软件工程导论-西南交大机械考点

软件工程导论----西南交大机械考点一、软件工程概述

软件工程的定义与目标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。其目标是在给定成本、进度的前提下，开发出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户需求的软件产品。

软件工程的基本原理1.用分阶段的生命周期计划严格管理：将软件项目的开发过程划分为多个阶段，如可行性研究、需求分析、设计、编码、测试、维护等，每个阶段都有明确的任务和目标，并通过严格的计划进行管理，以确保项目按时、按质量要求完成。2.坚持进行阶段评审：在每个阶段结束时进行评审，检查阶段成果是否符合要求，及时发现和纠正错误，避免错误积累到后期造成更大的损失。3.实行严格的产品控制：在软件开发过程中，对软件需求的变更要进行严格的控制，建立有效的变更管理机制，确保变更不会破坏软件的整体结构和性能。4.采用现代程序设计技术：利用先进的程序设计语言、工具和方法，提高软件的开发效率和质量。5.结果应能清楚地审查：软件产品的各个阶段成果应该具有清晰的文档记录，便于审查和验证，确保软件的正确性和可靠性。6.开发小组的人员应该少而精：选择高素质、有经验的开发人员组成精干的开发小组，提高团队的工作效率和协作能力。7.承认不断改进软件工程实践的必要性：随着技术的发展和软件项目的实践经验积累，不断总结和改进软件工程的方法和技术，以适应新的需求和挑战。

二、软件生命周期

软件生命周期的阶段划分1.可行性研究与计划：这个阶段要确定软件开发项目的目标，评估项目的可行性，制定项目开发计划。主要任务包括对系统的目标、规模、功能、性能、约束条件等进行初步分析，确定项目的可行性，编写可行性研究报告。2.需求分析：明确软件系统的功能、性能、数据、界面等方面的需求，与用户进行充分沟通，获取用户的真实需求，并将其转化为软件需求规格说明书。需求分析是软件开发的关键阶段，直接影响软件的质量和可维护性。3.软件设计：包括总体设计和详细设计。总体设计确定软件的总体结构，划分模块，定义模块之间的接口；详细设计对每个模块进行细化，确定模块的内部算法和数据结构。软件设计为软件的实现提供蓝图。4.编码：根据软件设计的结果，使用选定的程序设计语言编写程序代码。编码要遵循良好的编程规范，保证代码的可读性、可维护性和正确性。5.测试：对软件进行测试，发现软件中的错误并及时修复。测试包括单元测试、集成测试、系统测试等不同层次，确保软件满足需求规格说明书的要求。6.维护：软件交付使用后，对软件进行维护，以修正软件中的错误、改进软件性能、增加新功能等。维护是软件生命周期中持续时间最长的阶段。

各阶段的主要任务和文档1.可行性研究与计划阶段主要任务：进行系统定义，确定系统的目标和规模，进行可行性分析（技术可行性、经济可行性、操作可行性等），制定项目开发计划。文档：可行性研究报告、项目开发计划。2.需求分析阶段主要任务：深入了解用户需求，进行需求获取、需求分析、需求规格说明和需求评审。文档：软件需求规格说明书。3.软件设计阶段总体设计：主要任务：划分软件模块，确定模块之间的调用关系和接口，设计软件的总体结构。文档：总体设计说明书。详细设计：主要任务：对每个模块进行详细设计，包括算法设计、数据结构设计等。文档：详细设计说明书。4.编码阶段主要任务：按照详细设计说明书编写程序代码。文档：源程序清单。5.测试阶段主要任务：制定测试计划，设计测试用例，进行测试执行和测试结果分析。文档：测试计划、测试用例、测试报告。6.维护阶段主要任务：改正性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。文档：维护记录。

三、软件需求分析

需求分析的任务1.问题识别：从系统的角度出发，识别出软件系统要解决的问题，包括用户的需求、系统的功能、性能、数据等方面的要求。2.分析与综合：对识别出的问题进行深入分析，理解用户的意图，将用户需求转化为软件需求。同时，对软件需求进行综合，考虑系统的整体架构和各个部分之间的关系。3.编制需求规格说明书：将软件需求以文档的形式记录下来，形成软件需求规格说明书。需求规格说明书应准确、完整、清晰地描述软件系统的功能、性能、数据、界面等方面的要求，作为软件开发的依据。4.需求评审：组织相关人员对需求规格说明书进行评审，检查需求的完整性、正确性、一致性、可行性等，确保需求规格说明书能够准确反映用户的需求，为软件开发提供可靠的基础。

需求分析的方法1.结构化分析方法（SA）特点：采用自顶向下、逐步求精的方法，从系统的宏观角度出发，逐步分解系统，建立系统的逻辑模型。工具：数据流图（DFD）、数据字典（DD）、判定表、判定树等。2.面向对象分析方法（OOA）特点：从问题领域的对象出发，以对象为中心，分析对象的属性和行为，以及对象之间的关系，建立系统的对象模型。工具：用例图、类图、对象图、状态图、活动图等。

需求规格说明书的内容1.引言：介绍项目的背景、目标、范围等。2.总体描述：对软件系统的总体功能、性能、运行环境等进行描述。3.详细描述：对软件系统的各个功能模块进行详细描述，包括功能、输入输出、处理逻辑等。4.数据描述：对软件系统中涉及的数据进行描述，包括数据结构、数据字典等。5.性能描述：对软件系统的性能指标进行描述，如响应时间、吞吐量等。6.运行环境描述：对软件系统的运行环境进行描述，包括硬件环境、软件环境等。7.其他要求：如安全性、可靠性、可维护性等方面的要求。8.附录：包括一些补充信息，如参考资料、术语表等。

四、软件设计

软件设计的基本概念1.软件设计的目标：设计出一个高质量的软件系统，满足用户的需求，具有良好的可维护性、可扩展性和可移植性。2.软件设计的原则：包括抽象、模块化、信息隐蔽和局部化、模块独立等原则。抽象：抽取事物最基本的特性和行为，忽略非本质细节。模块化：将软件系统划分为若干个模块，每个模块完成一个特定的功能。信息隐蔽和局部化：将模块的内部信息隐藏起来，对外提供统一的接口，减少模块之间的耦合度。模块独立：包括模块的内聚性和耦合性，内聚性越高，模块的独立性越强；耦合性越低，模块的独立性越强。

总体设计1.总体设计的任务系统设计：确定软件系统的总体架构，包括系统的模块划分、模块之间的调用关系和接口设计。数据设计：设计软件系统中数据的结构和组织方式，包括数据库设计、文件系统设计等。文档设计：编写总体设计说明书，描述软件系统的总体设计方案。2.总体设计的方法面向数据流的设计方法（DFD）：以数据流图为基础，将数据流图映射为软件系统的模块结构。面向数据结构的设计方法（Jackson方法）：根据数据结构来设计软件的模块结构。

详细设计1.详细设计的任务：对总体设计中划分出的每个模块进行详细的算法设计、数据结构设计、接口设计等，确定模块的内部实现细节。2.详细设计的工具程序流程图：描述程序的控制流程。盒图（NS图）：一种结构化的程序流程图，避免了程序流程图中的一些不规范问题。PAD图：一种支持自顶向下、逐步求精的详细设计工具。判定表和判定树：用于描述复杂的条件判断和处理逻辑。

五、软件测试

软件测试的基本概念1.软件测试的定义：软件测试是为了发现程序中的错误而执行程序的过程。2.软件测试的目的：发现软件中的错误，提高软件的质量，确保软件满足用户的需求。3.软件测试的原则：包括尽早测试、全面测试、重点测试、避免测试自己的代码、及时反馈测试结果等原则。

软件测试的方法1.黑盒测试：不考虑软件的内部结构和实现细节，只根据软件的需求规格说明书来设计测试用例，检查软件的功能是否符合要求。常用的黑盒测试方法有等价类划分、边界值分析、因果图、决策表等。2.白盒测试：考虑软件的内部结构和实现细节，根据软件的源代码来设计测试用例，检查软件的内部逻辑是否正确。常用的白盒测试方法有逻辑覆盖测试、基本路径测试等。

软件测试的阶段1.单元测试：对软件中的每个模块进行单独测试，检查模块的功能和内部逻辑是否正确。单元测试通常由开发人员自己完成。2.集成测试：将各个模块集成起来进行测试，检查模块之间的接口和协作是否正确。集成测试可以采用渐增式集成和非渐增式集成两种方法。3.系统测试：对整个软件系统进行测试，检查软件系统是否满足用户的需求和系统的性能要求。系统测试包括功能测试、性能测试、可靠性测试、安全性测试等。4.验收测试：由用户对软件系统进行验收测试，检查软件系统是否符合用户的实际需求，是否能够投入使用。

软件测试文档1.测试计划：描述测试的目标、范围、方法、进度等。2.测试用例：详细描述测试的输入数据、预期输出和测试步骤。3.测试报告：记录测试的结果，包括发现的问题、问题的严重程度、处理情况等。

六、软件维护

软件维护的概念1.软件维护的定义：软件维护是指软件交付使用后，为了改正软件中的错误、改进软件性能、增加新功能等而进行的修改和完善软件的过程。2.软件维护的类型改正性维护：修复软件在运行过程中发现的错误。适应性维护：使软件适应新的运行环境，如操作系统升级、硬件升级等。完善性维护：增加软件的新功能，改进软件的性能。预防性维护：对软件进行预防性的修改，以提高软件的可维护性和可靠性。

软件维护的过程1.维护请求：用户提出软件维护的请求，说明维护的原因和要求。2.维护分析：对维护请求进行分析，确定维护的类型和范围，评估维护的难度和工作量。3.维护设计：根据维护分析的结果，进行维护设计，确定维护的方案和步骤。4.维护实施：按照维护设计的方案进行维护实施，包括修改代码、测试等。5.维护验证：对维护后的软件进行验证，确保维护后的软件符合要求。

软件可维护性1.软件可维护性的定义：软件可维护性是指软件能够被理解、修改、扩展和优化的难易程度。2.影响软件可维护性的因素：包括软件的结构、可读性、可测试性、可修改性等。3.提高软件可维护性的方法：采用良好的软件设计方法、编写清晰的文档、进行充分的测试、建立有效的维护管理机制等。

七、软件工程管理

软件工程管理的概念1.软件工程管理的定义：软件工程管理是对软件项目的开发、运行和维护进行有效的计划、组织、协调和控制，以确保软件项目能够按时、按质量要求完成，满足用户的需求。2.软件工程管理的内容：包括软件项目计划、软件项目组织、软件项目控制、软件质量保证、软件配置管理等。

软件项目计划1.软件项目计划的内容：包括项目概述、项目目标、项目进度计划、项目资源计划、项目成本计划、项目风险管理计划等。2.软件项目计划的制定方法：采用自顶向下、逐步求精的方法，根据项目的需求和约束条件，制定合理的项目计划。

软件项目组织1.软件项目组织的结构：包括项目型组织、职能型组织、矩阵型组织等。2.软件项目团队的组建：选择合适的人员组成项目团队，明确团队成员的职责和分工。3.软件项目团队的沟通与协作：建立有效的沟通机制，促进团队成员之间的沟通与协作，提高团队的工作效率。

软件项目控制1.软件项目进度控制：监控项目的进度，及时发现和解决进度偏差问题，确保项目按时完成。2.软件项目成本控制：监控项目的成本，控制项目的费用支出，确保项目在预算范围内完成。3.软件项目质量控制：监控项目的质量，确保软件产品符合质量要求。

软件质量保证1.软件质量保证的定义：软件质量保证是为了确保软件产品符