【软件设计师笔记】一篇文章让你读懂什么是软件工程与系统开发

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 软件工程

软件工程是指应用计算机科学,数学及管理科学等原理,以工程化的原则和方法来解决软件问题的工程,为了提高软件生产率,提高软件质量,降低软件成本。

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软件生存周期

软件生存周期(Software Life Cycle),又称为软件生命周期或系统开发生命周期,是软件的产生直到报废的生命周期。它是在一定条件下软件产品从概念形成、需求分析、设计、实现、测试、交付、使用到停止使用的全过程。这个周期包括多个阶段,每个阶段都有其特定的任务和目标。

软件生存周期的典型阶段包括:

1.问题定义:确定软件需要解决什么问题,以及这些问题的范围。

2.可行性研究:分析解决问题所需的资源、时间、成本和技术,以确定是否有可能在合理的时间和成本内开发出软件。

3.需求分析:详细分析用户对软件的需求,包括功能需求、性能需求、接口需求等。

4.总体设计:设计软件的总体结构、模块划分、接口定义等。

5.详细设计:对每个模块进行详细设计,包括算法设计、数据结构设计等。

6.编码与单元测试:将详细设计转化为程序代码,并进行单元测试以确保代码质量。

7.集成测试:将各个模块集成在一起进行测试,以确保模块之间的接口正常工作。

8.系统测试:对整个软件系统进行测试,以验证软件是否满足需求规格说明书中定义的要求。

9.验收测试:由用户或用户代表进行测试,以确认软件是否满足用户的实际需求。

10.发布与维护:将软件发布给用户使用,并在使用过程中进行必要的维护和更新。

软件生存周期模型

常见的软件生存周期模型有瀑布模型演化模型螺旋模型等。

瀑布模型

瀑布模型是软件开发中最早出现的模型,它将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动,并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序,如同瀑布流水,逐级下落。

适用于:用户必须能够完整,正确和清晰地表达他们的需求,客户不着急看到项目。

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演化模型 

演化模型是一种全局的软件(或产品)生存周期模型,也属于迭代开发风范。它是一种增量迭代开发过程,先构造软件的部分功能,然后在继续构造其他功能的过程中逐步完善每个部分的功能。

原型模型

原型是预期系统的一个可执行版本,反应了系统性质的一个选定子集。一个原型不必满足目标软件的所有约束,其目的是为了能快速,低成本构建原型。能够采用原型方法是因为开发工具的快速发展,使得能过迅速地开发出一个能被用户看得见的系统。

开发原型系统首先确定用户需求,开发初始模型,然后征求用户对初始模型的改进意见,然后根据意见进行修改原型。

适用于:用户一开始不能准确地表达对未来系统的全面要求,开发者对要解决的应用问题模糊不清,以至于形成的需求规格说明不完整,不准确的,会产生一些歧义

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增量模型 

 增量模型是融合了瀑布模型的基本成分和原型实现的迭代特征,可以将需求分段为一系列增量产品,每一增量分别开发。该模型采用随着工程实践的进展而交错的线性序列,每个线性序列产生软件的一个可发布的增量。

适用于:用户变更需求要求有清晰的规划,且需求早期思考完整

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 螺旋模型

螺旋模型是将瀑布模型和演化模型结合起来,加入了两种模型都忽略的风险分析,弥补了两种模型的不足。

工作步骤

1.制定计划。确定软件的目标,选定实施方案,明确项目开发的限制条件

2.分线分析。分析所选方案,识别风险,消除风险。

3.实施工程,实施软件开发,验证阶段性产品。

4.用户评估,评价开发工作,提出修正建议,建立下一周期的开发计划

适用于:更强调风险分析的系统,使得开发人员和用户对每个演化层出现的风险有所了解,从而做出应有的反应,因此更适用于庞大,复杂并且具有高风险的系统

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需求分析

需求分析是软件开发过程中至关重要的一步,它涉及到对目标系统的深入理解,包括功能需求、性能需求、用户界面需求、可靠性需求等方面的分析。

需求分析的目标是明确用户需求,定义系统功能,确定系统边界,建立系统需求基线,为后续的开发和测试提供依据。在这个过程中,需要深入了解用户需求,进行系统功能的设计和划分,编写相应的需求规格说明书,并进行评审和验证。

在需求分析过程中,需要注意以下几点

1.深入了解用户需求,关注用户痛点和期望;

2.建立清晰的需求基线,避免在后续开发中出现大量变更;

3.保证需求的可测试性和可验证性,以便进行后续的测试和验证;

4.充分考虑非功能性需求,如性能、可靠性、易用性等;

5.注意与用户沟通,及时反馈和调整需求。

数据域的属性

数据域的属性包括技术属性和业务属性。

技术属性描述了数据域的技术特征,包括数据类型、数据长度、小数点位数以及取值范围等。这些属性是用来描述一个字段的技术属性的集合,用于定义域的各个方面。当域的属性定义发生改变时,所有引用它的字段的属性都会对应进行提示。

业务属性则是指与业务相关的属性,例如数据域的业务解释、业务规则、计算公式等。这些属性反映了数据域的业务含义和规则,是实现业务功能的重要因素。

  需求工程

需求工程是应用工程化的方法和技术的软件需求开发和管理的过程。它包括需求开发和需求管理两大工作。

需求开发工作包括需求获取、需求分析、编写需求规格说明书和需求验证四个阶段,目的是明确软件系统的功能、性能、行为和设计约束等条件或能力,并保证这些条件或能力是可执行的、可测试的。需求开发的目标是创建和维护软件需求文档,保证软件需求文档的准确性和完整性。

需求管理工作的目的是确保软件需求的变更被适当地控制、评估、批准、实施和验证,并保证软件需求的实现与软件需求的定义保持一致。需求管理通常包括定义需求基线、处理需求变更和需求跟踪等方面的工作。

需求工程是一个闭环过程,它需要不断地与用户进行沟通和反馈,以确保软件需求的准确性和完整性。同时,需求工程还需要在软件开发过程中进行持续的需求验证和确认,以确保软件开发的进展与用户需求的实现保持一致。

  软件开发项目管理

软件开发项目管理是为了确保软件开发过程中的各项工作能够按照计划和要求顺利进行而进行的管理活动。它涉及项目计划、项目组织、项目控制等方面的内容,目的是保证软件开发的顺利进行,并实现项目的质量、成本和时间等目标。

项目管理在软件开发中非常重要,因为软件开发涉及到许多复杂的过程和技术,如果没有有效的管理,很容易出现进度延误、成本超支、质量不达标等问题。因此,采用项目管理的方法和技术,可以帮助开发团队更好地规划和管理软件开发过程,提高软件开发的效率和成功率。

项目管理的主要内容包括项目计划制定、项目进度管理、项目质量管理、项目风险管理等方面。其中,项目计划制定是项目管理的基础,它需要根据项目的特点和要求,制定详细的项目计划,包括人员分配、任务划分、进度安排等方面的内容。项目进度管理则是根据项目计划对项目的进度进行监控和控制,确保项目按时完成。项目质量管理则是为了确保软件的质量符合要求,需要进行质量计划的制定、质量保证和质量控制的实施等活动。项目风险管理则是对项目中的风险进行识别、评估和控制,避免或减少风险对项目的影响。

  软件配置管理的目标

软件配置管理的目标是确保软件产品的完整性和一致性,并控制和记录软件产品的演化过程。具体来说,软件配置管理的目标

1.标识软件产品:软件配置管理通过标识和追踪软件产品,包括源代码、文档、测试数据等,确保软件产品的完整性和可追溯性。

2.控制变更:软件配置管理通过控制和审核变更,保证软件产品的质量和一致性。变更控制可以防止错误的、不合适的或不一致的变更引入到软件产品中,同时确保所有变更都经过适当的审核和批准。

3.确保正确实现变更:软件配置管理通过确保变更正确实现并向其他相关人员报告变更,保证软件产品的演化过程得到有效控制。

4.审计和状态统计:软件配置管理通过定期进行配置审计和状态统计,保证软件产品的演化过程得到有效记录和控制。

  基线

基线是软件配置管理中的基本概念,指一组配置项在某一特定时刻的集合,具有版本一致性。在软件开发生命周期的各个阶段结束时,都需要进行评审和审核,以确保所有更改都已纳入基线中。一旦基线确定,任何未授权的更改都不应被引入。

1.分配基线:在软件需求分析阶段结束时,经过正式评审和批准的软件需求规格说明。

2.功能基线:在系统分析与软件定义阶段结束时,经过正式评审和批准的系统设计规格说明书中对开发系统的规格说明;或是在经过项目委托单位和项目承办单位双方签字同意的协议书或合同中,所规定的对开发软件系统的规格说明;或是由下级申请并经上级同意或直接由上级下达的项目任务书中所规定的对开发软件系统的规格说明。

3.产品基线:在软件组装与系统测试阶段结束时,经过正式评审和批准的有关软件产品的全部配置项的规格说明。

  软件开发工具

软件开发工具是用于辅助软件生命周期过程的基于计算机的工具。 通常可以设计并实现工具来支持特定的软件工程方法,减少手工方式管理的负担。 与软件工程方法一样,他们试图让软件工程更加系统化,工具的种类包括支持单个任务的工具及囊括整个生命周期的工具。

常见的软件开发工具包括建模工具、集成开发环境(IDE)、版本控制系统、测试工具等。建模工具用于帮助开发人员创建软件模型,如Rational Rose、Requisite、Borland Together等。IDE则提供了代码编辑、编译器和调试器等开发环境,如IBM WebSphere Studio Application Developer、Microsoft Studio.NET、Borland JBuilder等。版本控制系统则可以用于管理和跟踪代码的变更,如Git、SVN等。测试工具则可以用于测试软件的各个方面,如功能测试、性能测试等。

  软件维护工具

软件维护工具是指用于支持软件维护过程的工具,可以帮助开发人员和管理员进行软件维护工作,包括代码修改、测试、部署和监控等

1.版本控制系统:用于管理和跟踪代码的变更,如Git、SVN等。这些工具可以帮助开发人员追踪代码的变更历史,并方便地进行代码合并和回滚操作。

2.集成开发环境(IDE):IDE提供了代码编辑、编译器和调试器等开发环境,如Eclipse、Visual Studio等。这些工具可以帮助开发人员进行代码修改、编译和调试等操作。

3.测试工具:用于测试软件的各个方面,如功能测试、性能测试等。常见的测试工具有JUnit、Selenium、LoadRunner等。这些工具可以帮助测试人员编写测试用例、执行测试和生成测试报告等操作。

4.自动化部署工具:用于自动化部署软件,如Ansible、Docker等。这些工具可以帮助管理员自动化部署和管理软件,提高部署效率和准确性。

5.监控工具:用于监控软件的运行状态和性能,如Nagios、Zabbix等。这些工具可以帮助管理员及时发现和解决软件运行中的问题,保证软件的高可用性和稳定性。

  软件管理和软件支持工具

软件管理和软件支持工具是指用于辅助软件管理和支持相关活动的工具。

1.项目管理工具:用于辅助软件项目管理活动,如Microsoft Project、Jira等。这些工具可以帮助项目经理制定项目计划、分配任务、跟踪进度和生成报告等操作。

2.配置管理工具:用于辅助完成软件配置项的标识、版本控制、变化控制、审计和状态统计等基本任务,如Git、SVN等版本控制系统。这些工具可以帮助管理员追踪代码的变更历史,管理代码的版本,并方便地进行代码合并和回滚操作。

3.文档管理工具:用于辅助软件文档的管理和维护,如SharePoint、Atlassian Confluence等。这些工具可以帮助管理员创建和管理软件文档,并提供文档的版本控制和访问控制等功能。

4.问题跟踪工具:用于跟踪和管理软件中存在的问题和缺陷,如Bugzilla、MantisBT等。这些工具可以帮助开发人员和管理员记录、跟踪和解决软件中存在的问题和缺陷。

5.测试管理工具:用于辅助软件测试的管理和维护,如TestLink、Quality Center等。这些工具可以帮助测试人员制定测试计划、编写测试用例、执行测试和生成测试报告等操作。

  软件工程评估的意义

1.项目可行性评估:有助于评估项目的可行性,确定是否有足够的资源、技术和人员来支持项目的顺利推进。

2.风险和回报评估:通过对项目的风险进行详细的分析和评估,包括技术风险、市场风险、竞争风险等,有助于做出明智的决策,降低项目失败的风险。

3.项目管理指导:根据评估结果制定合理的项目计划,为项目的实施和控制提供指导,有助于项目团队更好地管理项目,提高项目的成功率。

4.成本控制:通过对软件项目的规模和进度的评估,可以更好地掌握大致的软件成本,从而制定相应的预算和人力资源配备。

5.提高软件质量:通过对软件项目的评估,可以更好地理解软件的需求和设计,从而提高软件的质量和可靠性。

6.决策支持:通过软件工程评估,可以为决策者提供重要的信息,帮助他们做出正确的决策。

7.提高开发效率:通过评估,可以确定最有效的开发方法和工具,从而提高开发效率。

8.资源优化:通过评估,可以更有效地分配资源,包括人员、时间和技术,从而提高开发效率。

9.标准化和合规性:通过评估,可以确保软件项目符合标准和规定,满足相关法规的要求。

10.持续改进:通过评估,可以发现开发过程中的问题和不足,从而进行改进和优化。

  软件能力过程成熟度

软件能力成熟度模型(CMM)是一种用于评估软件承包组织在软件开发和维护方面能力的标准。它从初始级到优化级,共分为五个等级,每个等级代表了组织在软件开发和维护方面的一种成熟度水平。

1.初始级:组织在软件开发和维护方面的基础能力很低,开发过程混乱,项目成功率低。

2.可重复级:组织在软件开发和维护方面建立了一定的基础,能够重复进行一些基本的软件工程活动,有一定的开发管理能力。

3.已定义级:组织在软件开发和维护方面具备较为完善的基础,形成了标准的开发流程和管理制度,能够有效地管理和控制开发过程。

4.已管理级:组织在软件开发和维护方面具备全面的基础,能够对开发过程进行预测和控制,实现了量化管理和质量管理。

5.优化级:组织在软件开发和维护方面达到了最高水平,能够不断优化改进开发过程,采用新技术和方法提高开发效率和质量。

  统一过程

统一过程将软件开发过程划分为四个阶段:起始阶段、细化阶段、构建阶段和交付阶段。每个阶段都有明确的目标和任务,帮助开发人员逐步构建软件系统。

1.需求管理:通过定义需求基线、控制变更和保证变更正确实现,确保软件产品的完整性和一致性。

2.项目计划:制定详细的项目计划,包括人员分配、任务划分、进度安排等,确保软件开发的顺利进行。

3.软件开发生命周期:采用迭代开发方式,逐步构建软件系统,每个迭代周期都有明确的目标和可执行的计划。

4.软件质量保证:通过质量保证活动,确保软件产品符合预定的质量标准,降低缺陷和漏洞的风险。

5.配置管理:通过配置标识、版本控制、变更控制等手段,保证软件产品的完整性和一致性。

6.测试管理:制定详细的测试计划和测试用例,确保软件产品的功能和性能符合要求。

7.项目监控和风险管理:通过监控项目进度和风险,及时调整项目计划和资源分配,确保项目的顺利进行。

8.项目收尾:进行项目总结和经验教训的归纳,为今后的项目开发提供参考。

  敏捷开发

敏捷开发的总体目标是通过‘尽可能早地,持续地对有价值的软件的交付让客户满意,通过软件开发过程中加入灵活性,敏捷开发使用户能够在开发周期的后期增加和改变需求

并列争求法(Scrum)

’Scrum是敏捷开发的一种常见方法,它采用迭代的方式进行开发,通常以30天为一个迭代周期,称为“冲刺”。在每个冲刺开始时,开发团队和客户一起确定该阶段要完成的需求,并在冲刺结束时评估交付的成果。Scrum还强调每日的站会(daily scrum),以促进团队成员之间的沟通和协作

极限编程(XP)

极限编程(XP)是另一种敏捷开发方法,它强调代码简单性、快速反馈、持续集成和重构等方面的实践。XP注重代码质量,提倡小步快跑、快速反馈和持续改进的策略。

水晶法(Srystal)

水晶法认为每一个不同的项目都需要一套不同的策略,约定和方法论,认为人对软件质量有重要的影响,因此随着项目质量和开发人员素质的提高,项目和过程的质量也随之提高。

精益求精(Lean Development)

精益开发(Lean Development)则是一种以客户价值为核心,追求减少浪费、持续改进和快速交付的敏捷方法。它借鉴了精益生产的思想,通过消除浪费来提高开发效率和成功率。

敏捷统一过程(AUP)

敏捷统一过程(Agile Unified Process,AUP)采用‘在大型上连续’以及‘在小型上迭代’的原理来构建软件系统,采用经典的UP阶段性活动,提供了一系列活动,能够使团队为软件项目构想出一个全面的过程流。

  软件质量

 软件质量特性

软件质量特性是描述软件产品特性的重要指标

1.功能性:软件产品应满足规定的用途和需求,包括用户需求、系统需求、行业标准等。功能性还包括可靠性、安全性、互操作性等方面。

2.效率:软件产品在执行其功能时,应提供适当的性能,包括响应时间、处理时间、吞吐量等。同时,应合理利用系统资源,如处理器、内存、存储等。

3.易用性:软件产品应易于学习和使用,降低用户的使用难度。易用性包括用户界面设计、可访问性、可操作性等方面。

4.可维护性:软件产品应易于修改、扩展和纠正,以满足变更的需求和维护的需要。可维护性包括可测试性、可修改性、稳定性等方面。

5.可移植性:软件产品应易于在不同的环境中运行和部署,包括操作系统、硬件平台、网络环境等。可移植性包括适应性、一致性、易安装性等方面。

6.可靠性:软件产品应能够在规定的时间和条件下无故障地运行,可靠性的特性包括容错性、恢复性、成熟性等方面。

 软件质量保证

软件质量保证(SQA)是建立一套有计划、有系统的措施,旨在向管理层保证拟定出的标准、步骤、实践和方法能够正确地被所有项目所采用。其目标是确保软件产品能够满足预定的要求,以及软件在整个生命周期内都能够维护和改进。

软件质量保证的关键任务包括

1.验证软件产品和活动是否符合预定的标准、步骤和需求。

2.确保软件产品在整个生命周期内都能够被有效地维护和改进。

3.向相关组别和个人报告软件质量保证的结果,以便及时处理不符合要求的问题。

软件质量保证的具体措施包括:

1.基于非执行的测试(也称为复审或评审),基于执行的测试(即以前讲过的软件测试)和程序正确性证明。

2.制定详细的计划,包括测试计划、测试案例、测试执行等,以确保软件质量保证工作的顺利进行。

3.对软件产品和活动进行评审和审计,以验证软件是否符合预定的标准、步骤和需求。

4.收集质量数据,确定和管理风险,促进和协助流程改进。

5.充当测试工作的监督者,确保测试工作按照既定的流程进行。

6.提供决策参考和进行缺陷预防。

  软件复杂性

软件复杂性是指软件系统的内在结构的复杂程度,包括软件系统的规模、难度、结构、智能度等方面的因素。软件复杂性是衡量软件质量的重要指标之一,也是评估软件开发和维护成本的重要依据。

软件复杂性主要表现在以下几个方面

1.规模:指软件系统的大小和复杂度,包括代码行数、指令数、数据结构、函数和模块的数量等。规模越大,软件的复杂度越高。

2.难度:指软件系统实现难度和调试难度的度量,包括算法的复杂度、数据流的复杂度、控制流的复杂度等。难度越大,软件的复杂度越高。

3.结构:指软件系统的组织结构和交互关系的度量,包括模块之间的关系、模块的层次结构、系统的网络结构等。结构越复杂,软件的复杂度越高。

4.智能度:指软件系统解决问题的复杂度,包括算法的智能度、学习能力和自适应性等。智能度越高,软件的复杂度越高

降低软件复杂性的方法包括

1.模块化设计:将软件系统划分为若干个模块,降低系统的整体复杂度,提高可维护性和可重用性。

2.抽象化设计:通过抽象化技术,隐藏底层细节,降低系统的复杂度,提高可维护性和可重用性。

3.层次化设计:将软件系统划分为若干个层次,降低系统的整体复杂度,提高可维护性和可重用性。

4.自动化测试:通过自动化测试技术,提高测试覆盖率,及时发现和修复缺陷,降低系统的复杂度和维护成本。

5.持续集成和持续部署:通过持续集成和持续部署技术,提高代码质量和可维护性,降低系统的复杂度和维护成本。

6.代码审查和文档编写:通过代码审查和文档编写,提高代码质量和可维护性,降低系统的复杂度和维护成本。

  设计质量评审内容

1.需求分析阶段产生的软件需求规格说明、数据需求规格说明等文档的评审。这部分主要检查文档是否合乎用户的要求,是否满足规定或隐含的需求。

2.软件概要设计阶段产生的软件概要设计说明书等文档的评审。这部分主要评估软件的可靠性,即是否能避免输入异常(错误或超载等)、硬件失效及软件失效所产生的失效,一旦发生应能及时采取代替手段或恢复手段。

3.保密措施实现情况的评审。这部分主要检查系统使用资格是否进行了检查,特定数据、特定功能的使用资格是否进行了检查,在检查出有违反使用资格的情况后,能否向系统管理人员报告有关信息,是否提供了对系统内重要数据加密的功能等。

4.操作特性实施情况的评审。这部分主要检查操作命令和操作信息的恰当性,输入数据与输入控制语句的恰当性,输出数据的恰当性,应答时间的恰当性等。

5.性能实现情况的评审。这部分主要评估是否达到所规定性能的目标值。

6.软件是否具有可修改性、可扩充性、可互换性和可移植性的评审

7.软件是否具有可测试性的评审

8.软件是否具有复用性的评审

  程序质量评审内容

1.程序是否符合编码规范。这涉及到代码的可读性、可维护性和可扩展性等方面。

2.程序结构是否合理。包括程序模块的划分、代码的层次和逻辑等。

3.算法和程序逻辑是否正确。这是程序质量的核心,需要确保程序的逻辑正确性,同时考虑算法的效率和可读性。

4.程序性能怎样。包括程序的响应时间、吞吐量、资源占用等方面。

5.是否进行了适当的错误处理。包括异常处理、错误日志记录等,以确保程序在异常情况下能够正确地处理并给出合适的反馈。

6.安全性考虑。这涉及到对程序中可能存在的安全漏洞的评估,例如输入验证、密码安全存储等。

7.代码规范和风格。这涉及到代码的命名规范、注释、格式化等方面,以确保代码的一致性和可读性。

8.测试覆盖率。需要评估测试用例的覆盖率,以确保程序的各个部分都得到了充分的测试。

9.代码的简洁性和优化。需要考虑代码的简洁性和优化,以提高程序的执行效率。

  软件实现容错

1.冗余设计:通过增加额外的硬件或软件组件来提高系统的可靠性。例如,备用电源、热备服务器和数据冗余存储。

2.错误检测和恢复:通过错误检测机制来检测软件中的错误,并采取适当的措施来恢复。例如,事务处理、错误日志记录和回滚操作。

3.异常处理:使用异常处理机制来捕获和处理异常情况。这可以防止程序崩溃,并允许程序以一种可预测的方式继续执行。

4.代码审查和测试:通过代码审查和测试来发现和修复潜在的错误。这包括单元测试、集成测试和系统测试等。

5.使用安全的编程实践:遵循安全的编程实践可以减少软件中存在的安全漏洞。例如,输入验证、加密存储和防范常见的安全漏洞(如SQL注入和跨站脚本攻击)。

6.自动化监控和告警:通过自动化监控工具来实时监测软件的运行状态,并在出现问题时及时发出告警。这可以快速发现和解决问题,并减少对系统的影响。

7.持续集成和持续部署:通过持续集成和持续部署来自动化软件的构建、测试和部署过程。这可以确保代码的质量,并减少在部署过程中引入错误的可能性。

  冗余

在软件工程中,冗余是指软件系统中多余的部分,可能对软件的功能和性能产生负面影响。冗余可能导致软件变得复杂、难以维护和调试,并可能增加软件开发的成本和时间。

冗余原因可能是由于缺乏明确的系统需求或设计不当而导致的。在开发过程中,开发人员可能引入冗余的功能、代码、数据或配置,以适应特定的需求或场景。然而,随着时间的推移,系统需求可能会发生变化,导致这些冗余部分变得无用或造成问题。

为了减少冗余,开发人员需要采取一系列措施。首先,开发人员需要仔细分析系统需求,并确保在设计和开发过程中考虑到所有必要的部分。其次,开发人员应该采用有效的软件设计和架构方法,以避免不必要的冗余。此外,开发人员应该持续地进行代码审查和测试,以确保代码的质量和可靠性,并能够及时发现和修复潜在的冗余问题。

  系统分析

系统分析是软件开发的第一个阶段,是对所要完成问题的定义,其目的是弄清用户需要计算机解决的问题根本所在。系统分析的主要任务是对系统进行详细的调查,将调查中所得的资料文档集中,对组织内部整体管理状况和信息处理过程进行分析,为系统开发提供所需资料,并提交系统方案说明书。

系统分析的目的是研究各个组成部分如何工作、交互,以实现其系统目标,而不是从技术实现方面进行分析。它侧重于从业务全过程的角度分析,包括业务和数据流程是否通畅、合理,业务和数据组织管理之间的关系,原系统管理模式改革和新系统管理方法是否具有可行性等。

系统分析的具体任务包括确定对系统的综合要求、确定系统功能要求、提出信息系统的各种设想和方案,并对所有的设想和方案进行分析、研究、比较、判断和选择,获得一个最优的新系统逻辑模型,将其表达成书面资料-系统分析报告(系统方案说明书)。

衡量模块独立性的标准有两个:耦合性和内聚性

  结构化分析方法

结构化分析方法是一种软件开发方法,它利用图形表达用户需求,强调开发方法的结构合理性以及所开发软件的结构合理性。该方法包括数据流图、数据字典、判定表、判定树等手段。

结构化分析方法的步骤包括

1.分析当前的情况,做出反映当前物理模型的DFD(数据流图)。

2.推导出等价的逻辑模型的DFD。

3.设计新的逻辑系统,生成数据字典和基元描述。

4.建立人机接口,提出可供选择的目标系统物理模型的DFD。

5.确定各种方案的成本和风险等级,据此对各种方案进行分析。

6.选择一种方案。

7.建立完整的需求规约。

  数据流图

数据流图(Data Flow Diagram,简称DFD)是一种图形化技术,用于描述信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经历的变换。它以图形的方式描绘数据在系统中的流动和处理过程,主要用于对系统的功能建模。数据流图既提供了功能建模机制也提供了信息建模机制。

数据流图有四种基本图形符号

1.数据流:数据流是数据在系统内传播的路径,由一组成分固定的数据组成。如订票单由旅客姓名、年龄、单位、身份证号、日期、目的地等数据项组成。

2.加工:加工是数据流的变换,表示数据处理的操作。加工由输入数据流和输出数据流组成,中间有一个变换过程。

3.数据存储:数据存储用来存储数据的文件或数据库。

4.数据源和汇点:数据源和汇点表示数据的起始点和目的地。

  数据字典

数据字典(Data dictionary)是一种用户可以访问的记录数据库和应用程序元数据的目录。数据字典的主要作用是描述数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等,是对系统中使用的所有数据元素的定义的集合。

数据字典的内容包括数据库中所有模式对象的信息,如视图、簇、索引等,以及分配多少空间、当前使用了多少空间等。此外,数据字典还包括列的缺省值、约束信息的完整性、用户的名字、用户及角色被授予的权限、用户访问或使用的审计信息等其他产生的数据库信息。

在软件工程中,数据字典的重要意义在于:

1.描述数据流图中的各个元素,如数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理逻辑,以便为系统的逻辑模型提供详细的说明。

2.与数据流图共同构成系统的逻辑模型,有助于更好地理解系统的功能和需求。

3.数据字典的内容经常是静态的,描述数据库的信息,而动态数据字典则反映数据库运行的状态和实例运行的信息。

4.数据字典是用户访问数据库和应用程序元数据的目录,使用户能够了解所需的数据和信息。

  加工逻辑描述方法

1.结构化语言:是一种介于自然语言和形式语言之间的半形式语言。它的结构可分成外层和内层两层,外层用来描述控制结构,采用顺序、选择、重复三种基本结构。内层用来描述顺序执行和循环执行的动作。结构化语言的语法结构相对简单,易于理解和使用,能够清晰地表达加工逻辑。

2.判定表:用于描述存在多个条件复杂组合的判断问题。它由四个部分组成,分别是条件、条件的取值、动作和动作的执行条件。通过判定表,可以清楚地表示复杂的条件组合与应做的动作之间的对应关系。判定表的优点是能够简洁、无歧义地描述复杂的条件组合和动作之间的关系,缺点是不够直观,需要一定的理解和分析能力。

3.判定树:是一种树形结构,用于描述存在多个条件复杂组合的判断问题。判定树的每个节点代表一个条件或动作的判断,根据条件的取值,可以选择不同的分支进行下一步的判断或执行相应的动作。判定树的优点是直观易读,能够清晰地表示条件和动作之间的关系,缺点是可能会变得庞大和复杂,不易于维护和理解。

  系统分析报告作用

系统分析报告是系统分析阶段的重要成果和文档。

1.描述目标系统的逻辑模型,为开发人员进行系统设计和实施提供基础。系统分析报告详细地描述了系统的需求、功能、信息流程等,为开发人员提供了对系统的全面了解,有助于他们更好地进行设计和实施工作。

2.作为用户和开发人员之间的协议或合同,为双方的交流和监督提供基础。系统分析报告是用户和开发人员之间达成共识的重要文件,可以作为双方交流和沟通的基础,有助于避免误解和歧义。

3.作为目标系统验收和评价的依据。系统分析报告详细地描述了系统的需求、功能、性能等要求,可以作为验收和评价系统的重要依据。通过与系统分析报告的对比和分析,可以对系统的实现情况进行评估和判断。

  系统设计

系统设计是软件工程中实现软件需求和功能的一个重要阶段,主要任务是根据系统分析阶段所得到的逻辑模型,设计和实现满足用户需求和功能要求的系统。

1.系统架构设计:根据系统的需求和功能,设计系统的整体架构和组织结构,包括各个模块的划分、模块之间的交互和通信、模块之间的关系等。

2.数据库设计:根据系统的需求和功能,设计系统的数据库结构,包括表、字段、关系、索引等,以满足数据的存储、查询、更新等操作的需求。

3.用户界面设计:根据用户的需求和使用习惯,设计用户界面的布局、样式、交互方式等,以提高用户的使用体验和满意度。

4.系统安全设计:根据系统的安全需求和要求,设计系统的安全机制和策略,包括用户身份认证、访问控制、数据加密等,以确保系统的安全性和保密性。

5.系统性能设计:根据系统的性能需求和要求,设计系统的性能保障措施和优化策略,包括负载均衡、容错处理、数据备份等,以确保系统的稳定性和可靠性。

  系统设计基本原理

1.开放性原理:系统设计应使其具有开放性,能够与其他系统进行交互和集成。这需要遵循国际标准、工业标准或广泛接受的规范,以确保系统的互操作性和可扩展性。

2.系统性原理:系统设计应从整体的角度出发,考虑各个组成部分之间的关系和相互作用,以实现系统的整体优化。

3.抽象化原理:系统设计应采用抽象化技术,将复杂的系统分解为更小、更易于管理的部分,以便更好地理解和管理系统。

4.模块化原理:系统设计应将系统划分为独立的、可复用的模块,以提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。

5.信息隐蔽原理:系统设计应尽可能隐藏内部实现的细节,只通过明确定义的接口与外部交互,以提高系统的模块化和可维护性。

6.模块独立原理:系统设计应使每个模块具有独立的功能和逻辑,降低模块之间的耦合度,以提高系统的可维护性和可重用性。

  子系统划分的原则

1.相对独立性:子系统应具有相对独立的逻辑和功能,能够独立完成特定的任务或功能。子系统的独立性有助于降低系统的复杂性,提高可维护性和可扩展性。

2.数据依赖性最小化:子系统之间的数据依赖性应尽量小,以降低子系统之间的耦合度,提高系统的模块化和可重用性。

3.数据冗余最小化:子系统划分的结果应使数据冗余最小,避免数据的重复和浪费。

4.考虑管理发展的需要:子系统的设置应考虑今后管理发展的需要,为未来的扩展和升级预留空间。

5.便于分阶段实现:子系统的划分应便于系统分阶段实现,便于开发和管理。

6.充分利用各类资源:子系统的划分应考虑到各类资源的充分利用,包括硬件、软件、人员和时间等。

  模块

模块是指具有明确的功能、任务和限制的软件或系统组成部分。

1.功能明确:每个模块都有其特定的功能,任务明确,内容简明易懂。

2.内容简明易懂:模块的内部结构和实现细节被隐藏,只通过接口与其他模块交互,使得模块易于理解和使用。

3.易于修改和扩展:模块的设计通常遵循开放性和封闭性原则,使得模块可以独立地被修改、扩展或替换,而不会影响到其他模块。

4.可复用性:设计良好的模块具有较高的内聚性和较低的耦合度,使得它们可以在不同的系统和项目中重复使用。

  模块结构图

模块结构图是一种用于描述软件或系统模块之间关系的图形表示方法。它通过图形化的方式展示系统的模块组成、模块之间的关系以及数据流等。

在模块结构图中,通常会使用不同的符号来表示不同的元素。例如,矩形框通常用于表示模块,箭头则用于表示模块之间的关系和数据流。此外,还可以在模块结构图中添加注释和说明,以便更好地理解系统的结构和功能。

模块结构图的作用是帮助开发人员更好地理解和管理复杂的软件系统。通过模块结构图,开发人员可以清晰地看到各个模块之间的关系和交互方式,从而更好地进行系统的设计和开发。同时,模块结构图也是系统测试和维护的重要依据,有助于提高软件的质量和可靠性。

  变换分析

变换分析是一种从数据流图导出程序结构图的工具,主要用于分析和理解系统的数据流和数据处理流程。它通过将数据流图中的各个部分映射到程序结构图中的相应模块,实现从逻辑到物理的转换。

变换分析的过程包括以下几个步骤

1.确定输入和输出:首先需要确定数据流图的输入和输出,即确定哪些数据流是系统的输入,哪些数据流是系统的输出。

2.划分变换中心:根据数据流图中的数据流,将系统划分为输入、变换和输出三个部分。变换中心是系统的核心部分,负责完成主要的处理和计算。

3.第一级分解:将变换中心划分为顶层模块和第一层模块。顶层模块表示整个系统的功能,而第一层模块则包括输入、输出和主要的变换模块。

4.第二级分解:对第一层模块进行进一步的分解,形成第二级模块。这一步需要根据具体的处理流程和逻辑进行划分。

5.确定模块间的关系:根据数据流图中各个模块之间的关系,确定程序结构图中各个模块之间的调用关系和依赖关系。

6.生成程序结构图:根据以上步骤的分析结果,生成程序结构图。程序结构图应清晰地表示出各个模块之间的关系和交互方式。

  面向数据结构的设计方法

面向数据结构的设计方法是一种软件开发的系统化方法,它侧重于从数据结构的角度去分析和表达软件需求,进行软件设计。该方法主要关注信息对象及其操作,认为复合信息对象具

有层次结构,并且可按顺序、选择、重复三种结构分解为成员信息对象。

面向数据结构的设计方法的主要特点包括:以信息对象及其操作作为核心进行需求分析;认为复合信息对象具有层次结构,并且可按顺序、选择、重复三种结构分解为成员信息对象;提供由层次信息结构映射为程序结构的机制,从而为软件设计奠定良好的基础。

  Jackson图

Jackson图是一种面向数据结构的程序设计方法所使用的图形表示工具,用于描述程序结构和数据结构之间的关系

1.Jackson结构图 (JSD):用于描述数据结构。这种图显示了数据的层次结构,其中数据元素可以是简单的数据类型,也可以是复合的数据类型。复合数据类型可以进一步分解为更简单的元素。JSD图中的每个节点代表一个数据元素,节点之间的连线表示数据元素之间的关系。

2.Jackson程序图 (JPD):用于描述对应的程序结构。这种图基于数据结构图来构建,它展示了如何处理数据元素。在JPD图中,每个节点代表一个处理步骤或函数,节点之间的连线表示控制流或数据流。

  系统详细设计

系统详细设计是系统开发过程中的一个重要阶段,主要任务是根据系统需求和功能定义,对系统进行详细的规划和设计。这个阶段的目标是确定系统的各个组成部分,以及它们之间的关系和交互方式,为后续的系统实现和测试提供基础。

系统详细设计通常包括以下步骤:

1.确定系统架构:根据系统需求和功能,设计系统的整体架构和组织结构,包括各个模块的划分、模块之间的交互和通信、模块之间的关系等。

2.设计模块功能:对每个模块进行详细的功能设计,包括输入、输出、处理流程、算法等。这个步骤需要充分了解每个模块的需求和限制,确保设计的功能能够满足需求。

3.设计数据结构:根据系统的需求和功能,设计系统所需的数据结构,包括数据类型、数据格式、数据之间的关系等。

4.设计接口:对系统的接口进行详细的设计,包括输入输出接口、与其他模块的交互接口、硬件接口等。这个步骤需要充分考虑接口的规范、协议、数据格式等问题。

5.设计系统流程:根据系统的需求和功能,设计系统的流程,包括各个模块的运行流程、数据处理流程、业务流程等。这个步骤需要考虑流程的效率、可靠性、可维护性等问题。

6.选择开发技术和工具:根据系统的需求和功能,选择合适的开发技术和工具,包括编程语言、数据库管理系统、开发框架等。这个步骤需要考虑技术的成熟度、可扩展性、可维护性等问题。

7.编写设计文档:将设计的成果以文档的形式记录下来,包括系统架构图、模块功能说明书、数据结构图、接口规范文档、系统流程图等。这个步骤有助于保证设计的可追溯性和可维护性。

8.评审与修改:对设计成果进行严格的评审和修改,确保设计的正确性和可行性。这个步骤可以帮助发现和解决设计中存在的问题,提高设计的可靠性和质量。

  实施

系统实施的任务

1.设备购置与安装:根据系统设计方案中的设备清单,购买并安装相应的硬件设备、辅助设备以及相应的软件。

2.程序设计:根据系统设计的要求和程序设计说明书的规定,选用适当的编程语言进行各模块的程序设计。

3.数据准备与录入:将符合系统需要格式的数据输入到计算机中,以供系统使用。

4.人员培训:对系统实施与运行所需的各种人员进行相应的培训,以提高他们的技能和知识。

5.系统调试与转换:对系统的各项功能进行单调、分调和统调,确保系统的正常运行。同时,采用某种方式进行新旧系统的转换工作。

6.编写与实施系统运行管理计划:为系统的运行和维护提供必要的计划和流程,以确保系统的稳定性和可靠性。

7.编写用户操作手册、建立维护手册:为用户提供必要的操作指南和维护手册,以帮助他们更好地使用和维护系统。

8.测试与验收:对系统进行全面的测试,确保其功能和性能满足设计要求。测试完成后,对系统进行验收,确保其符合预期的标准和要求。

9.系统集成与测试:将各个模块集成在一起,进行全面的测试和验证,确保系统的整体性能和稳定性。

10.编写技术文档和用户文档:为系统的维护和管理提供必要的技术文档和用户文档,确保系统的可维护性和可扩展性。

系统实施的步骤

1.需求确认和规划:在系统实施之前,首先需要进行需求确认和规划的工作。这一步骤的目的是确保对系统需求的理解一致,并制定相应的实施计划。具体步骤包括确认系统需求,与所有相关方深入沟通,明确系统的功能、性能、安全等方面的需求,并记录下来。制定实施计划,根据确认的需求,制定详细的实施计划。

2.项目准备:这个阶段主要包括项目管理、项目组培训、项目的初步实施计划等。在这个阶段需要熟悉和掌握系统设计内容,制订实施设计的详细计划,讨论、评价和决定系统实施的基本设计,并进行技术经济上的详细分析。

3.蓝图设计:这个阶段包括项目管理、项目组初级培训、建立系统技术环境、企业组织结构确定、企业业务流程的描述、分析、优化及确定等。在这个阶段需要从技术经济上详细分析系统设计,对系统实施进行详细设计、评价和决定,并对某些制造工艺技术进行试验,根据对试验结果的评价,修正设计和制造方案。

4.系统实现:这个阶段包括项目管理、项目组高级培训、基本系统配置及确认、系统管理、最终系统配置及确认、开发数据转换程序、开发应用接口程序、开发外挂或扩展程序等。在这个阶段需要对报表定义、格式定义、权限定义及管理、归档定义及管理等进行详细设计,并进行系统集成测试。

5.测试与准备:这个阶段包括项目管理、用户培训、系统管理、正式运行、技术环境的安装测试、系统性能、安全测试等。在这个阶段需要制定明细运行计划,制定系统切换计划,制定系统运行支持计划,数据准备,系统切换,质量检查等。

6.系统上线:这个阶段主要是对系统的全面测试和上线运行。在测试过程中需要检查系统的功能是否正常,性能是否稳定,数据是否准确等。如果一切正常,则可以开始上线运行。在上线运行过程中需要制定相应的运行和维护计划,以确保系统的稳定性和可靠性。

  程序设计的方法

1.结构化程序设计:结构化程序设计是一种将复杂问题分解为更简单、更易于处理的子问题的程序设计方法。它强调将程序划分为若干个独立的部分,每个部分执行一个特定的任务。这种方法有助于提高程序的清晰度和可维护性。

2.面向对象程序设计:面向对象程序设计是一种基于对象的程序设计方法,它将数据和数据操作封装在一个对象中。这种方法有助于提高程序的模块化和可重用性,同时减少代码的重复和冗余。

3.事件驱动程序设计:事件驱动程序设计是一种基于事件的程序设计方法,程序的行为由一系列事件触发。这种方法有助于提高程序的交互性和响应性,同时降低程序的复杂度。

4.数据驱动程序设计:数据驱动程序设计是一种基于数据的程序设计方法,程序的行为由数据决定。这种方法有助于提高程序的可维护性和灵活性,同时降低程序的复杂度。

5.函数式程序设计:函数式程序设计是一种将计算视为数学运算的程序设计方法,函数是这种程序设计的核心。这种方法有助于提高程序的简洁性和可读性,同时降低程序的复杂度。

  程序模块图

程序模块图是一种用于描述程序内部结构、模块关系和交互方式的图形表示工具。它以模块为单位,展示程序中各个模块之间的关系和依赖关系。

程序模块图的主要内容包括:

1.模块:程序中的每个模块表示一个独立的、具有特定功能的代码块。每个模块通常由一个矩形框表示,并标记有模块的名字。

2.调用关系和接口:模块之间的调用关系通过单向箭头连接,箭头从调用模块指向被调用模块,表示调用模块调用了被调用模块。接口是模块之间进行信息传递的机制,通过接口,模块之间可以交换数据或控制信息。

3.信息传递:当一个模块调用另一个模块时,调用模块把数据或控制信息传递给被调用模块。同样地,被调用模块在执行过程中又把它产生数据或控制信息回送给调用模块。

4.辅助符号:除了主要的模块和箭头,还可以使用一些辅助符号来描述程序的结构,如聚合符号表示一组相关的模块、注释符号用于描述程序的重要信息或逻辑等。

  测试

测试过程

1.需求分析:测试团队首先需要对软件的需求进行深入理解。这包括对软件的功能需求、性能需求、安全需求等进行详细的分析。测试人员需要与用户和开发团队密切合作,确保对需求有准确的理解。

2.测试计划:在明确了测试需求后,测试团队需要制定详细的测试计划。这包括确定测试目标、测试范围、测试资源(如人力、时间、硬件和软件资源)、测试策略、风险评估等。测试计划是测试工作的指导文档,它确保测试工作能够按计划进行。

3.测试设计:根据需求和测试计划,测试团队需要设计测试用例。测试用例是执行测试的依据,它应该覆盖软件的所有功能和性能需求。测试用例应该包括输入数据、预期结果和执行条件等信息。此外,测试团队还需要考虑如何自动化测试,以提高测试效率。

4.测试环境设置:为了执行测试用例,测试团队需要搭建适当的测试环境。这包括配置硬件、安装和配置软件、设置网络等。测试环境应该尽可能接近真实的生产环境,以确保测试结果的有效性。

5.测试执行:在测试环境准备好后,测试团队开始执行测试用例。测试人员需要记录测试结果,包括成功执行的用例、失败的用例以及出现的缺陷。对于失败的用例和缺陷,测试人员需要与开发团队沟通,协助他们定位和修复问题。

6.缺陷管理:在测试过程中发现的缺陷需要被记录和管理。测试团队需要跟踪缺陷的状态,确保它们被正确修复。缺陷管理还包括对缺陷进行分类、优先级排序和分析,以帮助开发团队了解软件的质量状况和改进方向。

7.回归测试:当开发团队修复了缺陷后,测试团队需要进行回归测试。回归测试的目的是确保修复后的软件没有引入新的问题,并且之前的问题已经被正确解决。

8.测试报告与总结:在测试完成后,测试团队需要编写测试报告。测试报告包括测试概述、测试结果、缺陷分析、风险评估和改进建议等内容。测试报告是评估软件质量的重要依据,它帮助项目团队了解软件的实际表现和改进方向。

测试方法

常见测试方法的包括白盒测试、黑盒测试、灰盒测试等

白盒测试主要是通过分析程序的内部结构和处理过程,检查所有的结构及路径是否正确,检查软件内部动作是否按照设计说明的规定正常进行。白盒测试方法主要包括代码检查法、静态结构分析法、静态质量度量法、逻辑覆盖法、基本路径测试法、域测试、符号测试、路径覆盖和程序变异等。

黑盒测试则通过软件的外部表现来发现其缺陷和错误。黑盒测试方法主要包括等价类划分法、边界值分析法、错误推测法、因果图法、判定表驱动法、正交试验设计法、功能图法、场景法等。

灰盒测试是介于白盒测试与黑盒测试之间的测试。动态测试指实际运行被测对象,输入相应的测试数据,检查实际输出结果和预期结果是否相符的过程。

此外,还有单元测试集成测试功能测试性能测试等测试方法。单元测试针对软件设计的最小单位——程序模块或功能模块,进行正确性检验的测试工作。集成测试是在单元测试的基础上进行的一种有序测试,是单元测试的多级扩展。功能测试主要检查软件是否能正常运行,满足需求规格说明书中的所有要求。性能测试则主要是检查软件的运行速度和响应时间等性能指标。

调试

调试是软件测试过程中的一个重要环节,主要用于发现和修复软件中的缺陷和错v

1.断点调试:在代码中设置断点,当程序执行到该点时暂停,然后检查程序的当前状态。通过断点,可以观察程序的执行流程,逐步执行代码,并检查变量的值。

2.日志记录:在代码中添加日志记录语句,以便在程序执行过程中输出关键信息。通过日志记录,可以追踪程序的执行路径,查找错误发生的位置和原因。

3.异常处理:利用异常处理机制来捕获程序中的错误和异常情况。在代码中合理使用异常处理语句,可以快速定位错误发生的位置,并获取有关错误的详细信息。

4.内存检查工具:使用内存检查工具来检测程序中的内存泄漏、内存越界等问题。内存问题可能会导致程序崩溃或出现其他难以预测的行为。

5.代码审查:通过团队成员之间的代码审查来发现潜在的缺陷和问题。代码审查可以帮助发现一些潜在的逻辑错误、代码风格问题等。

6.自动化测试工具:使用自动化测试工具进行测试,这些工具可以模拟用户操作,自动执行测试用例并生成测试报告。自动化测试可以提高测试效率,减少人工测试的错误率。

7.回归测试:在修复缺陷后,进行回归测试以确保修复没有引入新的问题。通过对比修复前后的测试结果,可以评估修复的效果。

8.版本控制:使用版本控制工具来管理代码的变更。通过比较不同版本的代码,可以追踪到引起问题的代码变更,从而快速定位问题所在。

9.调试器:使用调试器来辅助调试。调试器可以单步执行代码、查看变量值、设置断点等,帮助开发者逐步跟踪程序的执行过程。

10.静态代码分析工具:通过静态代码分析工具来检查代码中的潜在问题。这些工具可以自动扫描代码,发现潜在的逻辑错误、安全漏洞等问题。

  系统文档

系统文档是指在软件开发过程中,为了记录软件的功能、性能、使用方法、维护要求等信息而编写的文档。系统文档对于软件的开发和维护至关重要,它可以帮助开发人员更好地理解和管理软件,同时也可以帮助用户更好地使用和维护软件。

系统文档的种类很多,常见的包括:

1.软件需求规格说明书:详细描述软件的功能、性能、接口等方面的要求,是软件开发的重要依据。

2.系统设计说明书:详细描述系统的整体架构、模块划分、数据结构等方面的设计,是系统开发的重要依据。

3.用户手册:详细描述软件的使用方法、操作流程、界面说明等方面的信息,是用户使用软件的重要参考。

4.维护手册:详细描述软件的维护方法、注意事项、故障排除等方面的信息,是软件维护的重要参考。

5.测试报告:详细记录软件的测试过程、测试结果、性能指标等方面的信息,是评估软件质量的重要依据。

6.系统安装与部署文档:详细描述软件的安装与部署过程,包括软硬件环境要求、安装步骤、配置文件等方面的信息。

7.版本更新记录:详细记录软件的版本更新历史,包括更新内容、更新时间、更新人员等方面的信息。

8.技术白皮书:详细描述软件所采用的技术、实现原理、技术特点等方面的信息,是技术交流和推广的重要资料。

  系统转换

系统转换是指在软件开发过程中,将旧系统或旧代码转换为新系统或新代码的过程。系统转换的目的是为了提高软件的质量、性能和可维护性,同时降低软件的开发和维护成本。

系统转换的方法和技术有很多种,常见的包括:

1.代码重构:通过对代码进行重新组织和优化,提高代码的质量和可维护性。重构过程包括代码简化、函数提取、类重构等。

2.数据库迁移:将旧系统中的数据迁移到新系统中的数据库中,保证数据的完整性和一致性。迁移过程包括数据清洗、数据转换、数据验证等。

3.模块替换:将旧系统中的某些模块替换为新系统中的模块,以提高系统的性能和可维护性。替换过程包括模块集成、接口对接、测试验证等。

4.系统集成:将多个子系统或模块集成到一起,形成一个完整的系统。集成过程包括接口对接、数据传输、日志记录等。

5.测试与验证:对转换后的系统进行全面的测试和验证,确保系统的性能和质量符合要求。测试过程包括单元测试、集成测试、系统测试等。

6.版本控制:使用版本控制工具来管理代码的变更,保证代码的完整性和可追溯性。版本控制包括代码审查、分支管理、合并操作等。

7.持续集成与持续测试:在开发过程中,将测试工作集成到开发流程中,及时发现和修复问题,提高软件的质量和开发效率。

8.自动化测试:使用自动化测试工具进行测试,提高测试效率,减少人工测试的错误率。

9.灰盒测试:介于白盒测试与黑盒测试之间的测试方法,关注软件的内部结构和处理过程,检查所有的结构及路径是否正确,检查软件内部动作是否按照设计说明的规定正常进行。

  系统可维护性的评价指标

1.可理解性:指别人能理解系统的结构、界面功能和内部过程的难易程度。模块化、详细设计文档、结构化设计和良好的高级程序设计语言等都有助于提高可理解性。

2.可测试性:诊断和测试的容易程度取决于易理解的程度。好的文档资料有利于诊断和测试,同时,程序的结构、高性能的测试工具和周密的测试工序也是至关重要的。为此,开发人员在系统设计和编程阶段就应尽力把程序设计成易于诊断和测试的。此外,在系统维护时,应该充分利用在系统测试阶段保存下来的测试用例。

3.可修改性:诊断和测试的容易程度与系统设计所制定的设计原则有直接关系。模块的耦合、内聚、作用范围与控制范围的关系等都对可修改性有影响。

  系统维护

系统维护是指在软件运行过程中,为了改正软件错误、扩充软件功能、改善软件性能和满足用户需求,对系统进行的修改、完善和优化等活动。系统维护的主要任务是保证系统正常运行,提高系统的可靠性、稳定性和安全性,是软件生命周期的重要阶段之一。

系统维护的类型主要包括以下四种:

1.更正性维护:指改正在系统开发阶段已发生而系统测试阶段未发现的错误。

2.适应性维护:指使应用软件适应信息技术变化和管理需求变化而进行的修改。数据环境的变化(如数据库管理系统的版本升级、数据存储介质的变动等)也要求系统进行适应性维护。

3.完善性维护:指扩充功能和改善性功能所做的修改。当信息系统投入使用并成功运行以后,由于企业业务需求变化和扩展,用户可能会提出修改某些功能、增加新的功能等要求,这种系统维护被称为完善性维护。其目的是为了改善和加强信息系统的功能,满足用户对系统日益增长的需求。

4.预防性维护:指为保证软件系统的正常运行而进行的定期检测、修理和优化。预防性维护是一种主动性的预防措施,对一些使用时间较长,目前尚能正常运行,但可能要发生变化的部分模块进行维护,以适应将来的修改或调整。

  系统维护的步骤

1.确定维护目标:首先需要明确维护的目标,包括更正错误、改进功能、提高性能等。

2.建立维护计划方案:根据维护类型和目标制定不同的维护计划和方案,并通知相关的工作人员。

3.实施维护:根据维护计划和方案进行实际的维护操作,例如修改程序、调试、更换设备等。

4.测试与验证:在系统维护后,需要进行全面的测试和验证,确保系统的性能和质量符合要求。

5.记录与反馈:在系统维护过程中,需要记录所有的操作和问题,并及时反馈给相关人员,以便进一步改进和维护。

  系统评价

系统评价(systematic reviews)是对新开发的或改建的系统,根据预定的系统目标,用系统分析的方法,从技术、经济、社会、生态等方面对系统设计的各种方案进行评审和选择,以确定最优或次优或满意的系统方案。由于各个国家社会制度、资源条件、经济发展状况、教育水平和民族传统等各不相同,所以没有统一的系统评价模式。

系统评价可以分为事前评价中间评价事后评价跟踪评价。其中,事前评价是为了评估系统的可行性和有效性;中间评价是为了评估系统的性能和状态;事后评价是为了评估系统的效果和效益;跟踪评价是为了评估系统的长期性能和可靠性。

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