第-2-章-軟件工具和面向?qū)ο筌浖こ陶n件

2.1傳統(tǒng)軟件工程的困境及解決2.2經(jīng)典的軟件工程與建模工具

2.3自動(dòng)化的測(cè)試工具Panorama第2章軟件工具和面向?qū)ο蠊こ?.1傳統(tǒng)軟件工程的困境及解決2.1.1傳統(tǒng)軟件工程面臨的困境1.在分析方面

開(kāi)發(fā)者不熟悉業(yè)務(wù)對(duì)用戶需求了解不透過(guò)早離開(kāi)用戶，閉門(mén)造車(chē)功能模型與信息模型聯(lián)系不緊難以適應(yīng)面向?qū)ο蟮木幊淘谠O(shè)計(jì)方面軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)展滯后軟件系統(tǒng)龐大復(fù)雜。

在測(cè)試和運(yùn)行方面文檔資料不規(guī)范測(cè)試花費(fèi)大軟件難以適應(yīng)新的環(huán)境和需求軟件管理不足，文檔不能及時(shí)更新軟件開(kāi)發(fā)工具是指支持軟件生存期中策一階段(如需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試或運(yùn)行維護(hù)等)的任務(wù)實(shí)現(xiàn)而使用的計(jì)算機(jī)程序

目前，軟件開(kāi)發(fā)工具種類(lèi)繁多，按功能可將軟件開(kāi)發(fā)工具分為如下幾類(lèi)。(1)業(yè)務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃工具通過(guò)將企業(yè)的策略性信息需求模型化，這類(lèi)工具提供一個(gè)可導(dǎo)出特定信息系統(tǒng)的“元模型”，這樣可使業(yè)務(wù)信息遠(yuǎn)行于企業(yè)的各個(gè)部門(mén)。2.1.2軟件工具(2)項(xiàng)目管理工具借助這類(lèi)工具，項(xiàng)目管理者可以有效地估算軟件項(xiàng)目所需的工作量、成本和研制周期等，可以定義一個(gè)功能分解結(jié)構(gòu)，并制定可行的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃；基于需求跟蹤項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)情況；可采集度量數(shù)據(jù)，以此評(píng)價(jià)軟件開(kāi)發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。由此可見(jiàn)，這類(lèi)工具又可詳細(xì)分為項(xiàng)目計(jì)劃工具、需求跟蹤工具及度量和管理工具等。(3)支持工具這類(lèi)工具用于支持軟件工程過(guò)程，具體包括文檔編制工具、系統(tǒng)軟件工具、質(zhì)量保證工具、數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具和軟件配置管理工具等。(4)分析和設(shè)計(jì)工具

這類(lèi)工具是用于建立待開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的模型，并評(píng)價(jià)模型的質(zhì)量，通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行一致性和有效性檢查，保證分析與設(shè)計(jì)的完整性。它除包括支持某種開(kāi)發(fā)方法的工具外，還包括基于規(guī)則體系的分折與設(shè)計(jì)機(jī)，這種分析與設(shè)計(jì)機(jī)是一種期望產(chǎn)品，它可使工具適用于各種分析和設(shè)計(jì)方法。

(5)編程工具

這類(lèi)工具包括用于支持大多數(shù)傳統(tǒng)編程語(yǔ)言的編譯器、編輯器和調(diào)試器等，從工具輸出來(lái)看，4GL也屬于這一類(lèi)。

(6)測(cè)試與分析工具常用的測(cè)試與分析工具包括靜態(tài)分析工具和動(dòng)態(tài)測(cè)試。 前者是在不執(zhí)行任何測(cè)試用例的前提下分析源程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，后者則通過(guò)執(zhí)行測(cè)試用例對(duì)被測(cè)程度進(jìn)行覆蓋測(cè)試，支持語(yǔ)句、分支和邏輯路徑覆蓋．以發(fā)現(xiàn)程序的結(jié)構(gòu)和邏輯錯(cuò)誤 (7)原型工具

作為除瀑布式開(kāi)發(fā)模式以外的另一主要開(kāi)發(fā)模式是原型開(kāi)發(fā)模式，固其運(yùn)用的靈活性和用戶需求反應(yīng)的快捷性愈來(lái)愈受到重視，特別是隨著軟件構(gòu)件重用研究的深入，更增強(qiáng)了這種開(kāi)發(fā)模式的實(shí)用價(jià)值。但原型的構(gòu)造離不開(kāi)經(jīng)驗(yàn)信息，所以支持原型開(kāi)發(fā)模式的原型工具的發(fā)展日趨專(zhuān)用化，諸如用于用戶界面設(shè)計(jì)的原型工具可利用圖形包快速構(gòu)造出應(yīng)用系統(tǒng)的界面，供用戶評(píng)價(jià)，以確定最終產(chǎn)品的界面形式。

(8)維護(hù)工具

用于協(xié)助維護(hù)活動(dòng)的完成，包括當(dāng)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，定位到相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)基線；軟件配置不完備時(shí)由源程序到分析與設(shè)計(jì)模型的逆轉(zhuǎn)換工具等。由上可見(jiàn)，軟件開(kāi)發(fā)工具種類(lèi)繁多，各類(lèi)工具又因支持不同方法相應(yīng)用的不同領(lǐng)域而明顯具有不容性。這些工具如何協(xié)調(diào)高效地支持整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，必須引入完善的集成機(jī)制，來(lái)使多個(gè)工具有效地結(jié)合而形成功能強(qiáng)大的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。2.1.3面向?qū)ο蟮能浖こ?面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的出發(fā)點(diǎn)和基本原則，是盡可能模擬人類(lèi)習(xí)慣的思維方式，使開(kāi)發(fā)軟件的方法與過(guò)程盡可能接近人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界解決問(wèn)題的方法與過(guò)程，也就是使描述問(wèn)題的問(wèn)題空間(也稱(chēng)為問(wèn)題域)與實(shí)現(xiàn)解法的解空間(也稱(chēng)為求解域)在結(jié)構(gòu)上盡可能一致。 客觀世界的問(wèn)題都是由客觀世界中的實(shí)體及實(shí)體相互間的關(guān)系構(gòu)成的。我們把客觀世界中的實(shí)體抽象為問(wèn)題域中的對(duì)象。

2.1.4面向?qū)ο蠹夹g(shù)面向?qū)ο蠓治觯∣OA）面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（OOD）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（OOP）面向?qū)ο鬁y(cè)試（OOT）2.2經(jīng)典的軟件工程與建模工具

PlayCASE建模工具（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PlayCASE）反映了軟件工程的最新進(jìn)展，適合各種規(guī)模軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。它繼承并發(fā)揮了經(jīng)典的結(jié)構(gòu)化方法、信息工程方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)，創(chuàng)造性地集成了美國(guó)軍方的IDEF(IntegrationDEFinition)系列軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范，提供了面向?qū)ο蟮募苫腎DEF方法——I2DEF方法（IntegratedIDEF）,包括結(jié)構(gòu)建模、動(dòng)態(tài)建模和功能建模的手段

。

PlayCASE創(chuàng)造性地把業(yè)務(wù)調(diào)查、需求定義、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)及程序生成等軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程結(jié)合為一體，適合生命周期法、原型法及其混合形式，極大地提高了軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量，滿足了各方面需要。

PlayCASE以循序漸進(jìn)的方式推進(jìn)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，徹底解決了各個(gè)開(kāi)發(fā)階段“雞犬之聲相聞，老死不相往來(lái)”的問(wèn)題，每個(gè)階段的分析設(shè)計(jì)文檔都可在后續(xù)工作中全部直接利用，達(dá)到不斷完善的目的。PlayCASE簡(jiǎn)介幻燈片PlayCASE的工作界面2.3自動(dòng)化的測(cè)試工具Panorama2.3.1Panorama發(fā)展歷史

Panorama的第一代原型系統(tǒng)是“SoftwareMaintenanceSolution”（軟件維護(hù)解決方案）”，第二代產(chǎn)品稱(chēng)為“Hindsight”（后景），第三代產(chǎn)品稱(chēng)為Panorama（全景），現(xiàn)在是Panorama＋＋。Panorama的客戶遍布美國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等十多個(gè)國(guó)家，在SunMicrosystems、Canon、Toshiba、Sony、SiemensAG、Nikon等100多家公司中得到實(shí)際應(yīng)用并廣受好評(píng)。Panorama的主要特點(diǎn)集成化自動(dòng)化綜合性友好界面高效率獨(dú)立方法學(xué)2.3.2Panorama系統(tǒng)特點(diǎn)2.3.2Panorama領(lǐng)先的技術(shù)Panorama的領(lǐng)先技術(shù)開(kāi)發(fā)技術(shù)分析技術(shù)流程圖化表達(dá)技術(shù)測(cè)試分析技術(shù)質(zhì)量保證技術(shù)文檔自動(dòng)生成技術(shù)2.3.3Panorama工具系列和功能2.3.3.1Panorama/OO－Browse(教材19頁(yè)）

Panorama/OO－Browse瀏覽器是一個(gè)獨(dú)立軟件設(shè)計(jì)和再生成工具包，被集成到Panorama

軟件工程環(huán)境中： 1.Givesyoutheoverviewofthefunctionandclassorganizationofanentiresystem. 2.Providesyouamulti-levelunderstandingofyoursystemfromtopleveltosub-systemlevel,allowsyoutodynamicallynavigatethroughittounderstanditsdetailedstructure.

3.Reducescostlycodingandtestingerrors.Whenyoucodefollowingthebottom-upcodingorder,criticalmodulescanbecodedandtestedfirst.Thenwhenyouwriteamodulecall,thecalledmoduleshouldalreadyhavebeencodedandcanbeviewed;whenyouperformunit/systemtesting,youdonotneedtodesignstubmodulestoreplaceuncoded/untestedmodules. 4.Enablesyoutoeasilymodifyamodulewithouthavingtomemorizewhatfileunderwhatdirectorycontainsthemodule. 5.Showsyouthedetailedmodulediagramsofyoursystem.Diagrammedcodefacilitatesreadingandunderstanding. 6.Pinpointstherelatedmodulesquicklyanddynamicallytomakeyoursystemeasytounderstand,inspect,test,andmaintain.Whenyoumodifyamodule,youcaneasilydeterminewhatothermodulesmaybeaffected. 7.Allowsyoutoquicklyidentifyproblemssuchastheruntimebottle-neck,unmaintainablecode,andthelesstestedmodulesbyofferingyouavisualoverviewoftherelatedinformation; 8.Helpsyoutodocumentyoursystemdevelopmentprogress;providesyouwithaframeworkfordiscussingthesystemwithyourteammembers. 9.Facilitatesyoursoftwaredevelopmenttasks.Youcanactivatemostfunctionsbyasimplemouseclick;easilycustomizetheformatofJ-Chart;andefficientlyzoominonthepartsyouareinterestedinusingViewFinder.2.3.3.2Panorama/OO-Diagrammer（教材20頁(yè)）

Panorama/OO-Diagrammer是使用ISA的動(dòng)態(tài)圖表表示法技術(shù)開(kāi)發(fā)的。它直接地從用戶的原始代碼生成J-Diagram圖,J-Flow圖和ActionPlusDiagrams圖 1.Assistsyouinunderstandingyourprogramlogic--adynamicpictureisworththousandsofwordsinrepresentingalargesystem.WithPanorama/OO-Test,testcoverageresultscanbeshownintheJ-Diagramgenerated.Inparticular,unexecutedelementscanbehighlightedtohelpyoufindthemquicklyanddesignthecorrespondingtestcaseeasily. 2.Givesyouadetailedviewofyourprogramcontrolflowtohelpyouidentifycomplexcode,performlogicdebugging,andplanandreviewtesting. 3.OffersyouanenhancedversionoftheActionDiagramforcodeunderstanding. 4.Enablesyoutoobtainquicklyafullunderstandingofyourprogramfromsystem-leveldirectlytothemodule-level.Noneedtosearchforthecorrectlogicdiagramormatchupahigh-leveldiagramwiththerightlow-leveldiagrambyhand. 5.Simplifiestestcasedesigningforexecutingtheunexecutedpaths. 6.Providesyouwithadeepunderstandingoftheclassstructureforcodereusabilityandmaintainability. 7.Enablesyoutocommentonthediagrammedcodewithon-linemarkersforlaterreferencing,andtoefficientlyeditthecodewhileviewingthediagram.

8.Facilitatescodeinspectionandwalk-through.Forexample,youcanclickontheactivenumberassociatedwithafunctioncallstatementtodirectlyviewthecalledfunction.Itiseasytowalk-throughaevencomplexprogram. 9.Helpsyoutodocumentyoursourcecode.Converteasilyfromonetypeofdiagramtoanother.Usehardcopiesofdiagramstodocumentyourdevelopmentprogress.2.3.3.3Panorama/OO-Analyzer

Panorama/OO分析儀也是集成在Panorama中的一個(gè)獨(dú)立工具。它提供多數(shù)全面分析能力，自動(dòng)生成包括系統(tǒng)/類(lèi)/函數(shù)/數(shù)據(jù)/復(fù)雜/性能/測(cè)試覆蓋面等，并提供超過(guò)100個(gè)的分析報(bào)告。 1.Enablesyoutodocumentproductivity,programreadabilityandrequiredre-engineeringeffortforasoftwaresystem. 2.Bringsyouadeeperunderstandingofclassesinyourobject-orientedsoftwaresystems. 3.Helpsyoutounderstandtherelationshipsbetweenconventionalfunctions:estimatethedegreeoffunctioncouplingandcohesion,identifyotherfunctionsthatmayneedmodificationwhenonefunctionismodified,andpinpointpotentialproblemsidentifiedbyunusedfunctionsinthesystem. 4.Makesspecialfunctionsaseasytounderstandasconventionalfunctions.Inparticular,confusionswithoverloadingfunctionscanbeavoided. 5.Exploresthebehaviorofglobalandstaticvariables,helpsyoufindpotentialproblemsandreducethere-engineeringeffortrequiredindatamodification. 6.Givesyouanevaluationofthestructureofyourprogram,helpsyoufindpotentialproblemsidentifiedbyunusedlabels. 7.Offersyouawaytomeasureandimproveprogrammaintainabilityandtestability,helpsyouperformbettertestplanning. 8.Pinpointstheperformancebottlenecksforyoutohelpyouimprovetheoverallperformanceofyoursoftwaresystems. 9.Assistsyouinmeasuringthereliabilityofyoursoftwaresystemsandtheefficiencyofyourstructuraltesting,givesyougreatflexibilitytomeetyoursoftwaretestingneedsfromlowcosttohighquality. 10.Automatesyoursystemsdocumentationbothon-andoff-line,freesyoufromsearchingfortherequiredinformationbyhandandmakesyoursystemseasytomaintain.2.3.3.4Panorama/OO-Test

Panorama/OO－test是最強(qiáng)的測(cè)試覆蓋分析和測(cè)試用例最小化工具包。它解決二個(gè)“50%”的問(wèn)題：50%軟件成本被花費(fèi)在測(cè)試上;在運(yùn)用功能測(cè)試的進(jìn)行“充分測(cè)試”中，僅50%代碼被測(cè)試過(guò)。 1.Simplifiesyourtestplanningandtestcasedesign.Understandingthecontrolflowofafunctionallowsyoutocreatetherighttestcasesformorethoroughtesting.Complexityanalysishelpsyoutoplanthetestingprocessbyidentifyingcomplicatedcodethatmaytakemoretestingeffort. 2.Givesyoumoretestingflexibility. 3.Providesthemostcomprehensivecoverageanalysiscapabilitytomeetyourdifferenttestingneeds--fromhighqualitytolowcost. 4.Helpsyoutotraceprogramexecutionandfindpotentiallogicproblems. 5.Pinpointsthesourcelocationsoffatalrun-timeerrors. 6.Reducesyourtimeinunitre-testing.OO-Testidentifiesclearlywhatcodecanbetestedbyeachtestcase,andwhattestcasescanbeusedtotesteachclass/function/segment.Soafteramodule-levelmodification,youonlyneedtore-runthecorrespondingtestcases. 7.Bringsyougreatsavingsinsystem-levelre-testing.Panorama/OO-Testautomaticallyselectsaminimalsubsetoftestcasesfromyourentiretestcasesetandguaranteesthesameleveloftestcoverageresult.Ithelpsyoutogreatlyreducethetimeandcostofsystem-levelsoftwarere-testing. 8.Allowsyoutoviewalltherelevanttestresultseasilyandlocateproblemsquickly.Thetestcoveragedataareshowninavarietyofeasy-to-seeformatsforquickoverviewordetaileduntestedsegmentlocating.Panorama/OO-Testalsoprovidesmorethan40differentreportstodocumentyoursystems. 9.Makesyourtestingtaskseasier.Panorama/OO-Testallowsyoutospecifyaprojectwithonlyamakefile.Youcanselecteitherthegraphicuserinterfaceorthecommandline.2.3.3.5Panorama/OO-SQA 運(yùn)用傳統(tǒng)基于過(guò)程的質(zhì)量測(cè)量方法是不可能精確地測(cè)量一個(gè)面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)的質(zhì)量的。Panorama/OO－SQA是最強(qiáng)有力的面向?qū)ο蟮馁|(zhì)量管理工具。 1.Assistsyouinestablishingpracticalandmeasurablesoftwarequalitystandardsforyourcompanyorprojectteam. 2.Helpsyoutopreciselymeasureproductivityandsystematicallyestimatethecodereadabilityandtherequiredre-engineeringeffortforasoftwaresystem. 3.Offersyouawaytopreciselymeasureandimprovetheprogrammaintainabilityandtestability,facilitatesyourtestplanning. 4.Providesyoumultiplewaysofmeasuringthereliabilityofyousoftwaresystemsandtheefficiencyofyourstructuraltesting,givesyougreatflexibilitytomeetyoursoftwaretestingneedsfromlowcosttohighqualityusingvarious