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软件工程导论课后习题答案第一章 软件工程概论1什么是软件危机？软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。这些问题表现在以下几个方面：(1)用户对开发出的软件很难满意。(2)软件产品的质量往往靠不住。(3)一般软件很难维护。(4)软件生产效率很低。(5)软件开发成本越来越大。(6)软件成本与开发进度难以估计。(7)软件技术的发展远远满足不了计算机应用的普及与深入的需要。2为什么会产生软件危机？(1) 开发人员方面，对软件产品缺乏正确认识，没有真正理解软件产品是一个完整的配置组成。造成开发中制定计划盲目、编程草率，不考虑维护工作的必要性。 (2) 软件本身方面，对于计算机系统来说，软件是逻辑部件，软件开发过程没有统一的、公认的方法论和规范指导，造成软件维护困难。(3) 尤其是随着软件规模越来越大,复杂程度越来越高,原有软件开发方式效率不高、质量不能保证、成本过高、研制周期不易估计、维护困难等一系列问题更为突出，技术的发展已经远远不能适应社会需求。+ 软件工程方法学5什么是软件生存周期？软件生存周期是指从软件定义、开发、使用、维护到淘汰的全过程。6软件生存周期为什么划分成阶段？ (1) 任何一个阶段的具体任务不仅独立，而且简单，便于不同人员分工协作，从而降低整个软件开发工作的困难程度。(2) 可以降低每个阶段任务的复杂程度，简化不同阶段的联系，有利于工程的组织管理，也便于采用良好的技术方法。(3) 使软件开发的全过程以一种有条不紊的方式进行，保证软件的质量，特别是提高了软件的可维护性。7应该怎样来划分阶段？(1)每一个阶段的任务尽可能独立；(2)同一阶段内的任务性质尽可能相同；(3)每一个阶段任务的开始和结束有严格的标准。8软件开发模型有几种？它们的开发方法有可特点？软件开发模型有瀑布型、渐增型和变换型。瀑布型开发方法是按照软件生存周期的划分依次实施，每一个阶段有明确规定的任务。它的特点：(1)各个阶段的顺序性和依赖性；(2)划分逻辑设计与物理设计，尽可能推迟程序的物理实现；(3)每个阶段必须完成规定的文档，对其中问题通过复审及早发现，及早解决。渐增型开发方法及特点:(1) 从部分需求出发，先建立一个不完全的系统，通过测试运行该系统取得经验和信息反馈，加深对软件需求的理解，进一步使系统扩充和完善。如此反复，直至软件人员和用户对所设计完成的软件系统满意为止。(2) 在渐增型开发下的软件是随软件开发的过程而逐渐形成的。(3) 渐增型开发方法适合于知识型软件的开发，设计系统时对用户需求的认识开始不是很清楚的，需要在开发过程中不断认识、不断获得新的知识去丰富和完善系统。多数研究性质的试验软件，一般采用此方法。变换型开发方法及特点:(1)从软件需求的形式化规格说明出发，经过一系列的程序变换，得到最终的程序系统。(2)该方法必须有严格的数学理论和形式化技术的支持。9.什么是软件工程?软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。(1) 它采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件；(2) 它将管理技术与当前经过时间考验的而证明是正确的技术方法结合起来；(3) 它强调使用生存周期方法学和结构分析和结构技术；(4) 经过人们长期的努力和探索，围绕着实现软件优质高产这个目标,从技术到管理两个方面做了大量的努力,逐渐形成了软件工程学这一新的学科。10什么是软件工程环境:方法与工具的结合，加上配套的软、硬件支持称为软件工程环境。它能支持开发者按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务。第二章可行性研究习题答案*老师重点：数据流图数据字典成本估计（成本/效益分析下）*1. 问题定义的任务和主要工作?问题定义的任务：将用户提出的要求具体化、定量化；确定研制系统的范围，明确研制的边界。问题定义阶段的工作：(1) 通过调查研究，了解系统需求；(2) 确定系统的功能需求、性能需求、可靠性需求、安全及保密性、资源、开发费用及开发进度等的需求；(3) 问题定义阶段的产品-系统目标与范围说明书。2.可行性研究目的?确定在问题定义中所提出的问题是否值得去解，在限制条件下，问题能否解决。3可行性研究的任务？(1) 进一步分析和澄清问题的定义，在澄清问题的基础上，导出系统的逻辑模型；(2) 从系统逻辑模型中，选择问题的若干种主要解法，研究每一种解法的可行性，为以后的行动提出建议；(3) 如果问题没有可行的解，建议停止系统开发；如果问题有可行的解，应该推荐一个较好的解决方案，并为工程制定一个初步的计划。4可行性研究包括哪几方面的内容？(1)技术可行性：现有技术能否实现本系统，现有技术人员能否胜任，开发系统的资源能否满足；(2)经济可行性：经济效益是否超出开发成本；(3)操作可行性：系统操作在用户内部行得通吗？(4)法律可行性：新系统开发是否会侵犯他人、集体或国家利益，是否违反国家法律。5可行性研究的步骤?(1)复查系统的规模和目标；(2)研究目前正在使用的系统，总结现有系统的优劣，提出新系统的雏形；(3)导出新系统的高层逻辑模型；(4)推荐建议方案； (5)推荐行动方针；(6)书写计划任务书(可行性报告)； (7)提交审查。6. 可行性研究报告的主要内容？可行性分析的结果是可行性研究报告,内容包括：(1) 系统概述：说明开发的系统名称,提出单位和开发单位。(2) 可行性研究的前提:系统目标；要求；约束和限制；可行性研究的基本准则等。(3) 对现有系统的分析:处理流程，图示说明现有系统的处理流程和数据流程；现有系统存在的问题。 (4) 系统需求:主要功能；主要性能及其要求；操作要求；信息要求；限制性要求。(5) 建议系统:系统目标；处理流程；系统结构,功能,性能；系统技术可行性；投资和效益分析；操作可行性；法律可行性。(6) 其它可选方案:与国内外同类型方案的比较；提出一两个可行性方案供论证和探讨。(7) 制定下一阶段的预算。(8) 结论性意见：由用户方、设计方和投资方共同签署意见。第三章需求分析习题答案*老师重点：实体-联系图状态转换图其他图形工具*1.需求分析的描述工具有哪些?有数据流图、数据字典、判定表、判定树、结构化自然语言、层次方框图、Warnier图、IPO图和需求描述语言等。2.需求分析的基本任务是什么?准确定义未来系统的目标，确定为了满足用户的需要系统必须做什么。3.怎样建立目标系统的逻辑模型?要经过哪些步骤?建立目标系统的逻辑模型的过程也就是数据流图的分解过程。它的导出过程如图： 4.什么是结构化分析?它的结构化体现在哪里?结构化分析:使用数据流程图、数据字典、结构化英语、判定表和判定树等工具，来建立一种新的、称为结构化说明书的目标文档-需求规格说明书。结构化体现在将软件系统抽象为一系列的逻辑加工单元,各单元之间以数据流发生关联。5.软件需求规格说明书由哪些部分组成?组成包括：(1) 引言：编写目的、背景说明、术语定义及参考资料等。(2) 概述主要功能、约束条件或特殊需求。(3) 数据流图与数据字典。(4) 用户接口、硬件接口及软件接口。(5) 性能需求、属性等。(6) 其它需求，如数据库、操作及故障处理等。6.为什么数据流图要分层?画分层的DFD要遵循哪些原则?分层的目的：便于逐步细化、结构清晰。画分层的DFD要遵循哪些原则：(1)父图与子图之间数据要平衡。(2)分解的深度和层次达到使加工足够简单、易于理解的基本加工为止。(3)区分局部文件和局部外部项(局限于数据流中某一层或某几层的文件和外部项)。(4)不要把控制流作为数据流。(5)忽略琐碎的枝节。(6)每个数据流要有一个合适的名字，尽量使用现实系统中有具体意义的名字。7.系统流程图与数据流程图有什么区别?系统流程图描述系统物理模型的工具，数据流程图描述系统逻辑模型的工具。系统流程图从系统功能的角度抽象的描述系统的各个部分及其相互之间信息流动的情况。数据流程图从数据传送和加工的角度抽象的描述信息在系统中的流动和数据处理的工作状况。8.数据字典包括哪些内容?它的作用是什么？数据字典是描述数据流图中数据的信息的集合。它对数据流图上每一个成分：数据项、文件(数据结构)、数据流、数据存储、加工和外部项等给以定义和说明；它主要由数据流描述、加工描述和文件描述三部分组成。对用户来讲,数据字典为他们提供了数据的明确定义；对系统分析员来讲,数据字典帮助他们比较容易修改已建立的系统逻辑模型。9.描述加工逻辑的工具有哪些?有决策树(又称判定树)、决策表(又称判断表)和结构化语言等。10.某单位拟开发一个计算机房产管理系统，要求系统具有分房、 调房、退房和查询统计等功能。房产科将用户申请表输入系统 后，系统首先检查申请表的合法性，对不合法的申请表，系统拒绝接收；对合法的申请表根据类型分别进行处理。 (1) 如果是分房申请，则根据申请者的情况(年龄、工龄、职称、职务、家庭人口等)计算其分数，当分数高于阀值分数时，按分数高低将申请单插到分房队列的适当位置。在进行分房时，从空房文件中读出空房信息，如房号、面积、等级、单位面积房租等，把好房优先分给排在分房队列前面的符合该等级房条件的申请者；从空房文件中删掉这个房号的信息，并从分房队列中删掉该申请单，再把此房号的信息和住户信息一起写到住房文件中，输出住房分配单给住户，同时计算房租，并将算出的房租写到房租文件中。 (2) 如果是退房申请，则从住房文件和房租文件中删除有关信息，再把此房号的信息写到空房文件中。(3) 如果是调房申请，则根据申请者的情况确定其住房等级，然后在空房文件中查找属于该等级的空房，退掉原住房，再进行与分房类似的处理。 (4) 住户可以向系统查询目前分房的阀值分数，居住某类房屋的条件，某房号的单位面积及房租等信息。房产科可以要求系统打印住房情况的统计表，或更改某类房屋的居住条件、单位面积和房租等。用数据流图描绘该系统的功能需求；在数据字典中给出主要的数据流、文件和加工说明。 第四章 无重点！ 第五章 习题参考答案*老师重点：面向数据流的设计方法*一.回答问题1.详细设计的目的?为软件结构图(SC图或HC图)中的每一个模块确定采用的算法和块内数据结构,用某种选定的表达工具给出清晰的描述.2.详细设计的主要任务?编写软件的“详细设计说明书”.软件人员要完成的工作:(1) 为每一个模块确定采用的算法, 选择某种适当的工具表达算法的过程,写出模块的详细过程描述.(2) 确定每一模块使用的数据结构.(3) 确定模块结构的细节,包括对系统外部的接口和用户界面,对系统内部其它模块的接口,以及关于模块输入数据、输出数据及局部数据的全部细节.(4) 为每一个模块设计出一组测试用例,以便在编码阶段对模块代码(即程序)进行预定的测试.3.结构化程序设计的基本原则?在详细设计中所有模块都使用单入口、单出口的顺序、选择、循环三种基本控制结构. 4.比较面向数据流和面向数据结构两类设计方法的异同?相同点：(1) 遵守结构程序设计“由顶向下”逐步细化的原则,并以其为共同的基础；(2) 均服从“程序结构必须适应问题结构”的基本原则,各自拥有从问题结构(包括数据结构)导出程序结构的一组映射规则。不同点：(1) 面向数据流的设计以数据流图为基础，在分析阶段用DFD表示软件的逻辑模型，在设计阶段按数据流类型，将数据流图转换为软件结构。面向数据结构的设计以数据结构为基础，从问题的数据结构出发导出它的程序结构。(2) 面向数据流的设计的最终目标是软件的最终SC图，面向数据结构的设计的最终目标是程序的过程性描述。5.比较Jackson方法和LCP方法的异同? Jackson与LCP设计方法都是以数据结构为出发点，以程序的过程描述为最终目标，设计步骤基本相似。它们的主要差别是：(1)使用不同的表达工具，其中LCP方法中的表达工具Warnier图 比Jackson设计方法中的表达工具Jackson图有更大的通用性；(2)Jackson方法的步骤和指导原则有一定的灵活性，而LCP设计 方法则更加严密。6.详细设计的描述工具应具备什么功能？无论哪类描述工具不仅要具有描述设计过程，如控制流程、处理功能、数据组织及其它方面的细节的能力,而且在编码阶段能够直接将它翻译为用程序设计语言书写的源程序。 二.给出一组数从小到大的排序算法，分别用下列工具描述其详细过程：(1)(1) 流程图；(2)NS图；(3)PAD图；(4)PDL语言。 PDL语言略 三.根据后面给出“卡片的分类及统计”项目说明，完成下列工作： (1)用Jackson图表示输入与输出数据结构，找出它们之间的对应单元； (2)画出用Jackson图表示的程序结构； (3)列出程序所需用的操作，并加到上一步画出的程序结构图上； (4)用Jackson伪代码写出程序的过程表示。 输入卡片分析程序。一叠输入卡片按内容分为K1、K2、K3三类,卡片的排列规则是:以K1卡始,以K2卡终。起始卡之前属前置部分,不含K1卡；起始卡与终了卡之间属分批部分,不含K2卡。如图: 试用Jackson方法编一程序,要求依次完成下列分析工作: -统计起始卡前卡片的张数,存入A； -打印起始卡的内容； -统计起始卡后出现的K1卡和K3卡总批数,存入B； -统计起始卡后出现的K1卡的张数,存入C； -统计起始卡后出现的K3卡的批数,存入D； -打印终了卡的内容； -打印A、B、C、D四个统计值。 程序的过程表示及伪代码略第六章 习题参考答案*老师重点：结构程序的设计过程设计的工具面向数据结构的设计方法*1. 编码的任务？使用选定的程序设计语言，把模块的过程性描述翻译为用语言书写的源程序(源代码)。 2. 对源程序基本要求？源程序要求：正确可靠、简明清晰、效率高。(1) 源程序的正确性是对程序质量的最基本要求；(2) 源程序的简明清晰，便于验证源代码和模块规格说明的一致性，容易进行测试和维护；(3) 对于大多数模块，编码时应该把简明清晰放在第一位；(4) 除了编码阶段产生源代码外，在测试阶段也需要编写一些测试程序，用于对软件的测试。3. 程序设计语言的特点?(1) 名字说明：程序中使用对象的名字，能为编译程序所检查和识别；(2) 类型说明：定义对象的类型，确定该对象的使用方式；(3) 初始化：为变量提供适当的初始值或由系统给变量赋一特殊的表明未初始化的值；(4) 对象的局部性：程序中真正需要的那部分才能访问的对象；(5) 程序模块：控制程序对象的名字；(6) 循环控制结构：如FOR语句、WHILE-DO语句、REPEAT-UNTIL语句等；(7) 分支控制结构：如IF语句、CASE语句等；(8) 异常处理：为程序运行过程中发生的错误和意外事件提供检测和处理上的帮助；(9) 独立编译：能分别编译各个程序单元。4. 选择程序设计语言需要考虑的因素？(1) 选择用户熟悉、便于用户维护的语言。(2) 选择目标系统的环境中可以提供的编译程序所能选用的语言。(3) 选择可以得到的软件工具,能支持程序开发中可以利用的语言。(4) 根据工程规模的大小、目标系统应用范围，如实时应用选择Ada语言或汇编语言，系统软件开发选择C语言或汇编语言，软件开发中若含有大量数据操作则选择SQL、dBASE等数据库语言等。(5) 选择程序员熟悉的语言。(6) 选择标准化程度高、程序可移植性好的语言。(7) 根据算法与计算的复杂性、数据结构的复杂性选择。如对于系统程序和结构复杂的应用程序，选择支持数组、记录(或结构)与指针动态数据结构的Pascal语言或C语言。(8) 根据实时要求系统需要的响应速度和效率选择相应的语言。5. 编码风格的指导原则。(1) 源程序：包括适当的标识符、适当的注解、程序清单的合理布局与清晰；(2) 数据说明：数据结构或数据类型的说明次序标准化；变量名称尽量有意义；对复杂的数据结构在注解中要说明在程序设计中实现这个数据结构的方法。(3) 语句的构造简单明了：不要为节省空间将多个语句写在同一行；尽量避免复杂的条件及“非”条件的测试；避免大量使用循环嵌套和条件嵌套；括号的使用是为了使逻辑表达式和算术表达式的运算顺序清晰直观。(4) 效率：考虑程序运行的时间存储器效率、输入/输出的效率；在处理程序正确性、清晰与效率之间的关系时先求程序正确后求快；先求清楚后求快；保持程序简单以求快；书写清楚,不为“效率”牺牲清晰。6. 第四代语言(4GL)应具备哪些的特征？(1) 具有很强的数据管理能力，能对数据库进行有效的存取、查询和其它有关操作；(2) 能提供一组高效的、非过程化的命令，组成语言的基本语句，编程时用户只需用这些命令说明“做什么”，不必描述实现的细节；(3) 能满足多功能、一体化的要求。为此，语言中除必须含有控制程序逻辑与实现数据库操作的语句外，还应包括生成与处理报表、表格、图形，以及实现数据运算和分析统计功能的各种语句，共同构成一个一体化的语言，以适应多种应用开发的需要。 第七章 习题参考答案*老师重点：软件测试的目标单元测试集成测试确认测试*一.回答问题 1.软件测试的基本任务？软件测试是按照特定的规则，发现软件错误的过程；好的测试方案是尽可能发现迄今尚未发现错误的测试；成功的测试方案是发现迄今尚未发现错误的测试； 2.测试与调试的主要区别？(1)(1) 测试从一个侧面证明程序员的失败；调试证明程序员的正确；(2)(2) 测试从已知条件开始，使用预先定义的程序，且有预知的结果，不可预见的仅是程序是否通过测试；调试从不可知内部条件开始，除统计性调试外，结果是不可预见的；(3)(3) 测试有计划并且要进行测试设计；调试不受时间约束；(4)(4) 测试是发现错误、改正错误、重新测试的过程；调试是一个推理的过程；(5)(5) 测试执行是有规程的；调试执行要求程序员进行必要的推理；(6)(6) 测试由独立的测试组在不了解软件设计的件下完成；调试由了解详细设计的程序员完成；(7)(7) 大多数测试的执行和设计可由工具支持；调试用的工具主要是调试器。 3.人工复审的方式和作用?人工复审的方式：代码会审、走查和排练和办公桌检查；人工复审的作用：检查程序的静态错误。 6.路径测试技术中几种主要覆盖的含义?举例说明?语句覆盖:至少执行程序中所有语句一次。 判定覆盖:使被测程序中的每一个分支至少执行一次。故也称为分支覆盖。条件覆盖:执行所有可能的穿过程序的控制路流程。条件组合测试:设计足够的测试用例，使每个判定中的所有可能条件取值组合至少执行一次。(例略) 7.等价分类法的测试技术采用的一般方法?举例说明?(1)(1) 为每个等价类编号；(2)(2) 设计一个新的测试方案,以尽可能多的覆盖尚未被覆盖的有效等价类,重复这一步骤,直到所有有效等价类被覆盖为止。(3)(3) 设计一个新的测试方案,使它覆盖一个尚未被覆盖的无效等价类, 重复这一步骤,直到所有无效等价类被覆盖为止。(例略) 8.软件测试的一般步骤?单元测试、子系统测试、系统测试、验收测试、平行测试。 9.比较集成试的两种方式的优劣?非渐增式测试方式：分别测试模块,再把所有模块按设计要求放在一起组成所要的程序。该方法编写测试软件工作量大，模块间的接口错误发现得晚，错误定位较难诊断，总体测试有的错误容易漏掉，测试时间相对较少，可以并行测试所有模块，能充分利用人力，加快工程进度。渐增式测试方式：把下一个要测试的模块,同已经测试好的那些模块结合起来进行测试。该方法利用已测试过的模块作测试软件,开销小，较早发现模块间的接口错误，错误定位往往和最近入的模块相关，对已测试好的模块可在新加入模块的条件下受到新的检验，测试更彻底，需要较多的测试时间，不能并行测试。总的来说，渐增式测试方法比较好。 10.软件测试的策略?(1)(1) 在任何情况下都应使用边界值分析的方法。(2)(2) 必要时用等价类划分法补充测试方案。(3)(3) 必要时再用错误推测法补充测试方案。(4)(4) 对照程序逻辑，检查已设计出的测试方案。(5)(5) 根据对程序可靠性的要求采用不同的逻辑覆盖标准，再补充一些测试方案。 第八章 软件维护习题答案软件维护的定义：第九章 软件工程管理习题答案面向对象的概念：第十章 软件工程环境习题答案1.软件工具是什么？按照软件生存周期可将其分为几类？软件工具是指为支持计算机软件及其文档的开发、维护、模拟、移植或管理而研制的程序系统。按照软件生存周期可将其分为如下几类： (1) 需求分析：如数据流图绘制与分析工具、状态转换图绘制与分析工具、面向对象的模型和分析工具、快速原型构造工具、数据字典与数据库工具等。(2) 软件设计：如HIPO图、PDL(程序设计语言)或PAD(问题分析图)支持工具等。(3) 编码：集成化的程序员工作平台。如各种正文编辑器和常规的编译程序、汇编程序、连结程序及符号调试器等。(4) 软件测试：如静态分析器、动态覆盖率测试器、测试用例生成器、测试报告生成器及环境模拟器等。(5) 软件维护：如反汇编程序、反编译程序、程序结构分析器、源程序格式化工具、文档生成工具、源程序至PAD(问题分析图)或流程图的自动转换工具等。2.评价软件工具的原则?(1) 易用性:友好的用户界面，用户乐于使用；(2) 对开发方法的支持：能满足预期的任务和功能需求，且能支持完成该任务所遵循的方法学；(3) 稳健性:具备自检测机制,即使在故障情况下也不会导致严重后果；(4) 性能:能使资源得到充分有效的利用；(5) 工具结构柔性:工具结构是柔软的、可修改的和可扩充的。3.什么是软件开发环境？按技术发展方向分为哪几类环境？将一组相关的软件工具按照一定的软件开发方法、软件生产和维护模型有机的组合起来，为特定的领域所使用，以支持从需求分析、设计、编码、测试直到维护的整个软件生命周期的计算机辅辅助开发程序系统称为软件开发环境。按技术发展方向软件开发环境可分为以语言为中心的环境、面向结构化的环境和工具箱环境。4.工具箱类软件工具的基本特点？(1) 在某种OS基础上通过一组小的实用工具构成；(2) 虽然各工具之间相互独立，但系统能提供统一的用户命令界面及工具之间统一的数据交换方式；(3) 工具箱中各工具之间是相互独立的，用户可根据需要进行灵活的增加和裁减；(4) 工具箱环境中一般除了包括支持编码阶段的工具(如编辑程序、编译程序、汇编程序、连结程序调试程序等)外，还可包括支持大型软件开发方面的工具；(5) 由于工具箱环境具有较强的通用性和灵活性，因而目前商品化的算机系系统上配置的软件环境大多属于这一类。如：UNIX程序设计环境、及VAX/VNS SET、PCDE、APCE等程序设计环境。5.软件开发环境的组成与各成分的作用？软件开发环境的构成:交互式人机界面、工具集及软件环境数据库。交互式人机界面:人机界面(也称用户界面或人机对话)是用户与计算机系统之间相互交流的中间媒介。工具集：工具集中软件工具是构成软件开发环境的基本成分。包含在软件开发环境中的工具不是各自封闭和分离的，而是与某种软件开发方法或某种软件加工模型相适应，并以一种综合的、一致的和整体连贯的形态来支持软件开发的全过程。软件环境数据库：是各个软件工具之间共享数据及相互连结的统一媒介。6.软件开发环境数据库在软件开发中的作用？软件环境数据库是用于支持软件项目的大型数据库；软件环境数据库中主要存储软件开发过程中产生的有关产品或半成品的数据及各种项目数据，如源程序、测试数据和各种文档等，它构成软件开发和维护过程中所有项目数据的集中化的存储设施,是集成化软件开发环境的核心组成部分,也是各个软件工具之间共享数据及相互连结的统一媒介。7.集成化项目支持环境IPSE的主要特征是什么？(1) 集成化和相互兼容的工具集；(2) 支持项目的管理和控制；(3) 支持配置管理；(4) 支持多种语言的软件开发；(5) 支持硬件开发；(6) 允许宿主机和目标机使用分布式系统。第十一章面向对象设计的准则软件的重用第十二章 无。第十三章工作量估算关键路径复习纲要软件工程概论1、软件危机定义：软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。2、软件危机的两个主要问题：如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断膨胀的已有软件。3、软件危机的典型表现:(1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。 (2) 用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生。 (3) 软件产品的质量往往靠不住。 (4) 软件常常是不可维护的。 (5) 软件通常没有适当的文档资料。 (6) 软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升。 (7) 软件开发生产率提高的速度，远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势。 4、根据软件危机的典型表现，分析软件危机案例： 传统工业中知名的生产方式可算是“手工作坊式”生产方式。过去的一段时间里，甚至到现在，中国软件业中还有一部分公司的开发方式与之类似。公正地说，以此方式还是成就了好多成功的应用开发项目，甚至可以说此法支撑起了软件开发的初期事业。但是，在我们的“作坊”里还有太多的项目失败，例如开发周期的不可控制、项目结果为用户所不认可、项目最终的严重亏损，这种失败的惨痛出乎我们的意料，以至于我们无所适从。再加上技术人员、资金严重匮乏的困扰，软件开发管理举步维艰。 你认为“软件就是程序”这一个观点正确吗？如果不正确，请批驳之。 1. 请从以下几个方面结合自己的经验实例加以论述。 软件就是程序的观点是不正确的，因为软件等于程序加文档加数据。 （1） 文档是软件的一个非常重要的组成部分，在软件的开发过程中起着非常重要的作用。 （2） 在软件开发的每一个阶段都应有相应的文档。它是开发人员与用户以及开发人员与项目管理人员之间交流的媒介 （3） 文档是软件在不同阶段的表现形式。 （4） 程序与文档必须一致，文档才有价值。 （5） 文档质量直接决定软件质量的高低。 （6） 文档也是软件测试和维护的依据。在没有文档或文档不全的情况下对大型软件进行测试与维护是不可思议的事情。 （7） 文档是软件可重用的依据。 5、软件工程定义：软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地、高效的开发出高质量的软件并有效地维护它，这就是软件工程。 6、软件工程的基本原理，案例分析（严格管理，阶段评审、审查和brooks原则）某公司开发一个企业信息化项目，随着项目的进展，该项目经理发现项目进度没有按照计划在进展，于是开始计划招聘相关人员，但是由于特殊原因，没有招到理想的人员，没有办法只能降低要求招聘，新员工到来后，项目经理发现项目进展反而更慢，该经理百思不得其解。请用软件工程基本原理分析问题。 ? 软件开发不同于传统的机械制造，人多不见得力量大。如果给落后于计划的项目增加新人，可能会更加延误项目。因为新人会产生很多新的错误，使项目混乱，并且原有的开发人员向新人解释工作和交流思想都要花费时间，使实际的开发时间更少，所以制定恰如其分的项目计划是很重要的。 7、软件工程方法学，三要素：方法、工具和过程 8、软件生命周期（概念、三时期，八阶段） 软件生命周期由软件定义、软件开发和运行维护(也称为软件维护)3个时期组成。 软件定义时期通常进一步划分成3个阶段，即问题定义、可行性研究和需求分析。 1问题定义2可行性研究3需求分析4总体设计5详细设计6编码和单元测试7综合测试8软件维护 9、有人说：软件开发时，一个错误发现得越晚，为改正它所付出的代价就越大。对否？请解释你的回答。 对， 10、软件过程，案例分析：中华信息系统开发公司的软件产品以开发实验型的新软件为主。用瀑布模型进行软件开发已经有近十年了，并取得了一些成功。若你作为一名管理员刚加入该公司，你认为快速原型法对公司的软件开发更加优越，请向公司副总裁写一份报告阐明你的理由，切记：副总裁不喜欢报告长度超过300 字。 快速原型： 所谓快速原型是快速建立起来的可以在计算机上运行的程序，它所能完成的功能往往是最终产品能完成的功能的一个子集。快速原型模型的第一步是快速建立一个能反映用户主要需求的原型系统，让用户在计算机上试用它，通过实践来了解目标系统的概貌 瀑布模型 ? 特点 ? 阶段的顺序性和依赖性（规范化） ? 推迟实现的观点（系统化） ? 质量保证（阶段评审） ? 存在问题 ? 不适合需求模糊的系统（需求的迷糊性和不确定性） 适用于操作系统、编译系统、数据库管理系统等系统软件的开发 11、试论软件工程化思想在软件开发过程中的重要性。 论述要点：在软件工程思想出现之前，人们通常把软件等同于程序，认为软件开发就是程序设计。致使计算机软件的开发和维护出现一系列的问题，软件开发常常失败，从而导致软件危机的出现。例如：（1）对软件开发成本和进度的估计常常不准确；（2）用户对“已完成”的软件常常不满意；（3）软件产品的质量往往靠不住；（4）软件的可维护性也很差；（5）软件通常没有文档资料；（6）软件成本在计算机系统的总成本中的比例逐年上升。 解决软件危机问题的过程中，便出现了软件工程化思想，人们逐渐地把软件工程化思想应用于软件开发过程中，使得软件开发的成本相对下降，并能得到有效控制，软件的开发进度可以得到预测，所开发的软件的质量稳步提高。人们逐步认识到，软件不仅仅是程序，而是程序、文档和数据的一个集合体，文档在软件开发的过程中起着相当重要的作用。 人们按照软件工程化的思想把软件开发分为不同的阶段，每一个阶段都完成确定的任务，对每个阶段所完成的工作都可以进行评审，使得软件开发的可管理性可大大增强，。 对任何一个产品来说，质量都是第一位的，软件工程化思想的目的就是开发出高质量的软件系统。而事实证明，只有在软件开发过程中运用软件工程化思想才能开发出高质量的软件系统；否则只能导致软件开发的失败。 可行性分析 1、可行性研究的目的：在明确了所要研究问题定义之后，分析员应该在明确目标系统所有限制和约束的前提下，去确定该问题是否值得去解决。 2、可行性研究实质： ? 技术可行性 ? 经济可行性 ? 社会可行性 4、如何做可行性研究（结合案例分析） 5、系统流程图的定义和作用 可行性研究对现有系统做概括的物理模型描述，如用图形工具表示则更加直观简洁。系统流程图是描绘物理系统的传统工具，它的基本思想是用图形符号以黑盒子形式描绘系统里面的每个部件(程序、文件、数据库、表格、人工过程等)。系统流程图表达的是部件的信息流程，而不是对信息进行加工处理的控制过程。在可行性研究过程中，利用系统流程图来描述所建议系统的物理模型。 6、数据流程图的定义和作用：数据流程图有两个特征：抽象性和概括性。 ? 抽象性指的是数据流程图把具体的组织机构、工作场所、物质流都去掉，只剩下信息和数据存储、流动、使用以及加工情况。 ? 概括性则是指数据流程图把系统对各种业务的处理过程联系起来考虑，形成一个总体 7、数据流程图的组成元素 数据流图可以用来抽象地表示系统或软件。它从信息传递和加工的角度，以图形的方式刻画数据流从输入到输出的移动变换过程，同时可以按自顶向下、逐步分解的方法表示内容不断增加的数据流和功能细节。因此，数据流图既提供了功能建模的机制，也提供了信息流建模的机制，从而可以建立起系统或软件的功能模型。 8、数据流程图的组成：外部实体（外部实体是指系统之外的人或单位，它们和本系统有信息传递关系）数据流，处理、数据存储。 如何绘制数据流程图 (1)识别系统的输入和输出，画出顶层图 (2)画系统内部的数据流、加工与文件，画出一级细化图 (3)加工的进一步分解，画出二级细化图 (4)其它注意事项 8、数据流程图的注意点 1、每个处理都必须有流入的数据流和流出的数据流，如果没有，是错误的。（数据守恒） 2、每个数据存储应该有流入的数据流和流出的数据流，如果缺了一种，是Warning的；缺两种就错了。 3、数据流只能在处理与处理、数据存储或者外部实体之间流动。、数据存储到数据存储、外部实提到外部实体、外部实提到数据存储之间的数据流都是错误的。 4、 一个处理可以细分成多个子处理，分成若干个层次（均匀分解） 5、良好命名 9、数据字典 1 数据字典是在数据流程图的基础上，对数据流程图中的各个元素进行详细的定义与描述，起到对数据流程图进行补充说明的作用。 2 数据字典的内容包括：数据项、数据结构、数据流、数据存贮、处理逻辑和外部实体。 10、可行性分析的结果 需求分析1、为什么要做需求分析 可行性分析研究阶段已经粗略的描述了用户的需求，甚至还提出了一些可行的方案，但是，许多细节被忽略了，在最终目标系统中是不能忽略、遗漏任何一个微小细节的，所以，可行性研究不能代替需求分析。 2、需求分析的任务 需求分析的主要任务不是确定系统如何完成它的具体工作，而是确定系统必须完成哪些工作，在用户的参与下提出目标系统的完整、准确、清晰、具体的实际要求，软件应完成的具体功能和性能，确定软件设计受到的限制及软件同其它系统的接口细节，描述软件用到的数据形式，逐步细化到详细定义，并为软件验收和质量评价提供依据 3、如何做需求分析 （1）确定被开发系统的综合要求：系统分析员与用户共同讨论，澄清模糊要求，删除做不到的要求，改正错误的要求，确定具体的功能要求和性能要求。如：精确度要求，运行要求，软硬件限定条件要求，出错率限定要求，文件使用权限要求与读写保护要求，资源使用要求，运行维护成本消耗要求等； （2）分析系统信息，抽象出系统的数据要求：通过系统的调查分析，由系统的信息流归纳、汇集，抽象出系统的数据模型(ER图)，包括数据的组成元素、数据间的逻辑关系、数据的输入、输出、存储的形式及数据结构关系等； （3）由描述的系统问题结构导出系统的目标逻辑模型：利用软件需求工具和数据流分析方法导出系统的目标逻辑模型（数据流程图）。如：利用结构化分析工具、数据流程图进行描述和表达；功能模型和行为模型 （4）根据系统实际需求审定和修正软件项目的开发计划：一般可由用户、开发方、专家组成的小组对项目预算、开发成本估计、计划安排、进度安排、人员和资源安排进行审定和修正，看其是否一致，是否符合软件的实际认定范围，确定出切实可行的开发计划； （5）审定系统需求分析的正确性：利用原型、需求分析验证工具、或人工的方法进行审定； （6）提交软件需求规格说明书，作为系统的开发和验收的依据。 4、需求分析的难点 (1)问题空间理解 (2)人与人之间的通信 (3)需求的不断变化 5、ER图：可以把实体-联系图简称为ER图，相应地可把用ER图描绘的数据模型称为ER模型。 ER图中包含了实体(即数据对象)、关系和属性等3种基本成分，通常用矩形框代表实体，用连接相关实体的菱形框表示关系，用椭圆形或圆角矩形表示实体(或关系)的属性，并用直线把实体(或关系)与其属性连接起来。 6、状态转换图：指明了作为外部事件结果的系统行为。为此，状态转换图描绘了系统的各种行为模式(称为“状态”)和在不同状态间转换的方式。状态转换图是行为建模的基础。7、软件需求的验证： 需求分析阶段的工作结果是开发软件系统的重要基础，大量统计数字表明，软件系统中15%的错误起源于错误的需求。为了提高软件质量，确保软件开发成功，降低软件开发成本，一旦对目标系统提出一组要求之后，必须严格验证这些需求的正确性。一般说来，应该从下述4个方面进行验证： (1) 一致性所有需求必须是一致的，任何一条需求不能和其他需求互相矛盾。 (2) 完整性需求必须是完整的，规格说明书应该包括用户需要的每一个功能或性能。 (3) 现实性指定的需求应该是用现有的硬件技术和软件技术基本上可以实现的。对硬件技术的进步可以做些预测，对软件技术的进步则很难做出预测，只能从现有技术水平出发判断需求的现实性。 (4) 有效性必须证明需求是正确有效的，确实能解决用户面对的问题。 8、利用DFD图进行需求分析： 在结构化分析方法中，用以表达系统内数据的运动情况的工具有( A )。 供选择的答案： A. 数据流图 B. 数据词典 C. 结构化英语 D. 判定表与判定树 在结构化分析方法中用状态迁移图表达系统或对象的行为。在状态迁移图中，由一个状态和一个事件所决定的下一状态可能会有( A )个。 供选择的答案： A. 1 B. 2 C. 多个 D. 不确定 在结构化分析方法中用实体关系图表达系统中的对象及其关系。在实体关系图中，表达对象的实例之间的关联有三种类型：一对一联系、( B )联系、多对多联系。 供选择的答案： A. 多对一 B. 一对多 分析：使用实体关系图，可以建立系统中各个数据对象及对象之间的关系。对象的实例间的关联称为“基数”，共有3种类型的基数：一对一，一对多，多对多。它反映了现实世界中实体之间的联系，多对一的情况可以归入一对多的关联中去。 在软件需求分析时，首先建立当前系统的物理模型，再根据物理模型建立当前系统的逻辑模型。试问：什么是当前系统？当前系统的物理模型与逻辑模型有什么差别？ 所谓当前系统可能是需要改进的某个已在计算机上运行的数据处理系统，也可能是一个人工的数据处理过程。 当前系统的物理模型客观地反映当前系统实际的工作情况。但在物理模型中有许多物理的因素，随着分析工作的深入，有些非本质的物理因素就成为不必要的负担，因而需要对物理模型进行分析，区分出本质的和非本质的因素，去掉那些非本质的因素即可获得反映系统本质的逻辑模型。所以当前系统的逻辑模型是从当前系统的物理模型抽象出来的。总体设计 1、总体设计的目的：总体设计的基本目的就是回答“概括地说，系统应该如何实现?”这个问题，因此，总体设计又称为概要设计或初步设计。1、面向结构设计(SD)2、面向对象设计(OOD) 2、总体设计的阶段组成：两个主要阶段(1)系统设计阶段,确定系统的具体实现方案;(2)结构设计阶段,确定软件结构 3、设计原理分析（模块化，在模块化程序设计中，按功能划分模块的原则是，模块化和软件成本关系） 模块化:就是把程序划分成独立命名且可独立访问的模块,每个模块完成一个子功能,把这些模块集成起来构成一个整体,可以完成指定的功能满足用户的需求. 模块化的根据:把复杂的问题分解成许多容易解决的小问题,原来的问题也就容易解决了. 模块化和软件成本关系:根据总成本曲线,每个程序都相应地有一个最适当的模块数目M,使得系统的开发成本最小. 为什么使用模块:复杂问题简单化,降低成本 抽象的概念:抽出事务的本质特性而暂时不考虑它们的细节.衡量模块独立的两个标准是什么？它们各表示什么含义？ 衡量模块的独立性的标准是两个定性的度量标准：耦合性和内聚性。 (1)耦合性。也称块间联系。指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量。模块之间联系越紧密，其耦合性就越强，模块的独立性则越差。模块间耦合高低取决于模块间接口的复杂性、调用的方式及传递的信息。 (2)内聚性。又称块内联系。指模块的功能强度的度量，即一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度的度量。若一个模块内各元素(语句之间、程序段之间)联系得越紧密，则它的内聚性就越高。 耦合性与内聚性是模块独立性的两个定性标准，将软件系统划分模块时，尽量做到高内聚低耦合，提高模块的独立性，为设计高质量的软件结构奠定基础。4、启发规则（案例分析） 详细设计 1、详细设计目的：对模块的算法设计和数据结构设计（设计出的处理过程应该尽可能简明易懂） 2、过程设计的工具，具体有那些：程序流程图,盒图(NS),PAD(问题分析图)图,判定表,判定树,过程设计语言(PDL)也称伪码 3、Jackson设计方法： (1）分析并确定输入数据和输出数据的逻辑结果，并用Jackson图描绘这些数据结构. (2）找出输入数据结构和输出数据结构中有对应关系的数据单元。 （3）从描绘数据结构的Jackson图导出描绘程序结构的Jackson图 （4）列出所有操作和条件（包括分支条件和循环结束条件），并且把他们分配到程序结构图的适当位置 （5）用伪代码表示程序 4、程序复杂程度的定量度量 实现 1、实现定义: 通常把编码和测试统称为实现 2、软件测试定义: 为了发现程序中的错误而执行程序的过程 3、软件测试目标: 测试是为了发现程序中的错误而执行程序的过程 4、软件测试方法: 第一种方法是黑盒测试，第二种方法是白盒测试 5、软件测试步骤: 1单元测试(模块测试) 2.子系统测试3. 系统测试4. 验收测试5. 平行运行5、软件测试和软件生命周期的关系:软件测试在软件生命周期中横跨两个阶段，编码和单元测试属于软件生命周期的同一个阶段。在这个阶段结束之后，对软件系统还应该进行各种综合测试，这是软件生命周期的另一个独立的阶段。6、白盒测试技术: 白盒测试时将程序看作是一个透明的盒子，也就是说测试人员完全了解程序的内部结构和处理过程。所以测试时按照程序内部的逻辑测试程序、检验程序中的每条通路是否都能按预定的要求正确工作。白盒测试又称为结构测试。 7、测试用例: 输入的数据和预期的结果8、黑盒测试技术: 黑盒测试时完全不考虑程序内部的结构和处理过程，只按照规格说明书的规定来检查程序是否符合它的功能要求。黑盒测试是在程序接口进行的测试，又称为功能测试。 9、软件可靠性分析: 软件可靠性是程序在给定的时间间隔内，按照规格说明书的规定成功地运行的概率。软件可靠性可以根据与技术系统可靠性接近的平行定义来表示。我们可以这样来定义软件可靠性：程序故障的频率和临界值。这里，故障是指在许可的运行条件下一个不可接受的结果或行为。同硬件一样，软件可靠性可以用错误出现和被纠正的速率来表示。 维护 1、软件维护定义：就是在软件已经交付使用之后,为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程. 2、软件维护分类：改正性维护;适应性维护;完善性维护;预防性维护 3、为什么软件难维护：因为结构化维护与非结构化维护差别巨大;维护的代价高昂;维护的问题很多. 4、决定软件课维护性的因素：可理解性;可测试性;可修改性;可移植性;可重用性; 面向对象方法学引论 1、为什么提出面向对象的方法：随着大型软件系统的出现，在中小型软件系统取得成功的传统的软件工程方法面临巨大的危机： 1、软件生产率无法满足市场需求 2、软件复用率不高 3、软件维护困难 4、软件往往不能真正满足用户需求 2、面向对象方法学的优点：与人类习惯的思维方法一致;稳定性好;可重用性好;较易开发大型软件产品;可维护性好 3、面向对象的基本概念:对象是由描述该对象属性的数据以及可以对这些数据施加的所有操作封装在一起构成的统一体. 4、模型定义:模型，就是为了理解事物而对事物作出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。 5、面向对象开发软件的三种模型以及关系：:对象模型;动态模型;功能模型; 它使用数据结构(对象模型)，执行操作(动态模型)，并且完成数据值的变化(功能模型)。关系:功能模型指明了系统应该”做什么”;动态模型明确规定了什么时候(即在何种状态下接受了什么事件的触发)做;对象模型则定义了做事情的实体. 6、对象模型：描述系统数据结构 7、功能模型：描述系统控制结构 8、动态模型：描述系统功能 面向对象分析 1、面向对象