860 软件工程背诵手册

第一章 软件工程概述

Q1 软件的定义

软件 = 程序 + 数据 + 文档

1. 程序：按事先设计的功能和性能需求执行的指令序列。
2. 数据：程序能正常操纵信息的数据结构。
3. 文档：与程序开发、维护和使用有关的图文材料。

Q2 软件的特点/特征

1. 软件是逻辑产品，是设计开发的，不是生产制造的。
2. 软件开发的环境对产品影响较大。
3. 软件开发的时间和工作量难以估计，几乎无客观的衡量标准。
4. 软件生产是简单的拷贝，但大多数都是定制。
5. 软件完全测试非常困难。
6. 软件不会磨损和老化，但会经历多次修改。
7. 软件维护易产生新的问题。

Q3 软件危机的概念

在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。

1. 项目超出预算
2. 项目超过计划完成时间
3. 软件运行效率很低
4. 软件质量差
5. 软件通常不符合要求
6. 项目难以管理并且代码难以维护
7. 软件不能交付

Q4 软件危机产生的原因：

1. 客观原因：软件本身的特点

• 软件是逻辑部件，缺乏可预见性。
• 软件维护困难。
• 软件越来越庞大复杂，需要分工协作。

2. 主观原因：不正确的开发方法

• 需求分析不充分或者存在错误。
• 开发过程不规范，错误地认为软件开发等于程序编写。
• 不注重文档工作，软件难以维护。

Q5 解决软件危机的方法

1. 对计算机软件有一个正确的认识。
2. 认识到软件开发是一个组织良好、管理严密、各类人员协同配合共同完成的工程项目。
3. 推广和使用在实践中总结出来的成功开发软件的技术和方法。
4. 开发和利用更好的软件工具。

Q6 IEEE计算机协会将软件工程定义为

1. 应用系统化的、学科化的、定量的方法来开发、运行和维护软件，即将工程运用到软件。
2. 对1中各种方法的研究。

Q7 软件工程的目标

软件工程的目标是在给定的时间和预算内，按照用户的需求，开发易修改、高效、可靠、可维护、适应力强、可移动、可重用的软件。

Q8 软件工程的层次（三要素）

1. 工具：它为软件工程的过程和方法提供自动化或半自动化的工具支持。
2. 方法：软件工程方法是完成软件工程项目的技术手段。
3. 过程：过程贯穿于软件开发的各个环节，在各个环节之间建立里程碑。
   

Q9 软件工程的发展已经历了四个重要阶段：

1. 第一代软件工程 — 传统的软件工程
2. 第二代软件工程 — 对象工程
3. 第三代软件工程 — 过程工程
4. 第四代软件工程 — 构件工程

Q10 软件工程的七原则

1. 使用阶段性生命周期计划的管理。
2. 进行连续的验证。
3. 保证严格的产品控制。
4. 使用现代化编程工具/工程实践。
5. 保持清晰的责任分配。
6. 用更少更好的人。
7. 保持过程改进。

Q11 软件的分类

1. 系统软件
   操作系统、数据库管理系统、设备驱动程序、通信处理程序。
2. 支撑软件
   文本编辑程序、文件格式化程序、程序库程序。
3. 应用软件

第二章 过程模型

Q1 软件过程的定义

软件过程可以定义软件生产的一系列活动，这些活动贯穿于软件开发的整个过程。
五个步骤（通用模型）

1. 沟通：包括软件设计者与客户沟通、客户提出要求、软件设计者收集资料以及其他相关活动。
2. 计划：软件开发小组讨论使用何种方法以及何种工具来实现客户需求。
3. 建模：软件开发小组讨论选择何种模型来满足需求，不同的需求需要不同的模型。
4. 构造：编码和测试。
5. 部署：软件交付给客户，客户给出意见和反馈，软件实施小组改进软件。

软件生命周期的概念

软件有一个从孕育、诞生、成长、成熟到衰亡的生存过程，这个过程即软件生命周期。

Q2 能力成熟度模型

1. 初始级：工作无序，缺乏健全的管理制度。（有能力的人和个人英雄主义）
2. 可重复级：管理制度化，建立了基本的管理制度和规程，初步实现标准化。（基本的项目管理）
3. 已定义级：过程标准化，工作和管理工作均已实现标准化、文档化。（过程标准化）
4. 量化管理级：产品和过程已建立了定量的质量目标，开发活动中的生产率和质量是可度量的。（量化管理）
5. 优化级：持续的过程改进，拥有防止出现缺陷、识别薄弱环节以及加以改进的手段。（持续的过程改进）

Q3 软件过程模型

软件过程模型是软件开发的全部过程、活动和任务的结构框架。它能直观地表达软件开发的全过程，明确规定要完成的主要任务和开发策略。
软件过程模型也常被称为：软件开发模型、软件生存周期模型、软件工程范型。

Q4 瀑布模型

软件开发过程与软件生命周期是一致的。规定了各项软件工程活动，以及它们自上而下相互衔接的固定次序。是以文档为驱动的模型。

1. 特点：

• 阶段间具有顺序性和依赖性。
• 推迟实现的观点。
• 每个阶段必须完成规定的文档，每个阶段结束前完成文档审查，及早更正错误。
• 每个阶段都有与其相关联的里程碑和可交付产品。

2. 缺点：

• 线性模型太过理想化
• 各个阶段划分完全固定，阶段间产生大量文档，极大的增加了工作量。
• 由于开发模型是线性的，用户只有等到整个开发过程的末期才能见到开发成果，从而增加了开发风险。
• 早期的错误要等到开发后期的测试阶段才能发现，进而带来了严重的后果。

3. 优点

• 在消除软件非结构化，促进软件开发工程化方面起到了很大的作用，提供了软件开发的基本框架。

4. 适用场合

• 瀑布模型适用于需求明确、技术成熟、工程管理较为严格的场合。

Q5 推迟实现的观点

1. 过早地考虑程序的实现，常常导致大量返工，有时甚至给开发人员带来灾难性的后果。
2. 瀑布模型在编码以前安排了分析阶段和设计阶段，并且明确宣布，这两个阶段都只考虑目标系统的逻辑模型，不涉及软件的物理实现。
3. 把逻辑设计与物理设计清楚地划分开来，尽可能推迟程序的物理实现，这是瀑布型软件开发的一条重要的指导思想。

Q6 增量过程模型（RAD、增量模型）

增量模型：是一种非整体的开发模型，进化式的开发过程。
具体方法：它允许从部分软件定义出发，先建立一个不完整的系统，通过测试这个系统取得经验和反馈，进一步扩充和完善系统。如此反复进行，直至软件人员和用户对所设计的软件系统满意为止。

1. 增量模型的特点

• 增量是小而可用的软件。
• 在前面增量的开发基础上开发后面的增量。
• 每个增量的开发可以使用瀑布模型或者原型模型。
• 迭代的思路。

2. 增量模型的优点

• 不需要提供完整的需求，只要有一个增量包的出现，开发就可以进行。
• 在项目初始阶段不需要投入太多的人力资源。
• 增量可以有效地管理技术风险。
• 软件能够较早的进入市场。

3. 增量模型的缺点

• 每个增量必须提供一些系统功能，这使开发者很难根据用户需求给出大小合适的增量。
• 软件必须具备开放式的体系结构。
• 易退化成边做边改的模式，使软件开发失去整体性。

4. 适用场合

• 适用于软件开发需求可能发生变化，具有较大风险或者希望尽早进入市场的项目。

Q7 快速应用开发模型

快速应用开发模型是一个增量过程模型，强调短暂的开发周期。快速应用开发模型是瀑布模型的高速变体，基于组件的构建方法实现。

1. RAD模型的缺点

• 对于大型项目而言，RAD需要足够多的人力资源。
• 开发者和客户都要实现承诺，否则将导致项目的失败。
• 并非所有的系统都适合（不能合理模块化的系统、高性能需求的系统、技术风险很高的系统均不适合）。

Q8 演化模型

演化模型的思想是首先实现软件最核心、最重要的功能。包括原型模型和螺旋模型。

Q9 原型模型

1. 适用情况

• 客户定义了一个总体目标集，但不清楚系统的具体输入输出。
• 开发者不确定算法的效率、软件与操作系统是否兼容以及客户与计算机的交互方式。

2. 优点

• 减少需求不明确带来的风险。

3. 缺点

• 设计者在质量和原型之间有所折中。
• 客户意识不到一些质量问题。
• 快速建立起来的系统加上连续的修改可能会导致原型质量低下。
• 构造原型所采用的工具不一定主流。

Q10 螺旋模型

螺旋模型结合了瀑布模型和原型模型的特点。螺旋模型强调风险管理，因此该模型适用于大型系统的开发。螺旋模型的四个象限分别代表了：制定计划、风险分析、实施工程、客户评估。

1. 螺旋模型的优点

• 支持用户需求的动态变化。
• 原型可以看作形式的，可执行的需求规格说明，易于用户和开发者的共同理解，还可以作为继续开发的基础，并为用户参与所有关键决策提供了方便。
• 螺旋模型强调原型的可扩充性和可修改性。原型的进化贯穿整个软件生存周期，有助于目标软件的适应能力。
• 螺旋模型为项目管理人员及时调整管理决策提供了方便，进而降低了风险。

2. 螺旋模型的缺点

• 如果每次迭代的效率不高，致使迭代的次数过多，将会增加成本，推迟提交时间。
• 需要丰富的风险评估经验和专门的知识，要求开发队伍水平较高。

Q11 喷泉模型

喷泉模型是一种以用户需求为动力，以对象为驱动的模型，主要用于描述面向对象的软件开发过程。

1. 优点