图形：程序流程图、盒图、PAD图。 表格：判定表、判定树。 语言：过程设计语言。

面向数据结构的设计方法的最终目标是：得出对程序处理过程的描述。 最著名的两个面向数据结构的设计方法：Jockson和Warnier方法。 Jockson方法的逻辑关系包括：顺序、选择和重复。 程序复杂度的定量度量：McCabe方法和Halstead方法

McCade方法：根据程序控制流的复杂程度定量度量程序的复杂程度，这样度量出的结果称为程序的环形复杂度。 Halstead方法：是一个著名的方法，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。

第七章、实现

通常把编码和测试统称为实现。

所谓编码：就是把软件设计结果翻译成用某种程序设计语言书写的程序。

测试的目的：就是在软件投入生产性运行之前，尽可能多地发现软件中的错误。

软件工程的根本目标：是开发出高质量的完全符合用户需要的软件，因此，通过测试发现错误之后还必须诊断并改正错误，这就是调试的目的。

源程序代码的逻辑简明清晰、易读易懂是好程序的一个重要标准，为了做到这一点，应该遵循下列规则：

1.程序内部的文档 2.数据说明 3.语句构造 4.输入输出 5.效率

程序内部的文档：包括恰当的标识符、适当的注解和程序的视觉组织等。 效率：主要指处理机时间和存储器容量两个方面。

测试阶段的根本目标是：尽可能多地发现并排除软件中潜藏的错误，最终把一个高质量的软件系统交给用户使用。 软件的目标或定义：

1）测试是为了发现程序中的错误而执行程序的过程。

2）好的测试方案是极可能发现迄今为止尚未发现的错误的测试方案。 3）成功的测试是发现了至今为止尚未发现的错误的测试。 测试的正确定义是“为了发现程序中的错误而执行程序的过程”。 软件测试的准则：

1）所有测试都应该能追溯到用户需求。

2）应该远在测试开始之前就制定出测试计划。 3）把Pareto原理应用到软件测试中。

4）应该从“小规模”测试开始，并逐步进行“大规模”测试。 5）穷举测试是不可能的。

6）为了达到最佳的测试效果，应该由独立的第三方从事测试工作。 测试任何产品都有两种方法：

黑盒测试（功能测试，在测试过程的早期进行）：如果已经知道了产品应该具有的功能，可以通过测试来检查是否每个功能都能正常使用。

白盒测试（结构测试，主要用于测试过程的后期）：如果知道产品的内部工作过程，可以通过测试来检验产品内部动作是否按照规格说明书的规定正常进行。

设计白盒测试方案的技术主要有，逻辑覆盖和控制结构测试；设计黑盒测试方案的技术主要有，等价划分、边界值分析和错误推测。

大型软件系统的测试过程基本上由下述几个步骤组成：

1.模块测试：模块测试的目的是保证每个模块作为一个单元能正确运行，所以模块测试通常又称为单元测试。 2.子系统测试：子系统测试是把经过单元测试的模块放在一起形成一个子系统来测试。模块相互间的协调和通信是这个测试过程中的主要问题，因此，这个步骤着重测试模块的接口。 3.系统测试：是把经过测试的子系统装配成一个完整的系统来测试。

4.验收测试：把软件系统作为单一的实体进行测试，测试内容与系统测试基本类似，但是它是用户积极参与下进行的，而且可能主要使用实际数据进行测试。验收测试的目的是验证系统确实能够满足用户的需要，在这个测试步骤中发现的往往是系统需求说明书的错误。验收测试也称为确认测试。

5.平行运行：就是同时运行新开发出来的系统和将被它取代的旧系统，以便比较新旧两个系统的处理结果。

单元测试集中检测软件设计的最小单元——模块。

可以应用人工测试和计算机测试这样两种不同类型的测试方法，完成单元测试工作。 通常，单元测试主要使用白盒测试技术，而且对多个模块的测试可以并行地进行。 在单元测试期间着重从下述5个方面对模块进行测试：

1）模块接口 2）局部数据结构 3）重要的执行通路 4）出错处理通路 5）边界条件 集成测试：是测试和组装软件的系统化技术 ，主要目标是发现与接口有关的问题。 由模块组装成程序时有两种方法：

1）非渐增式测试方法：先分别测试每个模块，再把所有模块按设计要求放在一起结合成所要的程序。

2）渐增式测试：把下一个要测试的模块同已经测试好的那些模块结合起来进行测试，测试完以后再把下一个应该测试的模块结合进来测试。

当使用渐增方式把模块结合到程序中去时，有自顶向下和自底向上两种集成策略。

回归测试：是指重新执行已经做过的测试的某个子集，以保证上述这些变化没有带来非预期的副作用。

回归测试就是用于保证由于调试或其他原因引起的变化，不会导致非预期的软件行为或额外错误的测试活动。 确认测试也称为验收测试，它的目标是验证软件的有效性。

通常，验证指的是保证软件正确地实现了某个特定要求的一系列活动，而确认指的是为了保证软件确实满足了用户需求而进行的一系列活动。

软件有效性的一个简单定义是：如果软件的功能和性能如同用户所合理期待的那样，软件就是有效的。

需求分析阶段产生的软件需求规格说明书，准确地描述了用户对软件的合理期望，因此是软件有效性的标准，也是进行确认测试的基础。

确认测试通常使用黑盒测试法。

复查的目的是：保证软件配置的所有成分都齐全，质量符合要求，文档与程序完全一致，具有完成软件维护所必须的细节，而且已经编好目录。

测试用例：把测试数据和预期的输出结果称为测试用例。

一般说来，有下列3种调试途径可以采用：1.蛮干法 2.回溯法 3.原因排除法 测试的根本目标是：消除错误，保证软件的可靠性。

软件的可靠性是：程序在给定的时间间隔内，按照规格说明书的规定成功地运行的概率。

软件可用性的一个定义是：软件可用性是程序在给定的时间点，按照规格说明书的规定，成功地运行的概率。

第八章、维护

维护阶段的基本任务是：保证软件在一个相当长的时期能够正常运行。

软件工程的主要目的：就是要提高软件的可维护性，减少软件维护所需要的工作量，降低软件系统的总成本。 软件维护：就是在软件已经交付使用之后，为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程。 改正性维护：为了纠正在使用过程中暴露出来的错误。 适应性维护：为了适应外部环境的变化。 完善性维护：为了改进原有的软件。

预防性维护：为了改进将来的可维护性和可靠性。它实质上是软件再工程。

可以把软件的可维护性定性的定义为：维护人员理解、改正、改动或改进这个软件的难易程度。 决定软件可维护性的因素主要有下述5个：可理解性、可测试性、可修改性、可移植性和可重用性。 文档是影响软件可维护性的决定因素。

文档类型：1.用户文档，主要描述系统功能和使用方法，并不关心这些功能是怎样实现的 2.系统文档，描述系统设计、实现和测试等各方面的内容。 总地来说，软件文档应该满足下述要求：

1)必须描述如何使用这个系统，没有这种描述时即使是最简单的系统也无法使用。 2)必须描述怎样安装和管理这个系统。 3)必须描述系统需求和设计。

4)必须描述系统的实现和测试，以便使系统称为可维护的。 用户文档应该至少包括下述5个方面的内容：

1.功能描述 2.安装文档 3.使用手册 4.参考手册 5.操作员指南 下述3类活动有可能成为预防性维护的对象：

1.预定将使用多年的程序 2.当前正在成功地使用着的程序 3.在最近的将来可能要做重大修改或增强的程序。

典型的软件再工程过程模型定义了库存目录分析、文档重构、逆向工程、代码重构、数据重构和正向工程6类活动。

第九章、面向对象方法学引论

人们把客观世界中的实体抽象为问题域中的对象。

与传统的方法相反，面向对象方法是一种以数据或信息为主线，把数据和处理相结合的方法。面向对象方法把对象作为由数据及可以施加在这些数据上的操作所构成的统一体。

面向对象 = 对象 + 类 + 继承 + 对象之间仅能通过传递消息实现彼此通信

面向对象方法学的优点：1.与人类习惯的思维方法一致 2 .稳定性好 3.可重用性好 4.较易开发大型软件产品 5.可 维护性好。

面向对象的设计方法的基本原理是:使用现实世界的概念抽象地思考问题从而自然地解决问题。

面向对象方法学的基本原则是：按照人类习惯的思维方法建立问题域的模型，开发出尽可能直观、自然地表现求解方 法的软件系统。

对象是对问题域中某个实体的抽象，设立某个对象就反映了软件系统具有保存有关的信息并且与它进行交互的能力。 对象：是封装了数据结构及可以施加在这些数据结构上的操作的封装体，这个封装体有可以唯一地标识它的名字，而且向外界提供一组服务。 对象有如下一些基本特点：

1.以数据为中心 2.对象是主动的 3.实现了数据封装 4.本质上具有并行性 5.模块独立性好

类：是对具有相同属性和行为的一个或多个对象的描述，通常在这种描述中也包括对怎样创建该类的新对象的说明。 类是支持继承的抽象数据类型，而对象就是类的实例。 实例就是由某个特定的类所描述的一个具体的对象。

类是具有相同属性和行为的一组相似的对象的抽象，类在现实世界中并不能真正存在。 消息：就是要求某个对象执行在定义它的那个类中所定义的某个操作的规格说明。

通常，一个消息由下述3部分组成：1.接收消息的对象 2.消息选择符 3.零个或多个变元 方法：就是对象所能执行的操作，也就是类中所定义的服务。

属性：就是类中所定义的数据，它是对客观世界实体所具有的性质的抽象。 封装：就是把某个事物包起来，使外界不知道该事物的具体内容。

对象具有封装性的条件如下：1.有一个清晰的边界 2.有确定的接口 3.受保护的内部实现

继承：是指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重复定义它们。在面向对象的软件技术中，继承是子类自动地共享基类中定义的数据和方法的机制。

多态性：是指子类对象可以像父类对象那样使用，同样的消息既可以发送给父类对象也可以发送给子类对象。

动态联编：虚函数机制使得程序员能在一个类等级中使用相同函数的多个不同版本，在运行时刻才根据接收消息的对象所属于的类，决定到底执行哪个特定的版本，这称为动态联编，也叫滞后联编。

函数重载：是指在同一作用域内的若干个参数特征不同的函数可以使用相同的函数名字。 运算符重载：是指同一个远算符可以施加于不同类型的操作数上面。

模型：就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。 建模的目的主要是为了减少复杂性。

用面向对象方法开发软件，通常需要建立3种形式的模型，它们分别是描述系统数据结构的对象模型，描述系统控制结构的动态模型和描述系统功能的功能模型。 对象模型始终都是最重要、最基本、最核心的。

为类命名时应该遵守以下几条准则：1.使用标准属于 2.使用具有确切含义的名词 3.必要时用名词短语做名字 动态模型：表示瞬时的、行为化的系统的“控制”性质，它规定了对象模型中的对象的合法变化序列。 所谓状态，是对对象属性值的一种抽象。

功能模型：表示变化的系统的“功能”性质，它指明了系统应该“做什么”，因此更直接地反映了用户对目标系统的需求。

功能模型指明了系统应该“做什么”；动态模型明确规定了什么时候做；对象模型则定义了做事情的实体。

统一建模语言UML是国际对象管理组织OMG批准的基于面向对象技术的标准建模语言。通常，使用UML的类图来建立对象模型，使用UML的状态图来建立动态模型，使用数据流图或UML的用例图来建立功能模型。

第九章、面向对象分析

分析就是提取系统需求并建立问题域精确模型的过程，它包括理解、表达和验证3项主要工作内容。

分析过程得出的最重要的文档资料是软件需求规格说明（在面向对象分析中，主要由对象模型、动态模型和功能模型组成）。

面向对象分析：就是抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程。

面向对象建模得到的模型包含系统的3个要素：即静态结构（对象模型）、交互次序（动态模型）和数据变换（功能模型）。

复杂问题的对象模型通常由下述5个层次组成：主体层、类与对象层、结构层、属性层和服务层。

上述5个层次对应着在面向对象分析过程中建立对戏那个模型的5项主要活动：找出类与对象，识别结构，识别主题，定义属性，定义服务。

在概念上可以认为，面向对象分析大体上按照下列顺序进行：寻找类与对象，识别结构，识别主题，定义属性，建立动态模型，建立功能模型，定义服务。

需求陈述应该阐明“做什么”而不是“怎样做”。它应该描述用户的需求而不是提出解决问题的方法。 绝大多数需求陈述都是有二义性的、不完整的、甚至不一致的。

对象模型描述了现实世界中的“类与对象”以及它们之间的关系，表示了目标系统的静态结构。 对象是对问题域中有意义的事物的抽象，它们既可能是物理实体，也可能是抽象概念。 关联：两个或多个对象之间的相互依赖、相互作用的关系就是关联。 一般说来，可以使用两种方式建立继承关系：

1）自底向上：抽象出现有类的共同性质泛化出父类，这个过程实质上模拟了人类归纳思维过程。 2）自顶向下：把现有类细化成更具体的子类，这模拟了人类的演绎思维过程。 建立动态模型：

第一步，是编写典型交互行为的脚本。

第二步，从脚本中提取出事件，确定触发每个事件的动作对象以及接受时间的目标对象。

第三步，排列事件发生的次序，确定每个对象可能有的状态及状态间的转换关系，并用状态图描绘它们。 最后，比较各个对象的状态图，检查它们之间的一致性，确保事件之间的匹配。 脚本：是指系统在某一执行期间内出现的一系列事件。

编写脚本的目的：是保证不遗漏重要的交互步骤，它有助于确保整个交互过程的正确性和清晰性。

功能模型：表明了系统中数据之间的依赖关系，以及有关的数据处理功能，它由一组数据流图组成。其中的处理功能可以用IPO图（或表）、伪码等多种方式进一步描述。 通常在建立了对象模型和动态模型之后再建立功能模型。

第十一章、面向对象的设计

设计则是把分析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求的、抽象的系统实现方案的过程。 面向对象的设计就是用面向对象观点建立求解域模型的过程。 可以把面向对象设计再细分为系统设计和对象设计。 系统设计：确定实现系统的策略和目标系统的高层结构。

对象设计：确定解空间中的类、关联、接口形成及实现服务的算法。

面向对象设计的准则：模块化、抽象、信息隐藏、弱耦合、强内聚、可重用。

耦合：是指一个软件结构内不同模块之间互连的紧密程度。包括交互耦合和继承耦合。

内聚：衡量一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度。包括服务内聚、类内聚、一般-特殊内聚。 软件重用：是提高软件开发生产率和目标系统质量的重要途径。

重用有两方面的含义：一是尽量使用已有的类，二是如果确定需要创建新类，则在设计这些新类的协议时，应该考虑将来的可重复使用性。

重用也叫再用或复用，是指同一事物不做修改或稍加改动就多次重复使用。

广义地说，软件重用可分为以下3个层次：1）知识重用 2）方法和标准的重用 3）软件成分的重用 软件成分的重用级别：1.代码重用 2.设计结果重用 3.分析结果重用

类构件：面向对象技术中的“类”，是比较理想的可重用软构件，称为类构件。