軟件開發(fā)流程

第2章軟件開發(fā)流程軟件需求概要設(shè)計詳細設(shè)計軟件測試生命周期軟件需求概要設(shè)計?點擊查看本小節(jié)知識架構(gòu)詳細設(shè)計?點擊查看本小節(jié)知識架構(gòu)?點擊查看本小節(jié)知識架構(gòu)2.22.32.1軟件測試生命周期2.4學(xué)習(xí)目的熟悉熟悉熟悉掌握熟悉軟件開發(fā)流程1熟悉軟件測試生命周期42熟悉軟件需求3掌握概要設(shè)計與詳細設(shè)計軟件開發(fā)流程可分為12個步驟,軟件產(chǎn)品地質(zhì)量就在這12個步驟體現(xiàn)出來。軟件開發(fā)流程如圖2.1所示。圖2.1軟件開發(fā)流程2.1軟件需求2.1.1軟件需求地定義返回目錄2.1.2軟件需求地層次2.1.3不合格需求分析地風(fēng)險2.1.4高質(zhì)量需求分析地特征2.1軟件需求2.1.1軟件需求地定義測試員經(jīng)過長期地觀察發(fā)現(xiàn),需求階段引入地軟件缺陷占54%左右,設(shè)計階段引入地軟件缺陷占25%左右,編碼實現(xiàn)階段引入地軟件缺陷占15%左右,其它缺陷占6%。IEEE軟件工程標(biāo)準(zhǔn)詞匯表(1997年)定義需求為以下內(nèi)容:(1)用戶解決問題或達到目的所需地條件或權(quán)能。(2)系統(tǒng)或系統(tǒng)部件需要滿足合同,標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范或其它正式文檔所規(guī)定地條件或權(quán)能。(3)反映上面(1)或(2)所描述地條件或權(quán)能地文檔說明。2.1軟件需求2.1.1軟件需求地定義IEEE公布地定義包括從用戶角度(系統(tǒng)地外部行為),以及從開發(fā)者角度(一些內(nèi)部特性)來闡述需求,其關(guān)鍵地一點是需要編寫需求文檔。另外一種定義認(rèn)為需求是"用戶所需要地并能觸發(fā)一個程序或系統(tǒng)開發(fā)工作地說明"。需求分析專家艾倫·戴維斯(AlanDavis)拓展了這個概念,它認(rèn)為需求是"從系統(tǒng)外部能發(fā)現(xiàn)地系統(tǒng)內(nèi)部所具有地滿足于用戶地特點,功能及屬性等"。薩默維爾與索耶地定義則從用戶需要進一步轉(zhuǎn)移到了系統(tǒng)特性:"需求是指明需要實現(xiàn)何種功能地規(guī)格說明。它描述了系統(tǒng)地行為,特性或?qū)傩?是在開發(fā)過程對系統(tǒng)地約束。"2.1軟件需求2.1.2軟件需求地層次軟件需求包含三個不同地層次,即業(yè)務(wù)需求,用戶需求與功能需求。(1)業(yè)務(wù)需求(BusinessRequirement)(2)用戶需求(UserRequirement)(3)功能需求(FunctionalRequirement)2.1軟件需求2.1.2軟件需求地層次此外,軟件需求還包括系統(tǒng)需求與其它需求,其它需求分為質(zhì)量屬性,其它非功能需求與設(shè)計約束條件等。軟件需求各組成部分之間地關(guān)系如圖2.2所示。圖2.2軟件需求層次2.1軟件需求2.1.2軟件需求地層次軟件需求規(guī)格說明(SoftwareRequirementsSpecification,SRS)在開發(fā),測試,質(zhì)量保證,項目管理以及有關(guān)項目功能都有重要地作用。功能需求:充分描述了軟件系統(tǒng)所具有地外部行為。非功能需求:它描述了系統(tǒng)展現(xiàn)給用戶地行為與執(zhí)行地操作等。約束條件:指對開發(fā)員在軟件產(chǎn)品設(shè)計與構(gòu)造上地限制。質(zhì)量屬性:通過多種角度對產(chǎn)品地特點進行描述,從而反映產(chǎn)品功能。2.1軟件需求2.1.3不合格需求分析地風(fēng)險不重視需求分析地項目團隊將自食其果,需求分析地缺陷將給項目帶來極大地風(fēng)險隱患。1,需求不明確導(dǎo)致產(chǎn)品無法被接受2,用戶需求增加造成過度耗費導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低3,模棱兩可地需求說明可能導(dǎo)致時間地浪費與直接返工4,用戶要求一些不必要地功能或開發(fā)員畫蛇添足5,過分簡略地需求說明導(dǎo)致遺漏某些關(guān)鍵需求6,忽略用戶分類導(dǎo)致客戶地不滿7,不完善地需求說明使得項目計劃與跟蹤無法準(zhǔn)確進行2.1軟件需求2.1.4高質(zhì)量需求分析地特征1,完整性2,一致性3,可修改性4,可跟蹤性2.2概要設(shè)計2.2.1概要設(shè)計地任務(wù)返回目錄2.2.2概要設(shè)計地過程2.2.3模塊化與模塊獨立性2.2.42.2.5概要設(shè)計地原則概要設(shè)計文檔2.2概要設(shè)計2.2.1概要設(shè)計地任務(wù)(1)系統(tǒng)分析員審查軟件計劃,軟件需求分析提供地文檔,提出候選地最佳推薦方案,提交系統(tǒng)流程圖,系統(tǒng)物理元素清單,成本效益分析,系統(tǒng)地進度計劃,供專家審定,審定后進入設(shè)計。(2)確定模塊結(jié)構(gòu),劃分功能模塊,將軟件功能需求分配給所劃分地最小單元模塊。確定模塊間地聯(lián)系,確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),文件結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)庫模式,確定測試方法與策略。(3)編寫概要設(shè)計說明書,用戶手冊,測試計劃,選用有關(guān)地軟件工具來描述軟件結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)圖是經(jīng)常使用地軟件描述工具。2.2概要設(shè)計2.2.2概要設(shè)計地過程在概要設(shè)計過程要先進行系統(tǒng)設(shè)計,復(fù)審系統(tǒng)計劃與需求分析,確定系統(tǒng)具體地實施方案,然后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,確定軟件結(jié)構(gòu)。一般步驟如下所示:設(shè)計系統(tǒng)方案選取一組合理地方案推薦最佳實施方案功能分解2.2概要設(shè)計2.2.2概要設(shè)計地過程軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計,文件結(jié)構(gòu)地設(shè)計制定測試計劃編寫概要設(shè)計文檔審查與復(fù)審概要設(shè)計文檔設(shè)計系統(tǒng)方案2.2概要設(shè)計2.2.3模塊化與模塊獨立性1.模塊化模塊是數(shù)據(jù)說明,可執(zhí)行語句等程序?qū)ο蟮丶?模塊可以單獨被命名,而且可通過名字來訪問,例如,過程,函數(shù),子程序,宏等都可作為模塊。2.抽象與逐步求精軟件工程地每一步都是對軟件解法地抽象層次地一次精化。抽象與逐步求精是緊密有關(guān)地。3.信息隱蔽與局部化信息隱蔽是指一個模塊將自身地內(nèi)部信息向其它模塊隱藏,以避免其它模塊不恰當(dāng)?shù)卦L問與修改。只有那些為了完成系統(tǒng)功能所需要地數(shù)據(jù)交換才被允許在模塊間進行。2.2概要設(shè)計2.2.3模塊化與模塊獨立性4.模塊獨立性模塊獨立性是指軟件系統(tǒng)每個模塊只涉及軟件要求地具體子功能。它具有如下優(yōu)點。具有獨立模塊地軟件比較容易開發(fā)。這是由于能夠分割功能而且接口可以簡化。當(dāng)許多分工合作開發(fā)同一個軟件時,這個優(yōu)點尤其重要。獨立地模塊比較容易測試與維護。這是因為修改設(shè)計與程序需要地工作量相對較小,錯誤傳播范圍小,需要擴充功能時只需調(diào)用模塊。模塊地獨立程度可以由耦合與內(nèi)聚兩個定性標(biāo)準(zhǔn)度量,具體如下所示。2.2概要設(shè)計2.2.3模塊化與模塊獨立性(1)耦合耦合是對一個軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)各個模塊之間互連程度地度量。根據(jù)耦合程度由弱到強,可以將耦合分為以下幾種:（1）非直接耦合（2）數(shù)據(jù)耦合（3）控制耦合（4）公環(huán)境耦合（5）內(nèi)容耦合（6）標(biāo)記耦合（7）外部耦合2.2概要設(shè)計2.2.3模塊化與模塊獨立性(2)內(nèi)聚內(nèi)聚標(biāo)志一個模塊內(nèi)各個元素彼此結(jié)合地緊密程度,它是信息隱蔽與局部化概念地自然擴展。理想內(nèi)聚地模塊只做一件事情。根據(jù)內(nèi)聚程度地由低到高,可以將內(nèi)聚分為以下幾種:（1）偶然內(nèi)聚 （2）邏輯內(nèi)聚（3）時間內(nèi)聚 （4）過程內(nèi)聚（5）通信內(nèi)聚 （6）信息內(nèi)聚（7）功能內(nèi)聚2.2概要設(shè)計2.2.4概要設(shè)計地原則改進概要設(shè)計,提高軟件質(zhì)量地原則如下:顯著改進軟件結(jié)構(gòu),提高模塊獨立性;模塊規(guī)模適;適當(dāng)選擇深度,寬度,扇出與扇入;模塊地作用域應(yīng)該在控制域之內(nèi);力爭降低模塊接口地復(fù)雜程度;設(shè)計單入口單出口地模塊;模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測。2.2概要設(shè)計2.2.5概要設(shè)計文檔在概要設(shè)計階段,設(shè)計員完成地主要文檔是概要設(shè)計說明書,它主要規(guī)定軟件地結(jié)構(gòu)。概要設(shè)計說明書地主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)如下:（1）引言 （2）任務(wù)概述（3）總體設(shè)計 （4）接口設(shè)計（5）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 （6）運行設(shè)計（7）出錯處理設(shè)計 （8）安全保密設(shè)計（9）維護設(shè)計2.3詳細設(shè)計2.3.1詳細設(shè)計地任務(wù)返回目錄2.3.2詳細設(shè)計地原則2.3.3詳細設(shè)計地工具2.3.4程序流程圖2.3詳細設(shè)計2.3.1詳細設(shè)計地任務(wù)詳細設(shè)計地目地是為軟件結(jié)構(gòu)圖地每一個模塊確定使用地算法與塊內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并用某種選定地表達工具給出清晰地描述。這一階段地主要任務(wù)如下所示。(1)為每個模塊確定采用地算法,選擇某種適當(dāng)?shù)毓ぞ弑磉_算法地過程,寫出模塊地詳細過程性描述。(2)確定每一模塊使用地數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(3)確定模塊接口地細節(jié),包括對系統(tǒng)外部地接口與用戶界面,對系統(tǒng)內(nèi)部其它模塊地接口,以及模塊輸入數(shù)據(jù),輸出數(shù)據(jù)及局部數(shù)據(jù)地全部細節(jié)。2.3詳細設(shè)計2.3.1詳細設(shè)計地任務(wù)(4)在詳細設(shè)計結(jié)束時,應(yīng)該把上述結(jié)果寫入詳細設(shè)計說明書,并且通過復(fù)審形成正式文檔,交付給下一階段(編碼階段)作為工作依據(jù)。(5)為每一個模塊設(shè)計出一組測試用例,以便在編碼階段對模塊代碼(即程序)進行預(yù)定地測試。模塊地測試用例是軟件測試計劃地重要組成部分,通常應(yīng)包括輸入數(shù)據(jù),期望輸出等內(nèi)容。2.3詳細設(shè)計2.3.2詳細設(shè)計地原則(1)由于詳細設(shè)計地藍圖是給瀏覽地,因此,模塊地邏輯描述要清晰易讀,正確可靠。(2)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法,改善控制結(jié)構(gòu),降低程序地復(fù)雜程度,從而提高程序地可讀性,可測試性,可維護性。其基本內(nèi)容歸納為以下幾點。程序語言應(yīng)盡量少用goto語句,以確保程序結(jié)構(gòu)地獨立性。使用單入口單出口地控制結(jié)構(gòu),確保程序地靜態(tài)結(jié)構(gòu)與動態(tài)執(zhí)行情況相一致。保證程序易理解。程序地控制結(jié)構(gòu)一般采用順序,選擇,循環(huán)三種結(jié)構(gòu)來構(gòu)成,確保結(jié)構(gòu)簡單。2.3詳細設(shè)計2.3.2詳細設(shè)計地原則用自頂向下逐步求精方法完成程序設(shè)計。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計地缺點是存儲容量與運行時間增加7-20％,優(yōu)點是易讀易維護性。經(jīng)典地控制結(jié)構(gòu)為順序,if"then"else分支,do…While循環(huán)。擴展地還有case多分支,do…Until循環(huán)結(jié)構(gòu),do…While固定次數(shù)循環(huán)。（3）選擇恰當(dāng)描述工具來描述各模塊算法。2.3詳細設(shè)計2.3.3詳細設(shè)計地工具(1)圖形工具利用圖形工具可以把過程地細節(jié)描述出來。(2)表格工具采用一張表來描述過程地細節(jié),在這張表列出各種可能地操作與相應(yīng)地條件。(3)語言工具用某種高級語言(稱之為偽碼)來描述過程地細節(jié)。2.3詳細設(shè)計2.3.4程序流程圖程序流程圖又稱為程序框圖,它是軟件開發(fā)者最熟悉地一種算法表達工具。程序流程圖包括五種基本控制結(jié)構(gòu),具體如下所示。(1)順序型順序型由幾個連續(xù)地處理步驟依次排列構(gòu)成。(2)選擇型選擇型是指由某個邏輯判斷式地取值決定選擇兩個處理地一個。2.3詳細設(shè)計2.3.4程序流程圖流程圖包括地五種基本控制結(jié)構(gòu)如下圖所示。2.4軟件測試生命周期軟件測試生命周期是規(guī)范整個軟件測試過程地指導(dǎo)性綱要,它給出一個測試項目開始到結(jié)束地工作流程,如下圖所示。2.4軟件測試生命周期(1)獲取測試需求從軟件開發(fā)需求規(guī)格說明書獲取軟件測試需求,明確測試對象與范圍,了解用戶具體需求,編制測試需求文檔。(2)編寫測試計劃根據(jù)需求規(guī)格說明書,測試需求文檔來編寫測試計劃。(3)制訂測試方案根據(jù)測試計劃,描述需要測試地特性,測試地方法,測試環(huán)境地規(guī)劃,測試工具地設(shè)計與選擇,測試用例地設(shè)計方法,測試代碼地設(shè)計方案。2.4軟件測試生命周期測試計劃與測試方案地區(qū)別如下。測試計劃是組織管理層面地文件,從組織管理地角度對一次測試活動進行規(guī)劃。測試方案是技術(shù)層面地文檔,從技術(shù)地角度對一次測試活動進行規(guī)劃。測試計劃地具體內(nèi)容有測試組織形式,測試對象,遵守地原則,工作任務(wù)分配,任務(wù)地時間與進度安排等。測試方案地具體內(nèi)容有明確策略,測試特性地細化（形成測試子項）,測試用例地規(guī)劃,測試環(huán)境地規(guī)劃,自動化測試框架地設(shè)計,測試工具地設(shè)計與選擇等。2.4軟件測試生命周期測試方案需要在測試計劃地指導(dǎo)下進行,測試計劃提出"做什么",而測試方案明確"怎么做"。(4)開發(fā)與設(shè)計測試用例測試工程師進行測試腳本地開發(fā),或者測試用例地設(shè)計。(5)執(zhí)行測試測試工程師使用開發(fā)完成地測試腳本與設(shè)計完成地測試用例進行測試。(6)提交缺陷報告在執(zhí)行測試腳本或測試用例后,找出與預(yù)期結(jié)果不相符合地問題,填寫缺陷報告,提交給測試管理員與有關(guān)開發(fā)員。2.4