軟件工程學(xué)第一次作業(yè)答案

1、一、簡答題1、需求分析的任務(wù) 答：需求分析的任務(wù)主要包括以下幾項(xiàng)： 確定目標(biāo)系統(tǒng)的綜合要求，其中包括 （目標(biāo)系統(tǒng)的功能、性能、運(yùn)行的環(huán)境及擴(kuò)展性要求）；  分析目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求，其中包括（系統(tǒng)平臺(tái)需要哪些數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)間有什么關(guān)系？數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？對(duì)數(shù)據(jù)的處理邏輯關(guān)系等）；導(dǎo)出目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型；修正系統(tǒng)流程圖；修正系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃、開發(fā)原型系統(tǒng)2、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，具體表現(xiàn)在哪些方面？答：1、無法開發(fā)復(fù)雜程度高的軟件   2、成本和進(jìn)度估計(jì)不準(zhǔn)   &

2、#160;3、無統(tǒng)一科學(xué)的規(guī)范，軟件不可維護(hù)  4、無質(zhì)量保證，可靠性差   5、軟件常不能滿足用戶的需求   6、無適當(dāng)?shù)奈臋n資料 7、軟件生產(chǎn)率太低  二、選擇題 1、從下列關(guān)于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的敘述中選出5條正確的敘述。 程序設(shè)計(jì)比較方便，但比較難以維護(hù)。 便于由多個(gè)人分工編制大型程序。 軟件的功能便于擴(kuò)充。 程序易于理解，也便于排錯(cuò)。 在主存儲(chǔ)器能夠容納得下的前提下，應(yīng)使模塊盡可能大，以便減少模塊的個(gè)數(shù)。 模塊之間的接口叫做數(shù)據(jù)文件。 只要模塊之間的接口關(guān)系不變，各模塊內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的修改將

3、不會(huì)影響別的模塊。 模塊間的單向調(diào)用關(guān)系叫做模塊的層次結(jié)構(gòu)。 模塊越小，模塊化的優(yōu)點(diǎn)越明顯。一般來說，模塊的大小都在10行以下。答：正確的敘述有、。     如果程序結(jié)構(gòu)的模塊化滿足評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)（高內(nèi)聚、低耦合），這樣的結(jié)構(gòu)是容易維護(hù)的，程序的功能也容易測試，容易理解、容易修改、容易維護(hù)的，程序的功能也容易擴(kuò)充。特別適合于大型程序編制時(shí)，多人分工全中作，協(xié)同完成任務(wù)的情形。因?yàn)槭遣捎米皂斚蛳?、逐層分解來劃分解模塊結(jié)構(gòu)的，所以模塊之間的調(diào)用關(guān)系是分層次的模塊結(jié)構(gòu)，就叫做模塊的層次結(jié)構(gòu)。模塊之間的信息傳遞叫做模塊的接口，模塊之間傳遞信息可以通過參數(shù)表、全局變量

4、或全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)文件、專門模塊太大，控制路徑數(shù)目多、涉及的范圍廣、變量的數(shù)目多、總體復(fù)雜性高，可理解性、可修改性、可靠性就會(huì)變差。模塊太小，模塊個(gè)數(shù)增多，調(diào)用的系統(tǒng)開銷就會(huì)增大。所以要有一個(gè)權(quán)衡2、供選擇的答案中選出正確的答案填入下列敘述中的（ ）內(nèi)。模塊內(nèi)聚性用于衡量模塊內(nèi)部各成分之間彼此結(jié)合的緊密程度。（1）一組語句在程序中多處出現(xiàn)，為了節(jié)省內(nèi)存空間把這些語句放在一個(gè)模塊中，該模塊的內(nèi)聚性是（A）的。（2）將幾個(gè)邏輯上相似的成分放在同一個(gè)模塊中，通過模塊入口處的一個(gè)判斷決定執(zhí)行哪一個(gè)功能，該模塊的內(nèi)聚性是（B）的。（3）模塊中所有成分引用共同的數(shù)據(jù)，該模塊的內(nèi)聚性是（C）。（4）模塊內(nèi)

5、的某成分的輸出是另一些成分的輸入，該模塊的內(nèi)聚性是（D）的。（5）模塊中所有成分結(jié)合起來完成一項(xiàng)任務(wù)，該模塊的內(nèi)聚性是（E）的。它具有簡明的外部界面，由它構(gòu)成的軟件易于理解、測試和維護(hù)。供選擇的答案：AE： 功能內(nèi)聚 信息內(nèi)聚 通信內(nèi)聚 過程內(nèi)聚 偶然內(nèi)聚 時(shí)間內(nèi)聚 邏輯內(nèi)聚答：A.偶然內(nèi)聚; B.邏輯內(nèi)聚;C.通信內(nèi)聚; D.過程內(nèi)聚;E.功能內(nèi)聚;3、從下列敘述中選出5條符合程序設(shè)計(jì)風(fēng)格指導(dǎo)原則的敘述。 嵌套的重?cái)?shù)應(yīng)加以限制。 盡量多使用臨時(shí)變量。 不濫用語言特色。 不用可以省略的括號(hào)。 使用有意義的變量名。 應(yīng)盡可能把程序編得短些。 把常見的局部優(yōu)化工作留給編譯程序去

6、做。 注解越少越好。 程序的格式應(yīng)有助于讀者理解程序。 應(yīng)盡可能多用GOTO語句。答：、是正確的。     條件語句和循環(huán)語句嵌套得過多會(huì)增加程序的復(fù)雜性，從而增加程序的出錯(cuò)率。   雖然國際上以至國內(nèi)已經(jīng)發(fā)表了編程語言的標(biāo)準(zhǔn)，但各個(gè)計(jì)算機(jī)廠商在推出自己的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的同時(shí)，也推出了針對(duì)自己機(jī)器特色的程序設(shè)計(jì)語言的非標(biāo)準(zhǔn)版本，如果利用這些語 言的非標(biāo)準(zhǔn)特性編寫程序，就會(huì)給將來程序的移植帶來困難。為了提高程序的可移植性，應(yīng)當(dāng)只使用語言的標(biāo)準(zhǔn)版本，不要濫用語言的非標(biāo)準(zhǔn)特色。   &

7、#160;給在程序中使用的變量賦予與實(shí)際含義相符的名字，可以提高程序的可讀性，從而提高程序的可維護(hù)性。    程序優(yōu)化的工作最好交給編譯程序來做，程序員應(yīng)把主要注意力放在提高程序的可讀性、清晰性、簡潔性、正確性、一致性等方面，從而保證軟件的可靠性和可維護(hù)性。   程序的可讀性是至關(guān)重要的，所以程序的格式應(yīng)有助于讀者理解程序 4、由Rumbaugh等人提出的一種面向?qū)ο蠓椒ń凶鰧?duì)象模型化技術(shù)（OMT），即三視點(diǎn)技術(shù)，它要求把分析時(shí)收集的信息建立在下述3個(gè)模型中：第一個(gè)模型是（A）- 它的作用是描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，包括

8、構(gòu)成系統(tǒng)的對(duì)象和類、它們的屬性和操作，以及它們這間的聯(lián)系。第二個(gè)模型是（B）- 它描述系統(tǒng)的控制邏輯，主要涉及系統(tǒng)中各個(gè)對(duì)象和類的時(shí)序及變化狀況。（B）包括兩種圖，即（C）和（D）。（C）描述每一類對(duì)象的行為，（D）描述發(fā)生于系統(tǒng)執(zhí)行過程中的某一特定場景。第三個(gè)模型是（E）- 它著重于描述系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)的傳送與處理，它由多個(gè)數(shù)據(jù)流組成。供你選擇的答案如下：A，B，E： 數(shù)據(jù)模型 功能模型 行為模型 信息模型 原型 動(dòng)態(tài)模型 對(duì)象模型 邏輯模型 控制模型 仿真模型C，D： 對(duì)象圖 概念模型圖 狀態(tài)遷移圖 數(shù)據(jù)流程圖 時(shí)序圖 事件追蹤圖 控制流程圖 邏輯模擬圖 仿真圖 行為圖答： A，B

9、.，C.，D.，E.。    在OMT中，把分析時(shí)收集的信息建立在3個(gè)模型中。第一個(gè)模型是對(duì)象模型，它的作用是描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)成系統(tǒng)的對(duì)象和類、它們的屬性和操作，以及它們之間的聯(lián)系。第二個(gè)模型是動(dòng)態(tài)模型，它描述系統(tǒng)的控制邏輯，主要涉及系統(tǒng)中各個(gè)對(duì)象和類的時(shí)序及變化狀況。動(dòng)態(tài)模型包括兩種圖，即狀態(tài)遷移圖和事件追蹤圖。狀態(tài)遷移圖描述每一類對(duì)象的行為，事件追蹤圖描述發(fā)生于系統(tǒng)執(zhí)行過程中的某一特定場景。第三個(gè)模型是功能模型，它著重于描述系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳送與處理，它由多個(gè)數(shù)據(jù)流圖組成。5、從下列敘述中選出5條與提高軟件的可移植性有關(guān)的敘述。 把程序中與計(jì)

10、算機(jī)硬件特性有關(guān)的部分集成在一起。 選擇時(shí)間效率和空間效率高的算法。 使用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法。 盡量用高級(jí)語言編寫程序中對(duì)效率要求不高的部分。 盡可能減少注釋。 采用表格控制方式。 文檔資料詳盡、正確。 在有虛擬存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上開發(fā)軟件。 減少程序中對(duì)文件的讀寫次數(shù)。 充分利用宿主計(jì)算機(jī)的硬件特性。答：正確的敘述有、。    為了提高軟件的可移植性，應(yīng)當(dāng)盡可能用高級(jí)語言編寫源程序代碼。對(duì)于與硬件或操作系統(tǒng)有關(guān)的部分，或?qū)π室蠛芨叩牟糠郑?#160;應(yīng)當(dāng)為它們建立專門的模塊，將用匯編語言寫的程序封裝在這些模塊中，與程序中其他部分以事先約定的標(biāo)準(zhǔn)方

11、式接口。這樣，一旦硬件環(huán)境或操作系統(tǒng)環(huán)境發(fā)生變化，只需修改這個(gè)別模塊即可。  采用表格控制方式，將所有的外部設(shè)備接口或與其他系統(tǒng)的接口，包括信息傳補(bǔ)遞、驅(qū)動(dòng)程序入口等都用表格控制，即使將來硬件、相關(guān)軟件發(fā)生的變化，只需修改表格中的登記項(xiàng)，原來的程序一律可以不改。 為了將來修改方便，不致于引入新的錯(cuò)誤，相關(guān)文檔一定要齊全、正確，程序必須有必要的注釋，并使用如結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法這樣的良好程序設(shè)計(jì)方法來編寫程序。至于算法選擇，與效率有關(guān)，與可移植性無關(guān)。其他敘述，如、，都不利于可移植性。三、論述題1. 論述瀑布模型軟件開發(fā)方法的基本過程。答：  &#

12、160; 瀑布模型軟件開發(fā)方法將軟件開發(fā)分成四個(gè)時(shí)期八個(gè)階段：   分析時(shí)期：    1)問題定義-問題性質(zhì)、工程目標(biāo)及規(guī)模    2)可行性研究-技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、社會(huì)上是否有可行解？   3)需求分析- 確定目標(biāo)系統(tǒng)必須具備的功能？    設(shè)計(jì)時(shí)期：    4)總體設(shè)計(jì)- 1）.幾種求解方案；2）.設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)   

13、;5)祥細(xì)設(shè)計(jì)- 設(shè)計(jì)出程序的祥細(xì)規(guī)格說明編碼與測試時(shí)期：    6)編碼與單元測試- 程序編碼實(shí)現(xiàn)與模塊測試   7)綜合測試- 集成測試和驗(yàn)收測試運(yùn)行與維護(hù)時(shí)期：    8)維護(hù) -改正性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)、完善性維護(hù)、預(yù)防性維護(hù) 特點(diǎn)：下導(dǎo)式開發(fā)、追溯式確認(rèn)、適合能事先確切定義需求的軟件開發(fā)2. 為什么軟件需要維護(hù)？維護(hù)有哪幾種類型？簡述它們的維護(hù)過程。答：在軟件開發(fā)成這交付用戶使用后，為了保證軟件在一個(gè)相當(dāng)長的是時(shí)期有夠正常運(yùn)行，

14、不需要對(duì)軟件進(jìn)行維護(hù)。 軟件維護(hù)的為類型有4種：改正性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)、完善性維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)。其中，改正性維護(hù)是要改正正在特定的使用條件下暴露出來的一些潛在程序錯(cuò)誤或設(shè)計(jì)缺陷；適應(yīng)性維護(hù)是要在軟件使用過程中數(shù)據(jù)環(huán)境發(fā)生變化或處理環(huán)境發(fā)生變化時(shí)修改軟件以適應(yīng)這種變化；完善性維護(hù)是用戶和數(shù)據(jù)處理人員使用軟件過程中提出改進(jìn)現(xiàn)有功能、增加新的功能，以及改善總體性能的要求后，修改軟件以把這些要求納入到軟件之中。 由這些原因引起折維護(hù)活動(dòng)可以歸為以下幾類：預(yù)防性維護(hù)是為了提高軟件的可維護(hù)性、可靠性等，事先采用先進(jìn)的軟件工程方法對(duì)面要維護(hù)的軟件或軟件中的某一部分（重新）進(jìn)行設(shè)計(jì)、編制和

15、測試，為以后進(jìn)一步改進(jìn)軟件打下良好的基礎(chǔ)。 軟件維護(hù)的過程如圖7.19所示。第一步是先確認(rèn)維護(hù)要求。這需要維護(hù)人員與用戶反復(fù)協(xié)商，弄清錯(cuò)誤概況及對(duì)業(yè)務(wù)的影響大小，以及用戶希望做什么樣的修改，并把這些情況存入故障數(shù)據(jù)庫。然后，由維護(hù)組織管理員確認(rèn)維護(hù)類型。 對(duì)于改正維護(hù)申請(qǐng)，從評(píng)價(jià)錯(cuò)誤的嚴(yán)重性開始工作。如果存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤，則必須安排人員，在系統(tǒng)監(jiān)督員的指導(dǎo)下，進(jìn)行問題 分析，尋找錯(cuò)誤發(fā)生的原因，進(jìn)行“救火”性的緊急維護(hù)；對(duì)于不嚴(yán)重的錯(cuò)誤，可根據(jù)任務(wù)、 機(jī)時(shí)情況，視輕重緩急，進(jìn)行排隊(duì)，統(tǒng)一安排時(shí)間。對(duì)于適應(yīng)性維護(hù)和完善性維護(hù)申請(qǐng)，需要先確定每項(xiàng)申請(qǐng)的優(yōu)先次序

16、。若某項(xiàng)早請(qǐng)的優(yōu)先級(jí)非常高，就可立即開始維工作，否則，維護(hù)申請(qǐng)和其他的開發(fā)工作一樣，進(jìn)行排隊(duì)，統(tǒng)一安排時(shí)間。并不能所有的完善性維護(hù)申請(qǐng)都必須承擔(dān)，因?yàn)檫M(jìn)行完善性維護(hù)等于是做二次開發(fā)，工作量大，所以需要根據(jù)商業(yè)需要、可利用資源的情況、目前和將來軟件的發(fā)展向以及其他考慮，決定是否承擔(dān)。 盡管維護(hù)申請(qǐng)的類型不同，但都要進(jìn)行同樣的技術(shù)工作。這此工作有修改軟件的需求說明，修改軟件設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)評(píng)審、對(duì)源程做必要的修改、單元測試、集成測試（回歸測試）、確認(rèn)測試、軟件配置評(píng)審等。在每次軟件維護(hù)任務(wù)完成后，最好進(jìn)行一次情況評(píng)審，對(duì)以下問題做一總結(jié)： （1）在目前情況下，設(shè)計(jì)、編碼、測試中的哪一

17、方面可以改進(jìn)？ （2）哪些維護(hù)資源應(yīng)該有但沒有？ （3）工作中主要的或次要的障礙是什么？ （4）從維護(hù)申請(qǐng)的類型來看是否應(yīng)當(dāng)有預(yù)防性維護(hù)？ 情況評(píng)審對(duì)將來的維護(hù)工作如何進(jìn)行會(huì)產(chǎn)生重要的影響，并可為軟件機(jī)構(gòu)的效管理提供重要的反饋信息。3. 軟件復(fù)雜性有哪幾類？軟件復(fù)雜性度量模型應(yīng)遵循哪些則？答：K.Magel從6個(gè)方面描述軟件的復(fù)雜性： （1）理解程序的難度。 （2）改錯(cuò)及維護(hù)程序的難度。 （3）向他人解釋程序的難度。 （4）按指定方法修改程序的難度。 （5）根據(jù)設(shè)計(jì)文檔編寫程序的工作量。 （6）

18、執(zhí)行程序時(shí)需要資源的程度。 軟件復(fù)雜性度量模型應(yīng)遵循的基本原則： （1）軟件復(fù)雜性與程序大小的關(guān)系不是線性的。 （2）控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜的程序較復(fù)雜。 （3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的程序較復(fù)雜。 （4）轉(zhuǎn)向語句使用不當(dāng)?shù)某绦蜉^復(fù)雜。 （5）循環(huán)結(jié)構(gòu)比選擇結(jié)構(gòu)復(fù)雜，選擇結(jié)構(gòu)又比順序結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 （6）語句、數(shù)據(jù)、子程序和模塊在程序中的次序?qū)浖?fù)雜性都有影響。 （7）全程變量、非局部變量較多時(shí)程序較復(fù)雜。 （8）參數(shù)按地址傳遞比按值傳遞更復(fù)雜。 （9）函數(shù)副作用比顯式參數(shù)傳遞更難以琢磨。 （10）具有不同

19、作用的變量共用一個(gè)名字時(shí)較難理解。 （11）模塊間或過程聯(lián)系密切的程序較復(fù)雜。 （12）嵌套深度越深程序越復(fù)雜。 最典型的兩種程序復(fù)雜性度量的方法中，McCabe環(huán)路復(fù)雜性度量就是針對(duì)基本原則（2）制定的度量模型。Halstead軟件科學(xué)則是針對(duì)程序中操作符和操作數(shù)的出現(xiàn)頻度而制定的度量模型。4. 簡述面向?qū)ο驩MT方法的分析模型，描述面向?qū)ο蠓治龅拇篌w過程。答： OMT是一種軟件工程方法學(xué)，支持整個(gè)軟件生存周期。它覆蓋了問題構(gòu)成、分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)等階段。統(tǒng)分析階段涉及對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域的理解及問題域建模。分析階段的輸入是問題陳述說明要解決的問題并提供了對(duì)假想系

20、統(tǒng)的概念總覽同用戶不斷對(duì)話以及對(duì)客觀世界背景知識(shí)的了解作為分析的附加輸入分析的結(jié)果是一個(gè)形式化模型該模型概括了系統(tǒng)的3個(gè)本質(zhì)因素:對(duì)象及對(duì)象之間的關(guān)系、動(dòng)態(tài)的控制流以及帶有約束的功能數(shù)據(jù)變換。系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段確定整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可由多個(gè)子系統(tǒng)組成，把對(duì)象組織成聚集并發(fā)任務(wù)而反映并發(fā)性對(duì)動(dòng)態(tài)模型中處理的相互通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及實(shí)現(xiàn)要制定全面的策略。在權(quán)衡設(shè)計(jì)方案時(shí)要建立優(yōu)先順序。對(duì)象設(shè)計(jì)階段要精心考慮和細(xì)化分析模型然后優(yōu)化地生成一個(gè)實(shí)際設(shè)計(jì)。對(duì)象設(shè)計(jì)的重點(diǎn)從應(yīng)用域概念轉(zhuǎn)到計(jì)算機(jī)概念上來應(yīng)選擇基本算法來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各主要功能。OMT方法學(xué)是組織開發(fā)的一種過程。這種過程是建立在一些協(xié)調(diào)技術(shù)之上的OMT

21、方法的基礎(chǔ)是開發(fā)系統(tǒng)的3個(gè)模型再細(xì)化這3種模型并優(yōu)化以構(gòu)成設(shè)計(jì)。對(duì)象模型由系統(tǒng)中的對(duì)象及其關(guān)系組成動(dòng)態(tài)模型描述系統(tǒng)中對(duì)象對(duì)事件的響應(yīng)及對(duì)象間的相互作用功能模型則確定對(duì)象值上的各種變換及變換上的約束。5. 軟件配置管理的任務(wù)是什么？描述作為基線的軟件配置項(xiàng)（SCI）的修改過程模型。答： 軟件配置管理的任務(wù)：標(biāo)識(shí)、版本控制、變化控制、配置審計(jì)及報(bào)告。 作為基線的軟件配置項(xiàng)（SCI）的修改過程模型：四、設(shè)被測試的程序段為： begin S1; if (x=0) and ( y>2 ) then S2; else If ( x < 1 ) or ( y=1 ) then

22、 S3; S4;end可供選擇的測試數(shù)據(jù)組為： Xy0312-1231找出實(shí)現(xiàn) （1）條件覆蓋 （2）路徑覆蓋要至少采用的數(shù)據(jù)組。答：1、條件覆蓋：每個(gè)語句至少執(zhí)行一次，并且使判定表達(dá)式中的每個(gè)條件都取到各種可能的結(jié)果。 第一個(gè)判定表達(dá)式可能的結(jié)果：x=0, x<>0,y>2,y<=2        第二個(gè)判定表達(dá)式可能的結(jié)果：x<1,x>=1,y=1,y<>1;       &

23、#160;  測試數(shù)據(jù)組：I  x=0, y>2        II  x<>0,y<=2,x>=1,y<>1           III  x<>0,y<=2,x<1,y<>1       IV  x<>0,y<=2,x>=1,y=1   2、路徑覆蓋：程序中的每條可能路徑都至少執(zhí)行一次。 測試數(shù)據(jù)組：I ，II，III五、圖4.9是兩個(gè)程序流程圖，試分別用NS圖和PAD表示，并計(jì)算它們的McCabe復(fù)雜性度量。答： 對(duì)應(yīng)的NS圖如下所示  對(duì)應(yīng)PAD圖如下所示： McCabe復(fù)雜性度量都為3六、如圖5.8(a)所示的程序有4條不同的路徑。分別表示為L