软考-软件工程笔记

1、软件开发方法

2、软件开发模型

3、逆向工程

4、需求工程

5、软件系统建模

6、系统设计

7、测试与评审

8、系统运行与软件维护

 

一、软件开发方法

1、结构化法 传统的开发方法（预设的，以开发过程为本，整体分阶段）

自顶向下，逐步分解求精严格分阶，阶段产出标准化，应用能力差

2、面向对象方法

自底向上，阶段界限不明，更好应变，更好应用，符合人们的思维习惯

3、面向服务方法

粗粒度松耦合，标准化和构件化抽象级别：操作低-》服务中-》业务流程高

4、原型法（需求阶段）

针对需求不明，按功能分：水品原型（界面）、垂直原型（复杂算法）按最终结果分：抛弃型原型、演化原型

其他软件开发方法

形式化方法：数学模型化，所有东西均可验证，而不是测试

统一过程方法

敏捷方法   适应性的，以人为本，增量迭代，小步快跑，适合小型项目

四大价值观

沟通（加强面对面沟通）

简单（不过度设计）

反馈（及时反馈）

勇气（接受变更）

12条过程实践规则

简单设计

测试驱动

代码重构

结对编程

持续集成

现场客户

发行版本小型化·

系统隐喻

代码集成所有制

规划策略

规范代码

40小时工作制

敏捷开发模型的特点

极限编程XP：一些对费用控制严格的公司中使用，非常有效。

水晶方法：搜索了用最少纪律约束而仍能成功的方法，从而在产出效率与易运作上传达一种平衡。

开放式源码：程序开发人员在地域上分布很广（其他方法强调集中办公）

SCRUM：明确定义了的可重复的方法过程，小项目交付

功用去顶开发方法FDD：编程开发人员分成两类：首席程序员和“类”程序员。

ASD方法：其核心是三个非线性的，重叠的开发阶段：猜测，合作与学习。

基于架构的开发方法ABSD

二：软件开发模型：

SDLC瀑布模型   风险高

演化模型

增量模型  

螺旋模型  原型+瀑布，风险评估

原型模型

喷泉模型

v模型  重视测试

CBSD构件组装模型   速度快，成本低，可靠性高

快速应用开发模型RAD  SDLC+CBSD --数据建模，业务建模，过程建模，应用生成，测试与交付

UP统一过程（用力驱动，以架构为中心迭代和增量）

初始（定义视图和业务）---细化（设计及确认系统架构）---构建（构造产品演进直至提交）---交付（产品交给用户）

三、逆向工程

现有工程--再工程--新系统

逆向工程是设计的恢复过程

实现级：包括抽象的语法树，符号表，过程的设计表示

结构级：包括反映程序分量之间相互依赖的信息，例如调用图，结构图，程序和数据结构

功能级：包括程序段功能及程序段之间关系的信息，例如数据和控制流模型

领域级：包括程序分量与诸多实体与应用领域之间对应的关系的信息，例如实体关系模型

四、需求工程

软件需求是指用户对系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望

需求开发：需求获取、需求分析、需求定义（SRS：软件需求规格书）、需求验证

需求基线：经过评审的SRS

需求管理：变更控制，版本控制，需求跟踪，需求状态跟踪

需求获取

获取方法：收集资料，联合讨论会，用户访谈，书面调查，现场观摩，参加业务实践，阅读历史文档，抽样调查。

分类：业务需求（整体全局），用户需求（用户视角），系统需求（计算机化）：功能需求，性能需求，设计约束

QFD：基本需求（明示，常规需求）期望需求（隐含）兴奋需求（多余）

需求分析

功能模型：数据流图DFD：数据流，加工，数据存储，外部实体

行为模型：状态装换图：状态（初态，终态）事件

数据模型：ER图 实体，联系

数据字典：数据元素，数据结构，数据流，数据存储，加工逻辑，外部实体

面向对象OOA

实体类：映射需求中的每个实体

控制类：用于控制用例工作的类

边界类：用于封装用例内，外流动信息或数据流。

UML

构造块：事务（结构事物，行为事物，分组事物，注释事物），关系，图

规则：范围，可见性，完整性，执行

公共机制：规格说明，修饰，公共分类，扩展机制

静态图（结构图）

类图，对象图，构建图，部署图（软硬件），制品图，包图，组合结构图

动态图（行为图）

用例图：系统与外部参与者的交互

顺序图：强调按时间顺序

通信图（协作图）

状态图：状态转换变迁

活动图：类似程序流程图，并行行为

定时图：强调实际时间

交互概览图

4+1视图

逻辑视图（系统分析，设计人员，类与对象）系统功能

实现视图（程序员，物理代码文件和组件）源代码结构

进程视图（系统集成人员，线程，进程，并发）

部署视图（系统和网络工程师，软件到硬件的映射）

最终用户用例视图（需求分析模型）

面向对象的分析

用例模型：识别参与者，合并需求获得用例，细化用例描述，优化调整

分析模型：定义概念类，识别类之间的关系，添加类的职责，建立交互图

需求定义：

严格定义发：

所有需求都能够被预先定义，开发人员与用户之间能够准确而清晰地交流，采用图形文字可以充分体现最终系统

原型法：并非所有的需求都能在开发前被准确的说明，项目参与者之间通常存在交流困难，需要实际可供参考的系统模型，有合法的系统开发环境，需求确定后要准寻严格方法

需求验证：

需求评审：正式评审，非正式评审

需求测试

用户签字确认，验收标准之一

需求状态变迁

需求跟踪：正向跟踪，反向跟踪

用户原始需求

软件需求

下游工作产品

需求变更管理：

问提分析和变更描述--变更分析和成本计算（CCB变更控制委员会）--变更实现

五、软件系统建模

现有系统--（模型化）--物理模型（软件设计）--（抽象化）--逻辑模型（需求分析）--（调整优化）--逻辑模型--（实例化）--物理模型--（具体化）--物理系统

六、系统设计

人机界面设计

黄金三法则

置于用户控制之下

减少用户的记忆负担

保持界面的一致性

软件设计：

软件设计包括体系结构设计、接口设计、数据设计和过程设计

结构设计：软件各主要部件之间的关系

数据设计：将模型转换成数据结构定义。好的数据设计将改善程序结构和模块划分，降低过程复杂度

接口设计（人机界面设计）：软件与用户的交互

过程设计：系统结构部件之间转换成软件的过程描述

结构化设计：

概要设计（外部设计）功能需求分配给软件模块，确定每个模块功能和调用关系，形成模块结构图

详细设计（内部设计）：为每个具体的任务选择适当的技术手段和处理方法

结构化设计原则：

模块独立（高内聚，低耦合）

保持模块的大小适中

多扇入，少扇出

深度和宽度均不宜过高

模块的四要素

输入输出

处理功能

内部数据

程序代码

面向对象的设计

单一职责原则：设计目标单一的类

开放-封闭原则：对扩展开放，对修改封闭

里氏替换原则：子类可以替换父类

依赖倒置原则：要依赖于抽象，而不是具体实现；针对接口编程，不要针对实现变成

接口隔离原则：使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好

组合重用原则：要尽量使用组合，而不是继承关系达到重用的目的

迪米特原则（最少知识原则）：一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解

设计模式

架构模式：软件设计中的高层决策

设计模式：主要关注软件系统的设计，与具体语言无关

惯用法：层次最低，更语言相关

设计模式三种类型的定位

1、创建型模式：创建对象

工厂方法模式（动态创建对象），抽象工厂模式（生成系列对象），原型模式（克隆对象），单例模式（单实例），构建器模式（复杂对象创建）

2、结构型模式：更大的结构

适配器模式（转换接口），桥接模式（继承树拆分），组合模式（树形目录结构），装饰模式（动态附加值能），外观模式（对外统一接口），享元模式（汉字编码），代理模式（快捷方式）

3、行为型模式：交互及职责分配。

备忘录模式（游戏存档），观察者模式（订阅，广播，联动），状态模式（状态变成类），策略模式（多方案切换），模板方法模式（框架），访问者模式（数据与操作分离）

职责链模式（传递职责），命令模式（日志记录，可撤销），解释器模式（虚拟机的机制），迭代器模式（数据集），中介模式（不直接引用）

七、软件测试

尽早、不断的进行测试

程序员避免自己测试设计的程序

既要选择有效的合理的，也要选择不合理的数据

修改后进行回归测试

尚未发现的数量和已发现的错误数量成正比

动态测试（计算机运行）：黑盒测试，白盒测试，灰盒测试

静态测试（纯人工）：桌前检查，代码审查，代码走查

黑盒测试（功能测试，范围广）：等价类划分，边界值分析，错误推测，因果图

白盒测试：基本路径测试，循环覆盖测试，逻辑覆盖测试

测试阶段

v模型

需求分析--验收测试，系统测试

概要设计--集成测试

详细设计--单元测试

单元测试：测试模块，模块功能，性能，接口等

集成测试：模块间的接口（一次性组装风险高，增量组装测试全面），自顶向下（需要桩模块）自底向上（需要驱动模块）混合式（都需要）

系统测试：真实环境下，验证软件配置能否和系统正确连接。：功能测试，性能测试（负载测试（各种工作负载），压力测试（瓶颈，不能接受的性能点），强度测试（资源特别低），容量测试（并发量），可靠性测试（MTTF）），健壮性测试，用户界面测试，安全性测试，安全与反安装测试

确认测试：验收软件与需求的一致性。内部确认测试，Alpha测试，Beta测试，验收测试

回归测试：测试软件变更之后，变更部分的正确性对变更的需求符合性

面向对象的测试：

算法层（单元测试）

类层（模块测试）

模板层/类树层（集成测试）

系统层（系统测试）

软件调试方法：

蛮力法：主要通过计算机找错，低效，耗时

回溯法：从出错处人工沿控制流程往回追踪，直至发现出错的根源。不适于复杂程序

原因排除法：主要是演绎和归纳，用二分法

软件测试：

目的是找出存在的错误，有预知结果，可以实现设计

软件调试：定位错误并修改程序已修正错误，条件未知，不可预计，调试不能描述过程或持续时间

遗留系统演化策略：

低水平低价值：淘汰

高水平高价值：针对息孤岛，集成

高水平高价值：改造，改造系统的功能模型和数据模型

低水平低价值：继承，需要完全遗留系统的功能模型和数据模型

新旧系统的转换策略：

直接转换：成本低，风险高

并行转换策略：成本高，风险低

分段转换策略：成本低，风险低。停掉一部分子系统。

数据转换与迁移：旧数据库（抽取）--转换（通过工具迁移，手工录入，新系统生成）--（装载）新数据库

系统运行与维护

正确性维护（改正性维护）：改正测试未发现的错误

适应性维护：值应用软件适应环境变化（外部环境，数据环境）而进行的修改

完善性维护：扩充功能和改善性能而进行的修改

预防性维护：为了适应未来软硬件环境的变化。