页数:77页文件大小:562.6 KB来源: 软件工程ppt课件
本课件给出软件工程课程的考试题型与内容范围,逐章列出复习要点与典型习题,涵盖数据流图、模块化设计、详细设计工具、测试用例设计、软件维护与面向对象分析等内容。
考试题型
软件工程课程的内容:软件工程学概述结构化方法学(生命周期方法学)面向对象方法学软件项目管理可行性研究需求分析形式化说明技术总体设计详细设计实现维护面向对象方法学引论面向对象分析面向对象设计面向对象实现
第1章重点与复习要点:第1章软件工程学概述•重点:–
第2章重点与复习要点:第2章可行性研究•重点–
第3章重点与复习要点:第3章需求分析•重点–
第5章重点与复习要点:第5章总体设计•重点–
第6章重点与复习要点:第6章详细设计•重点–
第7章重点与复习要点:第7章实现•重点–
第8章重点与复习要点:第8章维护•重点–
第9章重点与复习要点:第9章面向对象方法学引论•重点–
第10章重点与复习要点:第10章面向对象分析•重点–
第11章重点与复习要点:第11章面向对象设计•重点–
第12章重点与复习要点:第12章面向对象实现•重点–
第1章思考题:14第1章软件工程学概述1、什么是软件危机?P12、软件危机产生的原因有哪些?P33、什么是软件工程?P54、软件工程方法学包含哪些要素?P95、在软件过程中有哪些模型?他们各自的特点是哪些?P15—P22
第2章思考题:15第2章可行性研究1、可行性研究的目的是什么?P252、应从哪些方面研究可行性?P253、如何画系统流程图?P27—P304、如何画数据流图?P30—P375、了解数据字典及成本效益分析
数据流图的概念与图符:16数据流图(DataFlowDiagram,DFD)是描述系统中数据流程的图形工具,它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出,以及把逻辑输入转换为逻辑输出所需的加工处理。2.4数据流图2.4数据流图(DFD)数据存储数据源点或终点处理加工名数据流数据流名文件名实体名箭头圆或椭圆单或双杠矩形框还有一些辅助的图例:一、数据流图的图符四种基本图形符号:TAB*CTAB*CTAB+CTAB+CTABC+TABC+*与+或互斥+
数据流图举例:172.4数据流图举例:储户储户1记录存款信息打印存款信息存款单存款信息存款存单3计算利息4打印利息清单存款信息利息值利息清单D1存款信息存款信息2
细化后的储蓄系统结构:18
第3章思考题:19第3章需求分析1、需求分析的基本任务是什么?P46-P482、分析建模2.1什么是模型?模型:就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象,是对事物的一种无歧义的书面描述。通常,模型由一组图形符号和组织这些符号的规则组成。2.2数据模型(E-R)、功能模型(2.4节数据流图)、行为模型(状态转换图是行为模型的基础)3、要从哪些方面验证软件需求?P60
第4章形式化说明技术:20第4章形式化说明技术软件工程的使用方法非形式化:用自然语言描述需求规格说明半形式化:用数据流图或实体—联系图建立模型形式化:描述系统性质的基于数学的技术1、有穷状态机P67—P722、Petri网技术P72—P75
第5章思考题:21第5章总体设计1、在设计过程中,总体设计一般有哪两个主要阶段组成?P812、什么模块化?模块独立性包含哪些内容?度量准则是什么?P85—P893、启发规则有哪些?P90—P924、描绘软件结构的图形工具P92-P945、面向数据流的设计方法P95—P102
模块化:225.2设计原理5.2.1模块化模块是程序对象有名字的集合。例如,过程、函数、子程序、宏等,是构成软件系统结构的基本元素。模块化就是将系统划分为若干个模块,每个模块完成一个子功能。模块化的目的是将系统“分而治之”,模块化能够降低问题的复杂性,使软件结构清晰,易阅读、易理解,易于测试和调试,因而也有助于提高软件的可靠性
模块的三个基本属性:23模块化降低软件复杂度的简单证明5.2.5模块独立5.2.5模块独立“模块”,又称“构件”,一般指用一个名字可调用的一段程序。它一般具有如下三个基本属性:⑴功能即指该模块实现什么功能,做什么事情。必须注意:模块功能,应是该模块本身的功能加上它所调用的所有子模块的功能。⑵逻辑即描述模块内部怎么做。⑶状态即该模块使用时的环境和条件。所谓模块的独立性,是指软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体的子功能,而和软件系统中其他模块的接口是简单的。即功能专一,模块之间无过多的相互作用的模块。这种类型的模块可以并行开发,模块独立性越强,开发越容易。独立性强的模块,还能减少错误的影响,使模块容易组合、修改及测试
模块独立性的度量标准:245.2.5模块独立性模块独立性的度量标准是两个定性准则:耦合性用于描述模块之间联系的紧密程度。内聚性用于描述模块内部联系的紧密程度。模块独立性比较强的模块应该是具有高内聚性和的低耦合度
变换流:25图5.8变换型数据流图的基本模型5.5.1概念–
事务流:26图事务型数据流图的基本模型5.5.1概念–
变换分析与事务分析:27变换分析设计:把具有变换流特点的数据流图按预先确定的模式映射成软件结构。不具有显著的事务特点。虽然在任何情况下都可以使用变换分析方法设计软件结构,但是在数据流具有明显的事务特点时,也就是有一个明显的“发射中心”(事务中心)时,还是以采用事务分析方法为宜。两者的主要差别仅在于由数据流图到软件结构的映射方法不同
第6章思考题:28第6章详细设计1、结构程序设计中有哪几种基本控制结构?P1082、了解人机界面的设计。3、掌握过程设计的工具(程序流程图、盒图、PAD图,判定树)P114—P1194、面向数据结构的设计方法(Jackson图)5、程序复杂度的定量度量(McCabe)
三种基本的控制结构:296.1结构程序设计6.1结构程序设计图
其他常用的控制结构:306.1结构程序设计其他常用的控制结构图
程序流程图:316.3.1程序流程图程序流程图是最早出现且使用较为广泛的算法表达工具之一,能够有效地描述问题求解过程中的程序逻辑结构。程序流程图中经常使用的基本符号如图6.3所示。图
N-S图:32N-S图又称为盒图,它是为了保证结构化程序设计而由Nassi和Shneiderman共同提出的一种图形工具。在N-S图中,所有的程序结构均使用矩形框表示,它可以清晰地表达结构中的嵌套及模块的层次关系。N-S图中,基本控制结构的表示符号如图6.4所示。6.3.2N-
盒图的基本符号:336.3.2N-S图图
PAD图基本符号:34图6.5PAD中基本符号(a)顺序结构;(b)分支结构;(c)多分支CASE结构;(d)当型循环;(e);直到型循环;(f)语句标号;(g)定义
PAD图求精示例:356.3.3PAD图图6.6使用PAD图提供的定义功能来逐步求精的例子
面向数据结构的设计方法:366.4面向数据结构的设计方法6.4面向数据结构的设计方法Jackson方法和Warnier方法是最
Jackson方法:37Jackson方法是由英国的M.A.Jackson在1975年首先提出的,他同时还提出了与这种方法配套使用的、用于描述系统数据结构和程序结构的图形工具,被称为Jackson图。Jackson方法从目标系统的输入、输出数据结构入手,导出程序框架结构,再补充其他细节,就可得到完整的程序结构图。这一方法对输入、输出数据结构明确的中、小型系统特别有效,如商业应用中的文件、表格处理。该方法也可与其他方法结合,用于模块的详细设计。6.4面向数据结构的设计方法
Jackson图三种基本结构:38图6.8三种基本结构在Jackson图中的表示符号(a)顺序结构;(b)选择结构;(c);循环结构6.4.1Jackson图(a)(c)(b)
改进的Jackson图:396.4面向数据结构的设计方法
定量度量复杂程度的意义:406.5程序复杂程度的定量度量定量度量程序复杂程度的方法很有价值:把程序的复杂程度乘以适当常数即可估算出软件中错误的数量以及软件开发需要用的工作量,定量度量的结果可以用来比较两个不同的设计或两个不同算法的优劣;程序的定量的复杂程度可以作为模块规模的精确限度
McCabe方法与流图:416.5程序复杂程度的定量度量6.5.1McCabe方法McCabe方法根据程序控制流的复杂程度定量度量程序的复杂程度,这样度量出的结果称为程序的环形复杂度。为了突出表示程序的控制流,人们通常使用流图(也称为程序图)。所谓流图实质上是“退化了的”程序流程图,它仅仅描绘程序的控制流程,完全不表现对数据的具体操作以及分支或循环的具体条件
程序流程图映射成流图:426.5程序复杂程度的定量度量图
计算环形复杂度的方法:43环形复杂度定量度量程序的逻辑复杂度。有了描绘程序控制流的流图之后,可以用下述3种
第7章思考题:44第7章实现1、编码2、测试技术P139—P1693、调试的途径有哪些?P1684、软件可靠性和可用性的基本概念P169
编码与测试:45编码:把软件设计结果翻译成用某种程序语言书写的程序。测试:软件测试的目的是在软件投入生产性运行前,尽可能多的发现软件中的错误
软件测试基础:467.2软件测试基础7.2软件测试基础软件测试:为发现程序中的错误而执行程序的过程。软件测试的准则(尽早和不断的测试、彻底测试的不可能、软件测试是有风险的行为、并非所有的软件错误都能恢复、反向思维逻辑、由小到大的测试范围、避免检查自己的代码、追溯至用户需求)测试方法(黑盒测试和白盒测试)测试步骤(模块测试、子系统测试、系统测试、验收测试、平行运行)
单元测试重点:47测试内容模块模块接口测试局部数据结构测试重要路径测试错误处理测试边界条件测试I/O参数值的个数、类型、次序、格式是否正确,I/O文件属性、操作是否正确等。数据说明是否正确、一致,变量及其初值定义是否正确等。检查“错误处理程序”本身的错误。边界条件常包括循环边界,最大最小值、控制流中等于、大于、小于的比较值等。重要路径通常是指完成模块功能的主要路径,一般是控制结构。也称模块测试(moduletesting)
白盒法的覆盖标准:48•白盒法又称为逻辑覆盖法,其测试用例选择,是按照不同覆盖标准确定的。语句覆盖判定覆盖条件覆盖判定条件覆盖条件组合覆盖弱强7.6白盒测试技术7.6白盒测试技术
五种覆盖标准:49
黑盒测试技术:50等价分类法边值分析法错误推测法黑盒法不考虑程序的内部结构与特性,只根据程序功能或程序的外部特性设计测试用例
等价分类法:511、等价分类法基本思想:根据程序的I/O特性,将程序的定义域划分为有限个等价区段—“等价类”,从等价类中选择出的用例,具有“代表性”。等价类分为:有效等价类—对于程序的规格说明是合理的、有意义的输入数据构成的集合。无效等价类—对于程序的规格说明,是不合理的,是没有意义的输入数据构成的集合
边值分析法:522、边值分析法•基本思想:选择等价类的边缘值作为测试用例,让每个等价类的边界都得到测试,选择测试用例既考虑输入亦考虑输出。•分析步骤
错误推测法:533、错误推测法–错误推测法的概念:凭经验或直觉推测可能的错误,列出程序中可能有的错误和容易发生错误的特殊情况,选择测试用例。–错误推测方法的基本思想:列举出程序中所有可能有的错误和容易发生错误的特殊情况,根据它们选择测试用例。例如:在单元测试时曾列出的许多在模块中常见的错误、以前产品测试中曾经发现的错误等,这些就是经验的总结。还有,输入数据和输出数据为0的情况、输入表格为空格或输入表格只有一行等。这些都是容易发生错误的情况,可选择这些情况下的例子作为测试用例
调试过程:54调试(也称为纠错)作为成功测试的后果出现,也就是说,调试是在测试发现错误之后排除错误的过程。调试过程如下图所示
调试途径:55•无论采用什么方法,调试的目标都是寻找软件错误的原因并改正错误。通常需要把系统地分析、直觉和运气组合起来,才能实现上述目标。一般说来,有下列3种调试途径可以采用:蛮干法回溯法原因排除法
软件的可靠性:56软件可靠性的定义:对于软件可靠性有许多不同的定义,其中多数人承认的一个定义是: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用性的一个定义:软件可用性是程序在给定的时间点,按照规格说明书的规定,成功地运行的概率。7.9调试
第8章思考题:57第8章维护1、软件维护的定义P1792、了解软件维护的特点3、软件维护过程中维护组织包括哪些人员?P1828.4决定软件的可维护性的因素有哪些?P185—P1868.5软件再工程过程
软件维护的定义:588.1软件维护的定义8.1软件维护的定义软件维护是指软件系统交付使用以后,为了改正错误或满足新的需求而修改软件的过程。按照不同的维护目的,维护工作可分成4类。完善性维护(PerfectiveMaintenance):扩充原有系统的功能,提高原有系统的性能,满足用户的实际需要。纠错性维护(CorrectiveMaintenance):对在测试阶段未能发现的,在软件投入使用后才逐渐暴露出来的错误的测试、诊断、定位、纠错以及验证、修改的回归测试过程。适应性维护(AdaptiveMaintenance):要使运行的软件能适应运行环境的变动而修改软件的过程。预防性维护(PreventiveMaintenance):为了进一步改善软件的可靠性和易维护性,或者为将来的维护奠定更好的基础而对软件进行修改。(8.5节)
维护组织:598.3软件维护过程图
软件的可维护性:608.4软件的可维护性软件的可维护性定性地定义为:维护人员理解、改正、改动或改进这个软件的难易程度。重用:同一事物不做修改或稍加改动就在不同环境中多次重复使用。提高可维护性是支配软件工程方法学所有步骤的关键目标
第9章复习要点:61第9章面向对象相关内容1、面向对象方法学概述P193—P2002、面向对象建模(涵盖第9章和第10章)3、面向对象分析的基本过程4、面向对象的设计准则
面向对象方法学的要点:629.1.1要点9.1概述面向对象方法学的出发点和基本原则,是尽可能模拟人类习惯的思维方式,使开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界解决问题的方法与过程,也就是使描述问题的问题空间(也称为问题域)与实现解法的解空间(也称为求解域)在结构上尽可能一致。认为客观世界是由各种对象组成的,任何事物都是对象,复杂的对象可以由比较简单的对象以某种方式组合而成。把所有对象都划分成各种对象类(简称为类,class),每个对象类都定义了一组数据和一组方法。按照子类(或称为派生类)与父类(或称为基类)的关系,把若干个对象类组成一个层次结构的系统(也称为类等级)。对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系
面向对象方法学方程式:63•面向对象的方法学可以用下列方程来概括:OO=objects+classes+inheritance+communicationwithmessages也就是说,面向对象就是既使用对象又使用类和继承等机制,而且对象之间仅能通过传递消息实现彼此通信。•如果仅使用对象和消息,则这种方法可以称为基于对象的(object-based)方法,而不能称为面向对象的方法;•如果进一步要求把所有对象都划分为类,则这种方法可称为基于类的(class-based)方法,但仍然不是面向对象的方法。•只有同时使用对象、类、继承和消息的方法,才是真正面向对象的方法
类:64类(Class)类又称对象类(ObjectClass),是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合。在一个类中,每个对象都是类的实例(instance),它们都可以使用类中提供的函数。类具有属性,用数据结构来描述类的属性,类具有操作,它是对象的行为的抽象,操作实现的过程称为方法(method),方法有方法名,方法体和参数。由于对象是类的实例,在进行分析和设计时,通常把注意力集中在类上,而不是具体的对象上。9.1.4其它概念
实例:65实例:实际上类是建立对象时使用的“样板”,按照这个样板所建立的一个个具体的对象,就是类的实际例子,通常称为实例。当使用“对象”这个术语时,既可以指一个具体的对象,也可以泛指一般的对象,但是,当使用“实例”这个术语时,必然是指一个具体的对象
对象和类的描述:66几何对象颜色位置移动(delta:矢量)选择(P:指针型):布尔型旋转(角度)图9.5对象类的描述人姓名:字符串年龄:整型改换工作改换地址文件文件名文件大小最近更新日期打印(人)里斯28绘图员人民路8号(人)张山24程序员无图9.6对象的描述对象和类的描述对象和类一般采用“对象图”和“类图”来描述。类名属性运算对象图类图
消息:67消息(Message)消息就是向对象发出的服务请求(互相联系、协同工作等)。对象之间的联系可表示为对象间的消息传递,即对象间的通讯机制。一个消息应该包含以下信息:消息名、接收消息对象的标识、服务标识、消息和方法、输入信息、回答信息。注意:在并发系统中,多个控制线程(ThreadofControl)并发执行,情况就复杂得多,消息可以是发出服务请求、提交数据、发布事件信息、或是传递同步控制信息。在对象的操作中当一个消息发送给某个对象时,消息包含接收对象去执行某种操作的消息
对象、类和消息传递:68•消息(Message)属性:姓名年龄单位职称工资状态:李立25计算机系讲师900属性:调工资评职称受聘方法:调工资(计算公式)评职称(步骤、条件)属性:调工资评职称受聘李立,调工资(••••••)数据结构数据值人事处向对象发消息执行的操作方法体类:教师对象:李立抽象实例抽象实例抽象方法名(参数)图
继承:70继承(Inheritance)继承是使用现存的定义作为基础,建立新定义的技术。是父类和子类之间共享数据结构和方法的机制,这是类之间的一种关系。在定义和实现一个类的时候,可以在一个已经存在的类的基础上来进行,把这个已经存在的类所定义的内容做为自己的内容,并加入若干新内容。继承性分:单重继承:一个子类只有一个父类。即子类只继承一个父类的数据结构和方法。多重继承:一个子类可有多个父类。继承多个父类的数据结构和方法。基类子类A子类B图9.9继承性描述现存类定义父类(基类)新类定义子类(派生类)
实现继承机制的原理:71图
多态性与重载:72•多态性:(Polymorphism)是指相同的操作或函数,过程作用于不同的对象上并获得不同的结果。多态即一个名字可具有多种语义。即相同的操作的消息发送给不同的对象时,每个对象将根据自己所属类中所定义的操作去执行,故产生不同的结果。例如:“绘图”操作,作用在“椭圆”和“矩形”上,画出不同的图形。•有两种重载:函数重载是指在同一作用域内的若干个参数特征不同的函数可以使用相同的函数名字;运算符重载是指同一个运算符可以施加于不同类型的操作数上面。当然,当参数特征不同或被操作数的类型不同时,实现函数的算法或运算符的语义是不相同的。重载进一步提高了面向对象系统的灵活性和可读性
三个子模型与五个层次:73(1)面向对象分析的三个模型面向对象建模是面向对象分析的关键。面向对象的模型包括:对象模型、动态模型和功能模型。对象模型描述了系统的静态结构;动态模型描述了系统的互交次序;功能模型描述了系统的数据变换。不同的问题,三个子模型的侧重程度不同,但是,对象模型是最基础的、最核心的、最重要的。无论解决什么问题,首先要在问题域中提取和定义出对象模型。当问题涉及用户界与过程控制时,动态模型是重点。如果问题涉及大量数据变换,则功能模型非常重要。对象模型中的操作(服务)可以出现在动态模型和功能模型内。面向对象分析的基本过程9.33个子模型与5
面向对象设计的准则:741.模块化
问答题范围:问答题•产生软件危机•软件开发模型周期•需求获取•模块化•白盒测试•黑盒测试•面向数据流设计方法•面向数据结构设计方法
综合题范围:综合题•数据流图•用例图•判定树•判定表•程序流程图•三角形构成问题•软件结构图•测试用例设计
结束页:77祝大家考试愉快!
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