軟件工程課件第八章.ppt

2019/12/5,軟件工程概論,第八章軟件維護(hù),2019/12/5,軟件維護(hù),軟件維護(hù)是軟件生命周期的最后一個(gè)階段，它處于系統(tǒng)投入生產(chǎn)性運(yùn)行以后的時(shí)期中，因此不屬于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程。大型軟件的維護(hù)成本高達(dá)開(kāi)發(fā)成本的四倍左右。目前國(guó)外許多軟件開(kāi)發(fā)組織把60%以上的人力用于維護(hù)已有的軟件，而且隨著軟件數(shù)量增多和使用壽命延長(zhǎng)，這個(gè)百分比還在持續(xù)上升。軟件工程的主要目的就是要提高軟件的可維護(hù)性，減少軟件維護(hù)所需要的工作量,降低軟件系統(tǒng)的總成本。,2019/12/5,軟件維護(hù)的定義,軟件投入運(yùn)行后，解決發(fā)生的各種故障，增強(qiáng)其功能，使之適應(yīng)新的環(huán)境的活動(dòng)稱(chēng)為軟件維護(hù)。,2019/12/5,軟件維護(hù)分類(lèi),前一頁(yè),1、改正性維護(hù)：對(duì)運(yùn)行階段暴露出來(lái)的軟件錯(cuò)誤進(jìn)行測(cè)試、判斷、定位、糾錯(cuò)及驗(yàn)證的過(guò)程。2、適應(yīng)性維護(hù)：使軟件系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的運(yùn)行環(huán)境而進(jìn)行修改的過(guò)程。3、完善性維護(hù)：以滿足用戶新的要求而對(duì)軟件進(jìn)行修改和維護(hù)。4、預(yù)防性維護(hù)：自動(dòng)修改和擴(kuò)充已有軟件的功能、性能、結(jié)構(gòu)等，以適應(yīng)將來(lái)可能變化的情況。統(tǒng)計(jì)表明，完善性維護(hù)占全部維護(hù)活動(dòng)的50%-66%，改正性維護(hù)占17%-21%，適應(yīng)性維護(hù)占18%-25%，其他維護(hù)活動(dòng)只占4%左右。,2019/12/5,軟件維護(hù)的特點(diǎn),1、完整的軟件配置是進(jìn)行有效維護(hù)的重要保證。若維護(hù)的依據(jù)只有程序代碼，維護(hù)活動(dòng)靠閱讀程序代碼進(jìn)行，這是相當(dāng)困難的，所做改動(dòng)的后果難以估量。因?yàn)闆](méi)有測(cè)試文檔，不可能進(jìn)行回歸測(cè)試，修改原有錯(cuò)誤，可能引出新的錯(cuò)誤。有完整的軟件配置，維護(hù)工作從評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)文檔開(kāi)始，確定引起錯(cuò)誤的原因，估計(jì)修改可能帶來(lái)的影響，并且計(jì)劃實(shí)施途徑。有了軟件的完整配置，不能保證維護(hù)中沒(méi)有問(wèn)題，但確實(shí)能減少精力的浪費(fèi)，并能提高維護(hù)的總體質(zhì)量。,2019/12/5,軟件維護(hù)的特點(diǎn),2、維護(hù)代價(jià)穩(wěn)步上升維護(hù)已有軟件的費(fèi)用占軟件總預(yù)算：明顯代價(jià)：1970年：3540%1980年：4060%1990年：7080%需維護(hù)軟件增加,軟件復(fù)雜度增加，維護(hù)困難程度增加。無(wú)形代價(jià)：人力、物力資源用于維護(hù)任務(wù)，耽誤甚至喪失開(kāi)發(fā)新軟件的良機(jī)。不能及時(shí)改正程序錯(cuò)誤，從而引起用戶不滿。,2019/12/5,軟件維護(hù)的特點(diǎn),前一頁(yè),維護(hù)工作量：M=p+k*exp(c-d)P:生產(chǎn)性工作量：分析、評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)、修改和編碼。K:經(jīng)驗(yàn)系數(shù)C:程序復(fù)雜性系數(shù)：文檔少都會(huì)引起復(fù)雜程度增加。D:維護(hù)人員對(duì)軟件的熟悉程度軟件開(kāi)發(fā)途徑不對(duì)，開(kāi)發(fā)人員不參與維護(hù)工作，維護(hù)工作量（和費(fèi)用）將指數(shù)地增加。B.P.lientz曾對(duì)美國(guó)69個(gè)軟件開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的調(diào)查結(jié)果表明：69.1%的單位在軟件維護(hù)方面分配的人力和資源高于新系統(tǒng)的研制。89.9%的單位認(rèn)為軟件維護(hù)比新系統(tǒng)的研制更重要，至少同等重要。,2019/12/5,軟件維護(hù)的特點(diǎn),3、軟件維護(hù)中的一些典型問(wèn)題理解別人編的程序非常困難，缺少文檔就更困難。需要維護(hù)的軟件往往沒(méi)有合適的文檔、或文檔資料顯著不足。容易理解的，并且與程序代碼完全一致的文檔才有意義。軟件開(kāi)發(fā)者常常不參與維護(hù)。設(shè)計(jì)時(shí)，不強(qiáng)調(diào)模塊化和模塊獨(dú)立性，任何一個(gè)小小的改動(dòng)都可能孕育著很大的危險(xiǎn)。不重視維護(hù)，在軟件項(xiàng)目規(guī)劃中，軟件維護(hù)沒(méi)有提到重要位置。軟件維護(hù)不會(huì)產(chǎn)生新的成果，因而不吸引人。,2019/12/5,維護(hù)過(guò)程,維護(hù)過(guò)程本質(zhì)上是修改和壓縮了的軟件定義和開(kāi)發(fā)過(guò)程，必須有組織、有步驟地進(jìn)行。首先必須建立一個(gè)維護(hù)組織，隨后必須確定報(bào)告和評(píng)價(jià)的過(guò)程，而且必須為每個(gè)維護(hù)要求規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的事件序列。此外，還應(yīng)該建立一個(gè)適用于維護(hù)活動(dòng)的記錄保管過(guò)程，并且規(guī)定復(fù)審標(biāo)準(zhǔn)。,2019/12/5,維護(hù)過(guò)程,主要內(nèi)容,維護(hù)組織維護(hù)報(bào)告維護(hù)的事件流保存維護(hù)記錄評(píng)價(jià)維護(hù)活動(dòng),2019/12/5,維護(hù)過(guò)程-維護(hù)組織,軟件維護(hù)必須要有專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)或被授權(quán)的管理人員來(lái)組織維護(hù)活動(dòng)。其職能是：授權(quán)用戶維護(hù)請(qǐng)求，組織維護(hù)實(shí)施，并對(duì)維護(hù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般過(guò)程是：用戶將維護(hù)請(qǐng)求提交給維護(hù)管理員，維護(hù)管理員將維護(hù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)交給系統(tǒng)管理員。系統(tǒng)管理員對(duì)維護(hù)任務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)后，由變化授權(quán)人決定應(yīng)該進(jìn)行的活動(dòng)。,2019/12/5,維護(hù)過(guò)程-維護(hù)組織,2019/12/5,維護(hù)過(guò)程-維護(hù)報(bào)告,應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)化的格式表達(dá)所有軟件維護(hù)要求。這個(gè)表格由要求維護(hù)活動(dòng)的用戶填寫(xiě)。如果遇到了一個(gè)錯(cuò)誤，那么必須完整描述導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤的環(huán)境（包括輸入數(shù)據(jù)，全部輸出數(shù)據(jù)，以及其他有關(guān)信息）。對(duì)于適應(yīng)性或完善性的維護(hù)要求，應(yīng)該提出一個(gè)簡(jiǎn)短的要求說(shuō)明書(shū)。由維護(hù)管理員評(píng)價(jià)用戶提交的維護(hù)要求表。,2019/12/5,維護(hù)過(guò)程-維護(hù)報(bào)告,維護(hù)要求表是一個(gè)外部產(chǎn)生的文件，是計(jì)劃維護(hù)活動(dòng)的基礎(chǔ)。軟件組織內(nèi)部應(yīng)該制定出一個(gè)軟件修改報(bào)告，它給出下述信息：（1）滿足維護(hù)要求表中提出的要求所需要的工作量；（2）維護(hù)要求的性質(zhì)；（3）這項(xiàng)要求的優(yōu)先次序；（4）與修改有關(guān)的事后數(shù)據(jù)。維護(hù)修改報(bào)告應(yīng)提交給變化授權(quán)人審核批準(zhǔn)。,2019/12/5,維護(hù)事件流圖,2019/12/5,維護(hù)過(guò)程-維護(hù)事件流,校正性維護(hù)：首先評(píng)價(jià)錯(cuò)誤的嚴(yán)重程度，根據(jù)錯(cuò)誤的嚴(yán)重性，進(jìn)行不同的組織。適應(yīng)性和完善性維護(hù)：必須先確定每個(gè)維護(hù)要求的優(yōu)先次序。若某個(gè)維護(hù)要求的優(yōu)先級(jí)非常高，應(yīng)立即開(kāi)始維護(hù)工作。否則排隊(duì)等待。無(wú)論哪一種維護(hù)，都首先要進(jìn)行同樣的技術(shù)工作，這些工作包括：軟件設(shè)計(jì)的修改、復(fù)查、必要的代碼修改、單元測(cè)試、集成測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試，以及最后的復(fù)審。,2019/12/5,前一頁(yè),維護(hù)過(guò)程-保存維護(hù)記錄,為了確定軟件維護(hù)的有效程度，確定軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)確定維護(hù)活動(dòng)的開(kāi)銷(xiāo)，詳細(xì)記錄維護(hù)中進(jìn)行的工作及工作量。主要內(nèi)容包括（18項(xiàng)）程序標(biāo)識(shí)源程序語(yǔ)句數(shù)機(jī)器指令條數(shù)使用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序安裝的日期安裝以來(lái)運(yùn)行的次數(shù)安裝以來(lái)的失效次數(shù)程序變動(dòng)的層次和標(biāo)識(shí)每個(gè)改動(dòng)耗費(fèi)的人時(shí)數(shù)程序改動(dòng)的日期程序變動(dòng)增加的源語(yǔ)句數(shù)維護(hù)人員名字程序變動(dòng)而刪除的源語(yǔ)句數(shù)維護(hù)要求表的標(biāo)識(shí)維護(hù)類(lèi)型維護(hù)開(kāi)始時(shí)間和完成時(shí)間累計(jì)用于維護(hù)的人時(shí)數(shù)與完成的維護(hù)相聯(lián)系的純效益,2019/12/5,維護(hù)過(guò)程-評(píng)價(jià)維護(hù)活動(dòng),對(duì)維護(hù)活動(dòng)進(jìn)行度量。內(nèi)容包括：（1）每次程序運(yùn)行平均失效次數(shù)（2）用于每一類(lèi)維護(hù)活動(dòng)的總?cè)藭r(shí)數(shù)（3）平均每個(gè)程序、每種語(yǔ)言、每種維護(hù)類(lèi)型所作的程序變動(dòng)次數(shù)（4）維護(hù)過(guò)程中增加或刪除一個(gè)源語(yǔ)句平均花費(fèi)的人時(shí)數(shù)。（5）維護(hù)每種語(yǔ)言花費(fèi)的人時(shí)數(shù)（6）一張維護(hù)要求表的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間（7）不同維護(hù)類(lèi)型所占的百分比維護(hù)記錄和維護(hù)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)是一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)組織應(yīng)該收集的軟件過(guò)程數(shù)據(jù)，它對(duì)于改進(jìn)軟件組織的工作，提高軟件過(guò)程能力有重要意義。,2019/12/5,可維護(hù)性,前一頁(yè),軟件可維護(hù)性可以定性地定義為:維護(hù)人員理解、改正、改動(dòng)和改進(jìn)這個(gè)軟件的難易程度。即衡量維護(hù)容易程度的一種軟件屬性。,2019/12/5,軟件可維護(hù)性,主要內(nèi)容,決定軟件可維護(hù)性的因素文檔可維護(hù)性復(fù)審,2019/12/5,決定軟件可維護(hù)性的因素,1.可理解性：軟件可理解性表現(xiàn)為外來(lái)讀者理解軟件的結(jié)構(gòu)、接口、功能和內(nèi)部過(guò)程的難易程度。2.可測(cè)試性：診斷和測(cè)試的難易程度主要取決于軟件容易理解的程度。良好的文檔對(duì)診斷和測(cè)試是至關(guān)重要的?？捎玫臏y(cè)試工具和調(diào)試工具，以及以前設(shè)計(jì)的測(cè)試過(guò)程也都是非常重要的。3.可修改性：軟件容易修改的程度設(shè)計(jì)原理和規(guī)則直接有關(guān)。耦合、內(nèi)聚、局部化，控制域與作用域的關(guān)系等等，都影響軟件的可修改性。,2019/12/5,決定軟件可維護(hù)性的因素,4、可移植性：一個(gè)程序被移植到一個(gè)新的計(jì)算環(huán)境的可能性的大小，或表明程序可以容易地、有效地在各種各樣的計(jì)算環(huán)境中運(yùn)行的程度。可以把因環(huán)境變化而必須修改的程序局限在很少的模塊中，從而降低修改的難度。5、可重用性：重用指同一事物不作修改或稍加改動(dòng)就在不同環(huán)境中多次重復(fù)使用。大量使用可重用的軟件構(gòu)件來(lái)開(kāi)發(fā)軟件，可以明顯提高軟件可維護(hù)性:(1)可重用的軟件構(gòu)件經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，可靠性比較高。軟件中使用的可重用構(gòu)件越多，軟件的可靠性越高，改正性維護(hù)需求越少。(2)很容易修改可重用的軟件構(gòu)件使之再次應(yīng)用到新的環(huán)境中。軟件中使用的可重用構(gòu)件越多，適應(yīng)性和完善性維護(hù)也越容易。,2019/12/5,可維護(hù)性-文檔,文檔是影響軟件可維護(hù)性的決定因素。其作用是：1、幫助維護(hù)人員讀懂程序。2、方便被維護(hù)軟件的測(cè)試。由于長(zhǎng)期使用的大型軟件系統(tǒng)在使用過(guò)程中必然會(huì)經(jīng)受多次修改，所以文檔比程序代碼更重要。軟件系統(tǒng)的文檔可以分為用戶文檔和系統(tǒng)文檔兩類(lèi)。用戶文檔主要描述系統(tǒng)功能和使用方法，系統(tǒng)文檔描述系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試等各方面的內(nèi)容。,2019/12/5,可維護(hù)性-文檔,軟件文檔應(yīng)該滿足下述要求:(1)必須描述如何使用這個(gè)系統(tǒng)，沒(méi)有這種描述即使是最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)也無(wú)法使用。(2)必須描述怎樣安裝和管理這個(gè)系統(tǒng)。(3)必須描述系統(tǒng)需求和設(shè)計(jì)。(4)必須描述系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試，以便使系統(tǒng)成為可維護(hù)的。,2019/12/5,文檔用戶文檔,用戶文檔是用戶了解系統(tǒng)的第一步，它應(yīng)該能使用戶獲得對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確的初步印象。用戶文檔包括：(1)功能描述：說(shuō)明系統(tǒng)能做什么。(2)安裝文檔：說(shuō)明怎樣安裝這個(gè)系統(tǒng)以及怎樣使系統(tǒng)適應(yīng)特定的硬件配置。(3)使用手冊(cè)：簡(jiǎn)要說(shuō)明如何著手使用這個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)該通過(guò)豐富例子說(shuō)明怎樣使用常用的系統(tǒng)功能，還應(yīng)該說(shuō)明用戶操作錯(cuò)誤時(shí)怎樣恢復(fù)和重新啟動(dòng)等。(4)參考手冊(cè)：詳盡描述用戶可以使用的所有系統(tǒng)設(shè)施以及它們的使用方法。(5)操作員指南：說(shuō)明操作員應(yīng)該如何處理使用中出現(xiàn)的各種情況。,2019/12/5,文檔系統(tǒng)文檔,前一頁(yè),系統(tǒng)文檔指從問(wèn)題定義，需求說(shuō)明到驗(yàn)收測(cè)試計(jì)劃這樣一系列和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有關(guān)的文檔。描述系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)和測(cè)試的文檔對(duì)于理解程序和維護(hù)程序來(lái)說(shuō)是非常重要的。,2019/12/5,前一頁(yè),可維護(hù)性復(fù)審,可維護(hù)性是所有軟件應(yīng)該具備的基本特點(diǎn)。提高軟件的可維護(hù)性是軟件工程過(guò)程的每一階段都應(yīng)考慮并為之奮斗的目標(biāo)。在每一階段結(jié)束時(shí)的技術(shù)審查和管理復(fù)審中，應(yīng)著重對(duì)軟件可維護(hù)性進(jìn)行復(fù)審。,2019/12/5,可維護(hù)性復(fù)審,需求分析階段：應(yīng)對(duì)將來(lái)要改進(jìn)或修改的部分加以注意并指明。要考慮可能影響軟件維護(hù)的系統(tǒng)界面（增加功能后操作可能發(fā)生的變化）設(shè)計(jì)階段：應(yīng)從容易修改、模塊化和功能獨(dú)立的目標(biāo)出發(fā)，評(píng)價(jià)軟件的結(jié)構(gòu)和過(guò)程。代碼復(fù)審：應(yīng)強(qiáng)調(diào)編碼風(fēng)格和內(nèi)部文檔。測(cè)試復(fù)審：配置復(fù)審。其目的是保證軟件配置的所有成分是完整的、一致的、可理解的。在測(cè)試結(jié)束后，進(jìn)行最正式的可維護(hù)性復(fù)審-配置復(fù)審。維護(hù)應(yīng)針對(duì)軟件配置，不應(yīng)該只修改源程序代碼。代碼修改而文檔不修改，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。每當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)、軟件結(jié)構(gòu)、模塊過(guò)程或其它任何軟件特點(diǎn)作了改動(dòng)時(shí)，必須立即修改相應(yīng)的文檔。,2019/12/5,軟件位置管理（SCM）,軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，變化是不可避免的。變化往往會(huì)加深軟件開(kāi)發(fā)人員之間的不理解程度，從而造成開(kāi)發(fā)工作的混亂。協(xié)調(diào)軟件開(kāi)發(fā)以使不理解性達(dá)到最小程度的技術(shù)稱(chēng)為配置管理。配置管理是一種標(biāo)識(shí)、組