Day1

软件是什么

软件 = 程序 + 数据 + 文档

软件分类

系统软件：管理计算机资源（windows，驱动程序等等）

支撑软件：帮助开发软件的软件（IDEA等等）

应用软件：给用户使用的软件（QQ等等）

软件的特点

复杂性：模块关系复杂，业务逻辑复杂，需求复杂

不可见性：出问题难以定位

服从性：软件必须服从外部需求

易变性：随着需求不断变化

软件危机

定义：软件开发和维护过程中遇到的一系列严重问题。

出现原因：60年代硬件发展快，软件开发跟不上，导致项目越来越大

软件危机表现：

1.规模越来越大

2.复杂度越来越高

3.开发速度慢

4.成本高

5.质量差

如何解决软件危机

重视需求分析

重视文档

充分测试

加强维护和管理

使用软件工程方法

什么是软件工程

核心就是用工程化的方法开发软件

本质：将问题域映射到计算机实现域。

软件工程三要素

方法：例如面向对象，结构化开发，告诉我们怎么做

工具：例如IDEA,git，帮助我们开发

过程：规定步骤

软件工程管理三要素

成本（维护阶段占比最高，持续维护，新需求，新bug）

质量

工期

软件工程基本原理

1.推迟实现：先分析，设计再编码

2.逐步求精：从粗到细

3.分解与抽象：复杂问题拆小

4 信息隐藏：只暴露接口

5.质量保证：保证软件符合需求

两种开发方法

结构化开发

自顶向下，逐步细化，面向过程

工具：

DFD

数据字典

结构图

面向对象开发

特点：

对象=数据+行为

面向对象优点

维护容易，扩展性强，复用性高

高内聚、低耦合

内聚：一个模块内部成员之间联系有多紧密

耦合：模块与模块之间依赖有多强

模块独立性的原则是什么？

高内聚，低耦合

什么是高内聚低耦合

高内聚是指模块内部各元素联系紧密，共同完成单一功能。

低耦合是指模块之间联系尽量减少，通过简单接口进行交互。

采用高内聚低耦合设计能够提高软件的可维护性、可扩展性和复用性。

为什么要高内聚低耦合

提高可维护性

提高可扩展性

降低修改影响

提高复用性

内聚性最好：功能性内聚（模块中的所有处理都围绕同一个功能展开）；最差：偶然性内聚

耦合度最低：非直接耦合，数据耦合（数据耦合是模块之间仅通过参数传递数据进行联系）；最高：内容耦合

Day2

瀑布模型

需求分析
 ↓
概要设计
 ↓
详细设计
 ↓
编码
 ↓
测试
 ↓
维护

前一个阶段结束后才能进入下一阶段。

特点

1 顺序执行不能跳步骤。

2 文档驱动：每阶段都要写文档。

3 强调评审：每阶段结束要检查。

优点：管理方便，文档完整，适合规范项目

缺点：需求必须明确，用户参与少（开发完才能看见产品），风险发现较晚

增量模型

核心思想：不一次开发完，分批交互

系统分多个增量开发，每次交付部分功能。

优点：用户能尽快使用，风险小，易修改

缺点：需要良好的架构

快速原型模型

快速分析
 ↓
构造原型
 ↓
用户评价
 ↓
修改原型
 ↓
最终系统

优点：需求明确快，用户参与度高

缺点：容易忽视设计，原型可能质量差

适用于用户需求不明确的适合

螺旋模型

瀑布：需求变了很难改。

增量：风险控制一般。

原型：容易忽视整体设计。

螺旋模型 = 瀑布模型 + 原型模型 + 风险分析

特点：风险驱动

制定计划
 ↓
风险分析
 ↓
工程开发
 ↓
客户评价

然后下一圈

适合做高风险项目

Day3

需求分析要解决的：用户需要软件做什么

可行性分析

判断项目值不值得做

包括：经济可行性，技术可行性，法律可行性，方案可行性

怎么看要画什么图

题目说法	实际要画
结构化分析方法	DFD图
UML需求分析模型	用例图
UML行为模型	状态图、顺序图
UML动态模型	状态图、顺序图
UML静态模型	类图
需求分析模型	DFD 或用例图

DFD（Data Flow Diagram数据流图）

用于描述数据如何流动和处理

四大元素：

1.外部实体：谁使用系统

1
2
3

┌─────┐
│ 学生 │
└─────┘

2.数据流：数据怎么流动

────►

3 加工（处理）：系统做什么

○ 查询成绩

4 数据存储：数据库

║学生库║

画出银行取款过程的 DFD 图。问题描述为：储户用存折取款，首先填写取款单，根据“ 账卡”中的信息检验取款单与存折，如有问题，将问题反馈给储户，否则，登录“储户存款数据库”，修改相应数据，并更新“账卡”，同时发出付款通知，出纳向储户付款。

顶层：只有一个加工（只看系统和外界如何交互，不管内部如何交互）

0层：把银行取款系统拆开

平衡原则：父图与子图的输入输出数据流保持一致

1层：

UML

状态图

状态图 = 状态 + 状态之间的转换

通常洗衣机包括一个注水的进水管，一个装衣物的洗涤缸和一个排水管，洗衣过程是浸泡、洗涤、漂洗、脱水，依次按如下顺序执行：

（1）通过进水管向洗涤缸注水。

（2）洗涤缸保持5分钟静止状态。

（3）水注满，停止注水。

（4）洗涤缸往返旋转15分钟。

（5）通过排水管排掉洗涤后的污水。

（6）重新开始注水。

（7）洗涤缸继续往返旋转洗涤。

（8）停止向洗衣机中注水。

（9）通过排水管排掉漂洗衣物的水。

（10）洗涤缸加快速度单方向旋转5分钟。

（11）洗涤缸停止旋转，洗衣过程结束。

如果以UML描述洗衣机的工作过程，请画出以洗衣机作为对象的状态图及洗衣机执行的顺序图。

顺序图

先画出生命线，然后按题目步骤发送消息

用例图

描述谁使用系统，以及系统提供哪些功能

现在有一个医院病房监护系统，用户提出的系统功能要求如下：在医院病房监护系统中，病症监视器安置在每个病房，将病人的病症信号实时传送到中央监视系统进行分析处理。在中心值班室里，值班护士使用中央监视系统对病员的情况进行监控，根据医生的要求随时打印病人的病情报告，系统会定期自动更新病历。当病症出现异常时，系统会立即自动报警，通知值班医生及时进行处理，同时立即打印病人的病情报告和更新病历。

分别画出采用结构化分析方法和UML 建模语言建立的需求分析模型。

协作图

（1）画出银行取款过程的 DFD 图。问题描述为：储户用存折取款，首先填写取款单，根据“ 账卡”中的信息检验取款单与存折，如有问题，将问题反馈给储户，否则，登录“储户存款数据库”，修改相应数据，并更新“账卡”，同时发出付款通知，出纳向储户付款。

（2）如果银行储户在ATM上取款，同样需要身份认证及授权等处理过程，请画出ATM系统协作图。

类图

关联（Association）

最常见。

1	学生 ---- 课程

聚合（Aggregation）

整体和部分。

医院 ◇──── 医生

//医院有医生。

//医生离开医院还能存在。

组合（Composition）

强拥有。

订单 ◆──── 订单项

//订单没了。

//订单项也没了。

继承（Generalization）

医生
  ▲
  │
主任医师

1 —— 1：一对一

1 —— *：一对多

*—— *：多对多

┌────────────┐
│   病人      │
├────────────┤
│ 病人编号    │
│ 姓名        │
│ 性别        │
│ 年龄        │
│ 联系方式    │
└────────────┘
      1
      │
      │
      *
┌────────────┐
│  就诊记录   │
├────────────┤
│ 就诊编号    │
│ 就诊时间    │
│ 症状描述    │
│ 诊断结果    │
└────────────┘
      *
      │
      │
      1
┌────────────┐
│   医生      │
├────────────┤
│ 医生编号    │
│ 姓名        │
│ 科室        │
│ 职称        │
└────────────┘


┌────────────┐
│   护士      │
├────────────┤
│ 护士编号    │
│ 姓名        │
│ 科室        │
└────────────┘
      1
      │
      │
      *
┌────────────┐
│  护理记录   │
├────────────┤
│ 护理编号    │
│ 护理时间    │
│ 护理内容    │
└────────────┘


┌────────────┐
│   处方      │
├────────────┤
│ 处方编号    │
│ 药品名称    │
│ 数量        │
│ 用法        │
└────────────┘
      *
      │
      │
      1
┌────────────┐
│  就诊记录   │
└────────────┘


┌────────────┐
│   发票      │
├────────────┤
│ 发票编号    │
│ 金额        │
│ 收费时间    │
│ 收费项目    │
└────────────┘
      *
      │
      │
      1
┌────────────┐
│   病人      │
└────────────┘

Day4

黑盒

等价类划分

把输入数据划分成若干个有代表性的集合，每个集合选一个数据测试。

目标：减少测试数量

1~100

例如50，满足要求，属于有效等价类（E1)

例如：

0

101

abc

不满足要求，属于无效等价类（空，非法字符等等）

边界值分析

选择边界值进行测试

最小值-1

最小值

最小值+1

最大值-1

最大值

最大值+1

白盒测试

语句覆盖

程序中每条语句至少执行一次。

例如：

if(a>0)
{
    x++;
}
y++;

测试：

a=1

执行过程：

if成立

x++

y++

所有语句都执行到了。

所以：

1	语句覆盖率 = 100%

判定覆盖

每个判定的真假结果至少出现一次。

例如：

if(a>0)

需要：

a=1

得到：

True

再来：

a=-1

得到：

False

所以判定覆盖至少要两组数据。

条件覆盖

例如：

1	if(a>0 && b>0)

条件有：

1
2
3

a>0

b>0

要求：

每个条件都出现：

1
2
3

True

False

例如：

a=1 b=1

a=-1 b=1

a=1 b=-1

路径覆盖

程序中每一条可能的执行路径至少执行一次

if (a > 0) {
    x++;
}

if (b > 0) {
    y++;
}

这里有两个判断。

每个判断都有 True / False。

所以一共有 4 条路径：

路径1：a>0 真，b>0 真
路径2：a>0 真，b>0 假
路径3：a>0 假，b>0 真
路径4：a>0 假，b>0 假

对应测试用例：

路径	a	b
TT	1	1
TF	1	-1
FT	-1	1
FF	-1	-1

这4组都测到，才叫路径覆盖。

强度大致：

1	路径覆盖 > 判定覆盖 > 语句覆盖

McCabe复杂度（圈复杂度）

McCabe复杂度就是衡量程序有多少条独立路径。

V(G) 越大

程序越复杂

V(G)=判定节点数+1

while

for

switch

这种会产生判断分支的语句就是判定节点

McCabe复杂度
=
独立路径数
=
至少需要设计的基本路径测试用例数

全都路径：

比如：

if(a>0)

if(b>0)

if(c>0)

三个独立判定。

每个判定：

1
2
3

真

假

两种情况。

所以：

1	2 × 2 × 2 = 8

流程图

测试真题

黑盒

白盒

1.流程图

开始
  │
  ▼
k=0
  │
  ▼
x>0 && y>0 ?
 ┌───┴───┐
真       假
 │        │
 ▼        ▼
k=x+y-10  k=x+y+10
    \    /
     \  /
      ▼
     k<0?
    ┌─┴─┐
   真   假
   │     │
   ▼     │
   k=0   │
     \   │
      \  │
       ▼
   return k
       │
       ▼
      结束

语句：

int k=0;

k=x+y-10;

k=x+y+10;

k=0;

return k;

判定：

1
2
3

if(x>0 && y>0)

if(k<0)

条件：

x>0

y>0

k<0

3.满足判定覆盖的测试用例

用例1：

1
2
3

x=1

y=1

用例2：

1
2

x=5
y=-1

4.满足条件覆盖的测试用例

用例1：

1
2

x=1
y=1

用例2：

1
2

x=-1
y=1

用例3：

1
2

x=1
y=-1

条件	True	False
x>0	✔	✔
y>0	✔	✔
k<0	✔	✔

5.满足条件覆盖一定满足判定覆盖吗？

不一定。

举例：

if (A || B) {
    // 走 True 分支
} else {
    // 走 False 分支
}

测试：

1
2
3

用例 1：A = true，B = false （结果为 True）

用例 2：A = false，B = true （结果为 True）

Day5

UFP

项目	含义
Inp	输入数
Out	输出数
Inq	查询数
Maf	主文件数
Inf	接口文件数

项目	简单	平均	复杂
Inp	3	4	6
Out	4	5	7
Inq	3	4	6
Maf	7	10	15
Inf	5	7	10

UFP

=

Inp×权重

+

Out×权重

+

Inq×权重

+

Maf×权重

+

Inf×权重

FP

1	FP = UFP × TCF

其中：

1 2	UFP = 未调整功能点 TCF = 技术复杂度因子

PM

工作量(pm)

=

FP ÷ 生产率

成本

成本

=

工作量 × 人月单价

真题

Inp = 5
Out = 6
Inq = 2
Maf = 1
Inf = 2

题目说简单级，查表：

Inp = 3
Out = 4
Inq = 3
Maf = 7
Inf = 5

所以：

UFP
= 5×3 + 6×4 + 2×3 + 1×7 + 2×5
= 15 + 24 + 6 + 7 + 10
= 62

如果没有给 TCF：

FP = 62

工作量：

1	62 ÷ 10 = 6.2 pm

成本：

1	6.2 × 10000 = 62000 美元