第 12 章 软件工程基础
学习目标
- 理解软件生命周期和软件开发环境。
- 识别数据流图、数据字典和需求规格说明书。
- 区分总体设计与详细设计。
- 判断白盒测试、黑盒测试、测试阶段和调试方法。
1. 软件工程
软件工程用系统化、规范化的方法开发、运行和维护软件。软件生命周期通常包括问题定义、可行性研究、需求分析、设计、实现、测试、交付维护等阶段。
软件工具支持某一开发任务，软件开发环境则把一组工具集成在一起。
2. 需求分析
需求分析确定软件“做什么”。结构化分析常用：
- 数据流图：描述数据在加工之间的流动。
- 数据字典：定义数据流、数据存储和数据项。
- 软件需求规格说明书：记录完整、准确和可验证的需求。
数据流图关注数据处理过程，不直接表示程序中的具体代码。
3. 软件设计
总体设计确定系统模块划分、模块功能和模块之间的调用关系。详细设计确定每个模块内部的算法、数据结构和处理流程。
设计应让模块功能单一，降低模块之间的耦合，提高模块内部的内聚。
4. 软件测试
- 白盒测试：根据程序内部逻辑设计测试。
- 黑盒测试：根据输入和预期输出设计测试，不查看内部实现。
测试通常按以下层次实施：
- 单元测试：检查最小程序模块。
- 集成测试：检查模块组合后的接口和协作。
- 系统测试：检查完整系统是否满足需求。
测试的目的是发现错误，而不是证明软件绝对没有错误。
5. 调试
调试是在发现错误后定位并修正错误。静态调试通过阅读代码、审查逻辑发现错误；动态调试通过运行程序、设置断点和观察变量发现错误。
测试负责发现问题，调试负责分析原因并修复问题。
本章练习
- 按先后顺序排列需求分析、设计、实现和测试。
- 说明数据流图和数据字典的作用。
- 判断只根据输入输出设计测试属于白盒还是黑盒。
- 区分测试和调试。
本章小结
- 软件生命周期把开发工作分成相互衔接的阶段。
- 数据流图描述加工过程，数据字典定义其中的数据。
- 总体设计划分模块，详细设计描述模块内部实现。
- 白盒看内部逻辑，黑盒看外部功能；测试发现错误，调试修正错误。