3.计算机软件开发[补充知识]

考点分析：

1. 本章只考上午题，考试一般2-3分；
2. 最常考点：关键路径法、软件工程基础。

1、软件工程与开发模型

1.1软件工程基础

软件危机：人随着软件复杂度提升，开发成本、软件质量、生产效率等问题。

软件工程：为了消除软件危机，以工程学思路进行软件开发，即软件工程。

软件工程三个要素

• 方法：完成软件工程项目的技术手段。
• 工具：支持软件的开发、管理、文档生成。
• 过程：支持软件开发的各个环节控制、管理。

1.2 软件生命周期

软件生命周期:软件产品从考虑其概念到产品交付使用，直至最终退役为止的整个过程：

1. 计划阶段：确定待开发系统的总体目标和范围，可行性研究和预算、进度估算
2. 分析阶段：分析、整理和提炼用户需求，编写需求规格说明书和初步用户手册
3. 设计阶段：根据需求规格说明书，确定软件体系结构，确定每个模块的实现算法数据结构和接口，编写设计说明书，并组织评审。
4. 实现阶段：将设计的各个模块编写成计算机可接受的程序代码和相关文档。
5. 测试阶段：测试各个功能模块，然后将各个模块集成起来，进行功能需求测试
6. 运行维护阶段：后期运维，增删改

1.3 软件开发模型（重点）

1、瀑布模型（重点）

• 将软件生命周期分为:制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护6个阶段，并规定他们是自上而下、相互衔接的固定次序
• 优点：可以规范过程，有利于评审
• 缺点：过于理想，缺乏灵活性，容易产生需求偏差。
• 适用性：用户需求明确、软件开发单位有充足经验和案例的项目。

2、快原型模型抛弃原型法)

• 第一步是建造一个快速原型，让用户评价，之后抛弃原型，确定需求转入正式开发。

• 可以克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确带来的开发风险

3、演化模型(演化原型法)

• 与快速原型模型不同的是，该模型快速开发一个原型，逐步演化成最终软件

4、增量模型

• 软件被作为一系列的增量构件来设计、实现、集成和测试

• 整个产品被分解成若干构件，开发人员可以逐个开发交付，客户可以不断看到开发的软件，从而降低开发风险，有利于快速开发软件。

5、螺旋模型

综合了瀑布模型和演化模型的优点，还增加了风险分析，特别适合大型复杂系统。

2、软件工程与开发模型

2.1软件开发方法

1、结构化软件开发方法SASD:也称为面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法，与瀑布模型结合度很高。

数据流图(Data Flow Diagram，DFD)用来描述数据流从输入到输出的变换流程

2、面向数据结构的软件开发方法: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。

3、面向对象的软件开发方法:一种自底向上和自顶向下结合的方法，并且以对象建模为基础。

4、基于构件化的开发方法: 用预先建立的构件和模版，像搭积木一样

2.2软件设计的基本原理

模块化：将软件分解成若干个小的简单的部分-模块，每个模块可独立开发、测试最后组装成完整的程序。

抽象化：抽象出事物本质，共同特性而不考虑它的细节

信息隐藏：每个模块尽可能少显露内部的处理

模块独立：每个模块完成一个独立的特定子功能，并且与其模块的联系简单

衡量标准有两个：模块间的耦合和模块的内聚度，模块独立性强:高内聚低耦合

2.3面向对象分析和设计

1、对象：一组属性以及这组属性上的专用操作封装体，通常由对象名、属性和操作三个部分组成。

2、类：一组具有相同属性和相同操作的对象集合。 人类

3、继承：子类可以继承父类的属性，也可以定义和被继承相同方法名称的方法构成方法的重载或覆盖。

4、消息：对象间的通信手段。

5、多态：同一个操作作用于不同对象有不同的解释，产生不同的执行效果。

2.4程序设计语言

标记语言：一种将文本以及文本相关的其他信息结合起来，展现出关于文档结构和数据处理细节的电脑文字编码。常用于格式化和链接，如HTML、XML。

脚本语言：又称为动态语言，是一种编程语言，用来控制软件应用程序，只在调用时进行解释，可以定义函数和变量，与编程语言的区别时候编程语言的语法和规则更严格和复杂，典型的脚步语言: JavaScript、VBScript、PHP。

编译型语言：程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成机器语言，比如exe文件。运行时不需要重新翻译，直接使用编译结果就行。程序执行效率高，依赖编译器，如: C、C++、Java。

2.5 软件测试

根据测试目的和阶段不同，分为：单元测试、集成测试、系统测试、验收测试。

软件测试方法：

• α测试：在用户组织模拟软件系统的运行环境下测试， 由用户或第三方测试公司进行测试，模拟各类用户行为，试图发现并修改错误。 (内测)
• β测试：用户公司组织各方面的典型终端用户在日常工作中实际使用beta版本，并要求用户报告异常情况，提出修改意见。 (公测，内部试运行)
• 黑盒测试：也称功能测试，通过检测每个功能是否正常。主要针对软件界面和软件功能性测试
• 白盒测试：检查代码或逻辑结构是否合理

3、项目管理与关键路径

3.1 项目管理基础

项目管理的核心是在成本、质量和进度的平衡。

项目管理有两种方法：甘特图(Gantt)和计划评审图片（PERT）

1、甘特图

• 甘特图优点：清晰描述每个任务何时开始，到何时结束，及各个任务的并行性。
• 甘特图缺点：不能清晰反应各个任务之间的依赖关系，难以确定整个项目的关键所在。

2、计划评审技术图（PERT）

不仅给出了每个任务的开始时间、结束时间和完成该任务所需的时间，还给出了任务之间的关系，但PERT不能反应任务间的并行关系。

3.2 关键路径

关键路径法（Critical Path Method,CPM）

一个项目中，只有项目网络最长的或耗时最多的活动完成之后，项目才能结束，这条最长的活动路径叫做关键路径。

关键路径上的活动不能松弛。

某条活动松弛时间=关键路径所用的时间-经过该活动的路径的最长时间

4、章节总结

软件工程：

• 模型、模块化、开发方法
• 测试方法：α测试、β测试、黑盒测试、白盒测试。

项目管理：甘特图、PERT优缺点、关键路径法

做题：

1. 数据流图（DFD）对系统的功能和功能之间的数据流进行建模，其中顶层数据流图描述了系统的输入和输出。
2. 软件设计阶段划分模块的原则是，一个模块的作用范围应在控制范围之内。
3. 在结构化分析中，用数据流图描述数据在系统如何被传送或变换，以及如何对数据流进行变换的功能或子功能，用于对功能建模。当采用数据流对一个图书馆管理系统进行分析时，读者是一个外部实体。
4. 确定软件模块划分及模块之间的调用关系是概要建设阶段的任务。
5. 软件设计时需要遵循抽象、模块化、信息隐蔽和模块独立原则。在划分软件系统模块时，应尽量做到高内聚低耦合。