ch10_軟件工程基礎(chǔ)

1、公共基礎(chǔ)知識公共基礎(chǔ)知識公共基礎(chǔ)知識v 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：線性表、棧、隊列和樹等 算法：順序查找、二分查找、交換排序和選擇排序等v 軟件工程基礎(chǔ) 軟件工程的基本概念：生命周期等 結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計方法 軟件測試v 數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)庫的基本概念 數(shù)據(jù)模型 關(guān)系代數(shù)運算 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法和步驟v程序設(shè)計基礎(chǔ) 程序設(shè)計方法與風(fēng)格 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法 全國計算機二級公共基礎(chǔ)知識第3部分-軟件工程基礎(chǔ)第三部分 軟件工程基礎(chǔ) v31 軟件工程基本概念計算機軟件是包括程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。軟件的特點包括：（1）軟件是一種邏輯實體；（2）軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制

2、作過程；（3）軟件在運行、使用期間不存在磨損、老化問題；（4）軟件的開發(fā)、運行對計算機系統(tǒng)具有依賴性，受計算機系統(tǒng)的限制，這導(dǎo)致了軟件移植的問題；（5）軟件復(fù)雜性高，成本昂貴；（6）軟件開發(fā)涉及諸多的社會因素。v軟件按功能分為應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件（或工具軟件）。v軟件危機主要表現(xiàn)在成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率等問題。v軟件工程是應(yīng)用于計算機軟件的定義、開發(fā)和維護的一整套方法、工具、文檔、實踐標準和工序。 v軟件工程包括3個要素：方法、工具和過程。v軟件工程過程是把軟件轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動，包含4種基本活動：（1）P軟件規(guī)格說明； v（2）D軟件開發(fā)；v（3）C軟件確認；v（4）A

3、軟件演進。 軟件生命周期軟件生命周期v軟件周期：軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停止使用退役的過程。軟件生命周期三個階段:軟件定義、軟件開發(fā)、運行維護，主要活動階段是：（1）可行性研究與計劃制定；v（2）需求分析v（3）軟件設(shè)計；v（4）軟件實現(xiàn)；v（5）軟件測試；v（6）運行和維護。 軟件工程的目標和與原則軟件工程的目標和與原則v軟件工程的目標和與原則：目標：在給定成本、進度的前提下，開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護性、可重用性、可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可互操作性且滿足用戶需求的產(chǎn)品。基本目標：付出較低的開發(fā)成本；達到要求的軟件功能；取得較好的軟件性能；開發(fā)軟件易于移植；需要

4、較低的費用；能按時完成開發(fā)，及時交付使用。v基本原則：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗證性。 軟件工程的理論和技術(shù)性研究軟件工程的理論和技術(shù)性研究v軟件工程的理論和技術(shù)性研究的內(nèi)容主要包括：軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理。軟件開發(fā)技術(shù)包括：軟件開發(fā)方法學(xué)、開發(fā)過程、開發(fā)工具和軟件工程環(huán)境。v軟件工程管理包括：軟件管理學(xué)、軟件工程經(jīng)濟學(xué)、軟件心理學(xué)等內(nèi)容。軟件管理學(xué)包括人員組織、進度安排、質(zhì)量保證、配置管理、項目計劃等。v軟件工程原則包括抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗證性。 結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析方法v32 結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化方法的核心和

5、基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計理論。需求分析方法有（1）結(jié)構(gòu)化需求分析方法； （2）面向?qū)ο蟮姆治龅姆椒?。從需求分析建立的模型的特性來分：靜態(tài)分析和動態(tài)分析。結(jié)構(gòu)化分析方法的實質(zhì)：著眼于數(shù)據(jù)流，自頂向下，逐層分解，建立系統(tǒng)的處理流程，以數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為主要工具,建立系統(tǒng)的邏輯模型。 結(jié)構(gòu)化分析的常用工具v結(jié)構(gòu)化分析的常用工具 （1）數(shù)據(jù)流圖； （2）數(shù)據(jù)字典； （3）判定樹； （4）判定表。數(shù)據(jù)流圖：描述數(shù)據(jù)處理過程的工具，是需求理解的邏輯模型的圖形表示，它直接支持系統(tǒng)功能建模。數(shù)據(jù)字典：對所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的一個有組織的列表，以及精確的、嚴格的定義，使得用戶和系統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲成

6、分和中間計算結(jié)果有共同的理解。 v判定樹：從問題定義的文字描述中分清哪些是判定的條件，哪些是判定的結(jié)論，根據(jù)描述材料中的連接詞找出判定條件之間的從屬關(guān)系、并列關(guān)系、選擇關(guān)系，根據(jù)它們構(gòu)造判定樹。判定表：與判定樹相似，當數(shù)據(jù)流圖中的加工要依賴于多個邏輯條件的取值，即完成該加工的一組動作是由于某一組條件取值的組合而引發(fā)的，使用判定表描述比較適宜。數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析的核心。 v軟件需求規(guī)格說明書的特點：（1）正確性；v（2）無岐義性；v（3）完整性；v（4）可驗證性；v（5）一致性；v（6）可理解性；v（7）可追蹤性。v33 結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法 軟件設(shè)計的基本目標是用比較抽象概括的方式確定目標系統(tǒng)如何

7、完成預(yù)定的任務(wù)，軟件設(shè)計是確定系統(tǒng)的物理模型。 軟件設(shè)計是開發(fā)階段最重要的步驟，是將需求準確地轉(zhuǎn)化為完整的軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑。從技術(shù)觀點來看，軟件設(shè)計包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)設(shè)計、接口設(shè)計、過程設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計：定義軟件系統(tǒng)各主要部件之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)設(shè)計：將分析時創(chuàng)建的模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義。接口設(shè)計：描述軟件內(nèi)部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)之間以及軟件與人之間如何通信。v 過程設(shè)計：把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過程描述。v 從工程管理角度來看：概要設(shè)計和詳細設(shè)計。軟件設(shè)計的一般過程：軟件設(shè)計是一個迭代的過程；先進行高層次的結(jié)構(gòu)設(shè)計；后進行低層次的過程設(shè)計；穿插進行數(shù)據(jù)設(shè)計和接口設(shè)計。 衡量軟件模塊獨立

8、性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個定性的度量標準。 v 在程序結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)聚性越強，則耦合性越弱。優(yōu)秀軟件應(yīng)高內(nèi)聚，低耦合。v軟件概要設(shè)計的基本任務(wù)是：（1）設(shè)計軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； （2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計； （3）編寫概要設(shè)計文檔； （4）概要設(shè)計文檔評審。模塊用一個矩形表示，箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系。 在結(jié)構(gòu)圖中還可以用帶注釋的箭頭表示模塊調(diào)用過程中來回傳遞的信息。還可用帶實心圓的箭頭表示傳遞的是控制信息，空心圓箭心表示傳遞的是數(shù)據(jù)。 v結(jié)構(gòu)圖的基本形式：基本形式、順序形式、重復(fù)形式、選擇形式。結(jié)構(gòu)圖有四種模塊類型：傳入模塊、傳出模塊、變換模塊和協(xié)調(diào)模塊。典型的數(shù)據(jù)流類型有兩種：變換型和事務(wù)型。變

9、換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸入、中心變換、輸出三部分組成。事務(wù)型數(shù)據(jù)流的特點是：接受一項事務(wù)，根據(jù)事務(wù)處理的特點和性質(zhì)，選擇分派一個適當?shù)奶幚韱卧?，然后給出結(jié)果。詳細設(shè)計：是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個模塊確定實現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用某種選定的表達工具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細節(jié)。 常見的過程設(shè)計工具有：圖形工具（程序流程圖）、表格工具（判定表）、語言工具（PDL）。34 軟件測試v34 軟件測試軟件測試定義：使用人工或自動手段來運行或測定某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別。軟件測試的目的：發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程。軟件v測試方法：靜態(tài)測試和動態(tài)測試。v靜態(tài)測

10、試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實際運行軟件，主要通過人工進行。v動態(tài)測試：是基于計算機的測試，主要包括白盒測試方法和黑盒測試方法。v白盒測試：在程序內(nèi)部進行，主要用于完成軟件內(nèi)部操作的驗證。主要方法有邏輯覆蓋、基本基路徑測試。黑盒測試：主要診斷功能不對或遺漏、界面錯誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯誤、性能錯誤、初始化和終止條件錯，用于軟件確認。主要方法有等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法、因果圖等。軟件測試過程一般按4個步驟進行：單元測試、集成測試、驗收測試（確認測試）和系統(tǒng)測試。 35 程序的調(diào)試v35 程序的調(diào)試程序調(diào)試的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯誤，主要在開發(fā)階段進行。

11、程序調(diào)試的基本步驟：（1）錯誤定位；（2）修改設(shè)計和代碼，以排除錯誤；（3）進行回歸測試，防止引進新的錯誤。軟件調(diào)試可分表靜態(tài)調(diào)試和動態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試主要是指通過人的思維來分析源程序代碼和排錯，是主要的設(shè)計手段，而動態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。主要調(diào)試方法有：（1）強行排錯法；（2）回溯法；（3）原因排除法。 v一一. 選擇題選擇題 1.在軟件生命令周期中，能準確地確定軟件系統(tǒng)必須做什么和必須具備哪些功能的階段是（ ） A.概要設(shè)計 B.詳細設(shè)計 C.可行性研究 D.需求分析 2.下面不屬于軟件工程的3個要素的是（ ） A.工具 B.過程 C.方法 D環(huán)境 3.檢查軟件產(chǎn)品是否符合需求定義的過程稱為

12、（ ） A.確認測試 B.集成測試 C.驗證測試 D.驗收測試 4.數(shù)據(jù)流圖用于抽象描述一個軟件的邏輯模型，數(shù)據(jù)流圖由一些特定的圖符構(gòu)成。下列圖符名標識的圖符不屬于數(shù)據(jù)流圖合法圖符的是( ) A.控制流 B.加工 C.數(shù)據(jù)存儲 D.源和潭 v5.下面不屬于軟件設(shè)計原則的是 A.抽象 B.模塊化 C.自底向上 D.信息隱蔽 6.程序流程圖（PFD）中的箭頭代表的是（ ） A.數(shù)據(jù)流 B.控制流 C.調(diào)用關(guān)系 D.組成關(guān)系 7.下列工具中為需求分析的常用工具的是( ) A. PAD B. PFD C. N-S D. DFD 8.在結(jié)構(gòu)化方法中,軟件功能分解屬于下列軟件開發(fā)中的階段是( ) A.詳細

13、設(shè)計 B.需求分析 C.總體設(shè)計 D.編程調(diào)試 v9.軟件調(diào)試的目的是( ) A. 發(fā)現(xiàn)錯誤 B.改正錯誤 C.改善軟件的性能 D.挖掘軟件的潛能 10.軟件需求分析階段的工作,可以分為四個方面:需求獲取，需求分析，編寫需求規(guī)格說明書，以及（ ） A.階段性報告 B.需求評審 C.總結(jié) D.都不正確 二二.填空題填空題 1.軟件是程序、數(shù)據(jù)和（ ）的集合. 2.Jackson方法是一種面向（ ）的結(jié)構(gòu)化方法文檔數(shù)據(jù)流v3.軟件工程研究的內(nèi)容主要包括（ ）技術(shù)和軟件工程管理 4.數(shù)據(jù)流圖的類型有（ ）和事務(wù)型 5.軟件開發(fā)環(huán)境是全面支持軟件開發(fā)全過程的（ ）集合。 軟件開發(fā)變換型軟件工具 v(6

14、) 在結(jié)構(gòu)化方法中，用數(shù)據(jù)流程圖（DFD）作為描述工具的軟件開發(fā)階段是_。A. 可行性分析 B. 需求分析 C. 詳細設(shè)計 D. 程序編碼 (7) 在軟件開發(fā)中，下面任務(wù)不屬于設(shè)計階段的是_。A. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 B. 給出系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu) C. 定義模塊算法 D. 定義需求并建立系統(tǒng)模型 BDv (15) 在軟件生命周期中，能準確地確定軟件系統(tǒng)必須做什么和必須具備哪些功能的階段是_。A. 概要設(shè)計 B. 詳細設(shè)計 C. 可行性分析 D. 需求分析 (16) 數(shù)據(jù)流圖用于抽象描述一個軟件的邏輯模型，數(shù)據(jù)流圖由一些特定的圖符構(gòu)成。下列圖符名標識的圖符不屬于數(shù)據(jù)流圖合法圖符的是_。A. 控制流 B. 加

15、工 C. 數(shù)據(jù)存儲 D. 源和潭 DAv(17) 軟件需求分析階段的工作，可以分為四個方面：需求獲取、需求分析、編寫需求規(guī)格說明書以及_。A. 階段性報告 B. 需求評審 C. 總結(jié) D. 都不正確 Bv(26) 下面不屬于軟件工程的3個要素的是_。A. 工具 B. 過程 C. 方法 D. 環(huán)境 (27) 程序流程圖（PFD）中的箭頭代表的是_。A. 數(shù)據(jù)流 B. 控制流 C. 調(diào)用關(guān)系 D. 組成關(guān)系 DBv(35) 檢查軟件產(chǎn)品是否符合需求定義的過程稱為_。A. 確認測試 B. 集成測試 C. 驗證測試 D. 驗收測試 (36) 下列工具中屬于需求分析常用工具的是_。A. PAD B. P

16、FD C. N-S D. DFD ADv(37) 下面不屬于軟件設(shè)計原則的是_。A. 抽象 B. 模塊化 C. 自底向上 D. 信息隱蔽 Cv(45) 信息隱蔽的概念與下述哪一種概念直接相關(guān)_。A. 軟件結(jié)構(gòu)定義 B. 模塊獨立性 C. 模塊類型劃分 D. 模擬耦合度 Bv(47) 在結(jié)構(gòu)化方法中，軟件功能分解屬于下列軟件開發(fā)中的階段是_。A. 詳細設(shè)計 B. 需求分析 C. 總體設(shè)計 D. 編程調(diào)試 (48) 軟件調(diào)試的目的是_。A. 發(fā)現(xiàn)錯誤 B. 改正錯誤 C. 改善軟件的性能 D. 挖掘軟件的潛能 CBv(56) 下列不屬于軟件調(diào)試技術(shù)的是_。A. 強行排錯法 B. 集成測試法 C.

17、回溯法 D. 原因排除法 (57) 下列敘述中，不屬于軟件需求規(guī)格說明書的作用的是_。A. 便于用戶、開發(fā)人員進行理解和交流 B. 反映出用戶問題的結(jié)構(gòu)，可以作為軟件開發(fā)工作的基礎(chǔ)和依據(jù) C. 作為確認測試和驗收的依據(jù) D. 便于開發(fā)人員進行需求分析 BDv(58) 在數(shù)據(jù)流圖（DFD）中，帶有名字的箭頭表示_。 A. 控制程序的執(zhí)行順序 B. 模塊之間的調(diào)用關(guān)系 C. 數(shù)據(jù)的流向 D. 程序的組成成分 Cv (65) 軟件設(shè)計包括軟件的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)接口和過程設(shè)計，其中軟件的過程設(shè)計是指_。A. 模塊間的關(guān)系 B. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過程描述 C. 軟件層次結(jié)構(gòu) D. 軟件開發(fā)過程 (66

18、) 為了避免流程圖在描述程序邏輯時的靈活性，提出了用方框圖來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的程序流程圖，通常也把這種圖稱為_。A. PAD圖 B. N-S圖 C. 結(jié)構(gòu)圖 D. 數(shù)據(jù)流圖 BBv(70) 需求分析階段的任務(wù)是確定_。A. 軟件開發(fā)方法 B. 軟件開發(fā)工具 C. 軟件開發(fā)費用 D. 軟件系統(tǒng)功能 Dv(75) 下列不屬于結(jié)構(gòu)化分析的常用工具的是_。A. 數(shù)據(jù)流圖 B. 數(shù)據(jù)字典 C. 判定樹 D. PAD圖 (76) 軟件開發(fā)的結(jié)構(gòu)化生命周期方法將軟件生命周期劃分成_。A. 定義、開發(fā)、運行維護 B. 設(shè)計階段、編程階段、測試階段 C. 總體設(shè)計、詳細設(shè)計、編程調(diào)試 D. 需求分析、功能定義、系統(tǒng)設(shè)計 DAv(77) 在軟件工程中，白箱測試法可用于測試程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此方法將程序看做是_。A. 循環(huán)的集合 B. 地址的集合 C. 路徑的集合 D. 目標的集