【大學(xué)】軟件維護(hù)工程ppt課件

1、第六章第六章 軟件維護(hù)工程軟件維護(hù)工程軟件維護(hù)的概念軟件維護(hù)的概念軟件維護(hù)是在軟件已交付給用戶運(yùn)用后，為軟件維護(hù)是在軟件已交付給用戶運(yùn)用后，為了矯正錯(cuò)誤，或者滿足用戶新的需求而修正了矯正錯(cuò)誤，或者滿足用戶新的需求而修正軟件的過程。軟件維護(hù)普通不包括艱苦體系軟件的過程。軟件維護(hù)普通不包括艱苦體系構(gòu)造的修正。構(gòu)造的修正。軟件維護(hù)的緣由：軟件維護(hù)的緣由：修正軟件中的錯(cuò)誤；修正軟件中的錯(cuò)誤；軟件運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境發(fā)生了變化；軟件運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境發(fā)生了變化；用戶要求添加軟件新的功能或提高軟件的用戶要求添加軟件新的功能或提高軟件的性能。性能。docin/sundae_meng軟件維護(hù)分類n糾錯(cuò)性維護(hù)n順應(yīng)性維護(hù)n完善性維護(hù)

2、n預(yù)防性維護(hù)n 三類維護(hù)所占比例三類維護(hù)所占比例: :其它維護(hù)其它維護(hù) 5 % 5 %順應(yīng)性順應(yīng)性維維 護(hù)護(hù) 25% 25%矯正性矯正性維維 護(hù)護(hù) 20% 20%擴(kuò)展與完擴(kuò)展與完善性維護(hù)善性維護(hù) 50% 50%矯正性維護(hù)占全部維護(hù)量的比率已從矯正性維護(hù)占全部維護(hù)量的比率已從8080年代初年代初的的20%20%大幅度下降大幅度下降, 90, 90年代初一些公司的產(chǎn)品年代初一些公司的產(chǎn)品過失率已接近于零過失率已接近于零各類維護(hù)活動(dòng)的根本目的是延伸軟件生存期各類維護(hù)活動(dòng)的根本目的是延伸軟件生存期其它維護(hù)其它維護(hù) 4 % 4 %軟件軟件生存生存周期周期軟件誕生軟件誕生計(jì)計(jì)劃劃分分析析設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)編編碼碼測(cè)

3、測(cè)試試運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)( (簡(jiǎn)稱維護(hù)簡(jiǎn)稱維護(hù)) )改善期改善期 穩(wěn)定期穩(wěn)定期 陳舊期陳舊期1 1年年-10-10年年2 2個(gè)月個(gè)月-2-2年年重構(gòu)重構(gòu)軟件工程周期軟件工程周期軟件維護(hù)過程軟件維護(hù)過程 影響軟件維護(hù)任務(wù)量的要素：系統(tǒng)的大小。程序設(shè)計(jì)言語。系統(tǒng)的年齡。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的運(yùn)用。先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù)。其他要素。例如，在程序中運(yùn)用的數(shù)學(xué)模型、義務(wù)的難度、IF嵌套的深度開關(guān)和標(biāo)志等等，都會(huì)對(duì)維護(hù)任務(wù)有影響。 MP+Ke e= =(c-d )(c-d )M : M : 維護(hù)任務(wù)總?cè)蝿?wù)量維護(hù)任務(wù)總?cè)蝿?wù)量P : P : 消費(fèi)性任務(wù)量消費(fèi)性任務(wù)量K : K : 閱歷常數(shù)閱歷常數(shù)c : c : 復(fù)雜度復(fù)

4、雜度d : d : 對(duì)該軟件熟習(xí)程度對(duì)該軟件熟習(xí)程度的度量的度量維護(hù)的本錢維護(hù)的本錢該模型闡明，假設(shè)沒有一個(gè)好的軟件開發(fā)途徑，原來的開發(fā)人員不能參與維護(hù)任務(wù)，那么維護(hù)任務(wù)量將按指數(shù)級(jí)添加。 修正修正擔(dān)任人擔(dān)任人維護(hù)懇求維護(hù)懇求系統(tǒng)監(jiān)視員系統(tǒng)監(jiān)視員配置管理員配置管理員維護(hù)組織維護(hù)組織 維護(hù)人員維護(hù)人員維護(hù)管理員維護(hù)管理員維護(hù)懇求報(bào)告維護(hù)懇求報(bào)告 n內(nèi)容：n1所需求修正的性質(zhì)；n2懇求修正的優(yōu)先級(jí)；n3為滿足某一項(xiàng)維護(hù)懇求所需求的任務(wù)量；n4估計(jì)修正后的情況。 軟件維護(hù)流程軟件維護(hù)流程 n見教材圖維護(hù)記錄維護(hù)記錄維護(hù)過程中作應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)維護(hù)過程中作應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)程序標(biāo)識(shí)程序標(biāo)識(shí)源程序語句數(shù)目源程序語

5、句數(shù)目機(jī)器代碼指令條數(shù)機(jī)器代碼指令條數(shù).以搜集的數(shù)據(jù)為根底構(gòu)造維護(hù)數(shù)據(jù)庫以搜集的數(shù)據(jù)為根底構(gòu)造維護(hù)數(shù)據(jù)庫, ,供維護(hù)評(píng)價(jià)運(yùn)用供維護(hù)評(píng)價(jià)運(yùn)用. .軟件維護(hù)評(píng)價(jià)軟件維護(hù)評(píng)價(jià) n可供參考的度量值是：n1程序每次運(yùn)轉(zhuǎn)的平均失效的次數(shù)；n2各類維護(hù)活動(dòng)所破費(fèi)的總“人時(shí)數(shù)；n3每個(gè)程序、每種言語、每種維護(hù)類型所做的程序變動(dòng)平均數(shù)；n4由于維護(hù)而添加或刪除一個(gè)源程序語句，平均破費(fèi)的“人時(shí)數(shù)；n5維護(hù)每一種言語的程序所破費(fèi)的“人時(shí)數(shù)；n6維護(hù)懇求報(bào)告的平均處置時(shí)間；n7各類維護(hù)懇求的百分比。修正程序的副作用修正程序的副作用修正代碼的副作用修正代碼的副作用修正數(shù)據(jù)的副作用修正數(shù)據(jù)的副作用修正文檔的副作用修正文檔

6、的副作用重新驗(yàn)證程序重新驗(yàn)證程序 n靜態(tài)確認(rèn)。在軟件修正時(shí)，能夠會(huì)產(chǎn)生新的錯(cuò)誤，為此，要進(jìn)展必要的檢查。n計(jì)算機(jī)確認(rèn)。經(jīng)過計(jì)算機(jī)對(duì)修正的程序進(jìn)展確認(rèn)測(cè)試。例如，要確認(rèn)測(cè)試的順序，首先測(cè)試經(jīng)過修正的部分，再測(cè)試沒有修正的部分，然后，把它們集成起來測(cè)試；預(yù)備好規(guī)范的和有效的測(cè)試用例；充分利用軟件工具協(xié)助測(cè)試；在確認(rèn)測(cè)試過程中，約請(qǐng)用戶參與。n文檔驗(yàn)收。經(jīng)過修正的軟件交付給用戶前，維護(hù)主管部門要檢查文檔。例如，一切的文檔能否完備，能否更新，文檔與程序能否一致；全部的測(cè)試用例和測(cè)試結(jié)果能否都正確記載；軟件配置能否都有了副本；維護(hù)的工序和責(zé)任能否曾經(jīng)確定。維護(hù)中的典型問題維護(hù)中的典型問題(1)(1)難以

7、跟蹤軟件版本的進(jìn)化過程難以跟蹤軟件版本的進(jìn)化過程, , 軟件的變化未在文檔中反映出來軟件的變化未在文檔中反映出來. .(2)(2)難以跟蹤軟件的創(chuàng)建過程難以跟蹤軟件的創(chuàng)建過程. .(3)(3)難以讀懂他人程序難以讀懂他人程序. .(4)(4)無文檔或不全無文檔或不全. .(5)(5)軟件人員流動(dòng)性大軟件人員流動(dòng)性大. .(6)(6)設(shè)計(jì)時(shí)未思索修正需求設(shè)計(jì)時(shí)未思索修正需求, ,修正困難修正困難. .(7)(7)維護(hù)任務(wù)無吸引力維護(hù)任務(wù)無吸引力, ,缺乏成就感缺乏成就感. .軟件可維護(hù)性軟件可維護(hù)性軟件可維護(hù)性的定義軟件可維護(hù)性的定義 軟件可維護(hù)性是指糾正軟件系統(tǒng)出現(xiàn)軟件可維護(hù)性是指糾正軟件系統(tǒng)

8、出現(xiàn)的錯(cuò)誤和缺陷，以及為滿足新的要求的錯(cuò)誤和缺陷，以及為滿足新的要求進(jìn)展修正、擴(kuò)展或緊縮的容易程度。進(jìn)展修正、擴(kuò)展或緊縮的容易程度。 軟件的可維護(hù)性度量軟件的可維護(hù)性度量 n1可了解性n可了解性闡明人們經(jīng)過閱讀源代碼和相關(guān)的文檔，了解程序功能以及如何運(yùn)轉(zhuǎn)的容易程度。例如，模塊化、程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，程序構(gòu)造化、完好性等。n2可靠性n可靠性闡明一個(gè)程序按照用戶的要求和設(shè)計(jì)目的，在給定的一段時(shí)間內(nèi)正確執(zhí)行的概率?？煽啃允嵌攘寇浖w質(zhì)量的一個(gè)重要目的之一，n3可測(cè)試性n可測(cè)試性闡明論證程序正確性的容易程度。一個(gè)可測(cè)試程序該當(dāng)是可了解的、可靠的、簡(jiǎn)單的。由于程序越簡(jiǎn)單，要證明它的正確性就越容易；要設(shè)計(jì)有效

9、的和適宜的測(cè)試用例，重要的是要了解程序。n4可修正性n軟件可修正性闡明程序容易修正的程度。一個(gè)可修正的程序，應(yīng)該具有可了解性、通用性、靈敏性等等。通用性是指程序適用于各種功能變化而無須修正；靈敏性是指可以容易地對(duì)程序進(jìn)展修正。n5可移植性n軟件可移植性闡明程序能轉(zhuǎn)移到另一個(gè)新環(huán)境的能夠性大小，或者闡明程序可以容易地、有效地在各種各樣的計(jì)算環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)的容易程度。一個(gè)可移植的程序應(yīng)具有良好的構(gòu)造和靈敏性，即不依賴詳細(xì)的硬件環(huán)境或操作系統(tǒng)。n6效率n軟件的效率闡明了一個(gè)程序能完成預(yù)定的功能，但又不浪費(fèi)資源的程度。這些資源可以包括機(jī)器的內(nèi)存容量、外存容量、通道容量等，以及執(zhí)行時(shí)間。n7可用性n軟件的可

10、用性定義為程序方便、適用、易運(yùn)用的程度。例如，界面友好、具有在線協(xié)助功能、容錯(cuò)性好等，不由于用戶的誤操作而墮入混亂形狀?？删S護(hù)性的度量可維護(hù)性的度量度量程序可維護(hù)性的度量程序可維護(hù)性的7 7個(gè)特性在各類維護(hù)個(gè)特性在各類維護(hù)中的偏重點(diǎn)中的偏重點(diǎn) 矯正性維護(hù)矯正性維護(hù) 順應(yīng)性維護(hù)順應(yīng)性維護(hù) 完善性維護(hù)完善性維護(hù)可了解性可了解性 可測(cè)試性可測(cè)試性 可修正性可修正性 可靠性可靠性 可移植性可移植性 可運(yùn)用性可運(yùn)用性 效率效率 提高可維護(hù)性的方法提高可維護(hù)性的方法F 建立明確的軟件質(zhì)量目的和優(yōu)先級(jí)建立明確的軟件質(zhì)量目的和優(yōu)先級(jí)F 運(yùn)用提高軟件質(zhì)量的技術(shù)和工具運(yùn)用提高軟件質(zhì)量的技術(shù)和工具F 進(jìn)展明確的質(zhì)量

11、保證審查進(jìn)展明確的質(zhì)量保證審查F 選擇可維護(hù)的程序設(shè)計(jì)言語選擇可維護(hù)的程序設(shè)計(jì)言語F 改良程序的文檔改良程序的文檔F 開發(fā)軟件時(shí)思索到維護(hù)開發(fā)軟件時(shí)思索到維護(hù)軟件再工程軟件再工程什么是軟件再工程什么是軟件再工程在軟件復(fù)用中在軟件復(fù)用中, ,有問題是與現(xiàn)有系統(tǒng)親密相有問題是與現(xiàn)有系統(tǒng)親密相關(guān)的關(guān)的例如例如: : 現(xiàn)有軟件系統(tǒng)如何順該當(dāng)前技術(shù)的開現(xiàn)有軟件系統(tǒng)如何順該當(dāng)前技術(shù)的開展及需求的變化展及需求的變化, ,采用更易于了解的、順應(yīng)采用更易于了解的、順應(yīng)變化的、可復(fù)用的系統(tǒng)軟件構(gòu)架并提煉出變化的、可復(fù)用的系統(tǒng)軟件構(gòu)架并提煉出可復(fù)用的軟件構(gòu)件可復(fù)用的軟件構(gòu)件? ? 現(xiàn)存大量的遺產(chǎn)軟件系統(tǒng)現(xiàn)存大量的遺

12、產(chǎn)軟件系統(tǒng)(Legacy (Legacy Software)Software)由于技術(shù)的開展由于技術(shù)的開展, ,正逐漸退出運(yùn)正逐漸退出運(yùn)用用, ,如何對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)展發(fā)掘、整理如何對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)展發(fā)掘、整理, ,得到得到有用的軟件構(gòu)件有用的軟件構(gòu)件? ? 已有的軟件構(gòu)件隨著時(shí)間的流逝會(huì)已有的軟件構(gòu)件隨著時(shí)間的流逝會(huì)逐漸變得不可運(yùn)用逐漸變得不可運(yùn)用, ,如何對(duì)它們進(jìn)展維護(hù)如何對(duì)它們進(jìn)展維護(hù), ,以延伸其生命期以延伸其生命期, ,充分利用這些可復(fù)用構(gòu)件充分利用這些可復(fù)用構(gòu)件? ?軟件再工程軟件再工程(Software (Software Reengineering)Reengineering)正是處理

13、上述問題的正是處理上述問題的主要技術(shù)手段。主要技術(shù)手段。 軟件再工程是一類軟件工程活動(dòng)軟件再工程是一類軟件工程活動(dòng)，是一個(gè)工程過程是一個(gè)工程過程, ,它將逆向工程、重構(gòu)它將逆向工程、重構(gòu)和正向工程組合起來和正向工程組合起來, ,將現(xiàn)存系統(tǒng)重新將現(xiàn)存系統(tǒng)重新構(gòu)造為新的方式。再工程的根底是系構(gòu)造為新的方式。再工程的根底是系統(tǒng)了解統(tǒng)了解, ,包括對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)、源代碼、設(shè)包括對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)、源代碼、設(shè)計(jì)、分析、文檔等的全面了解。但在計(jì)、分析、文檔等的全面了解。但在很多情況下很多情況下, ,由于各類文檔的喪失由于各類文檔的喪失, ,只只能對(duì)源代碼進(jìn)展了解能對(duì)源代碼進(jìn)展了解, ,即程序了解。即程序了解。 它可以

14、使我們：它可以使我們： 增進(jìn)對(duì)軟件的了解；增進(jìn)對(duì)軟件的了解； 提高軟件本身的可維護(hù)性、復(fù)用性或提高軟件本身的可維護(hù)性、復(fù)用性或演化性演化性. . 軟件再工程過程模型軟件再工程過程模型代碼重構(gòu)代碼重構(gòu)數(shù)據(jù)重構(gòu)數(shù)據(jù)重構(gòu)正向工程正向工程庫存目錄分析庫存目錄分析文檔重構(gòu)文檔重構(gòu)逆向工程逆向工程逆向工程逆向工程逆向工程逆向工程( (反推工程反推工程reverse engineering)reverse engineering)從現(xiàn)有軟件恢復(fù)設(shè)計(jì)信息從現(xiàn)有軟件恢復(fù)設(shè)計(jì)信息( (有用的維護(hù)信息有用的維護(hù)信息) ) 設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)的恢復(fù)過程恢復(fù)過程非構(gòu)造化、無文檔非構(gòu)造化、無文檔的源代碼或目的代碼的源代碼或目的代

15、碼軟件的全部文檔軟件的全部文檔軟件再工程相關(guān)術(shù)語間關(guān)系軟件再工程相關(guān)術(shù)語間關(guān)系 信信息息庫庫1 1類視圖：類視圖：非過程性描畫、元描畫非過程性描畫、元描畫例：規(guī)格闡明例：規(guī)格闡明再工程再工程3 3類視圖：類視圖：過程性描畫過程性描畫例：源程序例：源程序再工程再工程2 2類視圖：類視圖：偽過程性描畫、構(gòu)造性描畫偽過程性描畫、構(gòu)造性描畫例：例：DFDDFD、PDLPDL A2 A2類視圖：類視圖：分析分析再工程再工程逆向工程逆向工程設(shè)計(jì)恢復(fù)設(shè)計(jì)恢復(fù)再工程再工程逆向工程逆向工程設(shè)計(jì)恢復(fù)設(shè)計(jì)恢復(fù)再工程再工程 A1 A1類視圖：類視圖：分析分析 A3 A3類視圖：類視圖：分析分析分解分解綜合生綜合生成視

16、圖成視圖軟件視圖軟件視圖 Software view Software view有關(guān)軟件的一種表達(dá)方式或報(bào)告；有關(guān)軟件的一種表達(dá)方式或報(bào)告；視圖分類：視圖分類：1 1類視圖：類視圖：2 2類視圖：類視圖：3 3類視圖：類視圖：A A類視圖：伴隨上述各類的分析視圖類視圖：伴隨上述各類的分析視圖； A1 A1類視圖是對(duì)類視圖是對(duì)1 1類視圖的分析信類視圖的分析信息；息； A2 A2類視圖是有關(guān)類視圖是有關(guān)2 2類視圖的類視圖的分析信息；分析信息； A3 A3類視圖是由類視圖是由3 3類視圖得到類視圖得到。軟件視圖例如信息庫信息庫視圖編輯器視圖編輯器DFD視圖編輯器視圖編輯器Petri網(wǎng)網(wǎng)視圖編輯器

17、視圖編輯器ERA圖圖視圖編輯器視圖編輯器跟蹤矩陣跟蹤矩陣X XX XX XReq1 Req2Prog1Prog2Prog3視圖編輯器視圖編輯器程序構(gòu)造圖程序構(gòu)造圖視圖編輯器視圖編輯器流程圖流程圖視圖編輯器視圖編輯器規(guī)格闡明規(guī)格闡明再工程信息庫及其產(chǎn)品軟件文檔軟件文檔分析結(jié)果分析結(jié)果信息庫設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)成果規(guī)格闡明規(guī)格闡明各種圖各種圖度量值度量值分析、分解器分析、分解器源程序或其模板源程序或其模板(進(jìn)入點(diǎn)進(jìn)入點(diǎn))源程序源程序自動(dòng)進(jìn)展再工程的過程軟件軟件的新視圖語法分析器語義分析器視圖合成器信息庫其他產(chǎn)品經(jīng)過再工程經(jīng)過再工程過程可獲得過程可獲得的信息的信息格式格式圖形圖形文檔文檔度量值度量值邏輯邏輯

18、報(bào)告報(bào)告軟件再工程技術(shù)軟件再工程技術(shù)再工程課題再工程課題 相關(guān)技術(shù)相關(guān)技術(shù)重構(gòu)重構(gòu)文檔重寫、加注釋、更新文檔文檔重寫、加注釋、更新文檔復(fù)用工程復(fù)用工程重新劃分模塊重新劃分模塊數(shù)據(jù)再工程數(shù)據(jù)再工程業(yè)務(wù)過程再工程業(yè)務(wù)過程再工程可維護(hù)性分析、業(yè)務(wù)量分析、經(jīng)濟(jì)分析可維護(hù)性分析、業(yè)務(wù)量分析、經(jīng)濟(jì)分析了解軟件了解軟件改良軟件改良軟件獲取、保管及獲取、保管及擴(kuò)展軟件的知識(shí)擴(kuò)展軟件的知識(shí)分解分解逆向工程、恢復(fù)設(shè)計(jì)逆向工程、恢復(fù)設(shè)計(jì)對(duì)象恢復(fù)對(duì)象恢復(fù)程序了解程序了解知識(shí)庫及變換知識(shí)庫及變換閱讀閱讀分析、度量分析、度量逆向工程、恢復(fù)設(shè)計(jì)逆向工程、恢復(fù)設(shè)計(jì)1.1.改良軟件改良軟件1 1軟件重構(gòu)軟件重構(gòu) 對(duì)軟件進(jìn)展改造

19、，使其易于了解或易于維對(duì)軟件進(jìn)展改造，使其易于了解或易于維護(hù)。護(hù)。 重構(gòu)是實(shí)現(xiàn)軟件再工程全面自動(dòng)化的第一重構(gòu)是實(shí)現(xiàn)軟件再工程全面自動(dòng)化的第一步步源程序重構(gòu)的源程序邏輯邏輯格式格式圖形圖形文檔文檔度量度量報(bào)告報(bào)告再構(gòu)器再構(gòu)器可獲得可獲得的信息的信息Restructurer軟件重構(gòu)表示圖1.1.改良軟件改良軟件2 2文檔重寫、加注釋、更新文檔文檔重寫、加注釋、更新文檔信息源：源程序設(shè)計(jì)資料規(guī)格闡明變卦記錄管理人員程序人員文檔：嵌入式注釋設(shè)計(jì)資料規(guī)格闡明測(cè)試數(shù)據(jù)層次圖檢查：再測(cè)試插入注釋生成圖形生成報(bào)告文檔重寫表示圖1.1.改良軟件改良軟件(3)(3)復(fù)用工程：目的是修正軟件，使其更易于復(fù)用工程：目

20、的是修正軟件，使其更易于復(fù)用復(fù)用再闡明再闡明再生成再生成分類分類證明證明附加查找描畫信息附加查找描畫信息查找利用再工程實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用的過程運(yùn)用問題運(yùn)用問題部件部件可復(fù)用部件可復(fù)用部件可復(fù)用庫可復(fù)用庫:可復(fù)用源程序可復(fù)用源程序復(fù)用復(fù)用再工程器析取析取2.2.了解軟件了解軟件1 1閱讀閱讀2 2分析與度量分析與度量 了解程序特性了解程序特性( (如復(fù)雜性如復(fù)雜性) )的重要方法的重要方法. . 與再工程相關(guān)的技術(shù)與再工程相關(guān)的技術(shù): :程序分片程序分片 控制流復(fù)雜性控制流復(fù)雜性度量度量 耦合性度量耦合性度量3 3逆向工程與設(shè)計(jì)恢復(fù)逆向工程與設(shè)計(jì)恢復(fù)逆向工程恢復(fù)信息的級(jí)別逆向工程恢復(fù)信息的級(jí)別: :(1)(1)實(shí)現(xiàn)級(jí)實(shí)現(xiàn)級(jí): :程序的籠統(tǒng)語法程序的籠統(tǒng)語法 樹、符號(hào)表等樹、符號(hào)表等信息信息(2)(2)構(gòu)造級(jí)構(gòu)造級(jí)