软件开发流程实训教程 第9章 软件维护.ppt

第第9 9章章 软件维护软件维护【本章引言本章引言】如果希望软件系统能够长久使用，必须要对其进行维如果希望软件系统能够长久使用，必须要对其进行维护活动。如果希望软件系统能够带来效益，必须设法降护活动。如果希望软件系统能够带来效益，必须设法降低维护的费用低维护的费用.【教学目标教学目标】了解软件维护活动的基础理论；了解软件维护活动的基础理论；掌握软件维护活动的过程；掌握软件维护活动的过程；学会编写软件维护活动的相关文档。学会编写软件维护活动的相关文档。第九章第九章 软件维护软件维护 9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论 9.2 9.2 软件维护活动的内容软件维护活动的内容 9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论 1.1.系统维护的内容系统维护的内容(1)(1)硬件维护，具体包括：硬件维护，具体包括：l定期的设备保养性维护（保养周期不等）：定期的设备保养性维护（保养周期不等）：内容包括例行的设备检查与保养、易耗品内容包括例行的设备检查与保养、易耗品的更换与安装等。的更换与安装等。l突发性的故障维护突发性的故障维护(2)(2)应用软件维护应用软件维护(3)(3)数据维护数据维护数据库的安全性和完整性以及并发性控制数据库的安全性和完整性以及并发性控制代码维护代码维护9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论 2.2.系统维护的类型系统维护的类型软件系统维护活动包括以下四种类型：软件系统维护活动包括以下四种类型：(1)(1)完善性维护完善性维护完善性维护是根据客户的要求对现有软件产品进行功能扩充完善性维护是根据客户的要求对现有软件产品进行功能扩充和性能改进。随着时间的推移、环境的变化，一个正在使用和性能改进。随着时间的推移、环境的变化，一个正在使用的软件系统需要不断完善和变化来增强软件性能、提高软件的软件系统需要不断完善和变化来增强软件性能、提高软件的可维护性，否则它的利用率会日益降低。的可维护性，否则它的利用率会日益降低。例如，对某个信息管理系统修改数据库以适应新类型信息的例如，对某个信息管理系统修改数据库以适应新类型信息的不断出现。不断出现。(2)(2)适应性维护适应性维护适应性维护是由于运行环境的改变而对软件进行修改的活动。适应性维护是由于运行环境的改变而对软件进行修改的活动。运行环境包括硬件环境和软件环境。对于投入大量人力和资运行环境包括硬件环境和软件环境。对于投入大量人力和资金开发的大型软件，如果其寿命短于金开发的大型软件，如果其寿命短于1010年，在经济上是不划年，在经济上是不划算的。计算机技术发展迅速，硬件约每算的。计算机技术发展迅速，硬件约每2323年更新一代，新版年更新一代，新版本的支撑软件不断出现，为了延长软件寿命，必须进行维护。本的支撑软件不断出现，为了延长软件寿命，必须进行维护。9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论 例如，将某个目标系统的软件运行环境由例如，将某个目标系统的软件运行环境由UnixUnix改为改为Windows VistaWindows Vista。(3)(3)纠错性维护纠错性维护纠错性维护是解决软件运行过程中出现的故障。设计纠错性维护是解决软件运行过程中出现的故障。设计再好的软件系统也难免有缺陷，隐藏的错误是必然的。再好的软件系统也难免有缺陷，隐藏的错误是必然的。在软件运行期间，这些隐藏的错误在某种特定的环境在软件运行期间，这些隐藏的错误在某种特定的环境下有可能发生，所以就必须进行纠错性维护，用来诊下有可能发生，所以就必须进行纠错性维护，用来诊断和改正隐藏的软件错误。软件测试阶段虽然能够尽断和改正隐藏的软件错误。软件测试阶段虽然能够尽量多地发现软件缺陷，但是不能够找出所有的缺陷。量多地发现软件缺陷，但是不能够找出所有的缺陷。9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论(4)(4)预防性维护预防性维护有时候维护人员不应该总是等待用户的申请，要进行有时候维护人员不应该总是等待用户的申请，要进行一些预先的维护活动，特别是针对一些使用率较高、一些预先的维护活动，特别是针对一些使用率较高、完善空间较大的软件系统。这种为了改善软件产品将完善空间较大的软件系统。这种为了改善软件产品将来的可靠性或可维护性，或为以后的系统改进打下良来的可靠性或可维护性，或为以后的系统改进打下良好基础而对软件进行修改的活动称为预防性维护。好基础而对软件进行修改的活动称为预防性维护。如图如图9-19-1所示，在这四种类型的维护活动中，完善性所示，在这四种类型的维护活动中，完善性维护所占比重最大，约占总的维护活动的维护所占比重最大，约占总的维护活动的50%50%。也就。也就是说绝大部分维护活动是修改和加强软件功能，而不是说绝大部分维护活动是修改和加强软件功能，而不是纠错，相当于一种再开发活动。适应性维护活动约是纠错，相当于一种再开发活动。适应性维护活动约占占25%25%，纠错性维护活动约占，纠错性维护活动约占21%21%，预防性维护活动约，预防性维护活动约占占4%4%。总之，软件维护绝不仅仅是出现问题后的修补工作，总之，软件维护绝不仅仅是出现问题后的修补工作，更重要的是完善软件的功能，提高软件的适应性，增更重要的是完善软件的功能，提高软件的适应性，增强软件的生命力。强软件的生命力。9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论图图9-1 9-1 维护活动类型及分布维护活动类型及分布9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论3.3.结构化与非结构化维护结构化与非结构化维护(1)(1)结构化维护结构化维护结构化维护是指当软件产品有完善的文档且文档与结构化维护是指当软件产品有完善的文档且文档与程序代码之间互相匹配时，维护活动就会顺利地进程序代码之间互相匹配时，维护活动就会顺利地进行，维护后可以用原来的测试用例进行回归测试，行，维护后可以用原来的测试用例进行回归测试，维护文档比较规范。维护文档比较规范。例如，软件产品的版本号体现出系统及其文档的规例如，软件产品的版本号体现出系统及其文档的规范性。如果系统维护前的版本号为范性。如果系统维护前的版本号为V1.40V1.40并且维护并且维护活动对系统进行的修改比较小，则维护后的版本号活动对系统进行的修改比较小，则维护后的版本号就为就为V1.41V1.41。如果维护活动对系统进行的修改比较。如果维护活动对系统进行的修改比较大，则维护后的版本号可以定义为大，则维护后的版本号可以定义为V1.50V1.50。9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论(2)(2)非结构化维护非结构化维护非结构化维护是指当软件产品只有程序没有文档，非结构化维护是指当软件产品只有程序没有文档，或者文档不规范、不齐全时所进行的维护活动。这或者文档不规范、不齐全时所进行的维护活动。这样的维护活动很麻烦，费用高，效率低。样的维护活动很麻烦，费用高，效率低。(3)(3)结构化维护和非结构化维护的比较结构化维护和非结构化维护的比较如图如图9-29-2所示，结构化维护和非结构化维护的流程所示，结构化维护和非结构化维护的流程对比。对比。图图9-2 9-2 结构化维护与非结构化维护的对比结构化维护与非结构化维护的对比 9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论4.4.可维护性的评价指标可维护性的评价指标(1)(1)可理解性：软件模块化、结构化，编码风格化，可理解性：软件模块化、结构化，编码风格化，文档清晰；文档清晰；(2)(2)可测试性：文档规范，代码有注释，可进行回可测试性：文档规范，代码有注释，可进行回归测试；归测试；(3)(3)可修改性：模块的低耦合、高内聚、程序块的可修改性：模块的低耦合、高内聚、程序块的单入口和单出口，数据局部化等；单入口和单出口，数据局部化等；(4)(4)可移植性：例如，编写出在可移植性：例如，编写出在WindowsWindows操作系统操作系统下的软件，再在下的软件，再在LinuxLinux操作系统下使用（即跨平台操作系统下使用（即跨平台），需要修改的内容越少，可移植性越好。），需要修改的内容越少，可移植性越好。软件系统达到上述四个指标的程度越高，其可维软件系统达到上述四个指标的程度越高，其可维护性就越好；反之，则其可维护性较差。护性就越好；反之，则其可维护性较差。9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论5.5.维护活动的作用维护活动的作用(1)(1)解除现有故障问题；解除现有故障问题；(2)(2)防止隐藏故障的发生；防止隐藏故障的发生；(3)(3)维护调节系统日常功能；维护调节系统日常功能；(4)(4)支持目标系统的更改；支持目标系统的更改；(5)(5)使现有的功能完善，性能加强；使现有的功能完善，性能加强；(6)(6)防止系统设计产生衰退甚至到不可接受防止系统设计产生衰退甚至到不可接受的水平。的水平。9.1 9.1 软件维护基础理论软件维护基础理论6.6.维护中遇到的困难维护中遇到的困难 软件维护是一项非常艰苦的工作，容易遇到以下困难：软件维护是一项非常艰苦的工作，容易遇到以下困难：(1)(1)软件开发人员的流动性大，维护阶段持续的时间长。软件开发人员的流动性大，维护阶段持续的时间长。当要求维护时，可能原来的开发人员已经调离。维护人员当要求维护时，可能原来的开发人员已经调离。维护人员进行维护时需要亲自读懂开发人员所写的程序代码，往往进行维护时需要亲自读懂开发人员所写的程序代码，往往找不到可以咨询的原始设计者。如果只有程序代码却无完找不到可以咨询的原始设计者。如果只有程序代码却无完整的文档资料的软件，问题会变得很复杂、难以解决。整的文档资料的软件，问题会变得很复杂、难以解决。(2)(2)没有文档资料或缺乏完整的文档资料。没有文档资料或缺乏完整的文档资料。l首先，要认识到软件必须具有完整的文档资料；首先，要认识到软件必须具有完整的文档资料；l其次，还要正确地理解文档资料的内容；其次，还要正确地理解文档资料的内容；l另外，文档资料还要与实际情况相符，才不会使维护误入歧另外，文档资料还要与实际情况相符，才不会使维护误入歧途。途。(3)(3)软件系统各子模块联系密切，改动一处会影响其他部分，软件系统各子模块联系密切，改动一处会影响其他部分，从而给维护工作带来困难。从而给维护工作带来困难。(4)(4)维护工作量的繁杂和庞大也会使维护工作受到挫折。维护工作量的繁杂和庞大也会使维护工作受到挫折。9.2 9.2 软件维护活动的内容软件维护活动的内容 1.1.维护机构维护机构一种可供参考的维护机构的形式如图一种可供参考的维护机构的形式如图9-39-3所示，机所示，机构的具体工作流程如下：构的具体工作流程如下：(1)(1)所有由用户提出的维护请求先要交给维护管理所有由用户提出的维护请求先要交给维护管理员；员；(2)(2)维护管理员根据维护请求的内容不同，交付给维护管理员根据维护请求的内容不同，交付给对应的系统管理员；对应的系统管理员；(3)(3)系统管理员被指定去了解软件部分产品程序，系统管理员被指定去了解软件部分产品程序，对维护任务做出评价；对维护任务做出评价；(4)(4)根据评价，由变化授权人提出维护方案，决定根据评价，由变化授权人提出维护方案，决定应该进行的维护活动；应该进行的维护活动；(5)(5)系统管理员组织具体维护工作。系统管理员组织具体维护工作。9.2 9.2 软件维护活动的内容软件维护活动的内容 图图9-3 9-3 维护结构模式维护结构模式9.2 9.2 软件维护活动的内容软件维护活动的内容 2.2.依据合同进行维护活动依据合同进行维护活动维护范围和维护期限必须在合同中明确规定，维护服务应严格按维护范围和维护期限必须在合同中明确规定，维护服务应严格按合同执行。合同执行。3.3.维护需求维护需求根据客户的要求或合同中对维护服务的规定，客户提出维护需求根据客户的要求或合同中对维护服务的规定，客户提出维护需求说明，并由客户和维护部门进行确认。说明，并由客户和维护部门进行确认。根据确认的维护需求，可与客户约定维护的实施办法，共同制定根据确认的维护需求，可与客户约定维护的实施办法，共同制定维护计划。维护计划。4.4.维护实施维护实施(1)(1)项目管理部门负责受理软件系统集成项目的维护申请并协调项目管理部门负责受理软件系统集成项目的维护申请并协调维护实施；维护实施；(2)(2)技术支撑部门负责软件产品及系统集成项目的维护，在收到技术支撑部门负责软件产品及系统集成项目的维护，在收到维护申请后，根据问题类型决定采取远程维护或现场维护；维护申请后，根据问题类型决定采取远程维护或现场维护；(3)(3)开发部门负责软件项目或软件产品的开发性维护，根据软件开发部门负责软件项目或软件产品的开发性维护，根据软件问题类型，决定采取远程维护或现场维护；问题类型，决定采取远程维护或现场维护；(4)(4)维护过程中如发生不合格品，必须在维护报告中明确不合格维护过程中如发生不合格品，必须在维护报告中明确不合格品的标识和处置。品的标识和处置。9.2 9.2 软件维护活动的内容软件维护活动的内容 5.5.维护记录维护记录维护记录是一份重要的文档，对每次维护活动都要有保存维护记录是一份重要的文档，对每次维护活动都要有保存完整的记录，以评估维护的有效程度，评价软件产品的质完整的记录，以评估维护的有效程度，评价软件产品的质量，并可作为今后维护的依据。量，并可作为今后维护的依据。对每项维护任务都应记录如下数据：对每项维护任务都应记录如下数据：(1)(1)维护活动结束后，维护人员必须填写维护活动结束后，维护人员必须填写“维护记录维护记录”，取，取得客户确认。得客户确认。l对于现场维护，应取得客户的签字确认；对于现场维护，应取得客户的签字确认；l对于远程维护，客户可以通过其它方式（电话、传真、对于远程维护，客户可以通过其它方式（电话、传真、E-E-MailMail等）进行确认；等）进行确认；l若客户没有反馈信息，但对同一问题没有再次投诉，也可视若客户没有反馈信息，但对同一问题没有再次投诉，也可视为维护成功。为维护成功。(2)(2)维护活动结束后，技术支撑部门保存和管理本部门填写维护活动结束后，技术支撑部门保存和管理本部门填写的的“维护记录维护记录”；(3)(3)维护活动结束后，项目监控部门负责保存和管理由开发维护活动结束后，项目监控部门负责保存和管理由开发部门填写的部门填写的“维护记录维护记录”。9.2 9.2 软件维护活动的内容软件维护活动的内容 6.6.维护评价维护评价如果有保存完整的维护记录，则可以从以下七个方面对维如果有保存完整的维护记录，则可以从以下七个方面对维护性能进行定量的度量：护性能进行定量的度量：(1)(1)每个程序运行平均故障处理次数；每个程序运行平均故障处理次数；(2)(2)累计用于每种维护的人时数；累计用于每种维护的人时数；(3)(3)每个程序每个程序 每种语言每种语言 每类维护所进行的平均代码改动次每类维护所进行的平均代码改动次数；数；(4)(4)因程序改动而增加或删除的一条源代码所平均花费的人因程序改动而增加或删除的一条源代码所平均花费的人时数；时数；(5)(5)改动每种语言平均花费的人时数；改动每种语言平均花费的人时数；(6)(6)一份维护申请报告平均周转时间；一份维护申请报告平均周转时间；(7)(7)不同的维护类型所占的百分比。不同的维护类型所占的百分比。根据这七个方面的度量值根据这七个方面的度量值,可以决策开发技术可以决策开发技术 选择语言选择语言 估估计维护工作量计维护工作量 分配资源及决定许多其他方面的工作。分配资源及决定许多其他方面的工作。实训实训9-1 9-1 软件维护的维护服务需求软件维护的维护服务需求实训目标：实训目标：了解软件维护服务需求文档的编写。了解软件维护服务需求文档的编写。实训要求：实训要求：学生能够较完整地编写软件维护的相关服务需求。学生能够较完整地编写软件维护的相关服务需求。背景知识：背景知识：软件维护服务需求条目的制定有以下注意事项：软件维护服务需求条目的制定有以下注意事项：根据客户的要求或合同中对维护服务的规定，客户提出维根据客户的要求或合同中对维护服务的规定，客户提出维护需求说明，并由客户和维护部门进行确认；护需求说明，并由客户和维护部门进行确认；根据确认的维护需求，可与客户约定维护的实施办法，共根据确认的维护需求，可与客户约定维护的实施办法，共同制定维护计划。同制定维护计划。实训内容：实训内容：针对某个软件系统，编写相关针对某个软件系统，编写相关维护服务需求表维护服务需求表，样式，样式如表如表9-19-1所示，可以在条目上作相关改动。所示，可以在条目上作相关改动。实训实训9-2 9-2 软件维护计划的制定软件维护计划的制定实训目标：实训目标：掌握软件维护计划的制定方法。掌握软件维护计划的制定方法。实训要求：实训要求：学生能够较完整地编写软件维护计划内容。学生能够较完整地编写软件维护计划内容。背景知识：背景知识：维护计划中主要条目说明：维护计划中主要条目说明：(1)(1)系统维护范围：系统维护范围：指合同中规定的维护项或公司确认的由客户提出指合同中规定的维护项或公司确认的由客户提出的特殊的维护需求。一般情况下维护范围包括软的特殊的维护需求。一般情况下维护范围包括软件系统硬件、应用软件和相关后台数据等。件系统硬件、应用软件和相关后台数据等。(2)(2)系统初始状态：系统初始状态：指系统安装完成后，由双方共同确认的系统初始指系统安装完成后，由双方共同确认的系统初始状态，通常指明系统中所安装的各种支状态，通常指明系统中所安装的各种支 实训实训9-2 9-2 软件维护计划的制定软件维护计划的制定撑软件名称、版本；本公司开发的软件及其各子系统名称、撑软件名称、版本；本公司开发的软件及其各子系统名称、版本；系统各项功能的运行状况；系统中各种硬件设备说版本；系统各项功能的运行状况；系统中各种硬件设备说明等软明等软/硬配置信息。实施维护时，必须确定被维护的软件硬配置信息。实施维护时，必须确定被维护的软件产品的初始状态，尤其是发生不合格现象、需要维护的软产品的初始状态，尤其是发生不合格现象、需要维护的软件项。件项。(3)(3)支持机构：支持机构：指在维护实施中，本公司和客户双方确定的责任部门，该指在维护实施中，本公司和客户双方确定的责任部门，该机构应负责处理维护过程中发生的意外问题并提供维护所机构应负责处理维护过程中发生的意外问题并提供维护所需设施和资源。需设施和资源。(4)(4)维护活动类型：维护活动类型：指出需要本公司承担的维护活动的类型。指出需要本公司承担的维护活动的类型。实训内容：实训内容：针对某个软件系统，编写相关针对某个软件系统，编写相关软件维护计划软件维护计划，样式如，样式如表表9-39-3所示，可以在条目上作相关改动。所示，可以在条目上作相关改动。实训实训9-3 9-3 软件维护记录软件维护记录实训目标：实训目标：对软件维护活动做出详细记录。对软件维护活动做出详细记录。实训要求：实训要求：学生能够掌握维护活动的记录方法。学生能够掌握维护活动的记录方法。实训内容：实训内容：针对某个软件系统，编写相关针对某个软件系统，编写相关软件维护记录软件维护记录，样式如表样式如表9-39-3所示，可以在条目上作相关改动。所示，可以在条目上作相关改动。实训实训9-4 9-4 软件维护的文档更新记录软件维护的文档更新记录实训目标：实训目标：了解文档更新记录的编写方法了解文档更新记录的编写方法实训要求：实训要求：学生能够准确地编写文档更新记录相关条目，并针对具体问题对学生能够准确地编写文档更新记录相关条目，并针对具体问题对条目进行更改。条目进行更改。背景知识：背景知识：软件文档包括：软件文档包括：用户文档：描述系统功能和使用方法，不关心功能实现；用户文档：描述系统功能和使用方法，不关心功能实现；系统文档：描述系统设计、实现和测试。系统文档：描述系统设计、实现和测试。软件文档是软件可维护性的决定因素。软件文档是软件可维护性的决定因素。软件文档的更新是指维护应该针对整个软件配置，修改原始系统软件文档的更新是指维护应该针对整个软件配置，修改原始系统必须更新相关的技术文档，并做出相应记录。必须更新相关的技术文档，并做出相应记录。所有的文档更新活动都要在所有的文档更新活动都要在文档更新记录文档更新记录中做出维护记录。中做出维护记录。实训内容：实训内容：针对某个软件系统，编写相关针对某个软件系统，编写相关文档更新记录文档更新记录，样式如表，样式如表9-49-4所示，可以在条目上作相关改动。所示，可以在条目上作相关改动。小小 结结软件维护：软件交付使用后，为了改正错误或满足软件维护：软件交付使用后，为了改正错误或满足新的需要而进行的软件修改活动。新的需要而进行的软件修改活动。软件维护的主要作用：维护活动可以加强对目标系软件维护的主要作用：维护活动可以加强对目标系统的监控，防止错误出现或对已经发生的故障进行统的监控，防止错误出现或对已经发生的故障进行修复，完善系统的功能，增强软件的可用性。修复，完善系统的功能，增强软件的可用性。软件系统维护活动的类型：完善性维护完善性维护适应性维护适应性维护纠错性维护纠错性维护预防性维护预防性维护小小 结结维护需求维护需求根据客户的要求或合同中对维护服务的规定，客户根据客户的要求或合同中对维护服务的规定，客户提出维护需求说明，并由客户和维护部门进行确认；提出维护需求说明，并由客户和维护部门进行确认；根据确认的维护需求，可与客户约定维护的实施办根据确认的维护需求，可与客户约定维护的实施办法，共同制定维护计划。法，共同制定维护计划。维护实施维护实施项目管理部门负责受理软件系统集成项目的维护申项目管理部门负责受理软件系统集成项目的维护申请并协调维护实施；请并协调维护实施；技术支撑部门负责软件产品及系统集成项目的维护，技术支撑部门负责软件产品及系统集成项目的维护，在收到维护申请后，根据问题类型决定采取远程维在收到维护申请后，根据问题类型决定采取远程维护或现场维护；护或现场维护；小小 结结开发部门负责软件项目或软件产品的开发性维护，开发部门负责软件项目或软件产品的开发性维护，根据软件问题类型，决定采取远程维护或现场维护；根据软件问题类型，决定采取远程维护或现场维护；维护过程中如发生不合格品，必须在维护报告中明维护过程中如发生不合格品，必须在维护报告中明确不合格品的标识和处置。确不合格品的标识和处置。软件维护相关文档的制定包括：软件维护相关文档的制定包括：维护服务需求表维护服务需求表软件维护计划软件维护计划软件维护记录软件维护记录文档更新记录文档更新记录习习 题题软件维护的定义和作用。软件维护的定义和作用。软件维护活动的类型及分布情况。软件维护活动的类型及分布情况。简介软件需求。简介软件需求。软件维护实施步骤。软件维护实施步骤。课后实训题课后实训题针对本书实例针对本书实例图书馆书目查询管理系统图书馆书目查询管理系统进行软进行软件维护活动，生成以下文档：件维护活动，生成以下文档：维护服务需求表维护服务需求表软件维护计划软件维护计划软件维护记录软件维护记录文档更新记录文档更新记录