軟件工程導論復習

題型及分值

單選題（20分）20x1

推斷題（10分）10x1

問答題（25分）5x5

應用題（45分）7+8+8+10+12

一、軟件工程的基本概念（PPT1-2章）

L軟件危機（產(chǎn)生的緣由）

（1）軟件危機是指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇到的一系

列嚴峻問題。

（2）軟件危機主要有以下表現(xiàn)：

a.對軟件開發(fā)成本和進度的估計常常不精確。開發(fā)成本超出預算，

實際進度比預定安排一再拖延的現(xiàn)象并不罕見。

b.用戶對“已完成”系統(tǒng)不滿足的現(xiàn)象常常發(fā)生。

c.軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住。Bug一大堆，Patch一個接一個。

d.軟件的可維護程度特別之低。

e.軟件通常沒有適當?shù)奈臋n資料。

f.軟件的成木不斷提高。

g.軟件開發(fā)生產(chǎn)率的提高趕不上硬件的發(fā)展和人們需求的增長。

（3）產(chǎn)生緣由：一方面是及軟件本身的特點有關；另一方面是由軟

件開發(fā)和維護的方法不正確有關。

（4）消退軟件危機的途徑：

a.對計算機軟件有一個正確的相識（軟件W程序）。

b.必需充分相識到軟件開發(fā)不是某種個體勞動的神奇技巧，而應當

是一種組織良好、管理嚴密、各類人員協(xié)同協(xié)作、共同完成的工程項

目。

c.推廣運用在實踐中總結(jié)出來的開發(fā)軟件的勝利技術和方法。

d.開發(fā)和運用更好的軟件工具。

e.加強軟件管理。

2.軟件的特點有哪些？

（1）軟件是一種邏輯實體，而不是具體的物理實體，它具有抽象性;

（2）軟件的生產(chǎn)及硬件不同；

（3）大多數(shù)軟件是定制的；

（4）在軟件的運行和運用期間，沒有硬件那樣的機械磨損、老化問

題；

（5）軟件的開發(fā)和運行常常受到計算機系統(tǒng)的限制對計算機系統(tǒng)有

著不同程度的依靠性；

（6）軟件開發(fā)至今尚未完全擺脫手工藝的開發(fā)方式；

（7）軟件是困難的；

（8）軟件成木相當昂貴；

（9）相當多的軟件工作涉及到社會因素。

3.軟件工程？軟件工程的目標？（……）

（1）定義：軟件工程是應用計算機科學、數(shù)學及管理科學等原理開

發(fā)軟件的工程。它借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，以提高質(zhì)量，降低成

本為目的。

(2)軟件工程旨在開發(fā)滿足用戶須要、剛好交付、不超過預算和無

故障的軟件，其主要目標如下：

a.實現(xiàn)預期的軟件功能，達到較好的軟件性能，滿足用戶的需求。

b.增加軟件過程的可見性和可控性，保證軟件的質(zhì)量。

c.提高所開發(fā)軟件的可維護性，降低維護費用。

d.提高軟件開發(fā)生產(chǎn)率，剛好交付運用。

e.合理預算開發(fā)成本，付出較低的開發(fā)費用。

4.軟件生存周期模型？主要的模型類型？(……)

(1)軟件生命周期：軟件生存周期大體可分為如下幾個活動：問題

定義、可行性探討、需求分析、設計、編碼、測試、運行和維護。

(2)典型的軟件過程模型有：

瀑布模型(waterfallmodel)

演化模型(evolutionarymodel)

增量模型(incrementalmodel)

原型模型(prototypingmodel)

螺旋模型(spiralmodel)

噴泉模型(waterfountainmodel)

基于構(gòu)件的開發(fā)模型(component-baseddevelopmentmodel)

形式方法模型(formalmethodsmodel)

5.軟件工程強調(diào)(文檔化、規(guī)范化)？(……)

(1)軟件工程強調(diào)規(guī)范化和文檔化。規(guī)范化的目的是使眾多的開發(fā)

者遵守相同的規(guī)范，使軟件生產(chǎn)擺脫個人生產(chǎn)方式，進入標準化、工

程化的生產(chǎn)方式。

（2）文檔化是將軟件的設計思想、設計過程和實現(xiàn)過程完整地記錄

下來，以便于后人的運用和維護，在開發(fā)過程中各類相關人員借助于

文檔進行溝通和溝通。另外，在開發(fā)過程中產(chǎn)生的各類文檔使得軟件

的生產(chǎn)過程由不行見變?yōu)榭梢?，便于管理者對軟件生產(chǎn)進度和開發(fā)過

程進行管理。在用戶最終驗收時可以通過對提交的文檔進行技術審查

和管理審查，保證軟件的質(zhì)量。

二、可行性探討及需求分析

1.可行性探討的目的

（1）用最小的代價在盡可能短的時間內(nèi)確定問題是否能夠解決。不

是解決問題，而是確定問題是否值得去解決。

（2）說明該軟件開發(fā)項目的實現(xiàn)在技術上、經(jīng)濟上和社會條件上的

可行性；評述為合理地達到開發(fā)目標可能選擇的各種方案。

2.需求分析的任務、方法、工具

（1）任務：需求分析的任務就是借助于當前系統(tǒng)的邏輯模型導出目

標系統(tǒng)的邏輯模型，解決目標系統(tǒng)的“做什么”的問題。

（2）方法:

a.訪談

b.面對數(shù)據(jù)流自頂向下求精

c.簡易的應用規(guī)格說明技術

d.快速建立軟件原型

(3)工具：

3.數(shù)據(jù)流圖(作用)

(1)定義：

數(shù)據(jù)流圖(DataFlowDiagram)：簡稱DFD,它從數(shù)據(jù)傳遞和加工

角度，以圖形方式來表達系統(tǒng)的邏輯功能、數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流

向和邏輯變換過程,是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析方法的主要表達工具及用于表

示軟件模型的一種圖示方法。

數(shù)據(jù)流圖是結(jié)構(gòu)化分析方法中運用的工具，它以圖形的方式描繪

數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流淌和處理的過程，由于它只反映系統(tǒng)必需完成的邏輯

功能，所以它是一種功能模型。

數(shù)據(jù)流圖英文縮寫DFD(DataFlowDiagram)它是描繪信息流和

數(shù)據(jù)從輸入移動到輸出的過程中所經(jīng)受的變換。數(shù)據(jù)流圖從數(shù)據(jù)傳遞

和加工的角度，以圖形的方式刻畫數(shù)據(jù)流從輸入到輸出的移動變換過

程。

(2)作用：

a.便于用戶表達功能需求和數(shù)據(jù)需求及其聯(lián)系；

b.便于兩類人員共同理解現(xiàn)行系統(tǒng)和規(guī)劃系統(tǒng)的框架；

c.清楚表達數(shù)據(jù)流的狀況；

d.有利于系統(tǒng)建模.

4.推斷表、推斷樹

(1)推斷表：假如數(shù)據(jù)流圖的加工須要依靠于多個邏輯條件的取值,

運用判定表來描述比較合適。

以“檢查發(fā)貨單”為例：

（2）推斷樹：判定樹也是用來表達加工邏輯的一種工具。有時侯它

比判定表更直觀。

以“檢查發(fā)貨單”為例：

三、概要設計

1.劃分模塊的標準（高內(nèi)聚低耦合）

（1）什么是耦合?模塊的耦合包括哪些類型？

耦合是對一個軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同模塊之間互連程度的度量。

模塊的耦合包括以下幾種類型：數(shù)據(jù)耦合，限制耦合，特征耦合，公

共環(huán)境耦合，內(nèi)容耦合，標記耦合，無耦合/非干脆耦合

（2）什么是內(nèi)聚?模塊的內(nèi)聚包括哪些類型？

內(nèi)聚標記著一個模塊內(nèi)各個元素彼此結(jié)合的緊密程度，它是信息

隱藏和局部化概念的自然擴展。模塊的內(nèi)聚包括以下幾種類型：低內(nèi)

聚一偶然內(nèi)聚，邏輯內(nèi)聚，時間內(nèi)聚中內(nèi)聚一過程內(nèi)聚，通信內(nèi)聚；

高內(nèi)聚一依次內(nèi)聚，功能內(nèi)聚。

2.模塊獨立性?衡量的標準？（……）

⑴模塊的獨立性是指軟件系統(tǒng)中每個模塊只涉及軟件要求的具體的

子功能，而和軟件系統(tǒng)中其他模塊的接口是簡潔的。

（2）模塊的獨立程度可以由兩個定性標準度量：

a.耦合:模塊之間的相對獨立性的度量。

b.內(nèi)聚:模塊功能強度的度量

耦合及內(nèi)聚都是模塊獨立性的定性標準，都反映模塊獨立性的良好程

度。

3.啟發(fā)性規(guī)則

給軟件工程師以有益的啟示，往往能幫助他們找到改進軟件設計

提高軟件質(zhì)量的途徑。下面介紹幾條啟發(fā)式規(guī)則：

(1)改進軟件結(jié)構(gòu)提高模塊獨立性

設計出軟件的初步結(jié)構(gòu)以后，應當審查分析這個結(jié)構(gòu)，通過模塊

分解或合并，力求降低耦合提高內(nèi)聚。例如，多個模塊公有的一個子

功能可以獨立成一個模塊，由這些模塊調(diào)用；有時可以通過分解或合

并模塊以削減限制信息的傳遞及對全程數(shù)據(jù)的引用，并且降低接口的

困難程度。

⑵模塊規(guī)模應當適中

閱歷表明，一個模塊的規(guī)模不應過大，最好能寫在一頁A4紙內(nèi)

(通常不超過60行語句)。有人從心理學角度探討得知，當一個模塊

包含的語句數(shù)超過30以后，模塊的可理解程度快速下降。過大的模

塊往往是由于分解不充分，但是進一步分解必需符合問題結(jié)構(gòu)，一般

說來，分解后不應當降低模塊獨立性。過小的模塊開銷大于有效操作,

而且模塊數(shù)目過多將使系統(tǒng)接口困難。因此過小的模塊有時不值得單

獨存在，特殊是只有一個模塊調(diào)用它時，通?？梢园阉喜⒌缴霞壞?/p>

塊中去而不必單獨存在。

(3)深度、寬度、扇出和扇入都應適當.

深度：軟件結(jié)構(gòu)中限制的層數(shù)；

寬度：軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)同一個層次上的模塊總數(shù)的最大值；

扇出：一個模塊干脆限制(調(diào)用)其它模塊的數(shù)目；

扇入：一個模塊被其它模塊調(diào)用的數(shù)目。

(4)模塊的作用域應當在限制域之內(nèi)

作用域：受該模塊內(nèi)一個判定影響的全部模塊的集合。

限制域：模塊本身以及全部從屬于它的模塊的集合。

(5)力爭降低模塊接口的困難度

模塊接口困難是軟件發(fā)生錯誤的一個主要緣由。應當細致設計模塊接

口，使得信息傳遞簡潔并且和模塊的功能一樣。

如:QUAD-ROOT(TBL,X)

求一元二次方程的根的模塊，其中TBL,X都為數(shù)組，分別代

表方程的系數(shù)和方程的根。

應當使接口更簡潔，如：

QUAD-ROOT(A,B,C,ROOT1,ROOT2)

A、B、C是方程的系數(shù)，ROOTLROOT2是方程的根。

(6)設計單入口單出口的模塊

(7)模塊功能應當可以預料

以上列出的啟發(fā)式規(guī)則多數(shù)是閱歷規(guī)律，對改進設計，提高軟件

質(zhì)量，往往有重要的參考價值；但是，它們既不是設計的目標也不是

設計時應當普遍遵循的原理。

4.深度、寬度、扇出和扇入

⑴深度往往能粗略地標記一個系統(tǒng)的大小和困難程度。深度和程序

長度之間應當有粗略的對應關系，當然這個對應關系是在肯定范圍內(nèi)

改變的。假如層數(shù)過多則應當考慮是否有很多管理模塊過分簡潔了，

能否適當合并。

(2)一般說來，寬度越大系統(tǒng)越困難。對寬度影響最大的因素是模塊

的扇出。

(3)扇出過大意味著模塊過分困難，須要限制和協(xié)調(diào)過多的下級模塊;

扇出過小(例如總是1)也不好。閱歷表明，一個設計得好的典型系統(tǒng)

的平均扇出通常是3或4(扇出的上限通常是5?9)。

(4)扇出太大一般是因為缺乏中間層次，應當適當增加中間層次的限

制模塊。扇出太小時可以把下級模塊進一步分解成若干個子功能模

塊，或者合并到它的上級模塊中去。當然分解模塊或合并模塊必需符

合問題結(jié)構(gòu)，不能違反模塊獨立原理。

⑸扇入越大則共享該模塊的上級模塊數(shù)目越多，這是有好處的，但

是，不能違反模塊獨立原理單純追求高扇入。

⑹視察大量軟件系統(tǒng)后發(fā)覺，設計得很好的軟件結(jié)構(gòu)通常頂層扇出

比較高，中層扇出較少，底層扇入到公共的好用模塊中去(底層模塊

有高扇入)。

5.面對數(shù)據(jù)流的設計方法

(1)面對數(shù)據(jù)流設計(DataFlow-OrientecDesign,DFOD)是及數(shù)據(jù)

流分析(DFA)對應的結(jié)構(gòu)化軟件設計技術。

⑵面對數(shù)據(jù)流的設計要解決的任務，就是在需求分析的基礎上，將

表示系統(tǒng)邏輯模型的DFD圖映射(Mapping)成軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的初始

設計描述。

6.變換設計

(1)變換設計就是從變換型數(shù)據(jù)流圖映射出軟件模塊結(jié)構(gòu)的過程，也

稱以變換為中心的設計。

(2)變換型數(shù)據(jù)處理問題的工作過程大致分為三步，即取得數(shù)據(jù)，變

換數(shù)據(jù)和給出數(shù)據(jù)。

⑶相應于取得數(shù)據(jù)、變換數(shù)據(jù)、給出數(shù)據(jù)，變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸

入、中心變換和輸出等三部分組成。

(4)變換分析方法由以下四步組成：

a.重畫數(shù)據(jù)流圖；

b.區(qū)分有效(邏輯)輸入、有效(邏輯)輸出和中心變換部分；

c.進行一級分解，設計上層模塊。把整個變換分解成輸入限制模塊

Ci、輸出限制模塊C。和變換中心限制模塊Ct,由主控模塊限制；

d.進行二級分解，設計輸入、輸出和中心變換部分的中、下層模塊。

7.事物設計

⑴事務設計就是從事務型數(shù)據(jù)流圖映射出軟件模塊結(jié)構(gòu)的過程，也

稱為以事務為中心的設計。

⑵它接受一項事務，依據(jù)事務處理的特點和性質(zhì)，選擇分派一個適

當?shù)奶幚韱卧?，然后給出結(jié)果。

⑶在事務型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，事務

—(571事務中心又

中心模塊按所接受的事務的類型，

選擇某一事務處理模塊執(zhí)行。各事

務處理模塊并列。每個事務處理模主模塊

_____________u、

輸入類型分析1調(diào)度

Hil111y11芋1

112II13I1A2IIB2I|C21

塊可能要調(diào)用若干個操作模塊，而操作模塊又可能調(diào)用若干個細微環(huán)

節(jié)模塊。

(4)事務設計的基本方法有兩步：

a.建立主控模塊、接收輸入類型分析模塊和事務調(diào)度模塊.

b.分別設計輸入類型分析模塊和調(diào)度模塊的下層模塊結(jié)構(gòu)。

方法是：將輸出的每條通路作為調(diào)度模塊的一個推斷分支，而輸

入類型分析模塊的下層模塊及變換設計類似。

四、具體設計

LSA方法(基本思想)

2,面對對象分析方法建立的模型(對象模型、行為模型、功能模型)

(1)對象模型

(2)行為模型

⑶功能模型

3.結(jié)構(gòu)化程序設計的限制結(jié)構(gòu)(依次、分支、循環(huán))

(1)依次結(jié)構(gòu)

(2)分支結(jié)構(gòu)

(3)循環(huán)結(jié)構(gòu)

4.程序流程圖、N-S盒圖、PAD圖、PDL語言

(1)程序流程圖：程序流程圖也稱為程序框圖，它運用五種基本限制

結(jié)構(gòu)。

(2)N-S盒圖：出于要有一種不允許違反結(jié)構(gòu)程序設計精神的圖形工

具的考慮，Nassi和Shneiderman提出了盒圖，又稱為N-S圖。它有

下述特點:

a.功能域（即，一個特定限制結(jié)構(gòu)的作用域）明確，可以從盒圖上

一眼就看出來。

b.不行能隨意轉(zhuǎn)移限制。

c.很簡潔確定局部和全程數(shù)據(jù)的作用域。

d.很簡潔表現(xiàn)嵌套關系，也可以表示模塊的層次結(jié)構(gòu)。

（3）PAD圖:用二維樹形結(jié)構(gòu)的圖來表示程序的限制流，將這種圖翻

譯成程序代碼比較簡潔。它即克服了傳統(tǒng)的流程圖不能清楚表現(xiàn)程序

結(jié)構(gòu)的缺點，又不像N-S圖那樣受到把全部程序約束在一個方框內(nèi)的

限制，這就是其優(yōu)勢所在。

（6）PDL語言：PDL是一種用于描述功能模塊的算法設計和加工細微

環(huán)節(jié)的語言。稱為過程設計語言。它是一種偽碼。偽碼的語法規(guī)則分

為“外語法”和“內(nèi)語法”。

PDL具有嚴格的關鍵字外語法，用于定義限制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時

它的表示實際操作和條件的內(nèi)語法可運用芻然語言的詞匯。

5.計算McCabe環(huán)路困難性度量（3種方法）

McCabe度量法，又稱環(huán)路困難性度量，是一種基于程序限制流的

困難性度量方法。它基于一個程序模塊的程序圖中環(huán)路的個數(shù)，因此

計算它先要畫出程序圖。

程序圖是退化的程序流程圖。流程圖中每個處理都退化成一個結(jié)

點，流線變成連接不同結(jié)點的有向?。ㄟ叄?。

程序圖僅描述程序內(nèi)部的限制流程，

完全不表現(xiàn)對數(shù)據(jù)的具體操作，以及分支

和循環(huán)的具體條件。

⑴流圖中的區(qū)域數(shù)等于環(huán)形困難度

區(qū)域：由邊和結(jié)點圍成的面積稱為區(qū)域,

當計算區(qū)域數(shù)時應當包括圖外部未被圍

起來的那個區(qū)域.

(2)流圖G的環(huán)形困難度V(G)=E-N+2.

其中，E是流圖中邊的條數(shù)，N是結(jié)點數(shù)。

(3)流圖G的環(huán)形困難度V(G)=P+1

V(G)=4

PDL

procedure:sort其中，P是流圖中判定

I:dowhilerecordsremain

2:readrecord;結(jié)點的數(shù)目。

ifrecordHeldI-0

3.thenpivcessicccHd.

storeinbutler;五、編碼及測試

incrcmcrtcounter：

4:elseifrecordHeld2O

5:ihenresetcounter;L序言性注釋的作用

6:elseprocessrecord;

storeinfile;

7a:endif通常置于每個程序

eiKlif

7b:enddo

8:end模塊的開頭部分，它應

當給出程序的整體說

明，對于理解程序本身具有引導作用。

⑴夾在程序中的注釋是程序員及日后的程序讀者之間通信的重要手

段。

注釋決不是可有可無的。

⑵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1/3到

1/2,甚至更多。

(3)注釋分為序言性注釋和功能性注釋。

2.軟件測試的目的

(1)想以最少的時間和人力，系統(tǒng)地找出軟件中潛在的各種錯誤和缺

陷。假如勝利地實施了測試，就能夠發(fā)覺軟件中的錯誤。

⑵測試的附帶收獲是，它能夠證明軟件的功能和性能及需求說明相

符合。

(3)實施測試收集到的測試結(jié)果數(shù)據(jù)為牢靠性分析供應了依據(jù)。

⑷證明軟件有錯。

3.集成測試策略(驅(qū)動模塊、樁模塊)

⑴集成測試是測試和組裝軟件的系統(tǒng)化技術，其主要目標是發(fā)覺及

接口有關的問題。

如：數(shù)據(jù)穿過接口時可能丟失；一個模塊對另一個模塊可能由于

疏忽而造成有害影響；把子功能組合起來可能不產(chǎn)生預期的主功能；

個別看來是可以接受的誤差可能積累到不能接受的程度；全程數(shù)據(jù)結(jié)

構(gòu)可能有問題等等。

⑵計算機測試：模塊并不是一個獨立的程序，在考慮測試模塊時，

同時要考慮它和外界的聯(lián)系，用一些協(xié)助模塊去模擬及被測模塊相聯(lián)

系的其它模塊。要運行它就必需為其開發(fā)驅(qū)動軟件和(或)存根(樁)

軟件。

驅(qū)動程序也就是一個“主程序”，它接收測試數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)

傳送給被測試的模塊，并且印出有關的結(jié)果。

存根(樁)程序代替被測試的模塊所調(diào)用的模塊，也稱為“虛擬

子程序”。它運用被它代替的模塊的接口，可能做最少量的數(shù)據(jù)操作,

印出對入口的檢驗或操作結(jié)果，并且把限制歸還給調(diào)用它的模塊。

⑶方法：

a.非漸增式測試方法，即：先分別測試每個模塊，再把全部模塊按設

計要求放在一起結(jié)合成所要的程序進行測試。

b.漸增式測試，即：先把下一個要測試的模塊同已經(jīng)測試好的那些模

塊結(jié)合起來進行測試，測試完以后再把下一個應當測試的模塊結(jié)合進

來測試。

這種每次增加一個模塊的方法事實上同時完成單元測試和集成

測試，目前在進行集成測試時普遍采納漸增式測試方法。

(4)漸增方式把模塊結(jié)合到程序中去時，有自頂向下和自底向上兩種

集成策略。但在實踐中常采納混合的策略。

4.黑盒測試？黑盒測試方法(等價類劃分、邊界值分析、錯誤推想、

因果圖法)

(1)定義：假如已經(jīng)知道了產(chǎn)品應當具有的功能，可以通過測試來

檢驗是否每個功能都