C3 软件工程基础

Access计算机二级第三章基础框架分享，包括软件工程基础基本概念、结构化分析SA方法、软件设计等内容。

C3-1 软件工程基础

• 基本概念
  • 软件是程序、数据、文档的集合
  • 软件是逻辑实体不是物理产品，分为系统软件、应用软件(教务管理系统)、支撑/工作软件
  • 为解决1968年软件危机，提出软件工程学的原理来设计软件
  • 软件工程三要素：方法、工具、过程(支持软件开发各个环节的控制和管理)
  • 软件开发环境是全面支持软件开发全过程的软件工具集合
  • 软件生命周期
    • 计划/定义阶段
      • 问题定义
      • 可行性分析
      • 总体设计/概要分析
      • 详细设计：确定模块内部算法和数据结构
    • 开发阶段
      • 需求分析：确定软件系统功能
      • 编码
      • 测试
    • 维护阶段
      • 软件维护
• 结构化分析SA方法
  • 常用工具
    • 数据流图DFD
      • 数据流（箭头）
      • 加工（数据处理）
      • 数据存储（文件）
      • 数据源点或终点（外部实体）
    • 数据字典[对数据流图中包含的所有元素定义的集合]
      • 数据流
      • 数据项：不可再分解的数据单位
      • 数据存储
      • 数据加工(处理过程)：说明DFD基本加工的处理逻辑
    • 判定树
    • 判定表
  • 分析的最终结果是产生 软件需求规格说明书,whose正确性是最重要的
  • 自顶而下 逐步求精的策略、单入口单出口的控制、模块化、限制使用GOTO语句
  • 强调程序的易读性
• 软件设计
  • 概要设计/总体设计（系统的总体结构）
    • 两个阶段
      • 系统设计
      • 结构设计
    • 概念
      • 模块
      • 模块化
      • 模块独立性（定性标准）
        • 高内聚[模块功能强度]
        • 低耦合[软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度]
    • 图形工具
      • 层次图
        • 矩形框代表模块 方框间连线表示调用关系
      • HIPO图：层次图+编号
      • 结构图
        • 箭头尾部空心传递的是数据；实心传递的是控制
    • 采用结构化设计SD的方法，把DFD映射为软件结构
      • 变换型数据流图
      • 事务型数据流图
  • 详细设计
    • 结构化程序设计SP是实现自顶向下逐步求精单入口单出口的基本保证，也是详细设计的逻辑结构
    • 求精过程中只使用顺序、选择、循环3种基本控制结构（任何程序都可由这三种构造）
    • 常用工具
      • 程序流程图PFD/程序框图：方框表示处理步骤 菱形表示逻辑条件 带箭头的线段表示控制流
      • 盒图/N-S图/方框图
      • PAD（问题分析图）/伪码/结构化语言：自上而下、从左向右的二位树形图

C3-2

• 软件测试
  • 目的：发现错误
  • 静态测试 包括代码检查、静态结构分析、代码质量度量
  • 动态测试
    • 黑盒/功能测试/数据驱动测试：只在接口处测试。E.g. 等价分类法、边值分析法、因果图法、错误推测法
    • 白盒/结构测试/基本路径测试：细节 内部逻辑 保证所测模块中每一个独立路径至少执行一次。从低到高覆盖标准：语句、判定、条件、判定/条件、条件组合覆盖
  • 测试用例 包括输入值集 和 输出值集
  • 策略【自底向上 逐步集成】
    • 单元测试/模块测试
      • 多白盒，辅以黑盒
      • 驱动Drive模块接收并输出；桩Sub模块返回被测模块需要的信息
    • 集成测试
    • 确认测试
      • 发现需求分析（是否符合需求定义）的错误，验证与用户要求一致。一般黑盒。
    • 系统测试
• 程序调试/排错/纠错
  • 目的：诊断和改正程序中错误
  • 静态调试：对源程序进行分析
  • 动态调试：设置断点[执行到特定语句或改变特定变量值时，程序停止执行]
  • 调试策略
    • 试探法/强行排错法（猜想错误位置）
    • 回溯法（确定最先发现错误的地方，人工沿控制流往回追踪源程序代码）
    • 原因排除法
      • 对分查找法（关键点附近注入变量正确值，若输出正确，则错误在前半部分）
      • 归纳法（个别推全体）
      • 演绎法（设想可能原因 用已有数据排除不正确假设，精化并证明剩余假设）
  • 回归测试：程序经调试改错后还应再次测试
• 软件维护
  • 软件已经交付使用后，为改正错误或满足新需要而修改软件的过程
  • 维护是软件生命周期的最后一个阶段，持续时间最长、花费代价最大的一个阶段
  • 种类：软件性、适应性、完善性（50%-66%）、预防性维护