块通过一个公共环境相互作用的时候，这两个模块间的

的耦合被称为公共环境耦合

~ 最高程度的耦合式内容耦合：可能出现的形式是有

* 一个模块访问另外一个模块的数据

* 一个模块不通过正常入口而转入到另一个模块的内部

* 两个模块有一部分程序代码重叠

* 一个模块有多个入口

9) .内聚：

低内聚：

*偶然内聚：如果一个模块完成一组人物，这些任务彼此之间即使有关系，关

关也是极为松散的，就叫做偶然内聚

* 逻辑内聚：如果一个模块完成的任务在逻辑上属于相同或像是的一类

*时间内聚：如果一个模块包含的任务必须在同一段时间内执行，叫做时间

内聚

* 过程内聚: 如果一个模块内处理的元素是相关的，而且必须以特定的次序执

则称为过程内聚

* 通信内聚：如果模块内所有的元素都使用同一个输入数据和(或)产生同一个

输出数据，则称为通信内聚

高内聚：

*顺序内聚：如果一个模块内的处理元素和同一个功能密切相关，而且这些处

必须顺序执行，则称为顺序内聚

* 功能内聚：如果模块内所有的元素属于一个整体，完成一个单一个功能，则

称为功能内聚

10) . 描绘软件结构的图形工具

1. 层次图

层次图中一个矩形代表一个模块，方框间的连线表示掉哟个关系。

2. HIPO图

在层次图的基础上为出顶层方框外的每一个方框加上编号。

3. 结构图

和层次图类似，一个方框代表一个模块，框内注明模块的名字或主要功能，方框

之间的连线表示调用关系，同时还用带注释的箭头表示模块调用后的返回信息

11) . 面向数据流的设计方法

包括变换流和事物流，它们的区别是看有没有明显的事物中心12) . 变换分析

变换分析时一系列设计步骤的总称，经过这些步骤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。

13) . 事务中心

当数据流具有明显的事物特点时，即有一个明显的事务中心的时，还是采用事务流

为宜。

14) . 启发规则

人们在长期开发计算机软件的实践中获得了丰富的经验，总结出了一些启发规则：

1. 改进软件结构提高模块独立性

2. 模块规模应该适中

3. 深度，宽度，扇入，扇出都应适当

4. 模块的作用域应该在控制域中

5. 力争降低模块接口的复杂程度

6. 设计单入口单出口的模块

7. 模块功能应该可以预测

第七章编码

1) . 编码风格：源程序代码的逻辑简明清晰，易读易懂是好程序的一个重要标准，为了做

到这一点需要遵循的规则：

1. 程序内部的文档

2. 数据说明

3. 语句构造

4. 输入输出

5. 效率

2) . 测试

1. 测试是为了发现程序错误而执行程序的过程

2. 好的测试方案是极有可能发现迄今为止未发现的错误的测试方案

3. 成功的测试是发现迄今为止未发现的错误的测试

3) . 测试步骤

1. 模块测试

2. 子系统测试

3. 系统测试

4. 验收测试

5. 平行运行

4) ..集成测试 --由模块组成程序时有两种测试方法

1. 非渐增式测试 -- 分别测试每个模块，然后组合在一起成为一个完整的程序

2. 渐增测试-- 把下一个模块和已测试好的模块组合在一起进行测试，直至最好组成

一个完整的程序

5) . Alpha测试和Beta 测试

Alpha测试：在受控的环境下的测试：在开发者的场所由开发者"指导"用户完成测试

Beta测试：在开发者控制之外的环境下测试：在一个个不同的使用场所由用户自己

操作，并定期把测试结果提交给开发者

6) . 逻辑测试(属于白盒测试范畴)

1. 语句覆盖

2. 判定覆盖

3. 条件覆盖

4. 判定/条件覆盖

5. 条件组合覆盖

6. 点覆盖

7. 边覆盖

8. 路径覆盖

7) . 软件的可靠性：程序在规定的时间内，按照软件规格说明书的规定成功运行软件的概率

第八章维护

1) . 软件维护的定义：软件交付使用后，为了改正错误或者为了满足新的要求而修改软件的

过程

2) . 软甲维护的分类：改正性维护 | 适应性维护 | 完善性维护 | 预防性维护

3) 软件可维护的因素

1. 可理解性

2. 可测试性

3. 可修改性

4. 可移植性

5. 可重用性

4) . 文档 ----- 用户文档 | 系统文档

5) 软件再工程过程(由代码构造文档的过程)

1. 库存目录分析

2. 文档重构

3. 逆向工程

4. 代码重构

5. 数据重构

6. 正向工程

第九章面向对象方法学引论

1) . 面向对象方法学注重"对象结构",传统方法学注重程序结构

2) . 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，是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

3) . 面向对象方法具有四个要点：

1. 认为客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象。

2. 把所有对象都划分成各种对象类，每个对象类都定义了一组数据和一组方法

\ 3. 按照子类与父类的关系，把若干个对象组成一个层次结构的系统

4. 对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系

4) . 面向对象方法学的优点

1. 与人类习惯的思维方法一致

2. 稳定性好

3. 可重用性好

4. 交易开发大型软件产品

5. 可维护性好

5). 对象：对象是由描述该对象属性的数据以及可以对这些数据施加的所有操作的有机组合

总之，对象是封装了数据结构及可以施加在这些数据结构上的操作的封装体，这个封

装体有可以唯一标志它的名字。

6) . 面向对象建模

~ 模型：所谓模型就是为了理解事物而对事物作出的一种抽象，是对事物的一种无歧

义的描述。

~ 用面向对象的方法开发软件，通常需要建立3种形式的模型：

1. 描述系统数据结构的"对象模型"

2. 描述系统控制结构的"动态模型"

3. 描述系统功能的"功能模型"

7) . 对象模型

~ 对象模型表示静态的，结构化的系统的"数据"性质，它是模拟客观世界实体的对象以及对象彼此间的关系的映射。

~ 定义类：基本符号：

~ 定义属性：可见性属性名：类型名 = 初值 {性质串}

eg : -管理员： string = "未定义"

8) . 动态模型

~ 动态模型表示瞬时的，行为化的系统的"控制"性质，它规定了对象模型中的对象

的合法变化序列

9) . 功能模型

~ 功能模型表示变化的系统的"功能"性质，它指明了系统应该"做什么"，因此更直接地反映了用户对目标系统的需求。

~ 功能模型有一组数据流图组成。

10) . 有例图

~ 一副用例图包含的模型元素用系统，行为者，用例及用例之间的关系。

~ 系统：被看作是一个提供用例的黑盒子，内部如何在此模型中不重要

~ 用例：一个用例好似课可以被行为者感受到的，系统的一个完整功能

eg: 自动售货机示例中，张三给钱后售货机收到钱后把货物给张三就是一个用例

~ 行为者：与系统交互的人活其他系统

~ 用例之间的关系：扩展关系 | 使用关系

11) . 用例建模

1. 寻找行为者

2. 寻找用例

12) . 三种模型之间的关系

~ 对象模型，动态模型和功能模型分别从三个不同侧面描述了所有开发的系统。

~ 这三个系统互相补充配合：功能模型指明了系统应该"做什么"，动态模型明确

规定了什么时候做，对象模型定义了做事情的实体。

~ 在面向对象方法学中，对象模型是最基本最重要的，它为其他两种模型奠定了

基础。

~ 三种模型的关系

1. 针对每个类建立的动态模型，描述了类实例的生命周期或运行周期

2. 状态转换趋势行为发生，这些行为在数据流图中被映射称为处理，

在用例图中被映射称为用例，它们同时与类图中的服务对应

3.功能模型中的处理对应于对象模型中的类所提供的服务

4.数据流图中的数据存储，以及数据的源点/终点，通常是对象模型中的对象

5.数据流图中的数据，往往是对对象模型中对象的属性值，也可能是整个对象

6.用例图中的行为者，可能是对象模型中的对象

7.功能模型中的处理可能产生动态模型中的事件

8.对象模型描述了数据流图中的数据流，数据存储以及数据源点/终点的结构

第十章面向对象分析

1) 面向对象分析(OOA)的关键是识别出问题域内的类与对象，并分析它们相互间的关系，

最终建立起问题域的简介，精确，可理解的正确模型。

2) 在用面向对象观点建立起的3 种模型中，对象模型是最基本，最重要，最核心的

3) 面向对象分析就是抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程

4) 3个子模型

面向对象建模得到的模型包含系统的3个要素，即对象模型，动态模型，功能模型

5) 5个层次

~ 主题层，类与对象层，结构层，属性层，服务层

~ 上述的5个层次对应着在面向对象分析过程中建立对象模型的5项主

要活动：找出

类与对象，识别结构，识别主题，定义属性，定义服务。

6) 面向对象分析的答题顺序：寻找类与对象，识别结构，识别主题，定义属性，建立动

动态模型，建立躬耕模型，定义服务。

~ 但是通常，先构造出模型的子集，然后再逐步扩充，知道玩去，充分地理解了整个问

问题，才能最终把模型建立起来。

第十一章面向对象设计

1) . 面向对象设计的准则：模块化 | 抽象 | 信息隐藏| 弱耦合| 强内聚|可重用

2) . 启发规则：a. 设计的结果应该清晰易懂

b. 一般-特殊结构的深度应适当

c. 设计简单的类

d. 使用简单的协议

e. 使用简单的服务

f. 把设计变动减至最小

3) . 典型的可用软件成分：项目计划 | 成本估计 | 体系结构 | 需求模型和规格说明

设计 | 源代码 | 用户文档和技术文档 | 数据 |　测试用例

4) . 类构件的重用方式

实例重用 | 继承重用 | 多态重用 |

5) . 提高效率的几项技术

1. 增加冗余关联以提高访问效率

2. 调整查询次序

3. 保留派生属性

6) . 选择面向对象语言

1. 将来能否站主导地位

2. 可重用性

3. 类库和开发环境

4. 其他因素

7) . 测试策略

~ 测试软件的经典策略是从"小型测试"开始，逐步过渡到"大型测试"

~ 单元测试 | 继承测试 | 确认测试

8). Gantt 图

Gantt图也叫横道图，一般横轴表示时间，纵轴表示任务等，内容用

横道表示

9) . 软件质量保证措施：基于非执行的测试(也称复审或评审)，基于执行的测试(即软件测试)

忽然程序正确性证明

10) . 软件配置中的"基线"：基线是一个软件配置管理概念，它有助于人们在不严重妨碍合

合理变化的前提下来控制变化。

11) . 软件配置管理过程

标志软件配置的对象 | 版本控制 | 变化控制 |　配置审计　｜　状态报告

12). 能力成熟度的5个等级从低到高：初始级，可重复级，已定义级，已管理级，优化级