软件质量与质量保证 (2)幻灯片.ppt

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1、软件质量与质量保证软件质量与质量保证第1页，共169页，编辑于2022年，星期三参考资料参考资料n nRoger S.Pressman：Software Engineering-A Practitioners Approach fifth edition,McGraw-Hill Companies,Inc.2001 清华大学出版社清华大学出版社n n杨文龙，姚淑珍，吴芸：杨文龙，姚淑珍，吴芸：软件工程软件工程，电子工业出版社，电子工业出版社，1997年年第2页，共169页，编辑于2022年，星期三内容安排内容安排n n第六章第六章 软件质量与质量保证软件质量与质量保证n n第七章第七章 软件测

2、试软件测试n n第八章第八章 软件维护软件维护第3页，共169页，编辑于2022年，星期三内容安排内容安排n n第六章第六章 软件质量与质量保证软件质量与质量保证第一节第一节 软件质量软件质量第二节第二节 软件质量保证软件质量保证第三节第三节 技术方法和工具的选用技术方法和工具的选用第四节第四节 正式技术评审的实施正式技术评审的实施第五节第五节 标准的执行标准的执行第六节第六节 文挡及其修改的控制文挡及其修改的控制第七节第七节 度量度量第八节第八节 SQA小组的活动小组的活动第4页，共169页，编辑于2022年，星期三6.1 软件质量软件质量n n一、软件质量的定义一、软件质量的定义与明确确定

3、的功能和性能需求的与明确确定的功能和性能需求的一致性一致性与明确成文的开发标准的一致性与明确成文的开发标准的一致性与所有专业开发的软件所期望的与所有专业开发的软件所期望的隐含的特性的一致性隐含的特性的一致性第5页，共169页，编辑于2022年，星期三软件质量因素软件质量因素n n二、软件质量因素二、软件质量因素可直接度量的因素可直接度量的因素只能间接度量的因素只能间接度量的因素度量和量度度量和量度n n度量度量(Measurement)度量是对开发过程进行检测，以提高开发度量是对开发过程进行检测，以提高开发度量是对开发过程进行检测，以提高开发度量是对开发过程进行检测，以提高开发过程的质量和劳动

4、生产率过程的质量和劳动生产率过程的质量和劳动生产率过程的质量和劳动生产率n n量度量度(Metrics)量度是度量的结果或度量中一个项的抽象表示，量度是度量的结果或度量中一个项的抽象表示，量度是度量的结果或度量中一个项的抽象表示，量度是度量的结果或度量中一个项的抽象表示，做为评价质量和劳动生产率的基做为评价质量和劳动生产率的基做为评价质量和劳动生产率的基做为评价质量和劳动生产率的基础础础础第6页，共169页，编辑于2022年，星期三量度模型量度模型Boehm模型模型n nBoehm模型模型第7页，共169页，编辑于2022年，星期三量度模型量度模型McCall模型模型n nMcCall模型模型

5、第8页，共169页，编辑于2022年，星期三量度模型量度模型ISO模型模型n nISO模型模型第9页，共169页，编辑于2022年，星期三各因素间的影响各因素间的影响第10页，共169页，编辑于2022年，星期三6.2 软件质量保证软件质量保证n n一、质量保证策略一、质量保证策略以检测为重点以检测为重点以过程管理为重点以过程管理为重点以新产品开发为重点以新产品开发为重点第11页，共169页，编辑于2022年，星期三二、软件质量保证活动二、软件质量保证活动n n1 技术方法和工具的选用技术方法和工具的选用n n2 正式技术评审的实施正式技术评审的实施n n3 多层次软件测试多层次软件测试n n

6、4 标准的执行标准的执行n n5 文档及其修改的控制文档及其修改的控制n n6 度量和报告制度度量和报告制度n n7 记录和记录保存记录和记录保存n n8 SQA小组活动小组活动第12页，共169页，编辑于2022年，星期三6.3 技术方法及方法的选用技术方法及方法的选用n n一、采用或不采用软件工程方法一、采用或不采用软件工程方法软件工程从软件工程从软件工程从软件工程从19681968年提出至今，软件工程中许多年提出至今，软件工程中许多年提出至今，软件工程中许多年提出至今，软件工程中许多技术已变得成熟。软件工程知识体技术已变得成熟。软件工程知识体技术已变得成熟。软件工程知识体技术已变得成熟。

7、软件工程知识体(SWEBOK)(SWEBOK)已被已被已被已被定义，软件工程多个部分已有定义，软件工程多个部分已有定义，软件工程多个部分已有定义，软件工程多个部分已有ISOISO标准，较软件标准，较软件标准，较软件标准，较软件工程的发展趋势和新技术已初显端貌。工程的发展趋势和新技术已初显端貌。工程的发展趋势和新技术已初显端貌。工程的发展趋势和新技术已初显端貌。问题：是否真正掌握软件工程的实质问题：是否真正掌握软件工程的实质问题：是否真正掌握软件工程的实质问题：是否真正掌握软件工程的实质(运用系统的、规运用系统的、规运用系统的、规运用系统的、规范的和可定量的方法开发、运行和维护软件范的和可定量的

8、方法开发、运行和维护软件范的和可定量的方法开发、运行和维护软件范的和可定量的方法开发、运行和维护软件)？并在？并在？并在？并在实际工作中付诸实施！当然，软件工程也不是包医百实际工作中付诸实施！当然，软件工程也不是包医百实际工作中付诸实施！当然，软件工程也不是包医百实际工作中付诸实施！当然，软件工程也不是包医百病的灵丹妙药！目前的主要问题是许多软件企业不遵病的灵丹妙药！目前的主要问题是许多软件企业不遵病的灵丹妙药！目前的主要问题是许多软件企业不遵病的灵丹妙药！目前的主要问题是许多软件企业不遵循软件工程的思想操作。循软件工程的思想操作。循软件工程的思想操作。循软件工程的思想操作。第13页，共169

9、页，编辑于2022年，星期三二、开发过程的选用二、开发过程的选用n n1、瀑布模型、瀑布模型n n2、瀑布模型的改进与延伸、瀑布模型的改进与延伸(1)原型原型(2)螺旋模型螺旋模型(3)4GT(4)混合模型混合模型n n3、迭代、增量到统一的软件开发过程、迭代、增量到统一的软件开发过程n n4、形式化开发模型、形式化开发模型第14页，共169页，编辑于2022年，星期三1、瀑布模型、瀑布模型n n提出最早，这是一种系统的、分阶段的线性过程提出最早，这是一种系统的、分阶段的线性过程提出最早，这是一种系统的、分阶段的线性过程提出最早，这是一种系统的、分阶段的线性过程n n问题：问题：问题：问题：要

10、求需求一开始就提正确而且不变；要求需求一开始就提正确而且不变；要求需求一开始就提正确而且不变；要求需求一开始就提正确而且不变；开发人员相互等待导致开发工作的阻塞现象，尤其在开始和结束开发人员相互等待导致开发工作的阻塞现象，尤其在开始和结束开发人员相互等待导致开发工作的阻塞现象，尤其在开始和结束开发人员相互等待导致开发工作的阻塞现象，尤其在开始和结束阶段。阶段。阶段。阶段。n n在历史上起过重要作用，而且至今仍占有重要的位置。在历史上起过重要作用，而且至今仍占有重要的位置。在历史上起过重要作用，而且至今仍占有重要的位置。在历史上起过重要作用，而且至今仍占有重要的位置。n n它提供了一个模板，使得

11、分析、设计、编码、测试和它提供了一个模板，使得分析、设计、编码、测试和它提供了一个模板，使得分析、设计、编码、测试和它提供了一个模板，使得分析、设计、编码、测试和维护可在该模板指导下应用，仍然是软件工程中应用维护可在该模板指导下应用，仍然是软件工程中应用维护可在该模板指导下应用，仍然是软件工程中应用维护可在该模板指导下应用，仍然是软件工程中应用最泛的过程模型。最泛的过程模型。最泛的过程模型。最泛的过程模型。n n在科学和工程计算、实时控制及嵌入式系统中应用得在科学和工程计算、实时控制及嵌入式系统中应用得在科学和工程计算、实时控制及嵌入式系统中应用得在科学和工程计算、实时控制及嵌入式系统中应用得

12、很好。很好。很好。很好。第15页，共169页，编辑于2022年，星期三瀑布模型瀑布模型第16页，共169页，编辑于2022年，星期三2、瀑布模型的改进与延伸、瀑布模型的改进与延伸n n(1)原型原型原型开发确实是解决需求的不确定性和可变性原型开发确实是解决需求的不确定性和可变性提出的一种好办法。提出的一种好办法。原型分抛弃式原型、演化式原型和增量式原原型分抛弃式原型、演化式原型和增量式原型型n n抛弃式原型的最大用处是辅助分析和确定用户需求，抛弃式原型的最大用处是辅助分析和确定用户需求，抛弃式原型的最大用处是辅助分析和确定用户需求，抛弃式原型的最大用处是辅助分析和确定用户需求，及解决系统任何部

13、位的不确定性问题；及解决系统任何部位的不确定性问题；及解决系统任何部位的不确定性问题；及解决系统任何部位的不确定性问题；n n演化式原型可以作为一种开发方法，利用演化演化式原型可以作为一种开发方法，利用演化演化式原型可以作为一种开发方法，利用演化演化式原型可以作为一种开发方法，利用演化成为最终系统；成为最终系统；成为最终系统；成为最终系统；n n增量式原型开发可以作为瀑布模型开发的补充。增量式原型开发可以作为瀑布模型开发的补充。增量式原型开发可以作为瀑布模型开发的补充。增量式原型开发可以作为瀑布模型开发的补充。第17页，共169页，编辑于2022年，星期三原型原型第18页，共169页，编辑于2

14、022年，星期三瀑布模型的改进与延伸瀑布模型的改进与延伸n n(2)螺旋模型螺旋模型也是一个演化过程模型，综合了也是一个演化过程模型，综合了瀑布模型和原型的优点，成功与瀑布模型和原型的优点，成功与否很大程度上取决于风险分析技否很大程度上取决于风险分析技术术第19页，共169页，编辑于2022年，星期三螺旋模型螺旋模型第20页，共169页，编辑于2022年，星期三瀑布模型的改进与延伸瀑布模型的改进与延伸n n(3)4GT(3)4GT 其最大特点是拥有一组工具，每个工具都能使软件其最大特点是拥有一组工具，每个工具都能使软件其最大特点是拥有一组工具，每个工具都能使软件其最大特点是拥有一组工具，每个工

15、具都能使软件开发人员在高层次上定义软件的某些特性，并把开开发人员在高层次上定义软件的某些特性，并把开开发人员在高层次上定义软件的某些特性，并把开开发人员在高层次上定义软件的某些特性，并把开发人员定义的这些特性自动地生成源代码。所以，发人员定义的这些特性自动地生成源代码。所以，发人员定义的这些特性自动地生成源代码。所以，发人员定义的这些特性自动地生成源代码。所以，这种方法可以大大地减少软件开发的时间，目前主这种方法可以大大地减少软件开发的时间，目前主这种方法可以大大地减少软件开发的时间，目前主这种方法可以大大地减少软件开发的时间，目前主要用于事务处理应用程序。要用于事务处理应用程序。要用于事务处

16、理应用程序。要用于事务处理应用程序。4GT4GT实现成为产品以后，要进行彻底的测试，还实现成为产品以后，要进行彻底的测试，还实现成为产品以后，要进行彻底的测试，还实现成为产品以后，要进行彻底的测试，还需要数据库的支持。对于一些较大的应用程序，必需要数据库的支持。对于一些较大的应用程序，必需要数据库的支持。对于一些较大的应用程序，必需要数据库的支持。对于一些较大的应用程序，必须先制定出一个系统的策略，否则难以完成。须先制定出一个系统的策略，否则难以完成。须先制定出一个系统的策略，否则难以完成。须先制定出一个系统的策略，否则难以完成。必须指出的，使用必须指出的，使用必须指出的，使用必须指出的，使用

17、4GT4GT也会产生与瀑布模型开发软也会产生与瀑布模型开发软也会产生与瀑布模型开发软也会产生与瀑布模型开发软件所遇到的同样的问题。如果能与基于构件的开件所遇到的同样的问题。如果能与基于构件的开件所遇到的同样的问题。如果能与基于构件的开件所遇到的同样的问题。如果能与基于构件的开发方法结合起来，很可能将成为软件开发的一种发方法结合起来，很可能将成为软件开发的一种发方法结合起来，很可能将成为软件开发的一种发方法结合起来，很可能将成为软件开发的一种主流方法。主流方法。主流方法。主流方法。第21页，共169页，编辑于2022年，星期三4GT第22页，共169页，编辑于2022年，星期三瀑布模型的改进与延

18、伸瀑布模型的改进与延伸n n(4)混合模型混合模型目前软件企业一般都采用混合模型开发软件。目前软件企业一般都采用混合模型开发软件。它是把瀑布、原型、螺旋和它是把瀑布、原型、螺旋和4GT开发模式开发模式组合起来，它允许一个项目可以根据项目特组合起来，它允许一个项目可以根据项目特征和要求及企业自身的开发条件征和要求及企业自身的开发条件(技术的和管技术的和管理的理的)选择一条最有效的路径。选择一条最有效的路径。好处：给企业管理者和开发者提供了一个舞好处：给企业管理者和开发者提供了一个舞台，使每个模型的长处都得到发挥。但由此台，使每个模型的长处都得到发挥。但由此对企业管理和技术都提出了更高要求。对企业

19、管理和技术都提出了更高要求。第23页，共169页，编辑于2022年，星期三混合模型混合模型第24页，共169页，编辑于2022年，星期三3、迭代、增量到统一的开发过程、迭代、增量到统一的开发过程n n自从自从OO技术于技术于90年代逐步走年代逐步走向实用以后，才为真正的迭代、向实用以后，才为真正的迭代、增量到统一的开发过程奠定了增量到统一的开发过程奠定了坚实的技术和组织基础；也为坚实的技术和组织基础；也为重用技术和基于构件的开发提重用技术和基于构件的开发提供了条件。供了条件。第25页，共169页，编辑于2022年，星期三演化演化第26页，共169页，编辑于2022年，星期三迭代增量迭代增量第2

20、7页，共169页，编辑于2022年，星期三统一的软件开发过程统一的软件开发过程第28页，共169页，编辑于2022年，星期三基于构件的开发基于构件的开发第29页，共169页，编辑于2022年，星期三4、形式化开发模型、形式化开发模型n n能够借助一种严密的、数学的符号规格说明、开能够借助一种严密的、数学的符号规格说明、开发和验证一个基于计算机的系统发和验证一个基于计算机的系统n n好处：能够消除在使用其它软件工程模式中难以好处：能够消除在使用其它软件工程模式中难以克服的诸如二义性、不完整性和不一致性等问题，克服的诸如二义性、不完整性和不一致性等问题，不是通过专门安排的评审，而是通过数学分析的不

21、是通过专门安排的评审，而是通过数学分析的应用。应用。n n尽管，当前对于大型复杂的软件系统要进行完尽管，当前对于大型复杂的软件系统要进行完整的形式化开发，还不现实，也不可能。但用整的形式化开发，还不现实，也不可能。但用于大型复杂系统的一些关键部位，确实是一种于大型复杂系统的一些关键部位，确实是一种有效地实用策略有效地实用策略第30页，共169页，编辑于2022年，星期三开发过程总结开发过程总结n n软件开发过程的采用，主要决定于你开发的产软件开发过程的采用，主要决定于你开发的产品：品：不同的产品应有不同的过程，不能只从技术角度来评不同的产品应有不同的过程，不能只从技术角度来评不同的产品应有不同

22、的过程，不能只从技术角度来评不同的产品应有不同的过程，不能只从技术角度来评价它们的优劣！如一个科学、工程计算系统可用瀑布价它们的优劣！如一个科学、工程计算系统可用瀑布价它们的优劣！如一个科学、工程计算系统可用瀑布价它们的优劣！如一个科学、工程计算系统可用瀑布模型或形式化开发模型；一个事务处理系统可用原型模型或形式化开发模型；一个事务处理系统可用原型模型或形式化开发模型；一个事务处理系统可用原型模型或形式化开发模型；一个事务处理系统可用原型；而一个；而一个；而一个；而一个WebWeb站点的创建可用演化模型站点的创建可用演化模型站点的创建可用演化模型站点的创建可用演化模型n n本部分内容极为重要：

23、本部分内容极为重要：因为开发过程的不同，不仅对软件开发和维护的质因为开发过程的不同，不仅对软件开发和维护的质因为开发过程的不同，不仅对软件开发和维护的质因为开发过程的不同，不仅对软件开发和维护的质量和劳动生产率有重大影响，而且实现时所采用的量和劳动生产率有重大影响，而且实现时所采用的量和劳动生产率有重大影响，而且实现时所采用的量和劳动生产率有重大影响，而且实现时所采用的方法、语言和工具也不完全相同方法、语言和工具也不完全相同方法、语言和工具也不完全相同方法、语言和工具也不完全相同 反过来，讨论方法、语言和工具的对其质量和劳动反过来，讨论方法、语言和工具的对其质量和劳动反过来，讨论方法、语言和工

24、具的对其质量和劳动反过来，讨论方法、语言和工具的对其质量和劳动生产率的影响，也就没有依据了生产率的影响，也就没有依据了生产率的影响，也就没有依据了生产率的影响，也就没有依据了第31页，共169页，编辑于2022年，星期三三、开发方法、语言和工具的选用三、开发方法、语言和工具的选用n n开发方法开发方法提供了构造软件的技术提供了构造软件的技术n n语言语言用以支持软件的分析、设计和实用以支持软件的分析、设计和实现现n n工具工具为开发方法和语言提供自动化或为开发方法和语言提供自动化或半自动化的支持半自动化的支持n n什么样的软件开发过程就有什么样的什么样的软件开发过程就有什么样的方法、语言和工具

25、方法、语言和工具第32页，共169页，编辑于2022年，星期三(一一)开发方法开发方法n n结构化开发方法结构化开发方法n n面向对象（面向对象（OO）的开发方法）的开发方法n n形式化开发方法形式化开发方法第33页，共169页，编辑于2022年，星期三1、形式化开发方法、形式化开发方法n n在软件工程中研究的形式化开发方法，不是计算理论研究在软件工程中研究的形式化开发方法，不是计算理论研究在软件工程中研究的形式化开发方法，不是计算理论研究在软件工程中研究的形式化开发方法，不是计算理论研究中的中的中的中的“符号十抽象公理化符号十抽象公理化符号十抽象公理化符号十抽象公理化”的数学方法，这是由离散

26、的数学方法，这是由离散的数学方法，这是由离散的数学方法，这是由离散数学、逻辑学等课程去解决数学、逻辑学等课程去解决数学、逻辑学等课程去解决数学、逻辑学等课程去解决n n我们介绍的形式化开发方法则是用于软件系统设计中我们介绍的形式化开发方法则是用于软件系统设计中我们介绍的形式化开发方法则是用于软件系统设计中我们介绍的形式化开发方法则是用于软件系统设计中的数学建模技术的数学建模技术的数学建模技术的数学建模技术n n形式化规格说明是对系统或产品及其所期望的行为或形式化规格说明是对系统或产品及其所期望的行为或形式化规格说明是对系统或产品及其所期望的行为或形式化规格说明是对系统或产品及其所期望的行为或特

27、性进行的描述。特性进行的描述。特性进行的描述。特性进行的描述。描述的内容包括：功能特性、行为特性、结构特性和时间特性描述的内容包括：功能特性、行为特性、结构特性和时间特性描述的内容包括：功能特性、行为特性、结构特性和时间特性描述的内容包括：功能特性、行为特性、结构特性和时间特性 形式化规格说明可以分为：操作类形式化规格说明可以分为：操作类形式化规格说明可以分为：操作类形式化规格说明可以分为：操作类(如有限状态机、如有限状态机、如有限状态机、如有限状态机、PetriPetri网网网网)、描述类描述类描述类描述类(基于代数的基于代数的基于代数的基于代数的(如如如如Z Z语言语言语言语言VDMVDM

28、语言语言语言语言)和基于逻辑的和基于逻辑的和基于逻辑的和基于逻辑的(如如如如RTLRTL、TRIO)TRIO)。第34页，共169页，编辑于2022年，星期三2、结构化与、结构化与OO开发方法开发方法n n不讲全部，不讲全部，不讲全部，不讲全部，OOOO方法要比结构化方法好方法要比结构化方法好方法要比结构化方法好方法要比结构化方法好n nMeyerMeyer提出的一个设计方法实现模块化能力的五条提出的一个设计方法实现模块化能力的五条提出的一个设计方法实现模块化能力的五条提出的一个设计方法实现模块化能力的五条判断准则：判断准则：判断准则：判断准则：(1)(1)分解性、分解性、分解性、分解性、(2

29、)(2)组合性、组合性、组合性、组合性、(3)(3)可理解性、可理解性、可理解性、可理解性、(4)(4)连续性、连续性、连续性、连续性、(5)(5)保护性保护性保护性保护性n n 从这五条准则出发，从这五条准则出发，从这五条准则出发，从这五条准则出发，MeyerMeyer提出了模块结构五条基本提出了模块结构五条基本提出了模块结构五条基本提出了模块结构五条基本设计原则：设计原则：设计原则：设计原则：(1)(1)语言语言语言语言(linguistic)(linguistic)模块单元、模块单元、模块单元、模块单元、(2)(2)少的接口、少的接口、少的接口、少的接口、(3)(3)小的小的小的小的接口

30、接口接口接口(弱的耦合弱的耦合弱的耦合弱的耦合)、(4)(4)明确的接口、明确的接口、明确的接口、明确的接口、(5)(5)信息隐藏信息隐藏信息隐藏信息隐藏n n这些设计原则适用于任何设计方法。但我们可以看这些设计原则适用于任何设计方法。但我们可以看这些设计原则适用于任何设计方法。但我们可以看这些设计原则适用于任何设计方法。但我们可以看到：到：到：到：OOOO设计方法比任何其它方法都更能有效地实现这些设计方法比任何其它方法都更能有效地实现这些设计方法比任何其它方法都更能有效地实现这些设计方法比任何其它方法都更能有效地实现这些原则。尽管原则。尽管原则。尽管原则。尽管OOOO对象中的数据和操作仍以结

31、构化的方法为对象中的数据和操作仍以结构化的方法为对象中的数据和操作仍以结构化的方法为对象中的数据和操作仍以结构化的方法为基础来实现基础来实现基础来实现基础来实现第35页，共169页，编辑于2022年，星期三(二二)语言语言n n1、规格说明语言、规格说明语言n n2、设计语言、设计语言n n3、原型开发语言、原型开发语言n n4、编程语言、编程语言第36页，共169页，编辑于2022年，星期三1、规格说明语言、规格说明语言n n软件规格说明语言软件规格说明语言(specification languages)(specification languages)记录软件规格说明记录软件规格说明记录

32、软件规格说明记录软件规格说明 它是对软件系统或它的一个构件行为的黑盒子描述它是对软件系统或它的一个构件行为的黑盒子描述它是对软件系统或它的一个构件行为的黑盒子描述它是对软件系统或它的一个构件行为的黑盒子描述 为复杂的行为提供了一种简单的抽象描述。为复杂的行为提供了一种简单的抽象描述。为复杂的行为提供了一种简单的抽象描述。为复杂的行为提供了一种简单的抽象描述。n n黑盒子描述：是根据进出黑盒子边界的数据来黑盒子描述：是根据进出黑盒子边界的数据来说明的，它不涉及黑盒子内部的机制说明的，它不涉及黑盒子内部的机制n n在第五章的形式化开发方法中介绍了这种语言在第五章的形式化开发方法中介绍了这种语言(基

33、于代数的和基于逻辑的基于代数的和基于逻辑的)。n n好处是它的精确性和自动化的潜在性。好处是它的精确性和自动化的潜在性。第37页，共169页，编辑于2022年，星期三2、设计语言、设计语言n n软件设计语言软件设计语言软件设计语言软件设计语言(design languages)(design languages)记录软件设计。它是对软件系统或构件的一种白盒子描述记录软件设计。它是对软件系统或构件的一种白盒子描述记录软件设计。它是对软件系统或构件的一种白盒子描述记录软件设计。它是对软件系统或构件的一种白盒子描述 也就是把一个构件分解为一些更低层构件的描述也就是把一个构件分解为一些更低层构件的描述

34、也就是把一个构件分解为一些更低层构件的描述也就是把一个构件分解为一些更低层构件的描述 并根据数据和控制来定义它们之间的相互联系并根据数据和控制来定义它们之间的相互联系并根据数据和控制来定义它们之间的相互联系并根据数据和控制来定义它们之间的相互联系n n设计语言与规格说明语言的区别：设计语言与规格说明语言的区别：设计语言与规格说明语言的区别：设计语言与规格说明语言的区别：设计语言用于定义分层的结构和构件间相互联系的描述设计语言用于定义分层的结构和构件间相互联系的描述设计语言用于定义分层的结构和构件间相互联系的描述设计语言用于定义分层的结构和构件间相互联系的描述 而规格说明语言用于定又每个构件的接

35、口而规格说明语言用于定又每个构件的接口而规格说明语言用于定又每个构件的接口而规格说明语言用于定又每个构件的接口n n设计语言与编程语言的区别：设计语言与编程语言的区别：设计语言与编程语言的区别：设计语言与编程语言的区别：设计语言的主要目的是文档设计语言的主要目的是文档设计语言的主要目的是文档设计语言的主要目的是文档(描述算法和数据结构，还要描述描述算法和数据结构，还要描述描述算法和数据结构，还要描述描述算法和数据结构，还要描述证明、假设和约定证明、假设和约定证明、假设和约定证明、假设和约定)编程语言则要包含所有的以获得一个有效的可执行系统编程语言则要包含所有的以获得一个有效的可执行系统编程语言

36、则要包含所有的以获得一个有效的可执行系统编程语言则要包含所有的以获得一个有效的可执行系统第38页，共169页，编辑于2022年，星期三3、原型开发语言、原型开发语言n n原型开发语言原型开发语言原型开发语言原型开发语言(prototyping languages)(prototyping languages)使用黑盒子和白盒子的描述来定义一个系统的可执行模型使用黑盒子和白盒子的描述来定义一个系统的可执行模型使用黑盒子和白盒子的描述来定义一个系统的可执行模型使用黑盒子和白盒子的描述来定义一个系统的可执行模型 但是原型开发语言不要求给出系统各构件的详细算法，只要它但是原型开发语言不要求给出系统各构

37、件的详细算法，只要它但是原型开发语言不要求给出系统各构件的详细算法，只要它但是原型开发语言不要求给出系统各构件的详细算法，只要它是可描述的和可执行的即可是可描述的和可执行的即可是可描述的和可执行的即可是可描述的和可执行的即可n n原型开发语言与编程语言的区别：原型开发语言与编程语言的区别：原型开发语言与编程语言的区别：原型开发语言与编程语言的区别：编程语言经过优化，能够生成一个时空效率都很高的工作系统编程语言经过优化，能够生成一个时空效率都很高的工作系统编程语言经过优化，能够生成一个时空效率都很高的工作系统编程语言经过优化，能够生成一个时空效率都很高的工作系统 原型开发语言可在牺牲执行效率的情

38、况下，能支持简单和抽象原型开发语言可在牺牲执行效率的情况下，能支持简单和抽象原型开发语言可在牺牲执行效率的情况下，能支持简单和抽象原型开发语言可在牺牲执行效率的情况下，能支持简单和抽象系统的描述、信息的局部化、重用和适应性，它应方便地纪录系统的描述、信息的局部化、重用和适应性，它应方便地纪录系统的描述、信息的局部化、重用和适应性，它应方便地纪录系统的描述、信息的局部化、重用和适应性，它应方便地纪录规格说明和设计信息，并以其最终产品必须是可执行的为限制规格说明和设计信息，并以其最终产品必须是可执行的为限制规格说明和设计信息，并以其最终产品必须是可执行的为限制规格说明和设计信息，并以其最终产品必须

39、是可执行的为限制条件条件条件条件n n原型开发是一种快速构造可执行软件系统模型的方法，这原型开发是一种快速构造可执行软件系统模型的方法，这原型开发是一种快速构造可执行软件系统模型的方法，这原型开发是一种快速构造可执行软件系统模型的方法，这种模型叫做软件快速原型种模型叫做软件快速原型种模型叫做软件快速原型种模型叫做软件快速原型第39页，共169页，编辑于2022年，星期三原型开发语言（续）原型开发语言（续）n n如何解决原型语言的可执行问题如何解决原型语言的可执行问题一种基于元编程，是把原型开发语言看一种基于元编程，是把原型开发语言看成是现有软件的改编和相互连接，实际成是现有软件的改编和相互连接

40、，实际上是一种重用技术上是一种重用技术另一种为可执行规格说明，它的基本另一种为可执行规格说明，它的基本思想是：如果规格说明是形式化的，思想是：如果规格说明是形式化的，而且具有操作语义，那么就有可能构而且具有操作语义，那么就有可能构造一个能直接执行的系统造一个能直接执行的系统第40页，共169页，编辑于2022年，星期三4、编程语言、编程语言n n编程语言编程语言(programming languages)(programming languages)记录编程记录编程编程就是用编程语言把对软件的设计表编程就是用编程语言把对软件的设计表达式翻译为计算机能够达式翻译为计算机能够“懂得懂得”的形式的

41、形式这是计算机发展至今使用的最主要的方这是计算机发展至今使用的最主要的方法，也是大家最熟悉的语言法，也是大家最熟悉的语言第41页，共169页，编辑于2022年，星期三编程语言（续）编程语言（续）n n评价：不算汇编语言，现在已开发出各种用途评价：不算汇编语言，现在已开发出各种用途的高级语言有的高级语言有400-500种，常用的语言近种，常用的语言近30种种 1.1.一般的应用领域一般的应用领域一般的应用领域一般的应用领域 2.2.算法和计算的复杂性算法和计算的复杂性算法和计算的复杂性算法和计算的复杂性 3.3.软件的运行环境软件的运行环境软件的运行环境软件的运行环境 4.4.性能考虑性能考虑性

42、能考虑性能考虑 5.5.数据结构的复杂性数据结构的复杂性数据结构的复杂性数据结构的复杂性 6.6.软件开发人员的知识软件开发人员的知识软件开发人员的知识软件开发人员的知识7.7.一个好的编译器或交义编译器的可用性。一个好的编译器或交义编译器的可用性。一个好的编译器或交义编译器的可用性。一个好的编译器或交义编译器的可用性。第42页，共169页，编辑于2022年，星期三编程语言（续）编程语言（续）n n选择：对于一个专门项目的编程语言选择：对于一个专门项目的编程语言的选择必须考虑：的选择必须考虑：工程特性工程特性n n易于把设计翻译为代码、编译器效率高、易于把设计翻译为代码、编译器效率高、源代码的

43、可移植性、开发工具的可用性、源代码的可移植性、开发工具的可用性、源代码的可维护性都好源代码的可维护性都好心理特性：心理特性：n n一致性、无二义性、紧凑性、局域性、一致性、无二义性、紧凑性、局域性、线性线性第43页，共169页，编辑于2022年，星期三编程语言（续）编程语言（续）n n实际上，项目的应用领域是语言选择的最重要的准实际上，项目的应用领域是语言选择的最重要的准实际上，项目的应用领域是语言选择的最重要的准实际上，项目的应用领域是语言选择的最重要的准则。因为，每一个应用领域都可以选择标准语言：则。因为，每一个应用领域都可以选择标准语言：则。因为，每一个应用领域都可以选择标准语言：则。因

44、为，每一个应用领域都可以选择标准语言：1.1.系统软件：系统软件：系统软件：系统软件：C C 2.2.实时应用：实时应用：实时应用：实时应用：C C、AdaAda、汇编、汇编、汇编、汇编 3.3.商用语言：商用语言：商用语言：商用语言：CobolCobol已让位于已让位于已让位于已让位于4GL4GL 4.4.工程和科学领域：工程和科学领域：工程和科学领域：工程和科学领域：FortranFortran仍然是主要语言仍然是主要语言仍然是主要语言仍然是主要语言 5.5.嵌入式软件：同系统软件和实时软件嵌入式软件：同系统软件和实时软件嵌入式软件：同系统软件和实时软件嵌入式软件：同系统软件和实时软件 6

45、.6.个人计算机：已很少用个人计算机：已很少用个人计算机：已很少用个人计算机：已很少用BasicBasic，主要用，主要用，主要用，主要用C C 7.7.人工智能应用：更多采用人工智能应用：更多采用人工智能应用：更多采用人工智能应用：更多采用LispLisp、PrologProlog 8.8.网络软件：网络软件：网络软件：网络软件：JavaJava 9.9.学习语言：学习语言：学习语言：学习语言：PascalPascal 现在市场上使用的不是上述语言，就是上述语言的改进、现在市场上使用的不是上述语言，就是上述语言的改进、现在市场上使用的不是上述语言，就是上述语言的改进、现在市场上使用的不是上述

46、语言，就是上述语言的改进、扩展或变种扩展或变种扩展或变种扩展或变种第44页，共169页，编辑于2022年，星期三语言总结语言总结n n应该看到，随着规格说明语言、设计语应该看到，随着规格说明语言、设计语言和原型开发语言，以及软件科技的发言和原型开发语言，以及软件科技的发展，传统的编程语言的作用正在被缩小展，传统的编程语言的作用正在被缩小和代替。如果有一天，计算机能够做到和代替。如果有一天，计算机能够做到对文字、图形、图像和语言的完全识别，对文字、图形、图像和语言的完全识别，那么将会改变我们对整个编程语言的理那么将会改变我们对整个编程语言的理解。但是，今天我们编程使用的大部分解。但是，今天我们编

47、程使用的大部分方法，仍然采用传统的编程语言方法，仍然采用传统的编程语言第45页，共169页，编辑于2022年，星期三(三三)工具工具n n任何一种开发模型，如果没有工具与环任何一种开发模型，如果没有工具与环境的支持，再好的方法和语言也难以做境的支持，再好的方法和语言也难以做好好n n如何选择一个好的工具和环境？按现代如何选择一个好的工具和环境？按现代软件工程的要求，一般应考虑以下三个软件工程的要求，一般应考虑以下三个方面：方面：1.一个工具集一个工具集2.一个用户界面一个用户界面3.一个数据库一个数据库第46页，共169页，编辑于2022年，星期三NIST/ECMA参考模型参考模型第47页，共

48、169页，编辑于2022年，星期三6.4 正式技术评审的实施正式技术评审的实施n n软件评审是一个软件评审是一个“过滤器过滤器”n n正式技术评审正式技术评审(FTR，Formal Technical Reviews)有时有时称为称为“走查走查(walkthrough)”第48页，共169页，编辑于2022年，星期三一、软件缺陷的费用影响一、软件缺陷的费用影响n nFTR的一个明显好处是：可以早期发现软件缺的一个明显好处是：可以早期发现软件缺陷，以便能在软件工程过程的下一步之前得到陷，以便能在软件工程过程的下一步之前得到改正改正n n许多研究表明：许多研究表明：50-65%的缺陷来自设计，的缺

49、陷来自设计，而而FTR能够发现设计缺陷中能够发现设计缺陷中75%的缺陷的缺陷n n一些大型系统的相对成本数据说明：如果在设一些大型系统的相对成本数据说明：如果在设计期间发现并改正一个错误所需的费用为计期间发现并改正一个错误所需的费用为1的的话，在测试即将开始时的费用为话，在测试即将开始时的费用为6.5，在测试期，在测试期间为间为15，而在交付使用后达到，而在交付使用后达到60-100第49页，共169页，编辑于2022年，星期三二、缺陷的扩大和排除二、缺陷的扩大和排除n n缺陷扩大模型缺陷扩大模型第50页，共169页，编辑于2022年，星期三无评审的缺陷扩大模型无评审的缺陷扩大模型第51页，共

50、169页，编辑于2022年，星期三有评审的缺陷扩大模型有评审的缺陷扩大模型第52页，共169页，编辑于2022年，星期三三、正式技术评审三、正式技术评审(FTR)n nFTR的目标：的目标：1.1.发现软件在功能、逻辑和实现上的错误发现软件在功能、逻辑和实现上的错误发现软件在功能、逻辑和实现上的错误发现软件在功能、逻辑和实现上的错误 2.2.验证评审的软件符合需求验证评审的软件符合需求验证评审的软件符合需求验证评审的软件符合需求 3.3.保证软件按照已确定的标准表述保证软件按照已确定的标准表述保证软件按照已确定的标准表述保证软件按照已确定的标准表述 4.4.使软件以统一方式开发使软件以统一方式