[精选]13章软件维护与再工程.pptx
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1、软件工程软件工程软件工程软件工程第13章 软件维护与再工程2内容内容 软件件维护再工程技再工程技术3软件件维护的概念的概念 什么是什么是软件件维护是指软件系统交付使用以后,为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程 国国标GB/T 11457-95给出如下定出如下定义 在一软件产品交付使用后对其进行修改,以纠正故障、改进其性能和其它属性,或使产品适应改变了的环境。两种两种错误认识 软件维护是一次新的开发活动 软件维护就是改错 新开新开发活活动强调要在一定的要在一定的约束条件下从束条件下从头开始开始实施施 软件件维护强调必必须在在现有系有系统的限定和的限定和约束条件下束条件下实;4软件件维护的概
2、念的概念软件件维护分分类根据起因不同,根据起因不同,软件件维护可以分可以分为四四类纠错性维护适应性维护改善性维护预防性维护5软件件维护的概念的概念软件件维护分分类纠错性性维护:为了改正了改正软件系件系统中的中的错误,使,使软件能件能够满足足预期的正常运行状期的正常运行状态的要求而的要求而进行的行的维护适适应性性维护:为了使了使软件适件适应内部或外部内部或外部环境境变化,而化,而去修改去修改软件的件的过程程改善性改善性维护:满足使用足使用过程中用程中用户提出增加新功能或修提出增加新功能或修改已有功能的建改已有功能的建议维护预防性防性维护:为了提高了提高软件的可件的可维护性、可靠性等,性、可靠性等
3、,为以后以后进一步改一步改进软件打下良好基件打下良好基础而修改而修改软件的活件的活动在实践中,软件维护各种活动常常交织在一起,在实践中,软件维护各种活动常常交织在一起,尽管这些维护在性质上有些重叠,但是还是有充尽管这些维护在性质上有些重叠,但是还是有充分的理由区分这些维护活动分的理由区分这些维护活动只有正确区分维护活动的类型才能够更有效地确只有正确区分维护活动的类型才能够更有效地确定维护需求的优先级定维护需求的优先级 6四类软件维护的比例四类软件维护的比例纠错性维纠错性维纠错性维纠错性维纠错性维纠错性维护护护护护护25%25%25%25%25%25%适应性适应性维护维护21%完善性完善性完善性
4、完善性维护维护维护维护50%50%预防性预防性预防性预防性维护维护维护维护4%4%7软件件维护的概念的概念维护问题结构化构化维护:采用:采用软件工程的方法件工程的方法进行行软件开件开发,保,保证每个每个阶段都有完整且段都有完整且详细的文档的文档非非结构化构化维护:如果不采用:如果不采用软件工程方法开件工程方法开发软件,件,软件只有程序而欠缺文档,件只有程序而欠缺文档,则维护工作工作将将变得十分困得十分困难 维护时,开,开发人人员从分析需求从分析需求规格格说明开始,明开始,明白明白软件功能和性能上的改件功能和性能上的改变,对设计说明文明文档档进行修改和复行修改和复查,再根据,再根据设计修改修改进
5、行程序行程序变动,并用,并用测试文档中的文档中的测试用例用例进行回行回归测试,最后将修改后的,最后将修改后的软件再次交付使用。件再次交付使用。8软件件维护的概念的概念维护问题和和软件件维护有关的局部有关的局部问题:理解别人的代码通常是非常困难的,而且难度随着软件配置理解别人的代码通常是非常困难的,而且难度随着软件配置成分的缺失而迅速增加成分的缺失而迅速增加需要维护的软件往往没有文档、或文档资料严重缺乏、或软需要维护的软件往往没有文档、或文档资料严重缺乏、或软件的变化未在相应的文档中反映出来件的变化未在相应的文档中反映出来当软件要求维护时,不能指望由原来的开发人员来完成或提当软件要求维护时,不能
6、指望由原来的开发人员来完成或提供软件的解释。由于维护持续时间很长,因此当需要解释软供软件的解释。由于维护持续时间很长,因此当需要解释软件时候,往往开发人员已经不在附近了件时候,往往开发人员已经不在附近了绝大多数软件在设计时没有考虑到将来的修改问题绝大多数软件在设计时没有考虑到将来的修改问题软件维护这项工作毫无吸引力。一方面是因为软件维护,看软件维护这项工作毫无吸引力。一方面是因为软件维护,看不到什么不到什么“成果成果,但工作量很大,更重要的是维护工作难,但工作量很大,更重要的是维护工作难度大,软件维护人员经常遭受挫折。度大,软件维护人员经常遭受挫折。9软件件维护的概念的概念维护成本成本软件件维
7、护除除费用外的无形代价包括用外的无形代价包括维护活动占用了其他软件开发可用的资源,使资维护活动占用了其他软件开发可用的资源,使资源的利用率降低源的利用率降低 一些修复或修改请求得不到及时安排,使得客户一些修复或修改请求得不到及时安排,使得客户满意率下降满意率下降 维护的结果把一些新的潜在的错误引入软件,降维护的结果把一些新的潜在的错误引入软件,降低了软件质量低了软件质量 将软件人员抽调到维护工作中,使得其它软件开将软件人员抽调到维护工作中,使得其它软件开发过程受到干扰发过程受到干扰 10软件件维护的概念的概念维护成本成本维护的工作可划分成:的工作可划分成:生产性活动 如,分析评价、修改设计、编
8、写程序代码等 非生产性活动 如,程序代码功能理解、数据结构解释、接口特点和性能界限分析等维护工作量的模型工作量的模型 M:维护的总工作量;P:生产性工作量;K:经验常数;c:复杂程度;d:维护人员对软件的熟悉程度 11软件件维护的概念的概念维护成本成本影响影响维护工作量的因素主要有以下六种工作量的因素主要有以下六种系统的规模:系统规模越大,其功能就越复杂,软件维护的工作量也随之增大程序设计语言:使用强功能的程序设计语言可以控制程序的规模。语言的功能越强,生成程序的模块化和结构化程度越高,所需的指令数就越少,程序的可读性也越好系统年龄:老系统比新系统需要更多的维护工作量。12软件件维护的概念的概
9、念维护成本成本数据库技术的应用:使用数据库,可以简单而有效地管理和存储用户程序中的数据,还可以减少生成用户报表应用软件的维护工作量 先进的软件开发技术:在软件开发过程中,如果采用先进的分析设计技术和程序设计技术,如面向对象技术、复用技术等,可减少大量的维护工作量其它一些因素:如应用的类型、数学模型、任务的难度、IF嵌套深度、索引或下标数等,对维护工作量也有影响 13软件件维护的的过程程维护活活动包括:包括:建立维护组织确定维护过程保管维护记录进行维护评价14软件件维护的的过程程维护组织维护组织结构构图 16软件件维护的的过程程维护组织维护团队根据根据时间的不同的不同,可以分可以分为短期短期团队
10、和和长期期团队 短期短期团队一般是当需要一般是当需要执行相关具体任行相关具体任务时,临时组织起来解决手起来解决手头的的问题 长期期团队则更正式,能更正式,能够专业化化创立沟通渠道,立沟通渠道,可以管理可以管理软件系件系统整个生存期的成功演化整个生存期的成功演化 无无论是短期是短期团队还是是长期期团队,都要把有,都要把有经验的的员工和新工和新员工混合起来。工混合起来。17软件件维护的的过程程维护过程程对于非于非纠错性性维护,则首先判断首先判断维护类型,型,对适适应性性维护,按照,按照评估后得到的估后得到的优先先级放入放入队列列 对于改善性于改善性维护,则还要考要考虑是否采取行是否采取行动,如果接
11、受申如果接受申请,则同同样按照按照评估后得到的估后得到的优先先级放入放入队列,如果拒列,如果拒绝申申请,则通知通知请求者,求者,并并说明原因明原因对于工作安排于工作安排队列中的任列中的任务,由修改,由修改负责人依人依次从次从队列中取出任列中取出任务,按照,按照软件工程方法学件工程方法学规划、划、组织、实施工程。施工程。18软件件维护的的过程程维护过程程维护请求维护请求类型类型类型类型严重严重性性评估后按优先评估后按优先级在队列排队级在队列排队救火行动,当救火行动,当排在队列之首排在队列之首评估后分类评估后分类评估后按优先评估后按优先级在队列排队级在队列排队采采取取的的行行动动通知请求者通知请求
12、者并说明原因并说明原因按优先级在按优先级在队列中排队队列中排队从维护请求队列之首取出一任务从维护请求队列之首取出一任务按按SESE方法学规划、组织、实施工程方法学规划、组织、实施工程队列中还有维护请队列中还有维护请求吗?求吗?资源用于开发新的软件。资源用于开发新的软件。y yn n纠错性维护纠错性维护其他其他改善性维改善性维护护适应性维护适应性维护拒绝拒绝接受接受并不严重并不严重非常严重非常严重维护过程图维护过程图19软件件维护的的过程程维护过程程每种每种维护请求都要求都要进行同行同样的一系列技的一系列技术工作:工作:修改软件需求说明、修改软件需求说明、修改软件设计、修改软件设计、设计评审、设
13、计评审、必要时重新编码、必要时重新编码、单元测试、单元测试、集成测试集成测试 包括回归测试包括回归测试、确认测试等确认测试等 维护工作最后一步是复工作最后一步是复审,保保证满足足维护请求求的要求的要求 20软件件维护的的过程程维护记录维护人人员对程序程序进行修改前要着重做好两个行修改前要着重做好两个记录维护申请报告维护申请报告软件修改报告软件修改报告 维护请求表求表报告即告即软件件问题报告,告,该报告表由告表由要求一要求一项维护活活动的用的用户填写。填写。对改正性改正性维护,用,用户需需要将要将错误出出现的的现场信息信息详细描述出来,包括描述出来,包括输入数据、入数据、错误清清单以及其它有关材
14、料。以及其它有关材料。对适适应性性维护或改善性或改善性维护,应该给出一个出一个简短的需求短的需求规格格说明明书。维护申申请被被批准后,批准后,维护申申请报告就成告就成为外部文档,作外部文档,作为本次本次维护的依据的依据软件修改件修改报告指明:告指明:为满足足维护申申请报告提出的需求所告提出的需求所需的工作量、本次需的工作量、本次维护活活动的的类别、本次、本次维护请求的求的优先先级、本次修改的背景数据。在、本次修改的背景数据。在拟定定进一步一步维护方案前,方案前,软件修改件修改报告要提交告要提交给修改决策机构,供修改决策机构,供进一步一步规划划维护活活动使用使用 21软件件维护的的过程程维护评价
15、价如果已如果已经开始保存开始保存维护记录,可以,可以对维护工作工作做一些定量度量,至少可以从如下做一些定量度量,至少可以从如下7方面方面进行行评价:价:每次程序运行平均失败的次数;用于每一类维护活动的总人时数;平均每个程序、每种语言、每种维护类型所必需的程序变动数;维护过程中增加或删除源语句平均花费的人时数;维护每种语言平均花费的人时数;一张维护请求表的平均周转时间;不同维护类型所占的比例;22软件可件可维护性性 可可维护性性maintainability指理解、改正、调整和改进软件的难易程度。对软件可维护性影响的主要因素有:可理解性可理解性understandability、可测试性可测试性
16、testability、可修改性、可修改性、modifiability和可移植性和可移植性portability 23软件可件可维护性主要影响因素性主要影响因素可理解性:指理解可理解性:指理解软件的件的结构、接口、功能和构、接口、功能和内部内部过程的程的难易程度。易程度。提高提高软件可理解性的措施有:件可理解性的措施有:采用模块化的程序结构;采用模块化的程序结构;书写详细正确的文档;书写详细正确的文档;采用结构化程序设计;采用结构化程序设计;书写源程序的内部文档;书写源程序的内部文档;使用良好的编程语言;使用良好的编程语言;具有良好的程序设计风格等具有良好的程序设计风格等 24软件可件可维护性
17、主要影响因素性主要影响因素可可测试性:指性:指测试和和诊断断软件主要指程件主要指程序中序中错误的的难易程度。易程度。提高提高软件可件可测试性的措施有:性的措施有:采用良好的程序结构;采用良好的程序结构;书写详细正确的文档;书写详细正确的文档;使用测试工具和调试工具;使用测试工具和调试工具;保存以前的测试过程和测试用例等保存以前的测试过程和测试用例等 25软件可件可维护性主要影响因素性主要影响因素可修改性:指修改软件主要指程序的难易程度。可修改性:指修改软件主要指程序的难易程度。在修改软件时经常会发生这样的情况:修改了程序中某个错误在修改软件时经常会发生这样的情况:修改了程序中某个错误的同时又产
18、生新的错误由程序的修改引起的;或者在程序的同时又产生新的错误由程序的修改引起的;或者在程序中增加了某个功能后,导致原先的某些功能不能正常执行。中增加了某个功能后,导致原先的某些功能不能正常执行。修改影响涉及范围越大修改影响涉及范围越大,则程序的可修改性就越差。则程序的可修改性就越差。影响可修改性因素:软件设计中的设计准则和启发式规影响可修改性因素:软件设计中的设计准则和启发式规则。则。一个可修改的软件应当是可理解的、通用的、灵活的、一个可修改的软件应当是可理解的、通用的、灵活的、简单的。其中:简单的。其中:通用性:指软件适用于各种功能变化而无需修改。通用性:指软件适用于各种功能变化而无需修改。
19、灵活性:是指能够容易的对软件进行修改。灵活性:是指能够容易的对软件进行修改。26软件可件可维护性主要影响因素性主要影响因素可移植性:指程序可移植性:指程序转移到一个新的移到一个新的计算算环境的境的难易程度。易程度。影响影响软件可移植性的因素有:信息件可移植性的因素有:信息隐蔽原蔽原则;模模块独立;模独立;模块化;高内聚低耦合;良好的程化;高内聚低耦合;良好的程序序结构;不用构;不用标准文本以外的准文本以外的语句等句等一个可移植的程序一个可移植的程序应具有具有结构良好、灵活、不构良好、灵活、不依依赖于某一具体于某一具体计算机或操作系算机或操作系统的性能的性能 27软件可件可维护性主要影响因素性主
20、要影响因素通常通常对于于软件可移植性的度量考件可移植性的度量考虑如下因素如下因素 是否是用高级的独立于机器的语言来编写程序是否是用高级的独立于机器的语言来编写程序?是否采用广泛使用的标准化的程序设计语言来编写程序是否采用广泛使用的标准化的程序设计语言来编写程序?是否是否仅使用了这种语言的标准版本和特性仅使用了这种语言的标准版本和特性?程序中是否使用了标准的普遍使用的库功能和子程序程序中是否使用了标准的普遍使用的库功能和子程序?程序中是否极少使用或根本不使用操作系统的功能程序中是否极少使用或根本不使用操作系统的功能?程序在执行之前是否初始化内存程序在执行之前是否初始化内存?程序在执行之前是否测定
21、当前的输入输出设备程序在执行之前是否测定当前的输入输出设备?程序是否把与机器相关的语句别离了出来,集中放在了一些单程序是否把与机器相关的语句别离了出来,集中放在了一些单独的程序模块中,并有说明文件独的程序模块中,并有说明文件?程序是否结构化程序是否结构化?并允许在小一些的计算机上分段并允许在小一些的计算机上分段覆盖覆盖运运行行?程序中是否防止了依赖于字母数字或特殊字符的内部位表示程序中是否防止了依赖于字母数字或特殊字符的内部位表示?28软件可件可维护性性软件可件可维护性性评审在在进行需求分析行需求分析评审时,要考,要考虑可修改性、可移植性,可修改性、可移植性,及影响及影响维护的系的系统接口。接
22、口。在在进行行设计评审时,要从易于,要从易于维护和提高和提高设计总体体质量量的角度全面的角度全面评审数据数据设计、总体体结构构设计、过程程设计和和界面界面设计。在在进行代行代码评审时,要,要强调编程程风格和内部文档。格和内部文档。在在进行行测试时应指出指出软件正式交付前件正式交付前应进行的行的预防性防性维护。在。在维护活活动完成后也要完成后也要进行行评审。29软件可件可维护性提高可性提高可维护性的方法性的方法通常采用的方法有通常采用的方法有确定质量管理目标和优先级使用提高软件质量的技术与工具选择可维护性高的程序设计语言改进程序文档进行质量保证审查30软件可件可维护性提高可性提高可维护性的方法性
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