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1、1.3 軟件工程基礎(chǔ),軟件工程是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科。,通過(guò)本章，你可以學(xué)習(xí)到： 軟件、軟件工程及軟件生命周期的定義是什么 結(jié)構(gòu)化分析方法的常用工具有哪些 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的基本原理與原則是什么 軟件測(cè)試的目的以及軟件調(diào)試的任務(wù)是什么,1.3.1 軟件工程的基本概念,軟件工程的概念源于軟件危機(jī)。 軟件工程主要思想是將工程化的方法應(yīng)用于軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，包含技術(shù)和管理兩部分內(nèi)容。 軟件工程包含3個(gè)要素： （1）方法：完成軟件開(kāi)發(fā)各項(xiàng)任務(wù)的技術(shù)手段 （2）工具：支持軟件開(kāi)發(fā)、管理、文檔的生成 （3）過(guò)程：支持軟件開(kāi)發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)的控制、管理。,1. 軟件的定義及特點(diǎn),（1）軟件的定義 計(jì)算機(jī)

2、軟件是由程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的集合 程序：依據(jù)用戶需求開(kāi)發(fā)的，能夠在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行的語(yǔ)句序列。 數(shù)據(jù)：是程序能夠正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 文檔：與程序開(kāi)發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的資料。,（2）軟件的特點(diǎn),軟件是一種邏輯實(shí)體，具有抽象性。 軟件沒(méi)有明顯的制作過(guò)程。 軟件在使用期間不存在磨損老化問(wèn)題。 對(duì)硬件和環(huán)境具有依賴性。 軟件復(fù)雜性高、成本昂貴。 軟件開(kāi)發(fā)涉及諸多社會(huì)因素。,（3）軟件的分類,計(jì)算機(jī)軟件按功能分以下三種： 系統(tǒng)軟件是管理計(jì)算機(jī)資源、提高計(jì)算機(jī)的使用效率，為用戶提供各種服務(wù)的軟件。如：操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，編譯程序，匯編程序等。 應(yīng)用軟件為了應(yīng)用于特定的領(lǐng)域而開(kāi)發(fā)的軟件。如：各種應(yīng)

3、用型的管理系統(tǒng),office，qq，迅雷等。 支撐軟件（工具軟件）協(xié)助用戶開(kāi)發(fā)軟件的工具型軟件。如：Dephi，VC++6.0等,3. 軟件生命周期,軟件生命周期： 軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用、維護(hù)到停止使用、退役的過(guò)程。 ***軟件周期分為3個(gè)階段： （1）軟件定義階段。 任務(wù)：?jiǎn)栴}定義、可行性研究和需求分析 （2）軟件開(kāi)發(fā)階段。 任務(wù)：概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試 （3）運(yùn)行維護(hù)階段。,1. 下列選項(xiàng)中不屬于軟件生命周期開(kāi)發(fā)階段任務(wù)的是（ ）。 A軟件測(cè)試B概要設(shè)計(jì) C軟件維護(hù)D詳細(xì)設(shè)計(jì) 2. 軟件生命周期可分為多個(gè)階段，一般分為定義階段、開(kāi)發(fā)階段和維護(hù)階段。編碼和測(cè)試屬于（ ）階段。

4、,軟件開(kāi)發(fā)階段任務(wù)： 概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試,1.3.2 需求分析,需求分析是發(fā)現(xiàn)，求精，建模，規(guī)格說(shuō)明和復(fù)審的過(guò)程。 1. 該階段的主要任務(wù)是： （1）確定系統(tǒng)必須完成哪些工作。 （2）編寫需求規(guī)格說(shuō)明書,2. 需求分析方法 結(jié)構(gòu)化分析方法,（1）結(jié)構(gòu)化分析方法的常用工具： 數(shù)據(jù)流圖（DFD，Data Flow Diagram） 系統(tǒng)邏輯模型的圖形表示。 數(shù)據(jù)字典（DD，Data Dictionary） 對(duì)數(shù)據(jù)流圖中所有元素的定義（確切解釋）。 數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字段共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型。,（2）數(shù)據(jù)流圖（DFD）數(shù)據(jù)流圖有四種基本圖形符號(hào)：--：數(shù)據(jù)流； ：加工； = ：數(shù)據(jù)源；

5、：屬于系統(tǒng)之外的實(shí)體,真題回顧,1. 在軟件開(kāi)發(fā)中，需求分析階段產(chǎn)生的主要文檔是（ ）。 A. 可行性分析報(bào)告B軟件需求規(guī)格說(shuō)明書 C.概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書D.集成測(cè)試計(jì)劃 2.在軟件開(kāi)發(fā)中，需求分析階段可以使用的工具是（ ）。 A. N-S圖 B. DFD圖 C. PAD圖 D.程序流程圖 3. 在結(jié)構(gòu)化分析使用的數(shù)據(jù)流圖（DFD）中，利用（ ）對(duì)其中的圖形元素進(jìn)行確切解釋。 4. 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程主要分為需求分析、設(shè)計(jì)、編碼與測(cè)試四個(gè)階段，其中（ ）階段產(chǎn)生“軟件需求規(guī)格說(shuō)明書”。,1.3.3 軟件設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法,軟件設(shè)計(jì)可分為兩步：概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。確定系統(tǒng)的物理模型，是開(kāi)發(fā)階段的

6、最主要的任務(wù)。 1. 軟件設(shè)計(jì)的原則 （1）模塊化：將程序劃分成獨(dú)立的模塊 （2）抽象：抽象出事物本質(zhì)，忽略細(xì)節(jié) （3）逐步求精：求精是細(xì)化的過(guò)程 （4）信息隱藏：一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息，對(duì)于不需要這些信息的模塊是不能訪問(wèn)的。,真題回顧,2. 概要設(shè)計(jì),（1）概要設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)： 通過(guò)仔細(xì)分析軟件規(guī)格說(shuō)明，適當(dāng)?shù)貙?duì)軟件進(jìn)行分解，把軟件劃分成模塊，并設(shè)計(jì)出完成預(yù)定功能的模塊結(jié)構(gòu)。 （2）“模塊獨(dú)立”是完成有效地模塊設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)，是模塊化、抽象、逐步求精和信息隱藏等概念的直接結(jié)果。 （3）模塊獨(dú)立程度的度量標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)聚：一個(gè)模塊內(nèi)各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度。 耦合：對(duì)一個(gè)軟件結(jié)構(gòu)不同模塊之間互聯(lián)

7、程度的度量。 設(shè)計(jì)時(shí)力爭(zhēng)做到高內(nèi)聚、低耦合，從而獲得較高的模塊獨(dú)立性。,3. 詳細(xì)設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì)階段詳細(xì)地設(shè)計(jì)每個(gè)模塊，確定完成每個(gè)模塊功能所需的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 （1）詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是過(guò)程設(shè)計(jì)。 （2）過(guò)程設(shè)計(jì)工具 即描述程序處理過(guò)程的工具： 圖形工具：程序流程圖、N-S圖、PAD 語(yǔ)言工具：PDL（過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言） 表格工具（了解）：判定表,程序流程圖（PFD圖）,方框：加工步驟； 菱形：邏輯條件； 箭頭：控制流,,,N-S圖,PDL,PDL是過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言，也稱為偽碼。 用PDL表示的基本結(jié)構(gòu)的常用詞匯如下所示：,例如：查找拼錯(cuò)單詞的程序,Procedure 查找拼錯(cuò)單詞 is begi

8、n 把這個(gè)文件分離成單詞 查字典 顯示字典中查不到的單詞 造一新字典 end 查找拼錯(cuò)單詞,真題回顧,1. 在軟件設(shè)計(jì)中，不屬于過(guò)程設(shè)計(jì)工具的是（ ）。 A. PDL（過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言）B. PAD圖 C.-圖 D. DFD圖,2. 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的圖如下，該圖為（ ）。 A. N-S圖 B. PAD圖 C. 程序流程圖 D. E-R圖,1.3.4 軟件測(cè)試,1. 軟件測(cè)試的目的 2. 軟件測(cè)試方法 3. 軟件測(cè)試的實(shí)施,1. 軟件測(cè)試的目的,軟件測(cè)試的目的 （1）測(cè)試：為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程，其根本目的是發(fā)現(xiàn)并排除軟件中隱藏的錯(cuò)誤。 （2）好的測(cè)試用例很可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)

9、現(xiàn)的錯(cuò)誤。 （3）一次成功的測(cè)試是指發(fā)現(xiàn)了迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。,2. 軟件測(cè)試方法,（1）根據(jù)軟件是否被執(zhí)行分為： 靜態(tài)測(cè)試：通過(guò)人工進(jìn)行分析，不實(shí)際運(yùn)行軟件。 動(dòng)態(tài)測(cè)試：上機(jī)測(cè)試，通過(guò)運(yùn)行軟件檢查軟件中的動(dòng)態(tài)行為和運(yùn)行結(jié)果的正確性。,（2）按照功能分,白盒測(cè)試：在程序內(nèi)部進(jìn)行，完成軟件內(nèi)部操作的驗(yàn)證，對(duì)程序所有的邏輯路徑進(jìn)行測(cè)試。 主要技術(shù)有：邏輯覆蓋測(cè)試、基本路徑測(cè)試 測(cè)試原則：保證所測(cè)模塊中每一個(gè)獨(dú)立路徑至少要執(zhí)行一次。 黑盒測(cè)試：主要測(cè)試軟件功能，用于軟件的確認(rèn)測(cè)試。 常用的方法和技術(shù)： 等價(jià)類劃分法、邊界值分析法、錯(cuò)誤推測(cè)法和因果圖等。,3. 軟件測(cè)試的實(shí)施,（1）軟件測(cè)試的實(shí)施

10、過(guò)程主要有4個(gè)步驟：,單元測(cè)試,集成測(cè)試,確認(rèn)測(cè)試,系統(tǒng)測(cè)試,,,,模塊測(cè)試，對(duì)模塊進(jìn)行正確性校驗(yàn),組裝測(cè)試，對(duì)各模塊按照設(shè)計(jì)要求組裝成的程序進(jìn)行測(cè)試，盡早發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的錯(cuò)誤。,檢查軟件功能、性能及其他特征是否與用戶的需求一致。,在實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境下進(jìn)行一系列的集成測(cè)試和確認(rèn)測(cè)試。,（2）單元測(cè)試也稱模塊測(cè)試。,驅(qū)動(dòng)模塊：相當(dāng)于一個(gè)“主程序”，用于接收測(cè)試數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳送給被測(cè)模塊，輸出有關(guān)結(jié)果。 樁模塊：代替被測(cè)試模塊所調(diào)用的模塊。它接受被測(cè)模塊的調(diào)用，檢驗(yàn)調(diào)用參數(shù)，模擬被調(diào)用的模塊的功能，把結(jié)果送回被測(cè)試的模塊。,,單元測(cè)試環(huán)境圖,1.3.5 程序的調(diào)試,1. 程序調(diào)試的基本概念 調(diào)試（也稱為Debug，排錯(cuò)）是測(cè)試發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤之后排除錯(cuò)誤的過(guò)程。 2. 軟件調(diào)試的目的：診斷和改正程序中的錯(cuò)誤，改正以后還需要進(jìn)行測(cè)試。 3. 軟件調(diào)試的基本步驟。 （1）錯(cuò)誤定位 。 （2）修改設(shè)計(jì)和代碼，排除錯(cuò)誤。 （3）回歸測(cè)試，防止引入新的錯(cuò)誤。,