《软件工程方法》PPT课件.ppt

软件工程导论软件工程导论(5)(5) 软件工程方法软件工程方法 卢军 方法的作用 /Kerryzhu 虽然没有银弹 本章内容 v5.1 软件方法论 v5.2 用户需求的获取方法 v5.3 软件工程的分析方法 v5.4 软件工程的设计方法 v5.5 软件测试方法 /Kerryzhu 本章内容 v5.1 软件方法论 v5.2 用户需求的获取方法 v5.3 软件工程的分析方法 v5.4 软件工程的设计方法 v5.5 软件测试方法 /Kerryzhu 什么是工程的方法？ /Kerryzhu 5.1 软件方法论 /Kerryzhu 5.1.1 系统工程方法论 5.1.2 软系统方法论 5.1.3 软件工程方法体系 系统工程方法论 v 系统工程方法论是针对复杂多变和不确定性的特点， 综合应用运筹学、系统动力学、控制论、信息论等有 关学科的理论和方法，将数理统计、概率论、线性代 数、模糊数学等作为定性分析和定量分析的有效工具 ，深入地分析问题，寻求问题解决的最优策略 v 动态系统理论、自动机理论 、霍尔三维结构、系统分 析法、成本效益分析、计划协调技术、关键路线法等 /Kerryzhu 问题定义确定目标系统综合系统分析系统评价系统创建 系统实施 软系统方法论 /Kerryzhu v 是一项运用系统思维方法解决非系 统问题的定性研究的技术，目的是 解决那些包含有大量社会的、政治 的以及人为因素的问题 软系统方法的逻辑 /Kerryzhu 丰富图的一个示例 /Kerryzhu 软件工程方法体系 /Kerryzhu v 抽象原则给出软件工程问题求解全过程的最基 本原则 v 体系规范原则是规范整体解题思路及解决方案 的验证 v 局部规范原则是规范解决模块、组件等局部问 题的原则 发现现实问题 抽象 模型 解决问题 方法 /Kerryzhu v 结构化程序设计方法 v 面向对象方法 v 面向构件方法 v 面向服务方法 v 基于净室思想的方法 v 基于敏捷思想的方法 v 自适应开发方法 v 动态系统开发方法 v 测试驱动方法 v 示例 本章内容 v5.1 软件方法论 v5.2 用户需求的获取方法 v5.3 软件工程的分析方法 v5.4 软件工程的设计方法 v5.5 软件测试方法 /Kerryzhu 需求访谈 哪些人将会使用这个软件系统？ 他们希望该软件系统达到什么样的效果? 以前使用过其它类似的软件系统吗? /Kerryzhu 从一组语境无关的问题开始 然后，站在用户的角度展开要询问的问题，寻求更多 的需求信息，挖掘用户潜在的功能需求 便利的应用规约技术 /Kerryzhu v 在中立的地点举行会议 v 建立筹备和参与会议的规则 v 建议一个议程，能够覆盖需求范围所有的要点，但不 鼓励思维的任意流动 v 一个“协调者控制会议 v 使用一种“定义机制” v 目标是标识问题、提出解决方案的元素、评估不同的 方法以及刻画初步解决方案的需求集合 鼓励建立客户和开发者的联合团队，一起工作以标识问题 、提出解决方案的元素、刻画初步解决方案的需求集合 本章内容 v5.1 软件方法论 v5.2 用户需求的获取方法 v5.3 软件工程的分析方法 v5.4 软件工程的设计方法 v5.5 软件测试方法 /Kerryzhu 如何分析问题？ /Kerryzhu 5.3 软件工程的分析方法 5.3.1 系统分析方法 5.3.2 问题分析方法 5.3.3 根本原因分析 5.3.4 决策分析 系统分析方法 v 整体分析 v 结构分析 v 层次分析 v 相关分析 /Kerryzhu 问题分析方法 /Kerryzhu v 问题说明阶段: 提出目标，确定评价指标和约束条件 v 分析研究阶段: 提出各种备选方案并预计一旦实施后可能 产生的结果 v 评估结果 :将各方案的评价比较结果提供给决策者，作为 判断抉择的依据 根本原因分析 /Kerryzhu v 在开发周期的每个阶段实施根本原因分析，为有效开 展缺陷预防活动提供依据 v 应用在解决各个方面的问题的过程中 v 得到提倡，形成一种文化或一种机制，而对每个人应 形成一种处理问题的习惯 问题 根本原因 解决方案 决策分析 v 选择决策技术和结构层次，制订决策分析与决定的计 划 v 建立作为决策基础的评价准则。 v 建立并运用决策分析指导原则，确定推荐的候选方案 。 v 依据评价准则进行综合分析、讨论和审查，然后选择 相应的评价方法，依据准则来评价候选方案。 v 最终选择的候选方案应附有所选择的技术、准则和作 出选择的依据 /Kerryzhu 本章内容 v5.1 软件方法论 v5.2 用户需求的获取方法 v5.3 软件工程的分析方法 v5.4 软件工程的设计方法 v5.5 软件测试方法 /Kerryzhu 设计中最关键的问题？ /Kerryzhu 软件危机 v 5.4.1 原型设计方法 v 5.4.2 结构化方法 v 5.4.3 面向对象方法 v 5.4.4 面向构件设计方法 v 5.4.5 面向服务方法 v 5.4.6 可视化方法 /Kerryzhu 原型设计方法 v 在获取基本的需求定义后，利用可视化的开发环境或 工具，快速地建立一个目标系统的粗线条版本 v 基于可视化原型，用户更能清楚地表达自己的需求， 提供反馈意见 v 原型分为抛弃式原型和演化式原型 抛弃式原型不作为最终产品，具有探索和实验目的，或 只是作为需求确认的工具 演化式原型，最终软件系统是在原型的基础上逐步形成 、修改、完善和完成的 /Kerryzhu 原型设计方法的实现过程 /Kerryzhu 结构化方法 /Kerryzhu v 面向数据结构的软件设计方法 v 问题分析法 v 系统关联图 v 信息隐蔽方法 采用自顶向下、逐步求精设计过程，将系统分解为若干功 能模块，然后逐个实现每一个具体的功能模块 问题分析法 /Kerryzhu 先分解再合成，根据输入、输出数据结构指导系统的分解， 在系统分析指导下再逐步合成系统 系统关联图 /Kerryzhu v 用于定义系统与系统外部实体间的界限和接口的简单模 型，可以明确外部实体和系统之间通过接口传递的数据 流和信息流 面向对象方法 /Kerryzhu v 面向对象方法从所处理的数据入手，以数据为中心来描 述系统 v 充分挖掘了“关系”的表达方式，可以尽可能的将事物之间 复杂的关系予以体现 v 软件的开发可以视为“类”的抽象及其关联的建模过程 v 软件的运行是对象的实例化及其状态的演变过程，对象 与对象之间通过发送消息相互联系 对象与类 /Kerryzhu v 对象的行为通过操作展示，外界不可以直接访问其内 部属性（封装性），操作的实现对用户透明 v 类是对具有相同内部状态和外部行为对象结构的描述 ，它定义了表示对象状态的实例变量集和表示对象行 为的方法集。子类可以继承父类的实例变量和方法、 重载父类的某个行为（虚函数），同时还可以定义新 的变量和方法 v 消息传递是对象间惟一的交互方式 示例 /Kerryzhu 面向对象分析 /Kerryzhu v 分析是提取和整理用户需求，并建立问题域精确 模型的过程 v 面向对象分析一般需要建立3个模型（功能模型、 对象模型和动态模型）并定义相应的服务 面向对象设计 /Kerryzhu v 开-闭原则 v 单一职责原则 v 里氏代换原则 v 依赖倒转原则 v 接口隔离原则 v 合成/聚合复用原则 v 迪米特法则 把分析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求 的、抽象的系统实现方案的过程 面向构件设计方法 v 就是用“构件”取代“代码”，构件成为软件产品或系 统的基本结构单元 v 构件可以完成一个或多个功能的特定服务，并为用 户提供标准接口 v 系统构件可以分为业务构件、服务构件、展现构件 、逻辑构件、运算构件等 v 从传统的关注点分离到构件组装 v 业务构件是软件过程的主线索，并基于业务构件来 识别出服务构件 ，然后就是业务构件的实现、验 证和部署 /Kerryzhu 构件的层次 /Kerryzhu 基于构件的网状结构 /Kerryzhu 面向服务方法 /Kerryzhu SOA 架构模式 /Kerryzhu v SOA模式在三个主要参与者“服务提供者、服 务消费者和服务代理”之间定义了交互模型 SOA 系统架构的层次 /Kerryzhu SOA 系统服务层实现 /Kerryzhu SOD的建模和架构方法 /Kerryzhu 可视化方法 /Kerryzhu v 借助可视开发工具，直接在图形用户界面上来完成绝大部 分的软件设计和编程工作，可以自定义、修改和拖拽各项 操作界面元素 v 可视开发工具能实现程序代码的自动生成 示例 /Kerryzhu 可视化IDE /Kerryzhu 本章内容 v5.1 软件方法论 v5.2 用户需求的获取方法 v5.3 软件工程的分析方法 v5.4 软件工程的设计方法 v5.5 软件测试方法 /Kerryzhu 为什么要进行软件测试？ /Kerryzhu v 5.5.1 白盒和黑盒的测试方法 v 5.5.2 静态和动态的测试方法 v 5.5.3 ALAC测试和随机测试 v 5.5.4 自动化测试方法 v5.5 软件测试方法 黑盒方法和白盒方法 v黑盒测试方法（Blake-box Testing），是把程序看作一 个不能打开的黑盒子，不考虑程序内部结构和内部特性， 而是考察数据的输入、条件限制和数据输出，完成测试 v白盒测试方法（White-box Testing），也称结构测试或 逻辑驱动测试。白盒测试方法是根据模块内部结构了解， 基于内部逻辑结构，针对程序语句、路径、变量状态等来 进行测试，检验程序中的各个分支条件是否得到满足、每 条执行路径是否按预定要求正确的工作。 黑盒测试 vs. 白盒 测试 功能测试 数据驱动（Data-driven）测试 结构测试 逻辑驱动（Logic-driven）测试 需求 事件驱动驱动 输输入 输输出 方法 黑盒测试方法白盒测试方法 等价类划分 边界值分析 因果图 错误推测法 决策表方法 正交试验法 语句覆盖 分支覆盖 条件覆盖 条件组合覆盖 循环覆盖 基本路径测试 静态测试 和 动态测试 v静态测试就是静态分析，对模块的源代码进行研 读，查找错误或收集一些度量数据，并不需要对代 码进行编译和仿真运行。静态测试采用人工检测和 计算机辅助静态分析手段进行检测 v动态测试是通过观察代码运行时的动作，来提供 执行跟踪、时间分析，以及测试覆盖度方面的信息 。动态测试通过真正运行程序发现错误。通过有效 的测试用例，对应的输入/输出关系来分析被测程序 的运行情况 /Kerryzhu 静态测试 vs. 动态测试 主持 人 作者 记录员 列席会议 内审员 技术专家 用户代表 非正式正式 同行评审 走查 评审会议 运行程序 ALAC测试 ALAC（ Act-like-a-customer，象客户 那样做 ）测试是基于客户使用产品的知 识而进行测试 其出发点是著名的Pareto 80/20规律 随机测试 可以作为熟悉新开发产品的功能特性，完善软 件测试用例，