哈工大 软件构造课程 考点复习总结(第一、二章)
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软件构造的多维视图
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Build-time
Code-level: 源代码:代码的逻辑组织:AST抽象语法树、函数、方法、类、接口等具体的逻辑实现
(class diagram类图)
Component-level:结构:代码的物理组织:源文件、包、库、静态链接、测试用例
(component diagram构建/组件图),编译
Moment view : 特定时刻的源码或组件形态
Period view:软件形态随时间的变化
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Build-moment-code:词汇(源码)、语法(抽象语法树)、语义(类图)
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Build-period-code:code churn代码变化:增减修改
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Build-moment-component:文件目录,静态链接、包、库
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Build-period-component:files/packages/components/libraries change
SCI(software configuration item 配置项)、VCS
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Runtime Views
Code-level : 可执行程序的内存状态,程序之间的互动、调用
Component-level:软件包部署到物理环境(OS、network、硬件等),及其互动
Moment view:特定时刻的程序行为
Period view:随着时间的行为
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Run-moment-code:snapshot 快照 描述程序运行时内存里变量层面的状态 ,Memory dump(内存转储/导出)
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Run-period-code:sequence diagram序列图(时序交互),Execution tracing 执行跟踪(代码层面,用日志方式记录程序执行的调用次序)
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Run-moment-component:Deployment diagram(部署图:设备、操作系统),
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Run-period-component:Event logging 事件日志(系统层面)
Event logging:系统管理员使用,高层次信息(如安装程序失败),有一定输出格式,不必敏捷
Execution tracing:开发者使用,低层次信息(如抛出异常),较低格式限制,必须敏捷
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软件构造的阶段划分,各阶段的活动
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Software development lifecycle SDLC 软件开发生命周期
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0->1 从无到有
计划-需求-设计-构造(实现)-测试-部署-运维
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1->n 从有到好
版本更新
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传统软件开发模型
基本类型:Linear 线性过程;Iterative 迭代过程
模型:
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Waterfall 瀑布过程(线性非迭代)
阶段清楚,管理简单,无法适应需求变化
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Incremental 增量过程(非迭代)
多个瀑布串行,比较容易适应需求的增加(有需求就增加一个瀑布)
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V-Model V字模型(验证,确认)
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Prototyping 原型过程(迭代)
在原型上持续不断的迭代,发现用户变化的需求
迭代:开发出来后由用户试用/评审,发现问题反馈给卡发着,开发者修改原有的实现,继续交给用户评审
时间代价高,但开发质量也高
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Spiral 螺旋过程(迭代)
多轮迭代基本遵循瀑布模式
每轮迭代有明确的目标,遵循"原型"过程,进行严格的风险分析,方可进入下一轮迭代
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Agile development 敏捷开发
通过快速迭代和小规模的持续改进,以快速适应变化
用户高度参与,小步骤迭代确认验证。强调人的作用
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内部/外部质量指标
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外部质量因素影响用户,内部质量因素影响软件本身和它的开发者,外部质量取决于内部质量。
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External quality factors 外部质量
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Correctness 正确性:按照spec执行,得到正确的结果,软件的行为要严格符合规约中定义的行为
保证正确性:测试和调适、防御式编程,形式化方法(形式化语言)
encapsulation, decentralization 封装、分散化
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Robustness 健壮性:针对异常情况的处理:出现规约定义之外的情形,软件做出恰当的反应(出现异常时不要崩溃),未被spec覆盖的情况即为"异常情况"
encapsulation, error handling封装、异常处理
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Extendibility 可扩展性:是否容易使软件适应规约的变化
提升可扩展性的两个原则:简约主义设计,分离主义设计
encapsulation, information hiding封装,信息隐蔽(结构良好的对象有简单的接口,并且不向外界显漏任何内部机制。)
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Reusability 可复用性:一次开发,多次使用,发现共性
modularity, component, models, patterns模块化、组件、模型、模式
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Compatibility 兼容性:不同软件系统之间相互可容易的集成
保持设计的同构性:标准化文件格式,标准化数据结构,标准化用户接口
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Efficient 性能
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Portability 可移植性:软件可方便的在不同的技术环境之间移植:硬件、操作系统
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Ease of use 易用性:易学、安装、操作、监控
给用户提供详细的指南,结构简单
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Functionality 功能
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Timeliness 及时性:及时发布等
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其他质量:verifiability 可验证性、integrity完整性,repairability可修复性,economy经济型
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Internal quality factors 内部质量
代码相关:lines of code(LOC)、cyclomatic complexity 循环复杂性
结构相关:coupling耦合度(多个模块间联系),cohesion聚合度(一个模块;高内聚,一个程序只执行一种功能) (应当 高内聚低耦合,单一责任原则)
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Readability 可读性
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Understandability 可理解性
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Clearness
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Size
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最重要的几个质量因素
Correctness and robustness: reliability(可靠性)
Extendibility and reusability: modularity(模块化)
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软件构造的五个关键质量目标
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Easy to understand: elegant and beautiful code / understandability 便于理解
Understandability:注释、命名、日志等
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Cheap for develop: design for/with reuse: reusability 发展
Reusability:ADT、OOP、设计模式等以及复用外部文件
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Ready for change: maintainability and adaptability 变化
Maintainability and Adaptability
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Safe from bugs: robustness 安全
Robustness 异常处理、断言、防御式变成、测试优先原则、日志追踪、debug、内存导出
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Efficient to run: performance 高效
Performance 代码调优、空间复杂性(内存管理)、时间复杂性(I/O性能等),分布式系统,多线程
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软件配置管理SCM与版本控制系统VCS
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VCS version control system
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Local VCS 本地:仓库在开发者本地机器
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Centralized VCS 集中式:仓库在独立的服务器
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Distributed VCS 分布式:仓库在独立的服务器+开发者本地机器
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SCM 软件配置管理:追踪和控制软件的变化
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SCI 软件配置项:软件变化的基本单元(如一个文件)
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Baseline 基线:软件持续变化过程中的"稳定时刻"(如 对外发布的版本)
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CMDB 配置管理数据库:存储软件的各配置项随时间发生变化的信息+基线(git的本地repository?)
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Versioning 版本控制
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Git的结构、工作原理、基本指令
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结构
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Working directory 工作目录:本地文件系统 (已修改,未暂存)
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Staging area 暂存区:隔离工作目录和git仓库 (已暂存)
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.git directory 本地仓库(本地CMDB) (已提交)
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Object Graph
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指令
git branch branchname创建新分支
git checkout branchname切换到分支
git checkout -b branchname 创建新分支并切换到新分支
git merge branchname 合并当前分支与目标分支
pull=fetch + merge
fetch 从远程仓库获取最新版本到本地,不会自动merge
fork 复制别人的仓库到自己的仓库(自己不是contributor,不能提交修改给别人)
clone 复制仓库到自己的本地仓库