一、软件工程概述

1. 软件生存周期

• 软件：包含程序、数据及相关文档
• 软件工程：涉及到软件开发、维护、管理等多方面的原理、工具与环境 。最终的目的是开发高质量的软件。
• 目的：提高软件生产率、提高软件质量、降低软件成本。

文档作用：

• 提高软件开发过程的能见度
• 提高开发效率，便于发现错误和不一致性；
• 作为开发人员在一定阶段的工作成果和结束标志；
• 记录开发过程中的有关信息，便于协调以后的软件、开发、使用和维护；
• 提供对软件的运行、维护和培训的有关信息，便于相关人员和用户之间的协作、交流和了解；
• 便于潜在用户了解软件的功能、性能，为选购提供选择依据。

2. 软件生成周期模型

（1）瀑布模型（Waterfall Model）

按软件生成周期为序来制定的开发模型，适合需求明确的模型，但缺乏灵活性。

原型模型的概念

在短时间先开发一个很简易的原型版本。

（2）演化模型（Evolutionary Model）

基于原型模型，对需求缺乏准确认识的情况下，根据用户使用过程中提出的意见和建议对原型不断重复改进，缺点是要对用户要求加以控制。

（3）增量模型（Incremental Model）

基于原型模型，把需求先划分多个模块，每个模块可进行增量开发。

（4）螺旋模型（Spiral Model）

适合风险比较大的项目，加入了风险分析。

（5）喷泉模型（Fountain Model）

以用户需求为基础，适用于面向对象开发。开发要重复多次。

（6）统一过程（Unified Process）

用例和风险驱动，以架构为中心。

（7）敏捷方法（Agile Development）

尽可能早地、持续地对有价值的软件的交付，强调是快速、时效性高，不强调文档。

3. 软件开发方法

（1）结构化方法

自上向下逐层分解。

（2）面向对象开发方法

面向对象分析、设计与实现，适合比较复杂的项目模型。

（3）Jackson方法

面向结构的开发方法。

（4）原型化方法

需求不清晰、业务不确定的情况。

二、软件需求分析

（1）可行性分析

• 技术可行性
• 经济可行性
• 操作可行性

（2）需求分析

• 功能需求
• 非功能需求
• 设计约束

三、软件设计

（1）软件设计的原则

• 抽象：内聚（模块内的交互程度）、耦合（模块间的交互程度），希望高内聚、低耦合；
• 模块化
• 信息隐蔽
• 模块独立

（2）内聚和耦合

内聚类型：

• 功能内聚：最强的内聚，完成一个单一功能；
• 顺序内聚：前一个功能的输出是后一个功能的输入；
• 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
• 暧时内聚（时间内聚）：同时执行的动作组合在一起
• 逻辑内聚
• 偶然内聚：功能间没有任何联系

耦合

非直接耦合：模块间没有直接关系，模块间不传递任何信息。

四、软件测试

1. V模型

2. 软件测试的过程

（1）单元测试、模块测试

一般使用白盒测试（知道内部结构和程序流等）

（2）集成测试

黑盒测试，按系统设计说明书进行测试。

（3）确认测试

黑盒测试，检查软件的功能、性能和其他特征是否与用户的需求一致。

（4）系统测试

墨盒测试，把软件放在实际的硬件和网络环境中进行测试，主要测试软件的非功能需求和质量属性是否得到满足。

3. 黑盒测试与白盒测试

• 语句覆盖：被测程序的每个语句至少执行一次(最弱的覆盖标准)。
• 判定覆盖：判定条件(if)至少获得一次真、假值。
• 条件覆盖：每个判定语句中的每个逻辑条件的各种可能值至少满足一次。
• 路径覆盖：覆盖所有可能的程序运行路径。
• 判定/条件覆盖：同时满足判定和条件覆盖。
• 条件组合覆盖：……

4. 测试原则与注意事项

（1）测试原则

• 尽早测试、测试应贯穿在开发的各个阶段；
• 测试工作应避免由开发者承担；
• 设计测试方案的时候，不仅要确定输入数据，还要根据系统功能确定预期的输出结果；
• 设计测试用例时，要输入不合理的数据或条件；
• 测试程序中要检验程序是否做了该做的事、还要确认不要多做了事情；
• 测试要有计划，测试计划、测试用例作为文档的一部分保存；
• 测试用例精心设计 ，便于重复使用。

（2）测试注意事项

• 发现错误较多的模块，在纠正错误后，遗留的错误也比较多；
• 测试的目的是为了发现错误，而不是验证程序没有错误；
• 通过软件测试不可能完全发现错误；
• 不可能保证程序100%没问题；
• 测试工作由开发方负责，从需求阶段提出；
• 开发时将质量也构建进产品；
• 测试人员与开发人员要密切合作；
• 软件测试的目的不仅要找出缺陷，还要随时提供质量相关信息。

五、软件运行与维护

• 可理解性
• 可测试性
• 可修改性

软件维护类型：

• 正确性维护：更正程序错误。
• 适应性维护：使用软件适应新技术变化或管理需求变化。
• 预防性维护：为了改进应用软件的可靠性和可维护性，为了适应未来的软硬件的变化，主动增加预防性的功能。
• 完善性维护：扩充功能和改善性能。

六、程序员职业素养

1. 软件工程基本原理

• 用分阶段的生命周期计划严格管理，将复杂问题简化处理；
• 坚持进行阶段评审；
• 严格的版本管理；
• 采用现代程序设计技术，但不追求最新技术；
• 审查记录；
• 开发小组人员少而精；
• 知识管理。

2. 软件工程的最终目标

• 正确性
• 可用性
• 可靠性
• 友好性
• 可读性
• 健壮性：不合理的数据操作可以检查、纠正、提示；
• 效率
• 可移值性

3. 程序员的职业素养

• 有团队精神和较强的沟通能力
• 文档与知识管理
• 版本管理
• 编码规范
• 测试体系