軟件可信性度量

軟件可信性度量第一頁，共三十頁，2022年，8月28日可信性是軟件性質(zhì)的子集軟件性質(zhì)的靜態(tài)判定問題本質(zhì)上是不完備的（圖靈機(jī)的判定）我們能做的是在一定約束條件下 對(duì)一些重要的性質(zhì)給出較準(zhǔn)確的度量Onefaultper1,000LOCis4.59sigma,6sigmawouldbe3.4faultsper1,000,000LOC.第二頁，共三十頁，2022年，8月28日內(nèi)容一、軟件可信性度量二、如何度量軟件的可信性？第三頁，共三十頁，2022年，8月28日一、軟件可信性度量1、測(cè)量、度量與指標(biāo)2、度量什么？3、刻度是什么？4、軟件缺陷第四頁，共三十頁，2022年，8月28日1、測(cè)量、度量與指示測(cè)量（Measure）是一個(gè)過程，用于對(duì)產(chǎn)品或者過程的某個(gè)屬性的范圍、數(shù)量、維度、容量或大小提供“一個(gè)”“定量的指示”；獲取了一個(gè)數(shù)據(jù)！度量（Metric）是對(duì)軟件產(chǎn)品進(jìn)行范圍廣泛的測(cè)度，它給出一個(gè)系統(tǒng)、構(gòu)件或過程的某個(gè)給定屬性的“度”的定量測(cè)量；指示(Indicator)是一個(gè)度量或一組度量的組合，采用易于理解的形式，對(duì)軟件過程、項(xiàng)目或產(chǎn)品質(zhì)量提供更全面、深入的評(píng)價(jià)和了解，以利于過程和質(zhì)量的分析。

第五頁，共三十頁，2022年，8月28日“Youcan'tcontrolwhatyoudon'tmeasure”

TomDeMarco,ControllingSoftwareProjects,1982Whattomeasure?Length Ruler Meter/Centimeter/…Time Clock Day/Hour/Minute/…Weight Balance Gram/Kilogram/…Temperature Thermometer Centigrade/…Humidity,brightness,……area,volume,velocity,density,software:LOC,DensityofDefect,MTTF,……第六頁，共三十頁，2022年，8月28日2、度量什么？軟件“可信性”的屬性仍然從“質(zhì)量”的性質(zhì)開始！外部測(cè)量內(nèi)部質(zhì)量屬性外部質(zhì)量屬性使用質(zhì)量屬性過程質(zhì)量過程過程測(cè)量內(nèi)部測(cè)量使用質(zhì)量的測(cè)量軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品的效用使用條件影響影響影響依賴依賴依賴目前主要關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量！服務(wù)時(shí)的內(nèi)部質(zhì)量?第七頁，共三十頁，2022年，8月28日外部和內(nèi)部質(zhì)量功能性可靠性易用性效率維護(hù)性可移植性適合性準(zhǔn)確性互操作性保密安全性功能性的依從性成熟性容錯(cuò)性易恢復(fù)性可靠性的依從性易理解性易學(xué)性易操作性吸引性易用性的依從性時(shí)間特性資源利用性效率的依從性易分析性易改變性穩(wěn)定性易測(cè)試性維護(hù)性的依從性適應(yīng)性易安裝性共存性易替換性可移植性的依從性***的依從性：軟件產(chǎn)品遵循與***相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、約定或法規(guī)以及類似規(guī)定的能力第八頁，共三十頁，2022年，8月28日軟件可信性功能性可靠性安全性高效性維護(hù)性可用性正確性準(zhǔn)確性（精度、不少、不多）成熟性容錯(cuò)性易恢復(fù)性機(jī)密性完整性抗抵賴性時(shí)間特性資源利用性易分析性易改變性穩(wěn)定性易測(cè)試性第九頁，共三十頁，2022年，8月28日3、刻度（依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)）是什么？度量對(duì)象不同，度量刻度也不同！Product(Artifact)AnalyzingDesigningCodingCompilingDeployingDevelopingProcessMaintaining第十頁，共三十頁，2022年，8月28日產(chǎn)品（Product）與制品(Artifact)：產(chǎn)品：最終交付給用戶的軟件（主要是代碼）制品：軟件生命周期中，所有各個(gè)階段的人工產(chǎn)物 包括：產(chǎn)品以及開發(fā)過程中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)模型 分析模型等等In-houseartifactIn-processproduct刻度分別是什么？第十一頁，共三十頁，2022年，8月28日為什么要度量早期制品？問題要盡早發(fā)現(xiàn)、盡早解決！以降低總的可信性保障開銷但越往前也越困難用戶需求不夠清晰制品形態(tài)不夠清晰自動(dòng)成分較少，人工方式更多第十二頁，共三十頁，2022年，8月28日產(chǎn)品度量之后呢？對(duì)服務(wù)進(jìn)行度量！服務(wù)提供者服務(wù)使用者第三方刻度也很多！第十三頁，共三十頁，2022年，8月28日軟件可信性度量問題轉(zhuǎn)化為：在軟件生命周期的不同階段模型、代碼、服務(wù)是否與刻度有偏差？存在缺陷？第十四頁，共三十頁，2022年，8月28日4、軟件缺陷

1）什么是軟件缺陷缺陷、錯(cuò)誤、故障、失敗錯(cuò)誤(error)人缺陷(defect)制品（模型、數(shù)據(jù)、程序）故障(fault)運(yùn)行結(jié)果(內(nèi)部,局部)失敗(failure)總體后果（外部）第十五頁，共三十頁，2022年，8月28日Asystemfailureoccurswhenthedeliveredserviceisadjudgedtohavedeviatedfromfulfillingthesystemfunction.Anerroristhatpartofthesystemstatewhichisliabletoleadtosubsequentfailure:anerroraffectingtheserviceisanindicationthatafailureoccursorhasoccurred.Theadjudgedorhypothesisedcauseofanerrorisafault.(Note:errorsdonotnecessarilyleadtofailures–thismaybeavoidedbychanceordesign;componentfailuresdonotnecessarilyconstitutefaultstothesurroundingsystem–thisdependsonhowthesurroundingsystemisrelyingonthecomponent).Thesethreeconcepts(anevent,astate,andacause)mustbedistinguished,whatevernamesyouchoosetouseforthem.Prof.BrianRandell:第十六頁，共三十頁，2022年，8月28日IBMODC(OrthogonalDefectClassification)DefectRemovalActivitiesActivitythatwas

beingperformedatthetimethedefectwasdiscovered

Triggers

Theenvironmentorconditionthathadtoexistforthedefecttosurface

ImpactTarget

Representsthehighlevelidentityoftheentitythatwasfixed

DefectTypeRepresentstheactualcorrectionthatwasmade

QualifierCapturestheelementofanonexistent,wrongorirrelevantimplementation

Missing,Incorrect,Extraneous

Age/State

Base,New,Rewritten,ReFixed2）軟件缺陷分類第十七頁，共三十頁，2022年，8月28日ActivitiesDesignReviewCodeInspectionUnittestFunctionTestSystemTest第十八頁，共三十頁，2022年，8月28日TriggersDesignConformanceLogic/FlowBackwardCompatibilityLateralCompatibilityConcurrencyInternalDocumentLanguageDependencySideEffectRareSituationsSimplePathComplexPathCoverage

VariationSequencingInteractionWorkload/StressRecovery/ExceptionStartup/RestartHardwareConfigurationSoftwareConfigurationBlockedTest第十九頁，共三十頁，2022年，8月28日ImpactInstallabilityServiceabilityStandardsIntegrity/SecurityMigrationReliabilityPerformanceDocumentationRequirementsMaintenanceUsabilityAccessibilityCapability第二十頁，共三十頁，2022年，8月28日二、如何度量軟件的可信性？1、基本步驟2、不同技術(shù)第二十一頁，共三十頁，2022年，8月28日TheIEEEqualitymetricsmethodology:EstablishqualityrequirementsIdentifyqualitymetricsImplementqualitymetricsAnalyzeresultsofthemetricsValidatethemetricsTrustworthymetricsmethodology:EstablishtrustworthyrequirementsIdentifytrustworthymetricsImplementtrustworthymetricsAnalyzeresultsofthemetricsValidatethemetrics1、基本步驟質(zhì)量度量：ISO9126-2：外部度量ISO9126-3：內(nèi)部度量ISO9126-4：使用質(zhì)量的度量第二十二頁，共三十頁，2022年，8月28日不同階段度量對(duì)象不同：早期的制品：發(fā)現(xiàn)偏差發(fā)布的產(chǎn)品：發(fā)現(xiàn)缺陷提供的服務(wù)：發(fā)現(xiàn)異常方法自然不同第二十三頁，共三十頁，2022年，8月28日經(jīng)典的軟件缺陷度量缺陷密度——軟件缺陷在規(guī)模上的分布如：每KLOC或每個(gè)功能點(diǎn)（或類似功能點(diǎn)的度量——對(duì)象點(diǎn)、數(shù)據(jù)點(diǎn)、特征點(diǎn)等）的缺陷數(shù)缺陷率——缺陷在時(shí)間上的分布如：對(duì)應(yīng)用軟件的角度來說，90%以上的缺陷是在發(fā)布后兩年內(nèi)被發(fā)現(xiàn)出來。整體缺陷清除率在軟件開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)的所有缺陷數(shù)/發(fā)現(xiàn)的總?cè)毕輸?shù)階段性缺陷清除率第二十四頁，共三十頁，2022年，8月28日2、不同階段的缺陷度量1）需求模型缺陷度量2）設(shè)計(jì)模型缺陷度量3）代碼缺陷度量4）在線服務(wù)缺陷度量第二十五頁，共三十頁，2022年，8月28日1）需求模型缺陷度量軟件是否考慮了足夠多的可信屬性？是否有足夠多的預(yù)案？表述是否合理？是否與用戶做了足夠多的溝通？需求度量方法？第二十六頁，共三十頁，2022年，8月28日2）設(shè)計(jì)模型缺陷度量模型中是否描述了足夠的可信屬性？是否與需求中的內(nèi)容一致？設(shè)計(jì)模型度量方法模型檢測(cè)重要且困難第二十七頁，共三十頁，2022年，8月28日3）離線代碼缺陷度量

是否遵守編程語言規(guī)范？

編譯技術(shù)

是否遵循低層庫的正確使用方式？

靜態(tài)分析

重點(diǎn)介紹！

是否