软件工程

1. 软件工程基础

• 软件危机：随着软件复杂度提升，开发成本、软件质量、生产效率等问题。
• 软件工程：以工程学思路进行软件开发，消除软件危机。

软件工程的三要素：

1. 方法：完成软件工程项目的技术手段
2. 工具：支持软件的开发、管理、文档生成
3. 过程：支持软件开发的各个环节控制、管理

信息系统生命周期模型

五阶模型：系统规划——系统分析——系统设计——系统实施——运行维护

四阶模型：立项——开发——运维——消亡

系统规划：确定信息系统的发展战略，研究建设新系统的必要性和可能性、给出拟建系统的备选方案并进行可行性研究。

系统分析：进行详细调查、描述业务流程、指出局限性和不足、确定逻辑模型。

系统设计：概要设计（设计软件的结构、组成模块和模块间调用关键和每个模块的功能）和详细设计物理模型。

系统实施：计算机等设备的配置、安装和调试、程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换。

运行维护：记录系统运行情况、进行必要的修改、评价系统的工作质量和经济效益。

软件生命周期

软件产品从考虑其概念到产品交付使用，直至最终退役为止的整个过程。

1. 计划阶段：确定待开发系统的总体目标和范围，可行性研究和预算、进度估算
2. 分析阶段：分析、整理和提炼用户需求，编写需求规格说明书和初步用户手册。
3. 设计阶段：根据需求规格说明书，确定软件体系结构，确定每个模块的实现算法、数据结构和接口，编写设计说明书，并组织评审。
4. 实现阶段：将设计的各个模块编写成计算机可接受的程序代码和相关文档。
5. 测试阶段：测试各个功能模块，然后将各个模块集成起来，进行功能需求测试。
6. 运行维护阶段：后期运维，增删改。

2. 软件开发模型

典型软件生命周期模型

1. 瀑布模型
2. 螺旋模型
3. 迭代模型
4. V模型
5. 原型化模型
6. 敏捷方法

瀑布模型

瀑布模型是一个经典的软件生命周期模型，一般将软件开发分为：可行性分析（计划）、需求分析、软件设计（概要设计、详细设计）、编码（含单元测试）、测试、运行维护等几个阶段。

瀑布模型中，上一项活动的输出作为当前活动的输入完成当前活动后，进行评审，通过则进下一项，否则返回之前。

特点：也称为生命周期法、预测型、计划驱动，是结构化方法中最常用的开发模型，本质是“一次通过”。适用范围是需求明确或很少变更的项目，或开发团队比较弱、有厚实的行业实践基础、整批一次性交付有利于干系人。

螺旋模型

螺旋模型是一个演化软件过程模型，在瀑布模型和原型化模型的基础上的演进而来的。每一次迭代都包含了四个步骤：制订计划、风险分析、实施工程、客户评估。

在螺旋模型中，软件开发是一系列的增量发布。

螺旋模型在每一次迭代中增加了风险分析。

迭代模型

迭代模型中，每个阶段都执行一次传统的、完整的串行过程串，执行一次过程串就是一次迭代。每次迭代涉及的过程都包括不同比例的所有活动。（多次交付）

RUP软件统一过程就是迭代模型的一种。RUP中被分解为4个顺序的阶段：初始阶段（Inception）、细化阶段（Elaboration）、构建阶段（Construction）和交付阶段（Transition），这4个阶段的顺序执行就形成了一个周期。

V模型

V模型从整体上看起来，就是一个V字型的结构 ，由左右两边组成。

• 左边的下划线分别代表了用户需求、需求分析、概要设计、详细设计。
• 右边的上划线代表了单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。

特点：细化了瀑布模型中的测试部分、开发阶段清楚、便于控制开发。适用于需求明确、需求变更不频繁的情况。

V模型特点：

1. 单元测试的主要目的是针对编码过程中可能存在的各种错误。
2. 集成测试的主要目的是针对详细设计中可能存在的问题。
3. 系统测试主要针对概要设计，检查系统作为一个整体是否有效地得到运行。
4. 验收测试通常由业务专家或者用户进行，以确认产品能真正符合用户业务上的需要。
5. V模型用于需求明确和需求变更不频繁的情形。

原型化模型

原型化模型第一步就是创建一个快速原型，能够满足项目干系人与未来的用户可以与原型进行交互，再通过与相关干系人进行充分的讨论和分析，最终弄清楚当前系统的需求，进行了充分的了解之后，在原型的基础上开发出用户满意的产品。

原型特点：

1. 实际可行
2. 具有最终系统的基本特征
3. 构造方便、快速，造价低

原型分类：

1. 抛弃型原型：原型在系统真正实现以后就放弃不用了
2. 进化型原型：通过修改和追加功能的过程逐渐丰富，演化成最终系统。

敏捷开发模型

敏捷开发是一种以人为核心、迭代、循序渐进的开发方法，相对于传统软件开发方法的“非敏捷”，更强调程序员团队和业务专家之间的紧密写作、面对面的沟通（认为比书面的文档更有效）、频繁交付新的软件版本、奏而自我组织型的团队、能够很好地适应需求变化的代码编写和团队组织的方法，也更注重软件开发中人的作用。Scrum是一种迭代式增量软件开发过程，通常用于敏捷软件开发。

特点：较小增量、快速迭代（2-4周）、变更驱动、每次交付最有价值成果、 适用：小型或中型软件开发团队，并且客户的需求模糊或多变。

常见的敏捷开发方法有：

• 极限编程（XP）
• Scrum
• 自适应软件开发
• 水晶方法
• 特性驱动开发

3. 软件开发方法

信息系统开发方法

常用开发方法：结构化方法、面向对象方法、原型化方法、面向服务的方法。

结构化方法由结构化分析（SA）、结构化设计（SD）和结构化程序设计（SP）组成。

精髓：自顶向下、逐步求精和模块化设计。

结构化方法主要特点：

1. 开发目标清晰化
2. 开发工作阶段化
3. 开发文档规范化
4. 设计方法结构化

结构化方法的缺点：

1. 开发周期长
2. 难以适应需求变化
3. 很少考虑数据结构

结构化方法特别适合于数据处理领域的问题，但不适应于规模较大、比较复杂的系统开发。

面向对象开发方法

面向对象（OO）方法：认为客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象，与结构化方法类似，OO方法也划分阶段，但其中的系统分析 、系统设计和系统实现三个阶段之间已经没有“缝隙”，也就说，这三个阶段的界限变得不明确。

面向对象的方法（OO）构建在类和对象之上，随后发展起来的建模技术将相关对象按照业务功能进行分组，就形成了构件（Component）的概念。

大型信息系统的开发，通常是将结构化方法和OO方法结合起来。首先，使用结构化方法进行自顶向下的整体划分；然后，自底向上地采用OO方法进行开发。

优点：具有更好的复用性，有利于用户和开发人员沟通，缩短开发时间。

面向对象三大特征：封装性、继承性和多态性。

原型化方法

原型化方法也称为快速原型法（简称为原型法）。根据用户初步需求，利用系统开发工具，快速地建立一个系统模型展示给用户，在此基础上与用户交流，最终实现用户需求的信息系统快速开发。

水平原型

通常只是功能的导航，但并未真实实现功能，主要用在界面上。

垂直原型

也称为结构化原型，实现了一部分功能，垂直原型主要用在复杂的算法实现上。

抛弃式原型

探索式原型，指的是达到预期的目的之后，原型本身被抛弃。

演化式原型

演化式原型为开发增量式产品提供基础，逐步将原型演化成最终系统，主要用在必须易于升级和优化的场合，尤其是WEB项目。

面向服务方法

对于跨构件的功能调用，采用接口的形式暴露出来。 进一步将接口的定义与实现进行解耦合，催生了服务和面向服务的开发方法。 如何使信息系统快速响应需求和环境变化，提高系统可复用性，信息资源共享和系统之间的互操作性，成为了影响信息化建设效率的关键问题，而SO的思维方式恰好满足了这种需求。

关注业务，业务驱动，以开放标准封装业务流程和已有的应用系统，实现应用系统之间的互相访问。

4. 软件开发语言

标记语言

一种将文本以及文本相关的其他信息结合起来，展现出关于文档结构和数据处理细节的电脑文字编码，常用于格式化和链接，如HTML、XML。

脚本语言

又称为动态语言，是一种编程语言，用来控制软件应用程序，只在调用时进行解释，可以定义函数和变量，比编译型语言的语法和规则更简单灵活，跨平台移植难度低。典型的脚本语言：Python、JavaScript、VBScript、PHP。

编译型语言

程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成机器语言，比如exe文件。程序执行效率高，依赖编译器，跨平台移植难度大，编译型语言代表有：C、C++、Java。

是否生成目标代码是编译和解释的最根本区别。

5. 软件测试

这是历年的网工高频考点，务必掌握。

静态测试

不运行程序，检查文档（检查单）或代码（桌面检查、代码走查、代码审查）。

动态测试

白盒测试

用于软件单元测试中。

按照程序内部逻辑结构设计测试用例，进行测试。最常用的技术是逻辑覆盖。

黑盒测试

用于集成测试、确认测试和系统测试。

根据SRS的规定来设计测试用例。

技术有：等价类划分、边界值分析、判定表、因果图、状态图、随机测试、猜错法、正交试验法。

测试分类

测试类型