软件可信性度量

软件可信性度量第1页，共30页，2023年，2月20日，星期日可信性是软件性质的子集软件性质的静态判定问题本质上是不完备的（图灵机的判定）我们能做的是在一定约束条件下 对一些重要的性质给出较准确的度量Onefaultper1,000LOCis4.59sigma,6sigmawouldbe3.4faultsper1,000,000LOC.第2页，共30页，2023年，2月20日，星期日内容一、软件可信性度量二、如何度量软件的可信性？第3页，共30页，2023年，2月20日，星期日一、软件可信性度量1、测量、度量与指标2、度量什么？3、刻度是什么？4、软件缺陷第4页，共30页，2023年，2月20日，星期日1、测量、度量与指示测量（Measure）是一个过程，用于对产品或者过程的某个属性的范围、数量、维度、容量或大小提供“一个”“定量的指示”；获取了一个数据！度量（Metric）是对软件产品进行范围广泛的测度，它给出一个系统、构件或过程的某个给定属性的“度”的定量测量；指示(Indicator)是一个度量或一组度量的组合，采用易于理解的形式，对软件过程、项目或产品质量提供更全面、深入的评价和了解，以利于过程和质量的分析。

第5页，共30页，2023年，2月20日，星期日“Youcan'tcontrolwhatyoudon'tmeasure”

TomDeMarco,ControllingSoftwareProjects,1982Whattomeasure?Length Ruler Meter/Centimeter/…Time Clock Day/Hour/Minute/…Weight Balance Gram/Kilogram/…Temperature Thermometer Centigrade/…Humidity,brightness,……area,volume,velocity,density,software:LOC,DensityofDefect,MTTF,……第6页，共30页，2023年，2月20日，星期日2、度量什么？软件“可信性”的属性仍然从“质量”的性质开始！外部测量内部质量属性外部质量属性使用质量属性过程质量过程过程测量内部测量使用质量的测量软件产品软件产品的效用使用条件影响影响影响依赖依赖依赖目前主要关注产品质量！服务时的内部质量?第7页，共30页，2023年，2月20日，星期日外部和内部质量功能性可靠性易用性效率维护性可移植性适合性准确性互操作性保密安全性功能性的依从性成熟性容错性易恢复性可靠性的依从性易理解性易学性易操作性吸引性易用性的依从性时间特性资源利用性效率的依从性易分析性易改变性稳定性易测试性维护性的依从性适应性易安装性共存性易替换性可移植性的依从性***的依从性：软件产品遵循与***相关的标准、约定或法规以及类似规定的能力第8页，共30页，2023年，2月20日，星期日软件可信性功能性可靠性安全性高效性维护性可用性正确性准确性（精度、不少、不多）成熟性容错性易恢复性机密性完整性抗抵赖性时间特性资源利用性易分析性易改变性稳定性易测试性第9页，共30页，2023年，2月20日，星期日3、刻度（依据、标准）是什么？度量对象不同，度量刻度也不同！Product(Artifact)AnalyzingDesigningCodingCompilingDeployingDevelopingProcessMaintaining第10页，共30页，2023年，2月20日，星期日产品（Product）与制品(Artifact)：产品：最终交付给用户的软件（主要是代码）制品：软件生命周期中，所有各个阶段的人工产物 包括：产品以及开发过程中产生的设计模型 分析模型等等In-houseartifactIn-processproduct刻度分别是什么？第11页，共30页，2023年，2月20日，星期日为什么要度量早期制品？问题要尽早发现、尽早解决！以降低总的可信性保障开销但越往前也越困难用户需求不够清晰制品形态不够清晰自动成分较少，人工方式更多第12页，共30页，2023年，2月20日，星期日产品度量之后呢？对服务进行度量！服务提供者服务使用者第三方刻度也很多！第13页，共30页，2023年，2月20日，星期日软件可信性度量问题转化为：在软件生命周期的不同阶段模型、代码、服务是否与刻度有偏差？存在缺陷？第14页，共30页，2023年，2月20日，星期日4、软件缺陷

1）什么是软件缺陷缺陷、错误、故障、失败错误(error)人缺陷(defect)制品（模型、数据、程序）故障(fault)运行结果(内部,局部)失败(failure)总体后果（外部）第15页，共30页，2023年，2月20日，星期日Asystemfailureoccurswhenthedeliveredserviceisadjudgedtohavedeviatedfromfulfillingthesystemfunction.Anerroristhatpartofthesystemstatewhichisliabletoleadtosubsequentfailure:anerroraffectingtheserviceisanindicationthatafailureoccursorhasoccurred.Theadjudgedorhypothesisedcauseofanerrorisafault.(Note:errorsdonotnecessarilyleadtofailures–thismaybeavoidedbychanceordesign;componentfailuresdonotnecessarilyconstitutefaultstothesurroundingsystem–thisdependsonhowthesurroundingsystemisrelyingonthecomponent).Thesethreeconcepts(anevent,astate,andacause)mustbedistinguished,whatevernamesyouchoosetouseforthem.Prof.BrianRandell:第16页，共30页，2023年，2月20日，星期日IBMODC(OrthogonalDefectClassification)DefectRemovalActivitiesActivitythatwas

beingperformedatthetimethedefectwasdiscovered

Triggers

Theenvironmentorconditionthathadtoexistforthedefecttosurface

ImpactTarget

Representsthehighlevelidentityoftheentitythatwasfixed

DefectTypeRepresentstheactualcorrectionthatwasmade

QualifierCapturestheelementofanonexistent,wrongorirrelevantimplementation

Missing,Incorrect,Extraneous

Age/State

Base,New,Rewritten,ReFixed2）软件缺陷分类第17页，共30页，2023年，2月20日，星期日ActivitiesDesignReviewCodeInspectionUnittestFunctionTestSystemTest第18页，共30页，2023年，2月20日，星期日TriggersDesignConformanceLogic/FlowBackwardCompatibilityLateralCompatibilityConcurrencyInternalDocumentLanguageDependencySideEffectRareSituationsSimplePathComplexPathCoverage

VariationSequencingInteractionWorkload/StressRecovery/ExceptionStartup/RestartHardwareConfigurationSoftwareConfigurationBlockedTest第19页，共30页，2023年，2月20日，星期日ImpactInstallabilityServiceabilityStandardsIntegrity/SecurityMigrationReliabilityPerformanceDocumentationRequirementsMaintenanceUsabilityAccessibilityCapability第20页，共30页，2023年，2月20日，星期日二、如何度量软件的可信性？1、基本步骤2、不同技术第21页，共30页，2023年，2月20日，星期日TheIEEEqualitymetricsmethodology:EstablishqualityrequirementsIdentifyqualitymetricsImplementqualitymetricsAnalyzeresultsofthemetricsValidatethemetricsTrustworthymetricsmethodology:EstablishtrustworthyrequirementsIdentifytrustworthymetricsImplementtrustworthymetricsAnalyzeresultsofthemetricsValidatethemetrics1、基本步骤质量度量：ISO9126-2：外部度量ISO9126-3：内部度量ISO9126-4：使用质量的度量第22页，共30页，2023年，2月20日，星期日不同阶段度量对象不同：早期的制品：发现偏差发布的产品：发现缺陷提供的服务：发现异常方法自然不同第23页，共30页，2023年，2月20日，星期日经典的软件缺陷度量缺陷密度——软件缺陷在规模上的分布如：每KLOC或每个功能点（或类似功能点的度量——对象点、数据点、特征点等）的缺陷数缺陷率——缺陷在时间上的分布如：对应用软件的角度来说，90%以上的缺陷是在发布后两年内被发现出来。整体缺陷清除率在软件开发过程中发现的所有缺陷数/发现的总缺陷数阶段性缺陷清除率第24页，共30页，2023年，2月20日，星期日2、不同阶段的缺陷度量1）需求模型缺陷度量2）设计模型缺陷度量3）代码缺陷度量4）在线服务缺陷度量第25页，共30页，2023年，2月20日，星期日1）需求模型缺陷度量软件是否考虑了足够多的可信属性？是否有足够多的预案？表述是否合理？是否与用户做了足够多的沟通？需求度量方法？第26页，共30页，2023年，2月20日，星期日2）设计模型缺陷度量模型中是否描述了足够的可信属性？是否与需求中的内容一致？设计模型度量方法模型检测重要且困难第27页，共30页，2023年，2月20日，星期日3）离线代码缺陷度量

是否遵守编程语言规范？

编译技术

是否遵循低层库的正确使用方式？

静态分析

重点介绍！

是