软件静态演化技术
静态模型原理及应用
静态模型原理及应用静态模型（Static Model）是指在特定时间点上，对系统的结构和元素进行描述的模型。
它主要用于显示系统的组成部分、元素之间的关系以及系统的静态特征。
静态模型通常用于需求分析和软件设计阶段，并且被广泛应用于各个领域，如软件开发、系统工程、建筑设计等。
本文将从静态模型的原理和应用两个方面进行阐述。
静态模型的原理：1. 结构化描述：静态模型通过结构化的方式，对系统的组成部分进行描述。
它将系统划分为不同的组件或模块，并定义它们之间的关系。
这些关系可以是继承、关联、聚合等。
通过结构化描述，可以清晰地展示出系统的组成结构，帮助开发人员理解和管理系统的组成部分。
2. 抽象化：静态模型在描述系统时，通常会使用抽象化的方法。
它将系统的实体和概念抽象为类、对象和属性等概念，并通过它们之间的关系来描述系统的结构。
通过抽象化，可以将系统的复杂性降低，提高系统的可理解性和可维护性。
3. 静态特征：静态模型主要关注系统的静态特征，即系统在某个时间点上的状态。
它不考虑系统的行为和动态变化。
通过静态模型，可以了解系统中的各个部分是如何组成的，以及它们之间的关系如何。
这有助于开发人员对系统的整体把握，为后续的设计和实现工作提供依据。
静态模型的应用：1. 需求分析：静态模型在需求分析阶段扮演着重要的角色。
通过建立静态模型，可以清晰地了解系统的功能需求和结构需求。
例如，可以使用类图来描述系统中的类和关系，使用用例图来描述系统的功能需求。
这有助于开发人员和需求方之间的沟通和理解，提高需求分析的准确性和可靠性。
2. 软件设计：静态模型在软件设计阶段也起到了重要作用。
通过静态模型，可以对系统进行合理分解和组织，确定系统的组成部分和模块划分，以及它们之间的关系。
例如，可以使用包图来表示系统的模块划分，使用组件图来表示系统的组件和接口等。
通过静态模型，可以使得软件设计更加清晰、模块化和可维护。
3. 系统工程：静态模型不仅适用于软件开发，也适用于其他领域的系统工程。
软考系统架构设计师历年论文真题题目
系统架构设计师：/rk/sa/index.html
软考架构设计师2009-2014论文真题题目
第一题 第二题 第三题 第四题
2009 论基于DSSA 的软件架构设计与应用
论信息系统建模方法 论基于REST 服务的Web 应用系统设计 论软件可靠性设计与应用 2010 论软件的静态演化和动态演化及其应用 论数据挖掘技术的应用 论大规模分布式系统缓存设计策略 论软件可靠性评价
2011 论模型驱动架构在系统开发中的应用 论企业集成平台的架构设计 论企业架构管理与应用 论软件需求获取技术及应用
2012 论基于架构的软件设计方法及应用 论企业应用系统的数据持久层架构设计 论决策支持系统的开发与应用 论企业信息化规划的实施与应用
2013 论软件架构建模技术与应用 论企业应用系统的分层架构风格 论软件可靠性设计技术的应用 分布式存储系统架构设计
2014 论软件需求管理 论非功能性需求对企
业应用架构设计的影响 论软件的可靠性设计 论网络安全体系
设计。
软件体系结构
软件体系结构软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述。
它是构建软件系统的基础，对软件系统的设计和开发起着重要的指导作用。
本文将从软件体系结构的定义、目标和应用领域等方面对其进行详细的介绍。
一、软件体系结构的定义软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述，它包括软件系统的静态结构和动态行为。
静态结构是指软件系统中组件的组织方式和相互之间的关系，动态行为是指软件系统中组件的交互方式和相互之间的通信方式。
二、软件体系结构的目标软件体系结构的目标是实现软件系统的可重用性、可维护性、可扩展性和可伸缩性。
可重用性是指软件系统中的组件能够被多次使用，可维护性是指软件系统中的组件能够被轻松地修改和维护，可扩展性是指软件系统能够根据需求进行功能的扩展，可伸缩性是指软件系统能够根据需求进行性能的扩展。
三、软件体系结构的应用领域软件体系结构广泛应用于各个领域的软件系统开发，特别是大型跨平台和分布式系统的开发。
在金融领域，软件体系结构被应用于交易系统和风险管理系统的开发；在电子商务领域，软件体系结构被应用于在线购物系统和支付系统的开发；在物流领域，软件体系结构被应用于供应链管理系统和运输管理系统的开发。
四、软件体系结构的基本原则软件体系结构的设计应遵循以下基本原则：1. 模块化：将软件系统分为独立的模块，每个模块只负责特定的功能，通过接口进行通信和交互。
2. 松耦合：各个模块之间的依赖应尽量降低，避免模块之间的紧密耦合，以提高系统的灵活性和可维护性。
3. 高内聚：模块内部的各个元素之间应紧密关联，功能相关的元素应放在同一个模块中，以提高系统的内聚性。
4. 分层：将软件系统分为多个层次，每个层次负责不同的功能，上层层次通过接口调用下层层次的功能。
5. 可伸缩性：系统的设计应考虑未来的扩展需求，能够根据需求进行功能和性能的扩展。
六、软件体系结构的设计方法软件体系结构的设计方法有很多种，常用的有面向对象的体系结构设计方法、服务导向的体系结构设计方法和领域驱动设计方法。
软件测试中的静态和动态分析
软件测试中的静态和动态分析在软件开发的过程中，测试是一项至关重要的工作。
通过测试，我们能够发现软件中的缺陷和问题，并及时解决，保证软件的质量和可靠性。
在软件测试中，静态和动态分析是两个基本的测试方法，它们通过不同的方式对软件进行分析和评估。
本文将介绍软件测试中的静态和动态分析方法，并探讨它们的优缺点及应用场景。
一、静态分析静态分析是一种通过对源代码、设计文档、规范和编码规则进行检查和分析的方法。
它主要关注代码的结构、语法和逻辑错误，而不需要实际运行程序。
在静态分析中，我们使用各种工具和技术来自动化检查和评估代码的质量。
以下是几种常见的静态分析方法：1. 代码审查代码审查是一种基于人工的静态分析方法，通过对代码进行系统性和结构化的检查，以发现潜在的错误和问题。
代码审查可以分为两种方式，一是以小组方式进行，多人共同审查代码，发现问题并进行讨论；另一种是通过使用代码审查工具进行自动化的分析和评估。
代码审查能够有效地发现代码中的潜在问题，提高代码的质量。
2. 静态代码分析工具静态代码分析工具是一种自动化的静态分析方法，可以通过扫描源代码来检测代码中的缺陷和问题。
这些工具能够检测出潜在的安全漏洞、内存泄漏、死代码等问题。
常见的静态代码分析工具有PMD、FindBugs、CheckStyle等。
使用这些工具，能够大大提高代码的质量和可靠性。
静态分析的优点是能够在早期发现问题，减少后期修复问题的成本。
它可以有效地发现潜在的错误和问题，提高代码的质量和可维护性。
然而，静态分析也存在一些局限性。
它无法覆盖所有的代码路径，有可能遗漏一些潜在的问题。
此外，静态分析只能检测代码的语法和结构问题，无法检测运行时错误。
二、动态分析动态分析是通过运行程序并监控其行为来进行的分析方法。
它主要关注程序的运行时行为，通过观察程序的运行结果来判断软件的正确性和可靠性。
以下是几种常见的动态分析方法：1. 单元测试单元测试是一种最常见的动态分析方法，它通过对软件的各个功能模块进行独立测试，以确保每个模块的功能正确。
静态设计名词解释
静态设计名词解释
静态设计(Static Design)是指开发人员在软件开发的早期阶段,通过分析软件系统的规格说明书、API文档、用户手册等资料,以及系统的需求分析和规格说明等,对软件系统进行设计的过程。
静态设计的目的是在软件开发过程中确定软件系统的功能、性能和可靠性等方面的要求,并设计出满足这些要求的软件系统。
在静态设计中,开发人员使用静态分析工具和技术,对软件系统
进行深入的分析,以确定软件系统的各个模块、组件和接口的功能和性能要求。
通过静态分析,开发人员可以确定软件系统的瓶颈和性能问题,并提出相应的解决方案。
静态设计通常包括以下内容:
1. 系统需求分析:开发人员根据用户需求和系统规格说明等资料,对软件系统的需求进行分析和评估。
2. 系统规格说明:开发人员根据系统需求分析的结果,编写系统规格说明书,明确软件系统的功能、性能和可靠性等方面的要求。
3. 模块设计:开发人员根据系统规格说明书,设计软件系统的模块和组件,并编写相应的模块设计和实现文档。
4. 接口设计:开发人员根据模块设计和实现文档,设计软件系统的接口和组件,并编写相应的接口设计和实现文档。
5. 静态分析:开发人员使用静态分析工具和技术,对软件系统进行深入的分析,以确定软件系统的各个模块、组件和接口的功能和性能要求。
静态设计的过程通常需要进行多次迭代和优化,以确保软件系统
能够满足用户的需求和规格说明要求,并且具有良好的性能和可靠性。
静态设计在软件开发中的应用非常广泛,可以帮助开发人员设计
出更加合理和高效的软件系统。
同时,静态设计也可以提高软件系统
的质量,减少软件系统出错和故障的可能性。
基于visio的静态分析建模
基于visio的静态分析建模
静态分析建模是一种软件工程方法，旨在在开发过程中识别和解决代码中的潜在问题。
Visio是一种流程图和图表绘制工具，可以用于创建静态分析建模的图形表示。
以下是使用Visio进行静态分析建模的一些步骤：
1.确定需要分析的问题：首先，需要确定需要分析的问题类型，例如代码质量、安全性、性能等。
2.收集数据：根据问题的类型，需要收集相关的数据，例如代码规范、安全漏洞、性能瓶颈等。
这些数据可以通过手动分析或使用现有的分析工具来获得。
3.创建Visio图形：根据收集的数据，可以使用Visio创建各种图形来表示分析结果。
例如，可以使用流程图来表示代码执行的逻辑路径，使用树状图来表示类之间的关系，使用网络拓扑图来表示系统的组件之间的连接等。
4.添加注释和说明：为了更好地解释和理解分析结果，可以在Visio 图形中添加注释和说明。
这些注释可以包括代码规则、安全策略、性能指标等。
5.分享和讨论：最后，可以将Visio图形分享给相关人员进行讨论和
审查。
这可以帮助团队成员更好地理解问题和解决方案，并促进更好的协作和沟通。
总之，使用Visio进行静态分析建模可以帮助开发人员更好地理解代码和系统，并发现潜在的问题和改进机会。
软件工程的设计方法与应用
软件工程的设计方法与应用一、引言软件工程是指应用计算机科学中的原则、方法和工具来开发、维护和管理软件。
软件工程的实践中，设计是其中关键的一个环节。
设计方法与应用则是软件工程中不可忽视的一部分。
本文将详细介绍软件工程的设计方法与应用，帮助读者了解设计在软件工程中的作用。
二、设计方法软件设计过程就是将问题映射到计算机世界中的过程，包括静态设计和动态设计两个方面。
下面将分别介绍这两个方面的设计方法。
1.静态设计方法静态设计方法是指软件结构的设计，包括模块划分、接口定义、数据结构设计等。
其中最重要的是模块划分，本文以下详细介绍模块划分的过程。
模块划分是将整个系统划分为多个模块，每个模块负责实现一个或多个功能，模块之间通过接口进行交互。
模块划分时要遵循几个原则，包括高内聚、低耦合、模块独立等。
高内聚指模块内部的元素尽可能密切相关，低耦合指模块之间的依赖关系尽可能少，模块独立则指每个模块都是相对独立的，可以单独编译、测试、维护和升级。
2.动态设计方法动态设计方法是指软件行为的设计，包括流程设计、状态转换设计、调度算法设计等。
下面重点介绍流程设计。
流程设计是指将一个系统功能划分成多个流程，每个流程负责实现一部分功能。
流程设计时要遵循几个原则，包括流程的粒度要适中、流程内部要简化、流程之间要明确划分等。
流程设计的好坏会直接影响软件的性能和可靠性。
三、设计应用软件设计并不是一个孤立的过程，它需要与其他环节紧密配合，才能实现高效优秀的软件。
下面将从需求分析、编码、测试、维护等方面介绍软件设计的应用。
1.需求分析从需求分析开始就要考虑到设计。
需求分析可以为设计提供依据和指导，同时也可以反过来检验需求的合理性和完整性。
同时，需求分析中识别出的软件特性也为后续设计提供了方向和灵感。
2.编码设计结果必须要实现，编码是将设计转化为程序代码的过程。
如果设计不合理，编码很难保证其正确和高效。
编码时，程序员可以依据设计文档实现代码，避免在实现过程中脱离设计，减少代码出错的可能性。
白盒测试的关键技术静态分析和动态分析
白盒测试的关键技术静态分析和动态分析简介：白盒测试是软件测试中的一种重要测试方法，通过对软件内部结构和代码逻辑的深入分析，来评估软件的质量和功能。
在白盒测试中，静态分析和动态分析是两个关键的技术手段。
本文将重点介绍这两种分析方法及其在白盒测试中的应用。
一、静态分析静态分析是在不运行程序的情况下，对代码的结构、语法和语义进行分析的过程。
它通过对源代码或编译后的代码进行分析，来检测潜在的错误和缺陷。
静态分析主要包括以下几个方面：1. 代码规范检查在静态分析中，首先要进行代码规范检查。
通过对代码的命名、注释、缩进等方面进行检查，可以确保代码的风格一致，易于阅读和维护。
同时，还能避免一些常见的编码错误，提高代码的质量。
2. 代码复杂度评估代码复杂度评估是针对代码的结构和逻辑进行分析的过程。
它主要关注代码中的循环、条件语句和函数调用等结构，评估代码的复杂程度和可读性。
通过对代码复杂度的评估，可以找出潜在的性能问题和逻辑错误，及时进行优化和修复。
3. 缺陷和漏洞检测静态分析还可以用于检测代码中的缺陷和漏洞。
通过对代码的语法和语义进行详细分析，可以找出可能存在的内存泄漏、空指针引用、缓冲区溢出等问题。
这对于提高软件的安全性和稳定性非常重要。
二、动态分析动态分析是在程序运行的过程中，对其行为和执行路径进行跟踪和监测的过程。
通过动态分析，可以模拟真实的使用场景，发现潜在的错误和异常情况。
在白盒测试中，动态分析被广泛应用于以下几个方面：1. 单元测试在单元测试中，动态分析可以帮助开发人员对程序的每个单元进行逐个测试。
通过输入指定的测试数据，观察程序的输出结果，并与预期结果进行比较，以确保程序的正确性和稳定性。
2. 边界值测试边界值测试是一种常用的测试技术，用于发现程序在边界情况下的行为。
通过动态分析，可以观察程序对边界值输入的响应，并检查是否存在错误或异常情况。
这能够提高软件的健壮性和鲁棒性。
3. 覆盖率分析覆盖率分析是动态分析中的一个重要概念。
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软件演化概述
演化是一种长期存在的自然现象，它始终贯穿于
不同的物种、社会、群体和概念的发展过程中。 其中，软件系统也不例外。
软件是对现实世界中问题空间与解空间的具体描
述，是客观世界的一种抽象表示。随着外界环境 的变化，客观世界也在不断地发生变化。因此， 和其描述的客观事物一样，软件也应该是不断地 变化着的。由此可见，用户期望软件系统也能够 很好地适应外界环境变化的要求。
软件演化技术
软件演化概述
在软件系统开发完毕正式投入使用之后 如果用户需求发生改变 或者要将该系统移植到另外一个运行环境中 或者在新环境中需求发生了改变时 都需要对软件系统进行修改和完善。这个过程本
身就是一个进化和完善的过程。软件系统进行逐 步完善并达到所希望的目标的过程就是软件演化。
软件演化技术
软件演化的分类
基于体系结构的软件演化（续1）
从系统框架发生变化的时间来进行划分，软件体系结
构演化可以分为以下四个阶段： 设计时的体系结构演化 运行前的体系结构演化 安全运行模式下的体系结构演化 运行时刻的体系结构演化
软件演化技术
软件演化的分类
基于体系结构的软件演化（续2）
软件演化技术
软件演化的分类
基于构件的软件演化（续）
构件演化是在现有构件的基础上对其进行修改，以满
足用户的新需求。 根据构件的组成，构件的演化主要包括信息演化、行 为演化和接口演化三种类型。
信息演化是给构件增加新的内部状态 行为演化是在保持构件对外接口不变的情况下，修改构件的
具体功能，重新实现构件的内部逻辑 接口演化则是要对构件的接口进行修改包括增加、删除和替 换原构件的接口
Print Component
Virtual::Prepare Print() Print Document() Virtual::After Print()
Print A Prepare Print() Print Document() After Print()
软件需求演化
需求演化的实施 在实施需求演化时，软件工程
师应该对所涉及的多个相关因素进行慎重地考虑， 尽量缩小影响范围，保留现有的工作和投资。同 时，还要保持软件系统的松耦合结构，制定周密 完整的修改计划，然后设计对应的演化方案。在 经过模拟验证和反复修改之后才能正式开始实施。
软件演化技术
软件演化的分类
软件演化技术
软件演化的分类
面向对象的软件演化（续）
在设计系统时，可以为对象提供一个代理对象，在运
行软件时，任何访问该对象的操作都必须通过代理对 象来完成。当一个对象调用另一个对象时，代理对象 首先取得调用请求信息，然后识别被调用对象的类版 本是否更新，如果已经更新则重新装载该类并替换被 调用对象。
理可能会有所不同。所以在设计打印构件时，可 以把Prepare Print和After Print定义为虚函数。
软件演化技术
软件静态演化技术
构件的静态演化
Print Component Virtual::Prepare Print() Print Document() Virtual::After Print() 演化 继承
软件演化技术
软件需求演化
需求增加 在软件开发的过程中客户要求增加一
些功能，软件工程师检查用户提出的新需求是否 与原有功能冲突，如果冲突则向开发小组报告， 否则将新需求加入到系统需求说明中，启动软件 演化过程。
软件演化技术
软件需求演化
需求删除 在开发和运行阶段，系统往往存在着
一些不必要的或重复的功能，必须删除这些功能 所对应的需求描述。此时，必须考虑以下因素：
软件演化技术
软件演化的分类
基于体系结构的软件演化（续3）
运行前的体系结构演化
此时，框架各部分所对应的代码已经被编译到软
件系统中，但系统还没有开始运行。由于系统还没 有运行，体系结构更新不需要考虑系统的状态信息， 只需要重新编译框架中变化部分的代码和对构件元 素进行重新配置。
软件演化技术
软件演化技术
软件演化的分类
基于构件的软件演化
从复用的粒度来讲，软件构件比对象大得多，更易于
复用和演化。 在基于构件的系统中，构件作为一个特定的功能单位， 主要包括信息、行为和接口三个部分。
信息保存在构件的内部，指明构件的内部状态，构件在实现
其功能时将参照这些信息 行为是构件所能实现的功能 接口是构件对外的表现，包括构件对外属性和方法调用
软件演化技术
软件静态演化技术
构件的静态演化 在开发构件时，通常采用接口和实现相分离的原
则，构件之间只能通过接口来进行通信。 具有兼容性接口是构件在静态演化过程中的一种 有效途径。 但是，在实际开发过程中，由于开发人员的不同 或者采用的标准不同，可能出现构件之间的接口 不一致的情况。这就需要对构件的接口进行修改， 以方便在软件演化过程中添加构件。
行的修改和更新，即一般意义上的软件改进和升 级。
在停机状态下，系统的维护和二次开发就是一种典型
的软件静态演化。 在软件开发过程中，如果对当前结果不满意，可以回 退重复以前的步骤，这本身也是软件的一次静态演化。
软件演化技术
软件静态演化技术
静态演化的优缺点
优点是在更新过程中，不需要考虑系统的状态迁移和
软件演化技术
软件演化的分类
基于过程和函数的软件演化 一般来说，早期的动态链接库DLL的动态加载就是以 DLL为基础的函数层的软件演化。DLL的调用方式可 以分为加载时刻的隐含调用和运行时刻的显示调用。 加载时刻的隐含调用由编译系统来完成对DLL的加载 和卸载工作，属于软件静态演化。
运行时刻的显示调用则是由编译者使用应用程序编程
软件演化的分类
基于体系结构的软件演化（续4）
安全运行模式下的体系结构演化
这种模式又称为受限运行演化。系统运行在安全
模式下，软件体系结构的演化不会破坏系统的稳定 性和一致性，但是演化的程度要受到限制。此外， 还需要提供保存系统框架信息和动态演化的相关机 制。
软件演化技术
软件演化的分类
基于体系结构的软件演化（续5）
软件演化技术
软件演化概述
软件演化是指软件在其生命周期内进行系统维护
和系统更新的动态行为。 演化是一系列贯穿软件生命周期始终的活动，引 起软件变化的原因有系统需求改变、功能实现增 强、新功能加入、软件架构改变、软件缺陷修复、 运行环境改变等，均要求软件系统能够快速适应 变化，具有较强的演化能力，以减少软件维护的 代价。
运行时刻的体系结构演化
在系统运行过程中，需要检查系统的状态，包括
系统的全局状态和演化构件的内部状态，以保证系 统的完整性和约束性不被破坏，使演化后系统能够 正常地运行。这个阶段除了要求系统提供保存当前 的框架信息和动态演化机制外，还要求具备演化一 致性检查功能。
软件演化技术
软件静态演化技术
静态演化是指在应用系统停止运行时对软件所进
接口API函数来加载和卸载DLL实现对DLL的动态调用。
软件演化技术
软件演化的分类
面向对象的软件演化
面向对象语言是从现实世界中客观存在的事物（即对
象）出发来构造应用系统的，提高了人们表达客观世 界的抽象层次，使开发的软件具有更好的构造性。 对象是某一功能的定义与实现体，封装了对象的所有 属性和相关方法。 类则是一类具有相似属性的对象的抽象。
软件演化技术
软件静态演化技术
体系结构的静态演化 局部更新是指修改单个的软件构件，包括构件的
删除、增加和修改。 非局部更新是指对几个软件构件进行修改，但不 影响整个体系结构，包括构件合并、分解和若干 个构件的修改。 体系结构级更新则会影响到系统各个组成元素之 间的相互关系，甚至会改动整个框架结构。
软件演化技术
软件静态演化技术
为了提高软件演化的效率，通常使用构件包装器
来修改原构件的接口，以适应新环境的需求。 在构件包装器中，封装了原始构件，同时提供了 系统所需要的接口，这样就解决了构件接口不兼 容的问题。
演化
A 构件 B A 包装器 构件
软件演化技术
软件静态演化技术
构件的静态演化
处理与该功能相关的消息通信和该功能有关的技术文
档； 当删除包含多个子功能的需求时，应该对每个子功能 都做相应的删除处理。
软件演化技术
软件需求演化
需求改写 经过与客户商讨之后，软件工程师对
功能定义、数据定义和实现方法进行修改，然 后通知相关人员按照新需求重新启动软件演化 工程。
软件演化技术
设计时的体系结构演化
在设计阶段，随着对系统理解的不断深入，系统
的整体框架会越来越清晰，这本身就是一个体系结 构设计方案不断完善的过程。 在这个阶段，由于系统框架还没有与之相对应的 实现代码，因此，这时候的演化是相对简单的。 目前，有多种技术可以提高软件设计时演化的能 力，如基于构件的开发、基于软件框架的开发等等。
软件演化技术
软件需求演化
系统需求主要包括功能需求和非功能性需求两部
分。
非功能性需求 功能需求
体现 软件体系结构 约束
软件体系结构、非功能性需求和功能需求之间的关系 。
软件演化技术
软件需求演化
需求分析往往具有无法避免的不彻底性和不完备
性，一些无法预料的外部条件的变化也总是在所 难免。因此，无论是在开发阶段还是在运行阶段， 经常需要修改系统需求的定义，这就是需求演化。 软件需求演化主要分为三类 ： 需求增加 需求删除 需求改写