软件工程导论-张海藩-第五版课后习题答案

软件工程导论-张海藩-第五版课后习题答案软件工程概述需求分析系统设计编程实现与测试软件维护与管理面向对象方法学在软件工程中的应用软件质量保证与评估contents目录01软件工程概述软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到软件开发的全过程，包括需求分析、设计、编码、测试和维护等各个阶段。软件工程的定义软件工程自20世纪60年代末诞生以来，经历了多个发展阶段。从最初的程序设计阶段，到后来的软件工程阶段，再到现在的软件复用和软件产品线阶段，软件工程的关注点逐渐从单一的软件开发过程扩展到整个软件生命周期的管理和优化。软件工程的发展软件工程定义与发展瀑布模型瀑布模型是一种线性的软件开发过程模型，它按照固定的顺序进行各个阶段的工作，每个阶段都有明确的输入和输出。瀑布模型强调文档的重要性，要求在每个阶段结束后都要进行严格的评审。螺旋模型螺旋模型是一种迭代式的软件开发过程模型，它将软件开发过程划分为多个迭代周期，每个周期都包括需求定义、风险分析、工程实现和评审四个阶段。螺旋模型强调风险分析的重要性，要求在开发过程中不断识别和管理风险。敏捷开发模型敏捷开发模型是一种轻量级的软件开发过程模型，它强调团队合作、快速响应变化和持续交付。敏捷开发模型包括多个流行的开发方法，如Scrum和极限编程（XP）。软件生命周期模型结构化开发方法结构化开发方法是一种基于功能分解的软件开发方法，它将软件系统划分为多个功能模块，然后对每个模块进行详细设计和编码。结构化开发方法强调自顶向下的设计和开发过程。面向对象开发方法面向对象开发方法是一种基于对象建模的软件开发方法，它将现实世界中的事物抽象为对象，并通过类、继承、封装和多态等机制来描述对象之间的关系和行为。面向对象开发方法强调对现实世界事物的抽象和模拟。敏捷开发过程敏捷开发过程是一种灵活、快速响应变化的软件开发过程，它强调团队合作、持续集成和持续交付。敏捷开发过程包括多个实践，如短迭代周期、每日站会、用户故事和自动化测试等。软件开发方法与过程02需求分析03与用户确认需求列表，确保对用户需求有准确的理解。01通过与用户交流、观察用户操作、分析用户需求文档等方式获取需求。02对获取的需求进行整理、分类和优先级排序，形成清晰的需求列表。需求获取与整理需求规格说明书编写01编写详细的需求规格说明书，包括功能需求、性能需求、接口需求等。02使用清晰、准确的语言描述需求，避免歧义和模糊性。提供必要的图表、示例和数据，以便更好地理解和实现需求。03建立需求变更管理流程，确保所有变更都经过评估和批准。对变更进行影响分析，评估变更对项目进度、成本和质量的影响。及时通知相关干系人，协商并处理变更请求，确保项目顺利进行。需求变更管理03系统设计将系统划分为若干个相对独立的模块，每个模块具有特定的功能，模块之间通过接口进行通信。模块化高内聚、低耦合可扩展性易用性模块内部的功能应该高度相关，而模块之间的依赖关系应该尽量减少。系统设计应该考虑未来的需求变化，能够方便地添加新功能或修改现有功能。系统应该提供友好的用户界面和易于使用的操作方式。总体设计原则与方法流程图数据结构图算法设计界面设计详细设计工具与技术用于描述系统或模块的流程，包括数据流程图和控制流程图。用于实现系统或模块中的特定功能，包括排序、查找、加密等算法。用于描述系统中数据的组织方式和存储结构。用于设计系统的用户界面，包括布局、色彩、字体等方面的设计。将系统划分为多个层次，每个层次负责特定的功能，层次之间通过接口进行通信。分层架构客户端负责提供用户界面和处理用户请求，服务器负责提供数据和服务。客户端-服务器架构将系统划分为多个独立的节点，每个节点负责特定的功能，节点之间通过网络进行通信。分布式架构将系统划分为多个小型的、独立的服务，每个服务负责特定的业务功能，服务之间通过轻量级的通信机制进行交互。微服务架构系统架构设计04编程实现与测试变量、函数、类等命名应清晰、简洁，且遵循一定的命名规则，如驼峰命名法。遵循一致的命名规范在关键代码段前添加注释，解释代码的功能、实现思路等，提高代码可读性。使用注释采用统一的缩进风格，如4个空格或1个制表符，保持代码整齐、易读。缩进与对齐避免使用复杂的嵌套结构，尽量简化控制流程，提高代码的可维护性。控制语句的使用编程风格与规范确定测试目标明确要测试的功能点，确保每个功能都有对应的测试用例。设计测试用例针对每个功能点，设计正面和负面的测试用例，覆盖尽可能多的场景。编写测试代码使用合适的测试框架和工具，编写可重复的、自动化的测试代码。运行并分析结果执行测试用例，查看测试结果，分析并修复发现的问题。单元测试策略及实践系统测试方法通过黑盒测试、白盒测试、灰盒测试等方法，对整个系统进行全面的测试。安全测试检查系统的安全性，如输入验证、权限控制、加密传输等方面，确保系统安全可靠。性能测试关注系统的响应时间、吞吐量、资源利用率等性能指标，确保系统满足性能要求。集成测试策略采用自顶向下、自底向上或三明治集成策略，逐步将模块组合起来进行测试。集成测试和系统测试方法05软件维护与管理包括改正性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。包括问题提出、问题分析、修改实施、测试验证、文档更新和发布等步骤。软件维护类型及过程软件维护过程软件维护类型ABCD软件配置管理策略配置管理计划制定详细的配置管理计划，明确配置项、标识方法、变更控制流程等。配置项控制通过变更控制流程，确保配置项的修改经过授权和审核，保持配置项的完整性和一致性。配置项标识为每个配置项分配唯一标识，便于跟踪和管理。配置状态报告定期生成配置状态报告，展示配置项的状态、变更历史等信息。版本控制工具使用版本控制工具（如Git）管理代码和文档，记录每次修改的内容和时间。分支管理通过分支管理，实现不同版本的开发和维护，提高团队协作效率。合并与冲突解决在合并分支时，解决可能出现的冲突，确保代码和文档的准确性。版本发布与回滚在发布新版本或遇到问题时，能够快速回滚到之前的稳定版本。版本控制技术应用06面向对象方法学在软件工程中的应用多态多态是指同一个操作作用于不同的对象，可以产生不同的结果。继承继承是从已有的类派生出新的类，新的类继承已有类的属性和方法。封装封装是将数据和操作数据的函数绑定在一起，形成一个独立的实体。对象对象是现实世界中的实体，具有状态（属性）和行为（方法）。类类是对具有相同属性和方法的对象的抽象，是创建对象的模板。面向对象基本概念和特点UML是一种用于对软件密集系统进行可视化建模的统一建模语言。UML通过统一的符号和工具，为软件开发人员提供了一种通用的建模语言。UML可以描述软件系统的静态结构和动态行为，包括类图、时序图、用例图等。UML建模语言简介面向对象分析通过对问题域进行深入研究，识别出对象及其之间的关系，建立问题域的模型。面向对象设计在面向对象分析的基础上，设计出软件的总体结构和各个组成部分，包括类的设计、接口的设计、数据库的设计等。面向对象实现使用面向对象的编程语言，将设计阶段的成果转化为可执行的代码，并进行测试和调试，最终得到可运行的软件系统。面向对象分析、设计和实现过程07软件质量保证与评估软件质量的定义软件质量是指软件产品满足规定的和隐含的与需求能力有关的全部特征和特性，包括功能性、可靠性、易用性、效率、可维护性和可移植性等。软件质量的度量标准软件质量的度量标准包括外部度量和内部度量两类。外部度量主要从用户角度评价软件质量，如正确性、可靠性、效率等；内部度量主要从开发者角度评价软件质量，如模块独立性、内聚性、耦合性等。软件质量定义及度量标准软件质量保证活动和方法软件质量保证活动包括制定质量保证计划、进行质量保证审查、提供质量保证报告等。这些活动旨在确保软件开发过程符合既定的标准和规范，从而提高软件产品的质量。软件质量保证活动软件质量保证方法包括静态分析和动态测试两种。静态分析主要通过检查源代码、设计文档等静态信息来发现潜在的问题；动态测试则通过运行程序来检查实际行为是否符合预期。软件质量保证方法软件评估方法软件评估方法包括基于度量的评估、基于检查的评估和基于经验的评估等。基于度量的评估通过收集和分析软件产品的度量数据来评价其质量；基于检查的评估通过检查软件开发过程中的文档和代码来发现潜在的问题；基于经验的评估则依赖于评估人员的经验和知识来进行主观评价