天津理工大學(xué)軟件工程期末考試考點(diǎn)?一、軟件工程概述1.軟件工程的定義軟件工程是一門研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的和高質(zhì)量的軟件的學(xué)科。它涉及到軟件開發(fā)、維護(hù)、管理等多個(gè)方面，旨在提高軟件的質(zhì)量、降低成本、縮短開發(fā)周期。2.軟件工程的目標(biāo)生產(chǎn)具有正確性、可用性以及開銷合宜的產(chǎn)品。合理安排軟件開發(fā)流程，滿足用戶需求。提高軟件的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性和可移植性。3.軟件工程的原則抽象：抽取事物最基本的特性和行為，忽略非本質(zhì)細(xì)節(jié)。信息隱蔽：將模塊中的信息隱蔽起來(lái)，對(duì)外界形成一個(gè)黑箱。模塊化：將軟件系統(tǒng)分解為若干個(gè)模塊，每個(gè)模塊完成特定的功能。局部化：將相關(guān)的程序元素放在一起，形成一個(gè)獨(dú)立的單元。確定性：軟件開發(fā)過(guò)程中所有概念的表達(dá)應(yīng)是確定的、無(wú)歧義的。一致性：整個(gè)軟件系統(tǒng)的各個(gè)模塊應(yīng)使用一致的概念、符號(hào)和術(shù)語(yǔ)。完備性：軟件系統(tǒng)不丟失任何重要成分，完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的功能。可驗(yàn)證性：軟件系統(tǒng)的正確性和有效性可以通過(guò)測(cè)試等手段得到驗(yàn)證。4.軟件工程的生命周期軟件定義：包括問(wèn)題定義、可行性研究和需求分析。軟件開發(fā)：包括總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試。軟件維護(hù)：對(duì)軟件進(jìn)行修改、完善和擴(kuò)展。

二、軟件需求分析1.需求分析的任務(wù)確定軟件系統(tǒng)的功能需求，即系統(tǒng)必須完成哪些工作。確定軟件系統(tǒng)的性能需求，如響應(yīng)時(shí)間、吞吐量等。確定軟件系統(tǒng)的可靠性需求，如容錯(cuò)能力、可恢復(fù)性等。確定軟件系統(tǒng)的用戶界面需求，如界面布局、交互方式等。確定軟件系統(tǒng)的其他需求，如安全性需求、可維護(hù)性需求等。2.需求分析的方法結(jié)構(gòu)化分析方法：使用數(shù)據(jù)流圖（DFD）、數(shù)據(jù)字典（DD）、加工邏輯說(shuō)明等工具來(lái)描述系統(tǒng)的功能和數(shù)據(jù)流程。面向?qū)ο蠓治龇椒ǎ簭膯?wèn)題領(lǐng)域的對(duì)象入手，分析對(duì)象的屬性和行為，建立對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型和功能模型。3.需求規(guī)格說(shuō)明書需求規(guī)格說(shuō)明書是需求分析階段的成果，它是軟件開發(fā)人員與用戶之間的合同，也是軟件設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試等階段的依據(jù)。需求規(guī)格說(shuō)明書應(yīng)包括引言、項(xiàng)目概述、具體需求、外部接口需求、性能需求、其他需求等內(nèi)容。需求規(guī)格說(shuō)明書應(yīng)具有正確性、完整性、一致性、可驗(yàn)證性、可讀性等特點(diǎn)。

三、軟件設(shè)計(jì)1.軟件設(shè)計(jì)的基本概念軟件設(shè)計(jì)是把軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過(guò)程，它包括總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段?？傮w設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定軟件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，劃分模塊，確定模塊之間的接口和調(diào)用關(guān)系。詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)總體設(shè)計(jì)階段確定的每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的算法設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2.總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)的原則：模塊化、抽象化、信息隱蔽、模塊獨(dú)立?？傮w設(shè)計(jì)的方法：面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法（如變換分析、事務(wù)分析）、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法（如Jackson方法、Warnier方法）?？傮w設(shè)計(jì)的文檔：總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書，包括系統(tǒng)概述、總體設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、運(yùn)行設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、出錯(cuò)處理設(shè)計(jì)等內(nèi)容。3.詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具：程序流程圖、盒圖（NS圖）、PAD圖、判定表、判定樹等。詳細(xì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容：算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、用戶界面設(shè)計(jì)等。4.軟件設(shè)計(jì)的原則高內(nèi)聚低耦合：模塊內(nèi)部具有高內(nèi)聚性，模塊之間具有低耦合性。提高模塊的獨(dú)立性：降低模塊之間的依賴關(guān)系，提高模塊的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。信息隱蔽：將模塊中的信息隱蔽起來(lái)，對(duì)外界形成一個(gè)黑箱，提高模塊的安全性和可維護(hù)性。模塊規(guī)模適中：模塊規(guī)模不宜過(guò)大或過(guò)小，過(guò)大的模塊不易理解和維護(hù)，過(guò)小的模塊會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。深度、寬度、扇入和扇出適中：模塊的深度、寬度、扇入和扇出應(yīng)適中，避免模塊結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜或簡(jiǎn)單。模塊的作用域應(yīng)在控制域之內(nèi)：模塊的作用域是指模塊中所使用的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的范圍，控制域是指模塊本身及其所有下屬模塊的集合，模塊的作用域應(yīng)在控制域之內(nèi)，避免出現(xiàn)控制混亂。

四、軟件編碼1.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇選擇程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言應(yīng)考慮的因素：項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域、軟件開發(fā)人員的技術(shù)水平、項(xiàng)目的性能要求、項(xiàng)目的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性等。常見的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言：C、C++、Java、Python等。2.編碼規(guī)范編碼規(guī)范的目的：提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。編碼規(guī)范的內(nèi)容：標(biāo)識(shí)符命名規(guī)范、代碼注釋規(guī)范、代碼格式規(guī)范、程序結(jié)構(gòu)規(guī)范等。3.程序的效率程序的效率包括時(shí)間效率和空間效率，提高程序的效率應(yīng)從算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇、代碼優(yōu)化等方面入手。代碼優(yōu)化的方法：減少不必要的計(jì)算、避免重復(fù)計(jì)算、使用高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)等。

五、軟件測(cè)試1.軟件測(cè)試的基本概念軟件測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程，它是保證軟件質(zhì)量的重要手段。軟件測(cè)試的目的：發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，提高軟件的質(zhì)量，確保軟件滿足用戶需求。軟件測(cè)試的原則：測(cè)試應(yīng)盡早進(jìn)行、全面測(cè)試、重點(diǎn)測(cè)試、避免測(cè)試自己的代碼、及時(shí)反饋測(cè)試結(jié)果等。2.軟件測(cè)試的方法靜態(tài)測(cè)試：包括代碼審查、靜態(tài)分析等，它不運(yùn)行程序，而是通過(guò)檢查代碼來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。動(dòng)態(tài)測(cè)試：包括黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試，它運(yùn)行程序，通過(guò)輸入數(shù)據(jù)來(lái)檢查程序的輸出是否正確。3.黑盒測(cè)試黑盒測(cè)試是一種基于功能的測(cè)試方法，它不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只關(guān)注程序的輸入和輸出。黑盒測(cè)試的用例設(shè)計(jì)方法：等價(jià)類劃分、邊界值分析、因果圖、決策表等。4.白盒測(cè)試白盒測(cè)試是一種基于結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法，它考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，通過(guò)檢查程序的源代碼來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。白盒測(cè)試的用例設(shè)計(jì)方法：邏輯覆蓋、基本路徑測(cè)試等。5.軟件測(cè)試的過(guò)程測(cè)試計(jì)劃：制定測(cè)試目標(biāo)、測(cè)試策略、測(cè)試范圍、測(cè)試資源等。測(cè)試設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)測(cè)試用例，包括測(cè)試輸入、測(cè)試預(yù)期輸出、測(cè)試步驟等。測(cè)試執(zhí)行：執(zhí)行測(cè)試用例，記錄測(cè)試結(jié)果。測(cè)試評(píng)估：評(píng)估測(cè)試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，提出改進(jìn)建議。

六、軟件維護(hù)1.軟件維護(hù)的基本概念軟件維護(hù)是指軟件系統(tǒng)交付使用后，為了改正錯(cuò)誤、增強(qiáng)功能、提高性能、延長(zhǎng)軟件壽命等而進(jìn)行的修改和完善工作。軟件維護(hù)的類型：改正性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)、完善性維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)。2.軟件維護(hù)的過(guò)程維護(hù)申請(qǐng)：用戶提出維護(hù)申請(qǐng)，說(shuō)明維護(hù)的原因和要求。維護(hù)分析：對(duì)維護(hù)申請(qǐng)進(jìn)行分析，確定維護(hù)的類型和范圍。維護(hù)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)維護(hù)方案，包括修改的代碼、測(cè)試用例等。維護(hù)實(shí)施：實(shí)施維護(hù)方案，進(jìn)行代碼修改和測(cè)試。維護(hù)評(píng)審：評(píng)審維護(hù)結(jié)果，確保維護(hù)后的軟件質(zhì)量。3.軟件維護(hù)的困難理解別人的代碼困難：軟件系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次修改和維護(hù)后，代碼結(jié)構(gòu)可能變得復(fù)雜，難以理解。軟件維護(hù)的代價(jià)高：軟件維護(hù)需要花費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間，成本較高。軟件維護(hù)的副作用：軟件維護(hù)可能會(huì)引入新的錯(cuò)誤，導(dǎo)致軟件系統(tǒng)出現(xiàn)新的問(wèn)題。4.提高軟件可維護(hù)性的方法建立良好的軟件文檔：軟件文檔應(yīng)包括需求規(guī)格說(shuō)明書、總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書、詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書、用戶手冊(cè)、測(cè)試報(bào)告等，文檔應(yīng)清晰、準(zhǔn)確、完整。采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法：采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法可以使軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰，易于理解和維護(hù)。提高代碼的可讀性和可維護(hù)性：編寫代碼時(shí)應(yīng)遵循編碼規(guī)范，使用有意義的標(biāo)識(shí)符，添加注釋，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。進(jìn)行軟件測(cè)試：軟件測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，提高軟件的質(zhì)量，確保軟件滿足用戶需求，同時(shí)也可以為軟件維護(hù)提供依據(jù)。

七、軟件工程管理1.軟件工程管理的基本概念軟件工程管理是對(duì)軟件開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制等活動(dòng)，以確保項(xiàng)目按時(shí)、按質(zhì)量要求完成。軟件工程管理的內(nèi)容：項(xiàng)目計(jì)劃、項(xiàng)目組織、項(xiàng)目協(xié)調(diào)、項(xiàng)目控制、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理等。2.項(xiàng)目計(jì)劃項(xiàng)目計(jì)劃的任務(wù)：確定項(xiàng)目的目標(biāo)、范圍、進(jìn)度、成本、質(zhì)量等，制定項(xiàng)目的計(jì)劃和預(yù)算。項(xiàng)目計(jì)劃的方法：甘特圖、PERT圖、CPM等。3.項(xiàng)目組織項(xiàng)目組織的形式：職能型組織、項(xiàng)目型組織、矩陣型組織等。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的建設(shè)：組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，明確團(tuán)隊(duì)成員的職責(zé)和分工，建立有效的溝通機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制。4.項(xiàng)目協(xié)調(diào)項(xiàng)目協(xié)調(diào)的任務(wù)：協(xié)調(diào)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員之間的工作，協(xié)調(diào)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與其他部門之間的工作，協(xié)調(diào)項(xiàng)目與用戶之間的關(guān)系。項(xiàng)目協(xié)調(diào)的方法：會(huì)議、報(bào)告、溝通工具等。5.項(xiàng)目控制項(xiàng)目控制的任務(wù)：監(jiān)控項(xiàng)目的進(jìn)度、成本、質(zhì)量等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施解決問(wèn)題。項(xiàng)目控制的方法：掙值分析