1、第7章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)與測試共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.1 系統(tǒng)實(shí)施階段(jidun)概述 在管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)期，經(jīng)過系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段以后，便開始了系統(tǒng)實(shí)施階段。在系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)階段，系統(tǒng)開發(fā)工作主要是集中在邏輯、功能和技術(shù)設(shè)計(jì)上，工作成果是以各種系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)文檔來體現(xiàn)(txin)的。系統(tǒng)實(shí)施階段要繼承此前各階段的工作成果，將技術(shù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成為物理實(shí)現(xiàn)，因此系統(tǒng)實(shí)施的成果是系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)階段的結(jié)晶。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.1 系統(tǒng)實(shí)施階段(jidun)概述1 系統(tǒng)實(shí)施的前提條件 系統(tǒng)實(shí)施工作必須在系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作完成后，嚴(yán)格按照系統(tǒng)開發(fā)文檔進(jìn)行，系統(tǒng)實(shí)施

2、是以系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)文檔資料為依據(jù)的。系統(tǒng)開發(fā)者只有通過系統(tǒng)開發(fā)文檔，對系統(tǒng)目標(biāo)、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)代碼設(shè)計(jì)、輸入/輸出設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、處理過程設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境等有了明確理解和認(rèn)識以后，才能開始系統(tǒng)實(shí)施活動。 系統(tǒng)開發(fā)人員不僅要了解本人所承擔(dān)(chngdn)的部分，還要了解總體結(jié)構(gòu)、彼此接口、數(shù)據(jù)交換等相互聯(lián)系部分的內(nèi)容，以保證在系統(tǒng)實(shí)施工作中局部分散實(shí)施與系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)一致性。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.1 系統(tǒng)實(shí)施階段(jidun)概述2 系統(tǒng)實(shí)施的主要活動 這一階段(jidun)由程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測試、系統(tǒng)安裝和新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換等活動構(gòu)成。 程序設(shè)計(jì)又稱編寫程序，按照詳細(xì)設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的程序設(shè)

3、計(jì)說明書，用選定的程序設(shè)計(jì)語言書寫源程序。 系統(tǒng)測試是系統(tǒng)質(zhì)量可靠性保證的關(guān)鍵，也是對需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編碼的最終評審。 系統(tǒng)安裝主要是指各種軟、硬件設(shè)備的選型、論證、購置、安裝，以及整個系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。 新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，也稱系統(tǒng)切換與運(yùn)行，是指以新開發(fā)的系統(tǒng)替換舊的系統(tǒng)，并使之投入使用的過程。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.1 系統(tǒng)實(shí)施階段(jidun)概述系統(tǒng)(xtng)實(shí)現(xiàn)階段最主要的工作是程序設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)是根據(jù)系統(tǒng)(xtng)設(shè)計(jì)說明書中有關(guān)模塊的處理過程描述、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、輸入設(shè)計(jì)、輸出設(shè)計(jì)、選擇合適的計(jì)算機(jī)語言，編制出正確、清晰、強(qiáng)健性好、易維護(hù)、易理解、工作效率高的程序。 首先是正確實(shí)現(xiàn)

4、程序說明書所規(guī)定的各項(xiàng)功能，其次要求程序具有以下良好的性能： （1）結(jié)構(gòu)清晰（2）易理解 （3）可維護(hù)（4）健壯性（5）效率共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)(shj)方法 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法是由LConstantine等人于1972年提出，用于詳細(xì)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)階段，指導(dǎo)人們用良好的思想方法，開發(fā)出正確、易理解的程序。結(jié)構(gòu)化程序使用順序、選擇、循環(huán)三種程序結(jié)構(gòu)： （1）順序結(jié)構(gòu) （2）選擇結(jié)構(gòu) （3）循環(huán)結(jié)構(gòu) 共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)2 結(jié)構(gòu)化程序和非結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)比較 非結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)除了大量使用GOTO轉(zhuǎn)

5、向語句，這種語句可以改變程序的執(zhí)行順序，但控制流的轉(zhuǎn)向是隨意的。此結(jié)構(gòu)形式必然是面條狀，相互交錯。當(dāng)程序規(guī)模比較小時(shí)，這種面條狀結(jié)構(gòu)的程序還可以理解，隨著程序規(guī)模的增加，這種面條狀結(jié)構(gòu)的程序就越來越復(fù)雜，變得不宜閱讀(yud)理解。 再復(fù)雜的結(jié)構(gòu)化程序也可看成是線狀結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)化程序的控制流是線性的，所以若程序的每個部分正確，則整個程序就正確。且程序只有一個入口一個出口，在驗(yàn)證程序的正確性時(shí)，只要驗(yàn)證入口處所有可能的輸入條件，出口處的結(jié)果都正確即可。 共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的原則l）使用語言中的順序、選擇、重復(fù)等有限的基本控制結(jié)構(gòu)表示

6、程序邏輯。2）選用的控制結(jié)構(gòu)只準(zhǔn)許有一個入口和一個出口。3）程序語句組成容易識別的塊（block），每塊只有一個入口和一個出口。4）復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)該用基本控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合嵌套來實(shí)現(xiàn)。5）語言中沒有的控制結(jié)構(gòu)，可用一段等價(jià)的程序段模擬，但要求該程序段在整個系統(tǒng)中應(yīng)前后一致。6）嚴(yán)格控制GOTO語句，僅在可以改善而不是損害程序可讀性的情況下偶爾使用。例如，在查找結(jié)束時(shí)、文件訪問結(jié)束時(shí)，出現(xiàn)錯誤情況要從循環(huán)中轉(zhuǎn)出時(shí)、使用條件(tiojin)選擇結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)就不如用GOTO語句來得簡潔易懂。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)（1）理解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。首先要仔細(xì)地閱讀系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書，

7、吃透系統(tǒng)設(shè)計(jì)所提出的任務(wù)、功能和目標(biāo)，明確自己所編程序在系統(tǒng)中所處的位置及與之相關(guān)的環(huán)境條件；（2）熟悉計(jì)算機(jī)性能。在程序設(shè)計(jì)前要熟悉系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，包括計(jì)算機(jī)的性能，操作系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)語言(yyn)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；（3）細(xì)化程序處理過程。系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書中給出的處理過程的描述還是比較粗糙的，程序設(shè)計(jì)者在編程前要根據(jù)所選擇的程序設(shè)計(jì)語言予以細(xì)化，并用一定的方法對處理過程進(jìn)行描述。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)（4）編寫源程序。在完成前三階段工作的基礎(chǔ)上，完成編程并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。（5）測試。程序編制完成以后，要對程序的正確性作出評價(jià)，這就需要對程序進(jìn)行測試。測試

8、的目的是為了發(fā)現(xiàn)錯誤并加以改正。程序中常見的錯誤有：語法錯誤、邏輯錯誤、輸入輸出格式錯誤等。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，程序測試所占用的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)與開發(fā)系統(tǒng)的規(guī)模成正比。因此，組織(zzh)測試數(shù)據(jù)、選擇測試方法應(yīng)引起系統(tǒng)開發(fā)者足夠的重視。程序測試時(shí)應(yīng)根據(jù)程序錯誤的特點(diǎn)選擇有代表性的測試方法進(jìn)行測試。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)1 源程序文檔化 源程序文檔化包括選擇好標(biāo)識符（變量和標(biāo)號）的名字、安排注釋以及程序的視覺組織等等。(l）符號(fho)名的命名 符號名即標(biāo)識符，包括模塊名、變量名。常量名、標(biāo)號名、子程序名以及數(shù)據(jù)區(qū)名、緩沖區(qū)名等。這些名字應(yīng)能反映它所代表的實(shí)際東西

9、，應(yīng)有一定的實(shí)際意義，使其能夠見名知意，有助于對程序功能的理解。例如，表示次數(shù)的量用times，表示總量用total，表示平均值用average，表示和的量用sum等。為達(dá)此目的，不應(yīng)限制名字的長度。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)(2）程序的注釋 夾在程序中的注釋是程序員與日后的程序讀者(dzh)之間通信的重要手段。正確的注釋能夠幫助讀者(dzh)理解程序，可為后續(xù)階段進(jìn)行測試和維護(hù)，提供明確的指導(dǎo)。因此注釋決不是可有可無的，大多數(shù)程序設(shè)計(jì)語言允許使用自然語言寫注釋，這給閱讀程序帶來很大的方便。一些正規(guī)的程序文本中，注釋行的數(shù)量占到整個源程序的13到12。 注釋

10、分為序言性注釋和功能性注釋。共三十二頁管理信息系統(tǒng)8.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j) 序言性注釋通常置于每個程序模塊的開頭部分，它應(yīng)當(dāng)給出程序的整體說明，對于理解程序本身具有引導(dǎo)作用。有些軟件開發(fā)部門對序言性注釋作了明確而嚴(yán)格的規(guī)定，要求程序編制者逐項(xiàng)列出。有關(guān)項(xiàng)目包括：程序標(biāo)題；有關(guān)本模塊功能和目的的說明；主要算法；接口說明：包括調(diào)用形式，參數(shù)描述(mio sh)，子程序清單；有關(guān)數(shù)據(jù)描述：重要的變量及其用途，約束或限制條件，以及其它有關(guān)信息模塊位置：在哪一個源文件中，或隸屬于哪一個軟件包； 共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)書寫功能性注釋，要注意以下幾點(diǎn)：

11、用于描述一段程序(chngx)，而不是每一個語句；用縮進(jìn)和空行，使程序與注釋容易區(qū)別；注釋要正確。 有合適的，有助于記憶的標(biāo)識符和恰當(dāng)?shù)淖⑨?，就能得到比較好的源程序內(nèi)部的文檔。有關(guān)設(shè)計(jì)的說明，也可作為注釋，嵌入源程序體內(nèi)。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)（3）視覺組織空格、空行和移行 一個程序如果寫得密密麻麻，分不出層次來常常是很難看懂的。優(yōu)秀的程序員在利用空格、空行和移行的技巧上顯示了他們的經(jīng)驗(yàn)。恰當(dāng)?shù)乩每崭?，可以突?t ch)運(yùn)算的優(yōu)先性，避免發(fā)生運(yùn)算的錯誤。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)2 數(shù)據(jù)說明 雖然在設(shè)計(jì)階段，已經(jīng)確

12、定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織及其復(fù)雜性。在編寫程序時(shí)，則需要注意數(shù)據(jù)說明的風(fēng)格。為了使程序中數(shù)據(jù)說明更易于理解和維護(hù)，必須注意以下幾點(diǎn)：（l）數(shù)據(jù)說明的次序(cx)應(yīng)當(dāng)規(guī)范化，使數(shù)據(jù)屬性容易查找，也有利于測試、排錯和維護(hù)。（2）當(dāng)多個變量名用一個語句說明時(shí)，應(yīng)當(dāng)對這些變量按字母的順序排列。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)3 語句結(jié)構(gòu) 在設(shè)計(jì)階段確定了軟件的邏輯流結(jié)構(gòu)，但構(gòu)造單個語句則是編碼階段的任務(wù)。語句構(gòu)造力求簡單、直接，不能為了片面追求效率而使語句復(fù)雜化。（l）在一行內(nèi)只寫一條語句，并且采取適當(dāng)?shù)囊菩懈袷?，使程序的邏輯和功能變得更加明確。（2）程序編寫首先應(yīng)當(dāng)考慮(ko

13、l)清晰性，簡單，直截了當(dāng)?shù)卣f明程序員的用意，不要刻意追求技巧性或程序執(zhí)行速度，使程序編寫得過于緊湊。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)（3）首先要保證程序(chngx)正確，然后才要求提高速度。（4）避免使用臨時(shí)變量而使可讀性下降。（5）盡量用公共過程或子程序上代替重復(fù)的功能代碼段。要注意，這段代碼應(yīng)具有一個獨(dú)立的功能，不要只因代碼形式一樣便將其抽出組成一個公共過程或子程序（模塊的偶爾內(nèi)聚）。（6）使用括號清晰地表達(dá)算術(shù)表達(dá)式和邏輯表達(dá)式的運(yùn)算順序。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.2 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)（7）用邏輯表達(dá)式代替分支嵌套，以避免過多的循環(huán)嵌套和

14、條件嵌套。（8）盡量減少使用“否定”條件的條件語句。（9）經(jīng)常反躬自?。骸叭绻也皇蔷幋a的人，我能看懂它嗎？”考慮它的可理解性達(dá)到什么程度。 總之，要從程序編碼的實(shí)踐中，積累編制程序的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)和學(xué)習(xí)良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，使編寫出來的程序清晰易懂，易于測試和維護(hù)。在程序編碼階段改善和提高(t go)軟件的質(zhì)量。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試系統(tǒng)測試的對象和目的 由于信息系統(tǒng)的開發(fā)很大程度上是軟件系統(tǒng)的開發(fā)，那么經(jīng)過程序設(shè)計(jì)階段以后，系統(tǒng)測試的對象是不是源程序呢？我們知道，系統(tǒng)開發(fā)周期內(nèi)的各個(gg)階段是彼此銜接的，前一階段發(fā)生的問題如未能及時(shí)解決，很自然會帶入下一個階段，因

15、此在測試中發(fā)現(xiàn)的問題不一定是在編碼階段產(chǎn)生的，而是前面各階段的錯誤的集中反映。也就是說，對程序設(shè)計(jì)階段來講，有些錯誤是“先天性”的。因此系統(tǒng)測試的對象顯然不僅僅是源程序，而應(yīng)是整個軟件，它把需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)以及程序設(shè)計(jì)各階段的開發(fā)文檔，包括需求規(guī)格說明、概要設(shè)計(jì)說明、詳細(xì)設(shè)計(jì)說明以及源程序，都作為測試的對象。由于“程序+文檔=軟件”，所以系統(tǒng)測試的對象是軟件。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試 在系統(tǒng)測試中發(fā)現(xiàn)的錯誤可能是各式各樣的，按其范圍和性質(zhì)可劃分為以下幾類：（1）功能錯誤：由于功能規(guī)格說明書不夠完整或敘述不夠確切，致使在編碼時(shí)對功能有誤解而產(chǎn)生(chnshn

16、g)的錯誤。（2）系統(tǒng)錯誤：指與外部接口的錯誤、參數(shù)調(diào)用錯誤、子程序調(diào)用錯誤、輸入輸出地址錯誤，以及資源管理錯誤等。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試（3）過程錯誤：主要指算術(shù)運(yùn)算錯誤、初始過程錯誤、邏輯錯誤等。（4）數(shù)據(jù)錯誤：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、屬性錯誤，動態(tài)數(shù)據(jù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)混淆，參數(shù)與控制數(shù)據(jù)混淆等。（5）編碼(bin m)錯誤：語法錯誤、變量名錯誤、局部變量與全局變量混淆、程序邏輯錯誤和編碼書寫錯誤等。 共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試測試與調(diào)試 測試與調(diào)試意義是不同的，僅就測試而言，其目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的錯誤，但發(fā)現(xiàn)錯誤并不是我們(w men)的最終目的。系統(tǒng)

17、開發(fā)的最終目的是高質(zhì)量的完全符合用戶需要的信息系統(tǒng)。因此測試發(fā)現(xiàn)問題后，還必須診斷錯誤，改正錯誤，這就是調(diào)試：準(zhǔn)確判定錯誤位置以及具體的出錯情況，繼而進(jìn)行改正以排除錯誤。 共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試窮舉測試與選擇測試 既然測試的目的在于尋找錯誤，并且找出的錯誤越多，測試就越成功，那么能不能通過測試把所有隱藏的錯誤全部找出來呢？換句話說，能否將所有可能(knng)發(fā)現(xiàn)錯誤的測試都做完呢？我們把能夠包含所有可能(knng)情況的測試稱為窮舉測試。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試圖 窮舉路徑(ljng)示例循環(huán) 20次共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xt

18、ng)測試 基于以上系統(tǒng)測試的概念，在進(jìn)行系統(tǒng)測試中應(yīng)遵循以下基本原則： （1）測試工作應(yīng)避免由原開發(fā)軟件的個人或小組來承擔(dān)。測試的目的就是挑剔地找錯誤，而從心理上來講，軟件開發(fā)人員對自己的工作成果有所偏愛(pin i)，總認(rèn)為自己開發(fā)的軟件沒有錯誤或錯誤不大，因而有一種不愿否定自己成果的心理；另一方面，如果開發(fā)人員對軟件的功能有理解錯誤，由本人去找，肯定是找不出錯誤的，正所謂“當(dāng)局者 。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試 （2）設(shè)計(jì)測試方案時(shí)，不僅要包括確定的輸入數(shù)據(jù)，而且應(yīng)包括從系統(tǒng)功能出發(fā)預(yù)期的測試結(jié)果。 把預(yù)期測試結(jié)果作為測試方案的組成部分，對于發(fā)現(xiàn)錯誤是有幫助(bng

19、zh)的，并且可以提高效率，只要將運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期測試結(jié)果進(jìn)行對比即可發(fā)現(xiàn)有無錯誤。否則，由于人們的心理作用或粗心大意，常把一些似是而非的結(jié)果當(dāng)成正確結(jié)果，把本該發(fā)現(xiàn)的問題漏掉。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試 （3）測試用例不僅要包括合理、有效的輸入數(shù)據(jù)，還要包括無效的或不合理的輸入數(shù)據(jù)。 在測試中人們常常只注意到從系統(tǒng)功能角度是合理有效的和可以預(yù)想得到的輸入數(shù)據(jù)，而忽視那些無效的和預(yù)想不到的輸入數(shù)據(jù)。實(shí)際上一個軟件在投入運(yùn)行后，一些意想不到的輸入是常常會遇到(y do)的，如用戶按錯鍵、輸錯數(shù)、鍵入非法命令等，如果軟件不能做出適當(dāng)?shù)姆从扯Э?，就不能說明軟件是可靠的。往往使用預(yù)期不合理的數(shù)據(jù)進(jìn)行測試比用合理數(shù)據(jù)收獲要大。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試 （4）不僅要檢驗(yàn)程序是否做了該做的事，還要檢查程序是否同時(shí)做了不該做的事。 多余的副作用即使是無意義的也會影響程序運(yùn)行效率(xio l)，甚至有時(shí)會帶來潛在的危害。共三十二頁管理信息系統(tǒng)7.3 系統(tǒng)(xtng)測試 （5）軟件(run jin)中仍存在錯誤的概率和已經(jīng)發(fā)現(xiàn)錯誤的個數(shù)是成正比的。 有時(shí)軟件經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)了許多錯誤后，測試者認(rèn)為可能錯誤已找得差不多了，因而不必再