软件工程教学第6章软件编码实现及系统实施课件.ppt

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1、第6章 软件编码实现及系统实施 编码实现6.16.2程序的复杂性及度量6.3系统实施任务与步骤6.1编码实现6.1.1 编程语言种类 6.1.2程序设计语言的特点6.1.3 选择编程语言的依据 6.1.4 编码规范要求 6.1.5 编程风格与质量 6.1.6 算法和数据结构对程序设计的影响6.1.7 程序排错 6.1.1 编程语言种类1低级语言 低级语言包括第一代机器语言与汇编语言，它们是直接面向机器的语言。2高级语言（1）传统高级语言（2）结构化高级语言（3）面向对象高级语言 3第四代语言（4GL）第四代语言（4GL）是指一些面向问题的高级语言，例如SQL 结构化数据查询语言。同其他人工语言

2、一样，第四代语言也用不同的文法表示程序结构和数据结构，但是第四代语言是在更高一级抽象的层次上表示这些结构，它不再需要规定程序算法细节。具体地讲包括：1名字说明2类型说明3初始化4程序对象的局部性5.程序模块6循环控制结构7分支控制结构6.1.2程序设计语言的特点6.1.3 选择编程语言的依据通常情况下，高级语言比汇编语言具有更大的优势。高级语言需要从软件问题技术角度、工程角度以及程序员心理学角度等多个方面对程序设计语言进行评价，比较各种语言的适用程度，考虑语言的现实可能性等。（l）软件项目的应用领域。（2）软件问题的算法复杂性。（3）软件的工作环境。（4）软件在性能上的需要。（5）软件中数据结

3、构的复杂性。（6）软件开发人员的知识水平和心理因素等。在以上因素中，项目的应用领域是需要着重考虑的最关键因素。6.1.4 编码规范要求1.基本要求2.可读性要求3.正确性与容错性要求4.可重用与可移植性要求6.1.5 编程风格与质量1源程序文档化 2数据说明 3语句构造 4输入与输出 5.效率6.1.6 算法和数据结构对程序设计的影响1.算法使用需要平衡执行时间与设计的质量、标准、需求之间的关系，尤其避免为了速度而牺牲程序的清晰性和正确性。如果速度真的很重要，则要学习如何优化代码，否则可能适得其反。2.数据结构数据结构式数据的各个元素之间逻辑关系的一种表示，数据与程序是密不可分的，如果采用的数

4、据结构不同，底层的处理算法也不同。数据结构设计应确定数据的组织、存取方式，相关程度，以及信息的不同处理方式。在编码过程中，为了对数据进行很好的处理，需要对数据的格式和存储进行安排，程序中如何通过数据结构来组织程序的技术有很多，原则就是尽可能保持程序的简单。6.1.6 算法和数据结构对程序设计的影响例如在计算个人所得税的程序中，计算税率的要求如下：收入低于10000元部分，扣税10%；收入的10000到20000部分，扣税12%；收入的20000到30000部分，扣税15%；收入的30000到40000部分，扣税18%；收入超过40000元部分，扣税20%；6.1.6 算法和数据结构对程序设计的

5、影响6.1.7 程序排错1.排错系统2.可重现的错误3.不可重现的错误6.2程序的复杂性及度量程序算法复杂性主要指模块内程序的复杂性，它直接关系到软件开发费用的多少，开发周期的长短和软件内部潜伏错误的多少等。同时它也是软件可理解性的另一种度量。而通过定量度量程序的复杂程度，可以估算出软件中故障的数量以及软件开发需要用的工作量，并且还可以通过定量度量结果，比较两个不同的设计或两个不同算法的优劣。6.2.1 影响程序工作效率的因素 1评估程序效率时需要遵循的准则2对程序运算速度的考虑 3对存储器效率的考虑4对输入、输出效率的考虑 6.2.2代码行度量法1.源代码行交付的可运行软件中有效的源程序代码

6、行数。2.工作量工作量是指完成一项任务所需的程序员平均工作时间，其单位可以使人月（PM），人年（PY）或者人日（PD）。3.软件生产率开发全过程中单位劳动量能够完成的平均软件数量。软件生产率不仅可以用于成本估计，也可以用于软件计划的进度估计。行代码估算方法是比较简单的定量估算方法。通常根据经验和历史数据估计系统实现后的各功能的源代码行数，然后用每行代码的平均成本相乘即得软件功能成本估计。每行代码的平均成本取决于软件复杂度和开发人员的工资水平。如果用软件生产率相乘，则得预期开发期，进行功能或者任务分解，则可以估计开发进度。对每个功能的行代码估计值通常是3个根据历史资料或者直觉得到的数据：最乐观估

7、计值N，最可能估计值M，最坏估计值B。然后加权平均Le=（N+4*M+B）/66.2.3 McCabe度量法通过把传统程序流程图中每个处理符号都退化成一个结点，并把原来连接不同处理符号的箭头变成连接不同结点的有向孤。McCabe 方法对程序复杂性的度量，所采用的是程序的环形复杂度，它等于强连通的程序图中线性无关的有向环的个数。根据图论，在一个强连通的有向图G 中，环的个数由以下公式得出：V（G）=m-n+p其中，V（G）是有向图G 中的环数，m 是有向图G 中的弧数，n 是有向图G 中的节点数，p 是有向图G 中分离部分的数目。6.2.3 McCabe度量法从结束点到开始点补画一条虚弧，则程序

8、图就必然会成为强连通的。得出上述结论有以下三点理由：（1）从开始点总能到达图中任何一点；（2）从图中任何一点总能到达结束点；（3）经过从结束点到开始点补画的弧，可以从结束点到达开始点。6.2.3 McCabe度量法传统程序流程图程序图6.2.3 McCabe度量法从结束节点m 到开始节点a之间，补画了一条虚弧线，这样它就成为了强连通的图。而在图6-1 这个强连通图中，节点数为 13，弧数为 16，因此其环形复杂度是：V（G）=16-13+1=4 计算环形复杂度还有其他方法。对于平面图而言，环形复杂度等于强连通的程序图在平面上围成的区域的个数。而图6-2 中的强连通程序图有4个被围成的封闭区域，

9、因此其复杂度 V（G）=4。6.2.4 Halstead方法Halstead 方法是另一个著名的方法，它根据程序中运算符和操作数的总数来度量程序的复杂程度。令N1 为程序中运算符出现的总次数，N2 为操作数出现的总次数，程序长度N 定义为：N=N1+N2详细设计完成之后，可以知道程序中使用的不同运算符（包括关键字）的个数n1，以及不同操作数（变量和常数）的个数n2。Halstead 给出预测程序长度的公式如下：H=n1 log2 n1+n2 log2 n2多次验证都表明，预测的长度H 与实际长度N 非常接近。Halstead 还给出了预测程序中包含错误的个数的公式如下：E=Nlog2(n1+n

10、2)/30006.3系统实施任务与步骤系统实施阶段的主要任务是：1.按总体设计方案购置和安装计算机网络系统。2.软件准备。3.人员培训。4.数据准备。5.投入切换和试运行。6.3系统实施任务与步骤工作步骤如下：1.按总体设计方案购置和安装计算机网络系统。购置和安装硬件比较简单，只需按总体设计的要求和可行性报告中财力资源的分析，选择好性价比高的设备，通知供货并安装即可。2.建立数据库系统。如果前面数据域数据流程分析以及数据库设计工作进行的比较规范，而且开发者对数据库技术比较熟悉的话，安装数据库设计的要求建立即可。3.程序设计。4.收集有关数据并进行录入，然后进行系统测试。5.人员培训、系统转换和运行。小结1.在完成程序算法设计之后，接着需要编码。（1）编程语言种类（2）选择编程语言的特点（3）选择编程语言的依据（4）编码规范要求（5）编程风格与质量（6）算法和数据结构对程序设计的影响（7）算法和数据结构对程序设计的影响 2 程序算法复杂性及度量（1）影响程序工作效率的因素（2）代码行度量法（3）McCabe 度量法（4）Halstead 度量法 3 系统实施及步骤