软件工程 考试重点

结构化分析

考虑数据和处理的需求分析方法，称为结构分析方法（SA）

结构化分析基于 分解、抽象 的基本思想

分解：对于复杂的系统，为将复杂度降低到可以掌握的程度，可以把大问题分解为若干个小问题，然后分别解决

最顶层：自顶向下 逐层分解

表示软件系统最本质的属性的方法：抽象

结构化分析是面向数据流的需求分析方法，数据作为独立实体转换，数据流定义了数据的属性和关系，操作数据的处理建模表明当数据在系统流动时处理如何转换数据。

结构化分析的基本步骤：
1）建立当前系统的“具体模型”
2）抽象出当前系统的逻辑模型
3）建立目标系统的逻辑模型
4）为了对目标系统进行完整的描述，还需要考虑人机界面和其他一些问题

结构化分析模型的核心：数据字典

”数据流图“指出当数据在软件系统中移动时怎样被变换，并描述变换数据流的功能和子功能，用于功能建模
”实体-关系图“（E-R图）描绘数据对象之间的关系，用于数据建模
”状态转换图“指明了作为外部事件结果的系统行为，用于行为建模

数据流图的表示符号：
1）外部实体
2）数据流
3）数据变换
4）数据存储

环境图（系统顶层数据流图 / 0层数据流图），仅包含一个数据处理过程-要开发的目标系统
环境图的作用：确定系统在环境中的位置，通过确定系统的输入、输出与外部实体的关系确定边界
基本思想：自顶向下、从外到内、逐层分解

数据流图的导出是 逐步求精 的过程

数据建模思想：在较高的抽象层次（概念层）上对数据库结构进行建模
用实体关系图表示

E-R图的三个基本概念概括数据的基本结构：实体、关系、属性
实体：矩形框
属性：椭圆形
实体与属性用 无向边 连接，实体由若干个属性组成
关系：菱形
E-R图不具有唯一性

状态转换图：描述系统对内部 / 外部事件响应的行为模型
适合描述实时系统，这类系统大多由外部环境的激励而驱动

状态是可以被观察的系统行为模型
初态：每张只有一个
终态：可没有，可多个

状态变迁由事件触发

数据字典以系统化的方式定义在分析模型中出现的数据对象及控制信息的特性

最底层数据流图的数据处理 / 基本加工 / 原子加工，对每一个基本加工都须进一步说明，称为加工规格说明
主要表达”做什么“，而不是”怎么做“
用结构化语言（PDL / 伪代码）、判定表、判定树 来表述

结构化设计

结构化软件设计的任务从软件需求规格说明书出发，设计整体结构，形成具体设计方案，解决”怎么做“。

概要设计：将软件需求转化为数据结构和系统结构
详细设计：也称过程设计

结构化设计：面向数据流、面向数据结构

面向数据流：概要设计阶段
数据流：变换型、事务型
变换：将输入数据处理后转变为另外的输出数据
事务：非数据变换的处理

通过变换将数据流图映射为变换结构

面向数据结构：Jackson、Warnier
Jackson把数据结构分为：顺序、选择、循环

概要设计中的接口设计用于子系统 / 模块之间或内部系统和外部系统进行各种交互

数据设计将需求分析阶段定义的数据对象（E-R图、数据字典）转换为设计阶段的数据结构和数据库

流程图：数据、程序、系统流程图、程序网格图、系统资源图
程序流程图的5中基本的控制结构：顺序、选择型、先判定、后判定型循环、多分支选择型

N-S图：又称盒图

PAD图：又称问题分析图

面向对象分析

面向对象分析以用例模型为基础
用例模型；用例图+相关文字描述
用例：系统中的一个功能单元，描述参与者与系统之间的一次交互，常用来收集用户需求
可把参与者执行的每一个系统功能都看做一个用例

目标系统类：边界类、控制类、实体类

对象或类之间的关系：依赖、关联、聚合、组合、泛化、实现
1）依赖：”非结构化“，短暂，一个对象会影响另一个对象
2）关联：”结构化“，对象之间的连接
3）聚合和组合：特殊的关联，强调整体和部分之间的从属性，组合是聚合的一种，组合的整体和部分具有很强的归属关系和一致的生命周期
4）泛化和类间的继承相似
5）实现针对类与接口的关系

面向对象分析的基础：对象模型
对象模型：问题域中对象+相互关系

面向对象建模：描述系统数据结构对象模型、描述系统控制结构的动态模型、描述系统功能的功能模型

对象和关系的生命周期用动态模型来描述

功能模型：数据之间的依赖关系+数据处理功能，由一组数据流图组成

用例之间的关系：扩展、包含、泛化

面向对象设计

类中封装 属性+方法

面向对象分析到面向对象设计是平滑的过渡

面向对象设计原则：
1）模块化
2）抽象化
3）信息隐藏
4）低耦合
5）高内聚
6）复用性

动态模型：若干张状态图组成
每张状态图描绘一个对象的生命周期

状态图中状态转换=功能模型中数据流图

黑盒测试

软件测试：静态、动态
静态测试：审查、走查
动态：黑盒
静态：白盒

黑盒测试：将软件系统看作黑盒子，不关心盒子的内部结构和特性，只关注软件的输入数据和输出结果
大的功能模块
等价类划分法、边界值分析法、错误推测法、因果图法、正交实验设计法
等价类划分法：有效、无效等价类
边界值分析法：选择等价类边界的测试用例
错误推测法：直觉+经验
因果图法：输入条件的各种组合方式、各个输入条件之间的相互制约关系

白盒测试

又称玻璃盒测试，将被观测程序看作透明盒子，关注软件产品的内部细节、逻辑结构
小的构件
逻辑覆盖测试方法、基本路径测试

代码检查法：桌面检查、代码审查、走查

静态结构分析法：以图的形式表现程序的内部i结构

程序代码结构方式是白盒测试的主要依据

程序插桩技术： 插入打印语句，通过打印有关信息了解程序执行时的动态特性。

逻辑覆盖法：语句、分支、条件、分支-条件、条件组合、路径覆盖
语句覆盖：设计若干测试样例，运行被测试程序，每个可执行程序至少执行一次
分支覆盖：每个判断的取真、取假分支至少执行一次
条件覆盖：每个判断的所有逻辑条件的每种可能取值至少执行一次
分支-条件覆盖：同时满足分支覆盖和条件覆盖的要求
条件组合覆盖：每个判断语句的所有逻辑条件的可能取值组合至少执行一次
路径覆盖：覆盖被测试程序中所有可能的路径

路径覆盖的覆盖率最高，语句覆盖的覆盖率最低

基本路径法：在程序控制流程图的基础上，通过分析控制构造的环路复杂度，导出基本可执行程序的路径集合，从而设计测试用例的方法
设计出的用例测试用例在每条可执行语句中至少执行一次
用软件的控制流图表达

环路复杂度为程序逻辑复杂度性提供定量测度的软件度量

白盒测试方法：
先静后动，先进行代码检查和静态结构分析，在进行覆盖检查
利用静态分析的结果作引导，通过代码检查和动态测试的方法对静态分析的结果进一步确认
覆盖测试是白盒测试的重点，用基本路径测试法达到语句覆盖标准，对于软件的重点模块，应使用多种软件覆盖标准衡量测试的覆盖度。
单元测试：代码检查、覆盖测试
集成测试：静态结构分析
系统测试：根据黑盒测试的结果，采用相应的白盒测试方法

白盒测试成本比黑盒测试高

灰盒测试介于白盒测试和黑盒测试之间

软件测试步骤：
单元测试、集成测试、系统测试、验收测试

单元测试是软件测试的基础
侧重模块的内部处理逻辑、数据结构，利用构件级设计描述作为指南，测试重要的控制路径以发现模块内的错误
测试用例设计与复审设计结合，根据设计规则选取数据

集成测试：多个单元的集合，单元组合成模块，模块聚合成子系统 / 系统
体系结构设计、模块设计、接口设计、集成测试策略分析
非增量式集成测试、增量式集成测试
非增量式集成测试：”一步到位“
增量式集成测试：自顶向下、自底向上

最后的测试是：α、β测试
α测试：开发人员+测试人员
β测试：用户，最主观的