系统开发基础

软件开发模型

• 瀑布模型

  用于需求明确的时候

  阶段	具体活动	产物
  定义阶段	软件计划	1. 可行性分析 2. 软件计划书
  	需求分析	需求规格说明书
  开发阶段	软件设计	1. 概要设计说明书 2. 详细设计说明书
  	程序编码	系统
  	软件测试	测试报告 (测试计划、测试用意)
  维护阶段	运行维护	交付给用户，跟踪维护。

  • V模型
    • 相对瀑布模型更重视测试

• 喷泉模型
  
  面向对象的开发模型
  
  没有明确的界限

• 演化模型

  • 原型模型
    
    沟通后快速构建原型并交付，收集反馈并在下一轮进行改进。
    • 探索型原型
    • 实验型原型
    • 演化型原型：在原型进行后续的开发
  • 螺旋模型
    
    • 综合了瀑布模型与原型模型
    • 给每个螺旋周期分成了四个步骤：制定计划、风险分析、实施工程、用户评估
    • 强调风险分析，使用户、开发人员对演化层出现的风险有所了解，从而做出反应。螺旋模型适合开发庞大、复杂、高风险的系统。

• 统一过程（UP/RUP）

  • “用例驱动，以架构为中心迭代，并增量”
  • 分成四个阶段：
    1. 初始（起始）
    2. 细化（精化）
    3. 构建
    4. 移交（交付）

• 敏捷方法

  • 自适应开发(ASD)
  • 并列争球法(SCRUM)
    • 明确定义了的可重复的方法过程
  • 水晶方法(Crystal)
    • 用最少的纪律约束而仍能成功的方法
  • 特性驱动开发(FDD)
    • 开发人员分两类：富有经验的作为协调者、设计者和指导者，另一类则主要做源码编写。
  • 极限编程(XP)
    • 费用严格控制的公司中使用

软件开发方法

• 结构化方法(面向数据流)
  • 用户至上
  • 严格区分工作阶段，每阶段有任务和结果
  • 强调系统开发过程的整体性和全局性
  • 系统开发过程工程化，文档资料标准化
  • 自顶向下，逐步分解（求精）
  • 不适合复杂、大型的项目
• 原型法
• 面向对象方法
  • 更好的复用性
  • 关键在于建立一个全面、合理、统一的模型
  • 分析、设计、实现三个阶段，界限不明确(喷泉模型)
• 面向服务的方法 （SOA）
• 面向数据结构的方法 (Jackson)

需求分析

• 需求的任务
• 需求的过程
  • 问题识别
  • 分析与综合
  • 编制需求分析文档
  • 需求分析与评审
• 需求的分类
  • 功能需求
  • 非功能需求
  • 设计约束
• 应用的工具
  • 数据流图(DFD)
  • 数据字典(DD)
  • 判定表
  • 判定树（决策树）

软件设计

• 软件设计的任务与活动
• 模块设计原则
  • 保证独立性（高内聚，低耦合）
• 应用的工具
  • IPO图
  • PDL（程序描述语言）:用来描述IPO图
  • PAD（问题分析图）
  • 程序流程图
  • N/S盒图

下面由内聚程度高到低排列

内聚类型	描述
功能内聚	完成一个单一功能，各个部分协同工作，缺一不可。
顺序内聚	处理元素相关，而且必须顺序执行
通信内聚	所有处理元素集中在一个数据结构的区域上
过程内聚	处理元素相关，而且必须按特定的次序执行
瞬时内聚（时间内聚）	所包含的任务必须在同一时间间隔内执行
逻辑内聚	完成逻辑上相关的一组任务
偶然内聚（巧合内聚）	完成一组没有关系或松散关系的任务

下面由耦合程度低到高排列

耦合类型	描述
非直接耦合	两个模块之间没有直接关系，他们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的
数据耦合	一组模块借助参数表传递简单数据
标记耦合	一组模块通过参数表传递记录信息（数据结构）
控制耦合	模块之间传递的信息中包含用于控制模块内部逻辑的信息
外部耦合	一组模块都访问同一全局简单变量，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息
公共耦合	多个模块都访问同一个公共数据环境
内容耦合	一个模块直接访问另一个模块的内部数据；一个模块不通过正常入口转到另一个模块的内部；两个模块有一部分程序代码重叠；一个模块有多个入口

软件测试

graph LR
静态测试-->桌面检查
静态测试-->代码审查
静态测试-->代码走查
动态测试-->黑盒测试
动态测试-->白盒测试
动态测试-->灰盒测试
黑盒测试-->等价类划分/边界值分析/错误推断/因果图
白盒测试-->语句覆盖/判定覆盖/条件覆盖/条件判定覆盖/路径覆盖

• 等价类划分
  • 确定无效与有效等价类
  • 设计用例尽可能多的覆盖有效类
  • 设计用例只覆盖一个无效类
• 边界值分析
  • 处理边界情况时最容易出错
  • 选区的测试数据应该恰好等于、稍小于或稍大于边界值

graph LR

需求分析---验收测试
概要设计---系统测试
详细设计---集成测试
编码---单元测试

需求分析-->概要设计
概要设计-->详细设计
详细设计-->编码
编码-->单元测试
单元测试-->集成测试
集成测试-->系统测试
系统测试-->验收测试

单元测试-.->模块接口/局部数据结构/边界条件/独立的路径/错误处理
集成测试-.->模块间的接口和通信
系统测试-.->需要硬件环境,模拟一个真实环境进行恢复测试/安全性测试/强度测试/性能测试/可靠性测试和安装测试
验收测试-.->以用户为主导的测试-软件配置审查/验收测试

• 回归测试：测试出bug在提第二次提交的时候再测一遍。
• 性能测试
  • 负载测试：在一定的资源的条件下能够承受的负载（最大负荷量）是多少。
  • 压力测试：达到失效压力下能够承受的最大压力。

McCabe复杂度（环路复杂度）

$V(G)=m-n+2$

符号	说明
m	边数
n	节点数

$V(G)=封闭区域数+1$

软件维护

• 可维护性因素决定
  • 可理解性
    • 文档
  • 可测试性
  • 可修改性 (可扩展性)
• 软件维护类型
  • 改正性维护：发布前的bug没改，发布后才改。
  • 适应性维护：因为外部环境发生了变化的更改。
  • 预防性维护：为了==未来（将来）==的某个时候而做的修改。
  • 完善性维护(占维护的50%)：为了扩充功能和改善性能而进行的更改。

软件工程

国家标准-软件文档管理指南-按阅读对象分类

• 开发文档
  • 可行性研究和项目书
  • 需求规格说明
  • 功能规格说明
  • 设计规格说明（包括程序和书序规格说明）
  • 开发计划
  • 软件集成和测试计划
  • 质量保证计划、标准、进度
  • 安全和测试信息
• 产品文档（跟用户有关的）
  • 培训手册
  • 参考手册和用户指南
  • 软件支持手册
  • 产品手册和信息广告
• 管理文档

软件质量保证

外部和内部质量：

• 功能性
• 可靠性
• 易用性
• 效率
• 维护性
• 可移植性

软件过程改进-CMMI

CMMI（软件成熟度模型）：衡量一个企业达到了一个什么资质。

graph BT
初始级--纪律化-->可管理级
可管理级--标准化-->已定义级
已定义级--可预测-对过程和质量可以度量-->定量管理级
定量管理级--持续优化改进-->优化管理级

项目管理

十大知识领域：

1. 范围管理
2. 时间管理
3. 成本管理
4. 质量管理
5. 人力资源管理
6. 沟通管理
7. 风险管理
8. 采购管理
9. 整体管理
10. 项目干系人管理

时间管理

前导图法（单代号网络图，PDM）

求关键路径 = 求工期最长路径

关键活动：关键路径上的活动，总时差为0。

活动排序

箭头突发（双代号网络图，ADM）

虚线：表示两者有关系（不耗时）

项目管理

风险曝光度（Risk Exposure）:风险出现的概率乘以风险可能造成的损失。