軟件工程課后答案

1、軟件工程作業(yè)及答案1- 1 什么是軟件危機(jī) ?它有哪些典型表現(xiàn) ?為什么會(huì)出現(xiàn)軟件危機(jī) ?答 : 軟件危機(jī)是指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題。概括地說，軟件危機(jī)包含下述兩方面的 問題：如何開發(fā)軟件，以滿足對(duì)軟件日益增長(zhǎng)的需求；如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。軟件危機(jī)典型表現(xiàn)：對(duì)軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確。用戶對(duì)“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā) 生。軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住。軟件常常是不可維護(hù)的。軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成 本中所占的比例逐年上升。軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅速普及深入的趨勢(shì)。產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因：

2、一方面與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)，另一方面也和軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)。軟件不同于 硬件，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的邏輯部件而不是物理部件。管理和控制軟件開發(fā)過程相當(dāng)困難。軟件是規(guī)模龐大，而且程序 復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。目前相當(dāng)多的軟件專業(yè)人員對(duì)軟件開發(fā)和維護(hù)還有不省糊涂觀念，在實(shí)踐 過程中或多或少地采用了錯(cuò)誤的方法和技術(shù)，這是使軟件問題發(fā)展成軟件危機(jī)的主要原因。1- 2 假設(shè)你是一家軟件公司的總工程師，當(dāng)你把圖 1.1 給手下的軟件工程師們觀看，告訴他們及早發(fā)現(xiàn)并改正錯(cuò)誤的重 要性時(shí)，有人不同意你的觀點(diǎn)，認(rèn)為要求在錯(cuò)誤進(jìn)入軟件之前就清除它們是不現(xiàn)實(shí)的，并舉例說： “如果一個(gè)故障是編

3、碼 錯(cuò)誤造成的，那么，一個(gè)人怎么能在設(shè)計(jì)階段清除它呢?”你怎么反駁他 ?1-3 什么是軟件工程 ?它有哪些本質(zhì)特性 ?怎樣用軟件工程消除軟件危機(jī) ?答 : 軟件工程是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的一門工程學(xué)科。采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護(hù)軟 件，把經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來，以經(jīng)濟(jì)地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件 并有效地維護(hù)它。軟件工程本質(zhì)特性： 1、軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造； 2、軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性； 3、軟件經(jīng)常變 化； 4、開發(fā)軟件的效率非常重要； 5、和諧地合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵； 6、軟件必須有效地支持它的用戶； 7、在軟件

4、工 程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品。消除軟件危機(jī)的途徑：為了消除軟件危機(jī)，首先應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)軟件有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。必須充分認(rèn)識(shí)到軟件開發(fā)不 是某種個(gè)體勞動(dòng)的神秘技巧，而應(yīng)該是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項(xiàng)目。應(yīng)該推廣 使用在實(shí)踐中總結(jié)出來的開發(fā)軟件的成功的技術(shù)和方法，并且研究探索更好更有效的技術(shù)和方法，盡快消除在計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)早期發(fā)展階段形成的一些錯(cuò)誤概念和做法。 應(yīng)該開發(fā)和使用更好的軟件工具。 為了解決軟件危機(jī)， 既要有技術(shù)措施 （方 法和工具），又要有必要的組織管理措施。1-6 什么是軟件過程 ?它與軟件工程方法學(xué)有何關(guān)系 ?答 :

5、 軟件過程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。軟件工 程方法學(xué)包含軟件過程。1-7 什么是軟件生命周期模型 ?試比較瀑布模型、快速原型模型、增量模型和螺旋模型的優(yōu)缺點(diǎn)，說明每種模型的適用 范圍。答 : 生命周期模型簡(jiǎn)潔地描述軟件過程，規(guī)定了把生命周期劃分成哪些階段及各個(gè)階段執(zhí)行順序。瀑布模型歷史悠久、廣為人知，它的優(yōu)勢(shì)在于它是規(guī)范的、文檔驅(qū)動(dòng)的方法；這種模型的問題是，最終開發(fā)出的軟 件產(chǎn)品可能并不是用戶真正需要的?？焖僭湍Ｐ驼菫榱丝朔俨寄Ｐ偷娜秉c(diǎn)而提出來的。它通過快速構(gòu)建起一個(gè)可在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的原型系統(tǒng)，讓 用戶試用原型并收集用戶反饋意見的辦

6、法，獲取用戶的真實(shí)需求。增量模型具有可在軟件開發(fā)的早期階段使投資獲得明顯回報(bào)和較易維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，但是，要求軟件具有開放的結(jié)構(gòu)是 使用這種模型時(shí)固有的困難。風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)的螺旋模型適用于內(nèi)部開發(fā)的大型軟件項(xiàng)目，但是，只有在開發(fā)人員具有風(fēng)險(xiǎn)分析和排除風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)驗(yàn)及專 門知識(shí)時(shí)，使用這種模型才會(huì)獲得成功?？焖僭湍Ｐ停哼m合小型軟件； 螺旋模型：適合內(nèi)部開發(fā)的大規(guī)模軟件項(xiàng)目。2- 1 在軟件開發(fā)的早期階段為什么要進(jìn)行可行性研究 ?應(yīng)該從哪些方面研究目標(biāo)系統(tǒng)的可行性 ?答 : 可行性研究的目的，就是用最小的代價(jià)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定問題是否能夠解決。至少應(yīng)該從下述三方面研究每 種解法的可行性： （1）技術(shù)可行性；

7、（ 2）經(jīng)濟(jì)可行性；（3）操作可行性。2- 5 北京某高校可用的電話號(hào)碼有以下幾類：校內(nèi)電話號(hào)碼由 4 位數(shù)字組成，第 1 位數(shù)字不是 0；校外電話又分為本市 電話和外地電話兩類，撥校外電話需先撥 0，若是本市電話則再接著撥 8位數(shù)字（第 1位不是 0） ，若是外地電話則撥 3 位區(qū)碼再撥 8位電話號(hào)碼 （第 1位不是 0）。請(qǐng)用 2.5.2 小節(jié)講述的定義數(shù)據(jù)的方法，定義上述的電話號(hào)碼。答：電話號(hào)碼=校內(nèi)電話I本市電話|外地電話非零數(shù)字字符 =1|2|3|4|5|6|7|8|9校內(nèi)電話=非零數(shù)字字符 +3數(shù)字3本市電話=0+非零數(shù)字字符 +7數(shù)字7 外地電話=0+區(qū)碼+非零數(shù)字字符 +7數(shù)字

8、73- 1 為什么要進(jìn)行需求分析 ?通常對(duì)軟件系統(tǒng)有哪些需求 ?答 ： 為了開發(fā)出真正滿足用戶需求的軟件產(chǎn)品，首先必須知道用戶的需求。對(duì)軟件需求的深入理解是軟件開發(fā)工作 獲得成功的前提條件，不論我們把設(shè)計(jì)和編碼工作做得如何出色，不能真正滿足用戶需求的程序只會(huì)令用戶失望，給開 發(fā)者帶來煩惱。確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求： 1、功能需求； 2、性能需求； 3、可靠性和可用性需求； 4、出錯(cuò)處理需求； 5、接口需求； 6、約束； 7、逆向需求； 8、將來可以提出的要求，分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求。3- 2 怎樣與用戶有效地溝通以獲取用戶的真實(shí)需求 ?答： 與用戶溝通獲取需求的方法：訪談；面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精；簡(jiǎn)易

9、的應(yīng)用規(guī)格說明技術(shù)；快速建立軟件原型3-3 銀行計(jì)算機(jī)儲(chǔ)蓄系統(tǒng)的工作過程大致如下：儲(chǔ)戶填寫的存款單或取款單由業(yè)務(wù)員鍵入系統(tǒng)，如果是存款則系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址（或電話號(hào)碼）、身份證號(hào)碼、存款類型、存款日期、到期日期、利率及密碼（可選）等信息，并印岀存單給儲(chǔ)戶；如果是取款而且存款時(shí)留有密碼，則系統(tǒng)首先核對(duì)儲(chǔ)戶密碼，若密碼正確或存款時(shí)未留密碼，則系統(tǒng)計(jì)算利 息并印岀利息清單給儲(chǔ)戶。請(qǐng)用數(shù)據(jù)流圖描繪本系統(tǒng)的功能，并用實(shí)體-聯(lián)系圖描繪系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對(duì)象。 答：數(shù)據(jù)流圖：儲(chǔ)戶存折、存款單款存折（無密碼）、取款單實(shí)體-聯(lián)系圖:儲(chǔ)蓄所在什么情況,下應(yīng)該使用形式化說明技px"使用形式化說明技術(shù)時(shí)應(yīng)遵

10、守名些稱則、 型軟件系統(tǒng)類過寸程中應(yīng)該使用形式化說明技對(duì)取 款42' II I I 7 ”/ j* I /_,- y ''/ T 7 1 1 j / T答：在開發(fā)大型軟件系統(tǒng)類過程中應(yīng)該帳目地址現(xiàn)金庫(kù)應(yīng)該形處理但不要過分形式化。（3）應(yīng)該估算成本。開發(fā)方法。一 應(yīng)該建立詳盡的文檔。（7）不應(yīng)該形式化款明技對(duì) 應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則：（1應(yīng)該選用適當(dāng)密i亠'丄IX（4）應(yīng)該有形式化方法顧問隨時(shí)提供咨詢 放棄質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（8 5-4美國(guó)某大學(xué)共有 的教師工資將保持不變，年工資少于$ 贍養(yǎng)的人（包括教師本人）每年補(bǔ)助卩100，此外，教師有一年工齡每年冉多補(bǔ)助$ 多于$ 2

11、6 000。/取款日教師的工資檔案儲(chǔ)存在行政辦公室的磁帶上，檔案中有目前的年工資、贍養(yǎng)的人數(shù)、雇用日期等信息。需要寫一個(gè)程序 計(jì)算姓卩（1）L畫出此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流'圖；（2）寫出需求說明;廠（3）設(shè)計(jì)上述的工資調(diào)整程序I （要求用HlPo圖描繪設(shè)計(jì)結(jié)果），設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)分別采用下述兩種算法，并比較這兩種算法的脊方法應(yīng)該放：9）應(yīng)該測(cè)試、測(cè)試再測(cè)試。 勺剛簽訂一項(xiàng)協(xié)議。按照協(xié)議I、棄傳統(tǒng)的應(yīng)該建立詳盡的文檔。狗應(yīng)該重用。議，日所有年工資超過$26 000（含$ 26 000）方法。一 （6）E應(yīng)該盲目依賴形式化方法。 200名教師，校方與教師工會(huì)26 000的教師將增力加工資，所增加的工資數(shù)按下

12、述方法計(jì)算：給每個(gè)由此教師所50,但是，增加后的年工資總額不能取款日優(yōu)缺點(diǎn)：尋名教師的原儲(chǔ)戶資和調(diào)整后的新工資。要求:（a）搜索住工資對(duì)照表；（b）把工資檔案數(shù)據(jù)按工資從最低到最高的次序排序，當(dāng)工資數(shù)額超過$ 超過限額，儲(chǔ)存新工資，印岀結(jié)果。答：于$ 26 000的人，計(jì)算新工資，校核是否超過$26 000 ,儲(chǔ)存新工資，印出新舊26 OOO時(shí)即停止排序，計(jì)算新工資，校核是否（1）數(shù)據(jù)流圖:贍養(yǎng)人口讀贍養(yǎng)人數(shù)雇傭日期（2）需求說明1.日期人婁S工資2S1計(jì)算應(yīng)漲計(jì)算新工資新工資工齡寸于年工資未超過$2600的教師漲工資:每贍養(yǎng)1人補(bǔ)助$100,每有一年0,漲工資上限為$ 2600;2 數(shù)據(jù)描述

13、：數(shù)據(jù)庫(kù)描述：工資表、VF工資S23 .功能需求：對(duì)于年工資未超過$2600的教師漲工資：每贍養(yǎng)1人補(bǔ)助$100,每有年工齡補(bǔ)助$50,漲工資上限為$ 2600;A=B+1IF A>10THEN X=A ELSE Y=Z END IFIF Y<5THEN PRINT X,YELSE IF Y=2THEN GoTo LooPELSE C=3 END IFEND IFG=H+REND DOIF F>0THEN PRINT CELSE PRINT KENDIFSTOP答:對(duì)應(yīng)的流圖： 環(huán)形復(fù)雜度：V (G) =E二 存在的邏輯問題：'6-9把統(tǒng)計(jì)空格程1=17-13+2=6

14、612138910答：程序流程圖：符開始分析字符處理空格 H統(tǒng)計(jì) 序體 5112,4彳Z>0時(shí)易形成死循環(huán).2Ckson圖(下圖)改畫為等價(jià)的印總數(shù)牛Y<5 包含條件Y=21S4盒圖(N-S圖)10個(gè)錯(cuò)7-8對(duì)一個(gè)包含10000條機(jī)器指令的程序進(jìn)行一個(gè)件試后，總共改正了 25要求：(1)根據(jù)上述數(shù)據(jù)確定 MTTF與測(cè)試時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系，畫出 做了什么假設(shè)？(2)為做到 MTTF=10在程序中？答:(1) 所做假設(shè):1)2)反比.3)(2) 由 ShOOma公MTTF=T/(K*(其中，T=104,得：MTTF=IT/(*(E T-EC(T卩取下一個(gè)字符10=1MTTF=IT/(K

15、*(E T-EC(T2換行輸出空格 15=10000(K*(EIT坯行,出空 格 L(1) 解得程序中固有的錯(cuò)誤總數(shù)E=45,此外K=1003°(2) 設(shè)MTTF=100有I 結(jié)束100=10000/( 100/3)*(45-x)解得x=420所以，當(dāng)集成測(cè)試結(jié)束時(shí)，改正了42個(gè)錯(cuò)誤，還剩3個(gè)錯(cuò)誤。7-9如對(duì)一個(gè)長(zhǎng)度為100000條指令的程序進(jìn)行集成測(cè)試期間記錄下下面的數(shù)據(jù)： :集成測(cè)試開始，沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。:總共改正100個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí) MTTF=0.4h:總共改正 300個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí)， MTTF=2h根據(jù)上列數(shù)據(jù)完成下列各題： (1)估計(jì)程序中的錯(cuò)誤總數(shù)；文件不是文件尾？讀一個(gè)字符串

16、個(gè)錯(cuò)誤(第二個(gè)集成測(cè)試 正了 15個(gè)錯(cuò)換,彳行時(shí)輸MTtF=字di>串兩個(gè)，MTTF=15h琳 N '/ITDh必須進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間的集成測(cè)電/當(dāng)集成測(cè)試結(jié)束時(shí)總共改正讀一個(gè)字符弓測(cè)試時(shí)間T的關(guān)系曲線。在畫這條曲線時(shí) 了多少個(gè)錯(cuò)統(tǒng)計(jì)空格數(shù)并錯(cuò)誤潛伏單位長(zhǎng)度里的錯(cuò)誤數(shù)近似為常數(shù) ； 失效率正比換軟件中剩符串錯(cuò)誤數(shù)，而平均無''改正了發(fā)現(xiàn)的每一個(gè)錯(cuò)誤式：E T-Ee(T)統(tǒng)計(jì)空格數(shù)并輸ITTF=10,n=15,MTTF=15 ,n 2=)5。日日日12 1月月月7 8 9). ab C取下一個(gè)字符串故障時(shí)間與剩余的錯(cuò)誤數(shù)成總數(shù) 為使MTTF達(dá)到IOh,必須測(cè)試和調(diào)試這個(gè)程

17、序多長(zhǎng)時(shí)間 ？(3)畫出MTTF和測(cè)試時(shí)間T之間的函數(shù)關(guān)系線。答：由ShOOma公式：MTTF=TI/(K*(E T-EC(T)其中, I T=1O5,MTTF1=O.4,T 1=16O,n1=1OO,MTTF2=2,T2=32O,n2=3OO。得： MTTF1=I T/(K*(E T-EC(T1)O.4=1OOOOO/(K*(E T-1OO)MTTF2=I T/(K*(E T-EC(T2)2=1OOOOO/(K*(E T-3OO)(1)解得程序中固有的錯(cuò)誤總數(shù)E=350,此外K=IOOQ設(shè)MTTF=10有1O=1OOOOO/(1OOO*(35O-x)解得=340o由可靠性積累曲線Ec(t)=

18、E T(1-exp (-Kit)得： 1OO=35O*(1-exp ( -16OK1)300=350*(1-exp ( -320K1) )解得： K=0.01o 代入 340=350*(1-exp(-K1t) )= 350*(1-exp(-0.01t ),得： t=(ln(35)/0.01=356h因此求得為使MTTF=10,測(cè)試和調(diào)試該程序需要花費(fèi) 365ho5、8-1 軟件的可維護(hù)性與哪些因素有關(guān) ?在軟件開發(fā)過程中應(yīng)該采取哪些措施才能提高軟件產(chǎn)品的可維護(hù)性 ? 答： 1 、決定軟件可維護(hù)性的因素主要有下述 5個(gè)： 1 、可理解性； 2、可測(cè)試性； 3、可修改性； 4、可移植性；可重用性。在需求分析階段的復(fù)審過程中,應(yīng)該對(duì)將來要改進(jìn)