全面软件质量管理

Title Holder,First bullet sentence case,Second bullet sentence case,Third Bullet,Fourth bullet,Page,*,全面软件质量管理,剖析软件质量的内涵,内建高质量而非修补质量,林 锐 博士,http:/www.,chinaspis,.com,linrui,chinaspis,.com,上 海 漫 索 计 算 机 科 技 有 限 公 司,目录,1.,引言,2.,软件质量属性和质量要素,3.,商业目标决定质量目标,4.,质量保证能够保证质量吗,5.,质量人员的状况,6.,全面软件质量管理：模型,7.,全面软件质量管理：制定质量计划,8.,全面软件质量管理：技术评审,9.,全面软件质量管理：软件测试,10.,全面软件质量管理：过程检查,11.,全面软件质量管理：缺陷跟踪工具,参考书：软件工程与项目管理解析，林锐 著，电子工业出版社，2003,1.,引言,软件质量管理是充满争论的话题。被人们奉为软件质量管理圣经的,CMM,和,ISO9001,似乎并不奏效，现实和理想之间的差距太大。,经典软件工程教科书以及,CMM,和,ISO9001,总是抛开商业目标谈质量管理，本末倒置，纸上谈兵，误导了大量读者，所以质量管理才变得那么艰辛。世界上还没有万能的软件质量管理圣经，我们不要迷信,CMM,和,ISO9000。,要多向有实战经验的同行专家请教，但是不要轻信,“,纸上谈兵,”,的专家。,本文给出了一套实用主义的,“,全面软件质量管理,”,方法。,重要的理念：,商业目标决定质量目标,。,提高软件质量的最终目的是为了赢利，而不是创造完美无缺的产品。因此对于普通商业软件而言，并不是,“,质量越高越好,”,，而是恰好让广大用户满意，并且将提高质量所付出的代价控制在预算之内,。,2.,软件质量属性和质量要素,2.1 如何描述质量,词典对质量的定义是：典型的或本质的特征；事物固有的或区别于其他事物的特征或本质；优良或出色的程度。,CMM,对质量的定义是：一个系统、组件或过程符合特定需求的程度；一个系统、组件或过程符合客户或用户的要求或期望的程度。,上述定义很抽象，人们看了准会一脸迷惘。就让我们用,“,人的健康,”,来类比解释软件质量。,古时候人们以为长得结实、饭量大就是健康，这显然是不科学的。现代人总是通过考察多方面的生理因素来判断是否健康，如测量身高、体重、心跳、血压、血液、体温等。如果上述因素都合格，那么表明这人是健康的。如果某个因素不合格，则表明此人在某个方面不健康，医生会对症下药。,通过类比，我们这样理解软件质量：,软件质量是许多质量属性的综合体现，各种质量属性反映了软件质量的方方面面。人们通过改善软件的各种质量属性，从而提高软件的整体质量（否则无从下手）。,软件的质量属性很多，如正确性、精确性，健壮性、可靠性、容错性、性能、易用性、安全性、可扩展性、可复用性、兼容性、可移植性、可测试性、可维护性、灵活性等。,上述这些质量属性之间,“,你中有我，我中有他,”,，非常缠绵。如果开发人员每天要面对那么多的质量属性咬文嚼字，不久就会迂腐得像孔乙己，因此我们有必要对质量属性做些分类和整合。质量属性可分为两大类：,“,功能性,”,与,“,非功能性,”,，后者有时也称为,“,能力,”,（,Capability）。,2.,软件质量属性和质量要素,2.2 十大软件质量因素,功能性质量因素：正确性，健壮性，可靠性,非功能性质量因素：性能，易用性，清晰性，安全性，可扩展性，兼容性，可移植性,为什么是“十大”质量因素,逐一解释,“十大”质量因素（参见高质量程序设计指南,C+/C,语言）,2.3 软件质量要素,什么是软件质量要素？,（,1,）从技术角度讲，对软件整体质量影响最大的那些质量属性才是质量要素；,（,2,）从商业角度讲，客户最关心的、能成为卖点的质量属性才是质量要素。,对于一个特定的软件而言，我们首先判断什么是质量要素，才能给出提高质量的具体措施，而不是一股脑地想把所有的质量属性都做好，否则不仅做不好，还可能得不偿失。,如果某些质量属性并不能产生显著的经济效益，我们可以忽略它们，把精力用在对经济效益贡献最大的质量要素上。简而言之，只有质量要素才值得开发人员下功夫去改善。,2.,软件质量属性和质量要素,2.4 正确性,正确性是指软件按照需求正确执行任务的能力。,“,正确性,”,的语义涵盖了,“,精确性,”,。,正确性无疑是第一重要的软件质量属性。,技术评审和测试的第一关都是检查工作成果的正确性。,机器不会主动欺骗人，软件运行出错通常都是人造成的，所以不要找借口埋怨机器有毛病。,2.5,健壮性,健壮性是指在异常情况下，软件能够正常运行的能力。,正确性描述软件在需求范围之内的行为，而健壮性描述软件在需求范围之外的行为。,开发者往往把异常情况错当成正常情况而不作处理，结果降低了健壮性。,用户才不管正确性与健壮性的区别，反正软件出了差错都是开发方的错。所以提高软件的健壮性也是开发者的义务。,健壮性有两层含义：一是容错能力，二是恢复能力。,从语义上理解，恢复不及容错那么健壮。,Unix,容错能力很强，可惜不好用。,Windows,容错能力较差，但是恢复能力很好，而且很好用。占了90%的操作系统市场。,2.,软件质量属性和质量要素,2.6,可靠性,可靠性是指在一定的环境下，在给定的时间内，系统不发生故障的概率。,可靠性本来是硬件领域的术语。比如某个电子设备在刚开始工作时挺好的，但由于器件在工作中其物理性质会发生变化（如发热），慢慢地系统的功能或性能就会失常。所以一个从设计到生产完全正确的硬件系统，在工作中未必就是可靠的。,软件在运行时不会发生物理性质的变化，人们常以为如果软件的某个功能是正确的，那么它一辈子都是正确的。可是我们无法对软件进行彻底地测试，无法根除软件中潜在的错误。平时软件运行得好好的，说不准哪一天就不正常了，如有千年等一回的,“,千年虫,”,问题，司空见惯的,“,内存泄露,”,、,“,误差累积,”,问题等等。,软件可靠性分析通常采用统计方法，遗憾的是目前可供第一线开发人员使用的成果很少见，大多数文章限于理论研究。口语中的可靠性含义宽泛，几乎囊括了正确性、健壮性。只要人们发现系统有毛病，便归结为可靠性差。从专业角度讲，这种说法是确切的。,时隐时现的错误一般都属于可靠性问题，纠错的代价很高。例如当维护人员十万火急地赶到现场时，错误消失了；等维护人员回家后，错误又出现了。,软件可靠性问题主要是在编程时候埋下的祸害（很难测试出来），应当提倡规范化程序设计，预防可靠性祸害。,2.,软件质量属性和质量要素,2.7,性能,性能通常是指软件的,“,时间-空间,”,效率，而不仅是指软件的运行速度。人们总希望软件的运行速度高些，并且占用资源少些。既要马儿跑得快，又要马儿吃的少。,性能优化的关键工作是找出限制性能的,“,瓶颈,”,，不要在无关痛痒的地方瞎忙乎。,例如在大学里当教师，光靠使劲讲课或者埋头做实验，职称是升不快的。有些人找到了突破口，一年之内,“,造,”,它几十篇文章，争取破格升副教授、教授。,程序员可以通过优化数据结构、算法和代码来提高软件的性能。例如数据库程序的优化。,算法复杂度分析是很好的方法，可以达到,“,未卜先知,”,的功效。,性能优化就好像从海绵里挤水一样，你不挤，水就不出来，你越挤海绵越干。有些程序员认为现在的计算机不仅速度越来越高，而且内存越来越大，因此软件性能优化的必要性下降了。这种看法是不对的，殊不知随着机器的升级，软件系统也越来越庞大了和复杂了，性能优化仍然大有必要。,最具有代表性的是三维游戏软件，例如,Delta Force、,古墓丽影、反恐精英等，如果不对软件（关键是游戏引擎）做精益求精的优化，要想在一台普通的,PC,上顺畅地玩游戏是不太可能的。,2.,软件质量属性和质量要素,2.8,易用性,易用性是指用户使用软件的容易程度。,现代人的生活节奏快，干啥事都想图个方便。所以把易用性作为重要的质量属性对待无可非议。,导致软件易用性差的根本原因,：,理工科大学教育存在缺陷：没有开设人机工程学、美学、心理学这些必修课，大部分开发人员不知道如何设计易用的软件产品。,开发人员犯了,“,错位,”,的毛病：他以为只要自己用起来方便，用户也就会满意。,软件的易用性要让用户来评价。当用户真的感到软件很好用时，一股温暖的感觉油然而生，于是就用,“,界面友好,”,、,“,方便易用,”,等词来评价软件产品。,2.9,清晰性,清晰意味者所有的工作成果易读、易理解，可以提高团队开发效率，降低维护代价。,开发人员只有在自己思路清晰的时候才可能写出让别人易读、易理解的程序和文档。,可理解的东西通常是简洁的。一个原始问题可能很复杂，但高水平的人就能够把软件系统设计得很简洁。如果软件系统臃肿不堪，它迟早会出问题。所以简洁是人们对工作,“,精益求精,”,的结果，而不是潦草应付的结果。与简洁对立的是,“,罗里罗嗦,”,。,千万不要把在学校里,“,造文章,”,的手法用于开发产品！,如果把文章写得很简洁，让人很容易理解，投稿往往中不了；只有加上一些玄乎的东西，把本来简单的弄成复杂的，才会增加投稿的命中率。,2.,软件质量属性和质量要素,2.10,安全性,这里安全性是指信息安全，英文是,Security,而不是,Safety。,安全性是指防止系统被非法入侵的能力，既属于技术问题又属于管理问题。,信息安全是一门比较深奥的学问，其发展是建立在正义与邪恶的斗争之上。这世界似乎不存在绝对安全的系统，连美国军方的系统都频频遭黑客入侵。如今全球黑客泛滥，真是,“,道高一尺，魔高一丈,”,啊！,开发商和客户愿意为提高安全性而投入的资金是有限的，他们要考虑值不值得。,究竟什么样的安全性是令人满意的呢？,一般地，如果黑客为非法入侵花费的代价（考虑时间、费用、风险等因素）高于得到的好处，那么这样的系统可以认为是安全的。,对于普通软件，并不一点要追求很高的安全性，也不能完全忽视安全性，要先分析黑客行为。,2.,软件质量属性和质量要素,2.11,可扩展性,可扩展性反映软件适应,“,变化,”,的能力。,在软件开发过程中，,“,变化,”,是司空见惯的事情，如需求、设计的变化，算法的改进，程序的变化等等。,由于软件是“软”的，是否它天生就容易修改以适应“变化”？,关键要看软件的规模和复杂性,如果软件规模很小，问题很简单，那么修改起来的确比较容易，这时就无所谓,“,可扩展性,”,了。要是软件的代码只有100行，那么,“,软件工程,”,也就用不着了。,如果软件规模很大，问题很复杂，倘若软件的可扩展性不好，那么该软件就像用卡片造成的房子，抽出或者塞进去一张卡片都有可能使房子倒塌。,现代软件产品通常采用,“,增量开发模式,”,，不断推出新版本，获取增值利润。可扩展性越来越重要。可扩展性是系统设计阶段重点考虑的质量属性。,谈到软件的可扩展性，开发人员首先想到的是怎样提高可扩展性，于是努力去设计很好的体系结构来提高可扩展性，却不考虑该不该做这件事。从商业角度考虑，如果某个软件将不断地推出新版本，那么可扩展性很重要。但是如果软件永远都不会有下个版本（一次性买卖），那么根本无需提高可扩展性，何必自找苦吃呢！,2.,软件质量属性和质量要素,2.12,兼容性,兼容性是指不同产品（或者新老产品）相互交换信息的能力。例如两个字处理软件的文件格式兼容，那么它们都可以操作对方的文件，这种能力对用户很有好处。,兼容性的商业规则：弱者设法与强者兼容，否则无容身之地；强者应当避免被兼容，否则市场将被瓜分。,如果你经常看香港拍的,“,黑帮,”,影片，你就很容易明白这个道理。,金山软件公司的,WPS,与微软的,Word,之争。,WPS,一定要与,Word,兼容，否则活不下去。但是,Word,绝对不会与,WPS,兼容，除非,WPS,又在中国称老大。,中国联通和中国移动的手机互联互通问题。（互联网的价值与用户数量的平方成正比）,2.13,可移植性,软件的可移植性