軟件工程知識

軟件工程知識

1.軟件工程定義

軟件工程是指應(yīng)用計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，以工程化

的原則和方法來解決軟件問題的工程，其目的是提高軟件生產(chǎn)率、提高

軟件質(zhì)量、降低軟件成本。IEEE對軟件工程的定義是：將系統(tǒng)的、規(guī)

范的、可度量的工程化方法應(yīng)用于軟件開發(fā)、運行和維護的全過程及上

述方法的研究。

軟件工程由方法、工具和過程三個部分組成。

人們開始用工程的方法進行軟件的開發(fā)、管理和維護，即〃軟件工

程〃。

2.軟件需求分析

軟件需求就是系統(tǒng)必須完成的事以及必須具備的品質(zhì)。

需求分析的過程順序：需求獲取、需求分析、需求定義(編寫需求

規(guī)格說明書)、需求驗證。

需求的層次：

質(zhì)量功能部署(QualityFunctionDeployment,QFD):是一種

將用戶要求轉(zhuǎn)化成軟件需求的技術(shù)，其目的是最大限度地提升軟件工程

過程中用戶的滿意度。為了達到這個目標(biāo),QFD將軟件需求分為三類,

分別是常規(guī)需求、期里需求和意外需求。

需求獲取:需求獲取是一個確定和理解不同的項目干系人的需求和約束

的過程。常用的工具方法有訪談、問卷調(diào)查、采樣、情節(jié)串聯(lián)板、聯(lián)合

需求計劃。這個地方可以與范圍管理中的需求收集部分對照理解。

需求分析將提煉、分析和審查已經(jīng)獲取到的需求，以確保所有的項

目干系人都明白其含義并找出其中的錯誤、遺漏或其他不足的地方。

需求分析的方法：SA(系統(tǒng)分析)、00A(面向?qū)ο蠓治?

定義：針對待解決問題的特征的描述，所定義的需求必須可以被驗

證。

作用：檢測和解決需求之間的沖突。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的邊界。詳細描述系

統(tǒng)的需求。

使用SA方法進行需求分析，其建立的模型的核心是數(shù)據(jù)字典，圍

繞這個核心，有三個層次的模型，分別是數(shù)據(jù)模型、功能模型和行為模

型(也稱為狀態(tài)模型)。在實際工作中，一般使用實體聯(lián)系圖(E-R圖)

表示數(shù)據(jù)模型，用數(shù)據(jù)流圖(DataFlowDiagram,DFD)表示功能模型，

用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(StateTransformDiagram,STD)表示行為模型。

軟件架構(gòu)風(fēng)格

(1)數(shù)據(jù)流風(fēng)格：數(shù)據(jù)流風(fēng)格包括批處理序列和管道/過濾器兩種

風(fēng)格。

(2)調(diào)用/返回風(fēng)格：調(diào)用/返回風(fēng)格包括主程序/子程序、數(shù)據(jù)

抽象和面向?qū)ο螅约皩哟谓Y(jié)構(gòu)。

(3)獨立構(gòu)件風(fēng)格：獨立構(gòu)件風(fēng)格包括進程通信和事件驅(qū)動的系統(tǒng)。

(4)虛擬機風(fēng)格：虛擬機風(fēng)格包括解釋器和基于規(guī)則的系統(tǒng)。

(5)倉庫風(fēng)格：倉庫風(fēng)格包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、黑板系統(tǒng)和超文本系統(tǒng)。

軟件設(shè)計

設(shè)計模式包含模式名稱、問題、目的、解決方案、效果、實例代碼

和相關(guān)設(shè)計模式等基本要素。

根據(jù)處理范圍不同，設(shè)計模式可分為類模式和對象模式。類模式處

理類和子類之間的關(guān)系，這些關(guān)系通過繼承建立，在編譯時刻就被確定

下來，屬于靜態(tài)關(guān)系；對象模式處理對象之間的關(guān)系，這些關(guān)系在運行

時刻變化，更具動態(tài)性。

根據(jù)目的和用途不同,設(shè)計模式可分為創(chuàng)建型(Creational)模式、

結(jié)構(gòu)型(Structural)模式和行為型(Behavioral)模式三種。

軟件測試

軟件測試的目的是驗證軟件是否滿足軟件開發(fā)合同或項目開發(fā)計

劃、系統(tǒng)/子系統(tǒng)設(shè)計文檔、SRS、軟件設(shè)計說明和軟件產(chǎn)品說明等規(guī)

定的軟件質(zhì)量要求。通過測試，發(fā)現(xiàn)軟件缺陷，為軟件產(chǎn)品的質(zhì)量測量

和評價提供依據(jù)。

軟件測試的方法分為靜態(tài)測試與動態(tài)測試。靜態(tài)測試是指被測試程

序不在機器上運行，而采用人工檢測和計算機輔助靜態(tài)分析的手段對程

序進行檢測。靜態(tài)測試包括對文檔的靜態(tài)測試和對代碼的靜態(tài)測試。

對文檔的靜態(tài)測試主要以檢查單的形式進行，而對代碼的靜態(tài)測試

一般采用桌前檢查(DeskChecking)、代碼走查和代碼審查。

動態(tài)測試是指在計算機上實際運行程序進行軟件測試，一般采用白

盒測試和黑盒測試方法。

白盒測試也稱為結(jié)構(gòu)測試，主要用于軟件單元測試中。白盒測試方

法中，最常用的技術(shù)是邏輯覆蓋，即使用測試數(shù)據(jù)運行被測程序，考察

對程序邏輯的覆蓋程度。主要的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)有語句覆蓋、判定覆蓋、條件

覆蓋、條件/判定覆蓋、條件組合覆蓋、修正的條件/判定覆蓋和路徑

黑盒測試也稱為功能測試，主要用于集成測試、確認測試和系統(tǒng)測

試中。黑盒測試根據(jù)SRS所規(guī)定的功能來設(shè)計測試用例，一般包括等

價類劃分、邊界值分析、判定表、因果圖、狀態(tài)圖、隨機測試、猜錯法

和正交試驗法等。

軟件集成技術(shù)

企業(yè)應(yīng)用集成(EnterpriseApplicationIntegration,EAI),從單

個企業(yè)的角度來說，EAI可以包括表示集成、數(shù)據(jù)集成、控制集成和業(yè)

務(wù)流程集成等多個層次和方面。當(dāng)然，也可以在多個企業(yè)之間進行應(yīng)用

集成。

1)表示集成：也稱為界面集成，這是比較原始和最淺層次的集成,

但又是常用的集成。這種方法將用戶界面作為公共的集成點，把原有零

散的系統(tǒng)界面集中在一個新的界面中。

2)數(shù)據(jù)集成:為了完成控制集成和業(yè)務(wù)流程集成，必須首先解決數(shù)

據(jù)和數(shù)據(jù)庫的集成問題。在集成之前，必須首先對數(shù)據(jù)進行標(biāo)識并編成

目錄，另外還要確定元數(shù)據(jù)模型，保證數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中分布和共享。

因此，數(shù)據(jù)集成是白盒集成。相對而言，數(shù)據(jù)集成比表示集成要更加靈

活。但是，當(dāng)業(yè)務(wù)邏輯經(jīng)常發(fā)生變化時，數(shù)據(jù)集成就會面臨困難

3）控制集成：控制集成也稱為功能集成或應(yīng)用集成，是在業(yè)務(wù)邏

輯層上對應(yīng)用系統(tǒng)進行集成的。實現(xiàn)控制集成時，可以借助于遠程過程

調(diào)用或遠程方法調(diào)用、面向消息的中間件、分布