测试工作台(下游CASE工具)

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1、6.7.2 测 试 测 试 自 动 化 另 一 类 软 件 测 试 工 具 ,可 以 自 动 执 行 测 试 用例 、 查 找 软 件 缺 陷 、 分 析 并 记 录 测 试 结 果 。 测 试 工 作 台 (下 游 CASE工 具 )源 代 码 预 测 器测 试 管 理 器 测 试 预 估模 拟 器 文 件 比 较 器报 告 生 成 器动 态 分 析 器 被 测 试的 程 序 测 试 数 据测 试 结 果 测 试 结果 报 告执 行 报 告 测 试 数 据 生 成 器 规 约 随 机 测 试 自 动 化 工 具 :猴 子 测 试 员只 要 不 停 电 ,偶 尔 能 够 得 到 香 蕉 ,猴

2、子 就 会 永 远 测 试 下 去一 个 想 法 : “ 如 果 让一 百 万 只 猴子 在 一 百 万只 键 盘 上 敲一 百 万 年 ,它 们 最 终 就可 能 写 出 莎士 比 亚 话 剧等 巨 著 ” . 猴 子 的 进 步笨 猴 子 :一 点 也 不 懂 测 试 软 件 , 只 是 随 机 地 单 击 或 按 键 , 直 至 发 生 两 件 事 情 之 一 :完 成 循 环 或 系 统 崩 溃 .不 太 笨 的 猴 子 : 具 有 崩 溃 辨 认 能 力 , 能 够 重 新 启 动 系 统 开 始 测 试聪 明 猴 子 :能 够 从 它 的 笨 兄 弟 那 里 获 得 随 机 测 试

3、 的 结 果 , 增 加 了 对 环 境 的 认 知 能 力 , 有 目 的 地 敲 键 盘 , 不 仅 限 于 查 找 崩 溃 缺 陷 ,同 时 查 看 数 据 ,检 查 操 作 结 果 ,找 出 与 预 期 结 果 的 差 别 自 动 化 测 试 工 具 实 例 美 国 国 际 软 件 自 动 化 （ ISA） 公 司 的 Panorama for C/C+， j、 Java和 VB产 品 ， 自 动 化 功 能 包 括 ：软 件 结 构 分 析 与 逻 辑 框 图 的 自 动 化软 件 静 态 分 析数 据 分 析复 杂 性 分 析 与 分 析 结 果 列 表 的 自 动 化软 件 质

4、量 分 析动 态 性 能 分 析软 件 代 码 分 支 或 条 件 覆 盖 率 分 析软 件 测 试 用 例 有 效 性 分 析 与 测 试 用 例 最 小 集 的 自 动 选 取软 件 界 面 手 工 操 作 过 程 的 自 动 记 录 与 自 动 再 执 行 (Playback) 6.8调 试 (纠 错 技 术 ) 测 试 是 找 出 软 件 错 误 的 过 程 ， 调 试 是 确 定 错 误 的 位 置 、 性 质 并 纠 正 。 调 试 的 困 难 在 于 错 误 的 定 位 . 调 试 的 执 行 步 骤 错 误 现 场结 果执 行 案 例改 正测 试 用 例 调 试已 识 别的 原

5、 因 被 怀 疑的 原 因回 归测 试 附 加测 试 6.8.1 排 错 策 略 方 法一 .强 行 排 错 (brute force)常 见 形 式 :(1)打 印 出 所 有 存 储 内 容 、 代 码(2)程 序 中 设 打 印 语 句(3)用 自 动 纠 错 工 具 效 率 最 低 二 .回 溯 法 (跟 踪 法 ) 根 据 错 误 症 状 位 置 ， 人 工 沿 程序 控 制 流 程 向 回 追 踪 源 代 码 。 适 用 于 小 程 序 ， 路 径 数 目 很 大时 无 法 进 行 。 三 .消 去 原 因 (cause limination)列 出 可 能 原 因 ,逐 个 排

6、除 ,找 出 问 题(1) 试 探 法(2) 归 纳 法(3) 演 绎 法(4) 二 分 查 找 法 (1) 归 纳 法收 集有 关数 据 组 织数 据构 造线 索 研 究线 索关 系 假 设错 误原 因证 明假 设纠 正错 误 能 不能证明线 索关 系错 误线 索 能不 能 (2) 演 绎 法列 举可 能错 误原 因 排 除不 会发 生原 因 对 保留 的假 设推 断 证 明留 下的 假设 确 定错 误待 定错 因剩 余错 因 能出 错原 因 不 能收 集 更多 数 据无 剩 余 6.8.2 修 改 错 误 原 则注 意 错 误 的 群 集 现 象 ， 在 错 误 近 邻检 查 。找 到 错

7、 误 的 本 质 并 修 改采 用 回 归 测 试 ， 避 免 因 修 改 引 起 的新 错 误 。修 改 源 程 序 。 6.9 测 试 中 的 可 靠 性 分 析 开 发 过 程 中 ， 利 用 测 试 的 统 计 数 据 来估 算 软 件 的 可 靠 性 ， 以 控 制 软 件 的 质量 。推 测 错 误 的 产 生 频 度推 测 残 留 在 程 序 中 的 错 误 数评 价 测 试 的 精 确 度 和 覆 盖 率 推 测 错 误 的 产 生 频 度（ 推 测 错 误 产 生 的 时 间 间 隔 ）1K(ET/IT- Ec(t)/IT)方 法 :估 算 平 均 故 障 时 间 (MTTF

8、估 算 公 式 )当 故 障 率 为 独 立 于 时 间 的 常 量 :MTTF K : 经 验 常 数ET : 程 序 中 原 有 的 残 留 错 误 数IT : 程 序 长 度t: 测 试 时 间 Ec(t):在 0-t期 间 内 发 现 的 错 误 总 数1 = 推 测 残 留 在 程 序 中 的 错 误 数错 误 植 入 模 型 Mills将 播 种 模 型 用 于 程 序 中 残 留 错 误 的 估算 ,称 错 误 植 入 模 型播 种 模 型 ：N： 程 序 中 原 有 残 留 的 错 误 数Nt： 新 植 入 的 错 误 数n: 测 试 发 现 的 原 有 错 误 数nt :测

9、试 发 现 的 植 入 错 误 数NN nnt t NN nn t= t Hyman对 错 误 植 入 模 型 的 改 进ET: 程 序 中 原 有 的 残 留 错 误 数E1: 1号 测 试 员 在 某 一 时 间 内 发 现 的 错 误 数E2: 2号 测 试 员 在 同 一 时 间 内 发 现 的 错 误 数E0: 两 位 测 试 员 共 同 发 现 的 错 误 数EE EE1 0 =2T ET E1 E 2 /E0 第 七 章 软 件 维 护 与 软 件 再 工 程 7.1 软 件 维 护 的 概 念 四 类 维 护 活 动 ： 改 正 性 维 护 适 应 性 维 护 扩 充 与 完

10、善 性 维 护 预 防 性 维 护 三 类 维 护 所 占 比 例 : 其 它 维 护 5 %适 应 性维 护 25% 改 正 性维 护 20%扩 充 与 完善 性 维 护 50%改 正 性 维 护 占 全 部 维 护 量 的 比 率 已 从 80年 代 初的 20%大 幅 度 下 降 , 90年 代 初 一 些 公 司 的 产 品差 错 率 已 接 近 于 零 各 类 维 护 活 动 的 根 本 目 的 是 延 长 软 件 生 存 期其 它 维 护 4 %软 件生 存周 期 软 件 诞 生计划 分析 设计 编码 测试 运 行 和 维 护 (简 称 维 护 )改 善 期 稳 定 期 陈 旧 期

11、1年 -10年2个 月 -2年 重 构软 件 工 程 周 期 7.2 软 件 维 护 的 特 点M P+Ke= (c-d )M : 维 护 工 作 总 工 作 量P : 生 产 性 工 作 量K : 经 验 常 数c : 复 杂 度d : 对 该 软 件 熟 悉 程 度 的 度 量7.2.1 维 护 的 成 本 7.2.2 维 护 中 的 典 型 问 题(1)难 以 跟 踪 软 件 版 本 的 进 化 过 程 , 软 件 的 变 化 未 在 文 档 中 反 映 出 来 .(2)难 以 跟 踪 软 件 的 创 建 过 程 .(3)难 以 读 懂 他 人 程 序 .(4)无 文 档 或 不 全 .

12、(5)软 件 人 员 流 动 性 大 .(6)设 计 时 未 考 虑 修 改 需 要 ,修 改 困 难 .(7)维 护 工 作 无 吸 引 力 ,缺 乏 成 就 感 . 7.3 软 件 的 维 护 任 务 修 改负 责 人 维 护 申 请系 统 监 督 员配 置 管 理 员7.3.1 维 护 机 构 维 护 人 员维 护 管 理 员 7.3.2 保 存 维 护 记 录维 护 过 程 中 作 应 记 录 的 数 据F程 序 标 识F源 程 序 语 句 数 目F机 器 代 码 指 令 条 数F.F.以 收 集 的 数 据 为 基 础 构 造 维 护 数 据 库 ,供 维 护 评 价 使 用 . 7

13、.4 软 件 维 护 的 实 施7.4.1 修 改 源 程 序 的 三 个 步 骤F分 析 和 理 解 程 序F修 改 程 序F重 新 验 证 程 序 7.4.2 修 改 程 序 的 副 作 用修 改 代 码 的 副 作 用修 改 数 据 的 副 作 用修 改 文 档 的 副 作 用 7.4.3 重 新 验 证 程 序1.静 态 确 认2.计 算 机 确 认3.维 护 后 的 验 收 从 维 护 角 度 所 需 的 测 试 种 类 ：(1) 对 修 改 事 务 的 测 试(2) 对 修 改 程 序 的 测 试(3) 操 作 过 程 的 测 试(4) 应 用 系 统 运 行 过 程 的 测 试(

14、5) 使 用 过 程 的 测 试(6) 系 统 各 部 分 间 接 口 的 测 试(7) 与 系 统 软 件 接 口 的 测 试(8) 安 全 性 测 试(9) 后 备 /恢 复 过 程 测 试 7.5 软 件 可 维 护 性7.5.1 软 件 可 维 护 性 的 定 义 软 件 可 维 护 性 是 指 纠 正 软 件 系 统 出 现的 错 误 和 缺 陷 ， 以 及 为 满 足 新 的 要 求进 行 修 改 、 扩 充 或 压 缩 的 容 易 程 度 。 衡 量 软 件 质 量 的 几 个 主 要 质 量 特 性 ：u可 维 护 性u可 使 用 性u可 靠 性 7.5.2 可 维 护 性 的

15、 度 量度 量 程 序 可 维 护 性 的 7个 特 性 在 各 类 维 护中 的 侧 重 点 改 正 性 维 护 适 应 性 维 护 完 善 性 维 护可 理 解 性 可 测 试 性 可 修 改 性 可 靠 性 可 移 植 性 可 使 用 性 效 率 7.6 提 高 可 维 护 性 的 方 法F 建 立 明 确 的 软 件 质 量 目 标 和 优 先 级F 使 用 提 高 软 件 质 量 的 技 术 和 工 具F 进 行 明 确 的 质 量 保 证 审 查F 选 择 可 维 护 的 程 序 设 计 语 言F 改 进 程 序 的 文 档F 开 发 软 件 时 考 虑 到 维 护 7.7 预 防

16、 性 维 护开 发 和 维 护 者 不 应 等 待 用 户 的 维 护 申请 , 可 先 选 择 以 下 类 型 程 序 作 为 预 防性 维 护 对 象 :(1)预 计 若 干 年 内 将 继 续 使 用 的 程 序(2)当 今 正 成 功 使 用 的 程 序(3)最 近 的 将 来 要 进 行 大 修 改 和 完 善 的 程 序 7.8 软 件 再 工 程 7.8.1 什 么 是 软 件 再 工 程在 软 件 复 用 中 ,有 问 题 是 与 现 有 系 统 密 切 相 关 的例 如 : 现 有 软 件 系 统 如 何 适 应 当 前 技 术 的 发 展 及 需 求 的变 化 ,采 用 更

17、 易 于 理 解 的 、 适 应 变 化 的 、 可 复 用 的 系 统软 件 构 架 并 提 炼 出 可 复 用 的 软 件 构 件 ? 现 存 大 量 的 遗 产 软 件 系 统 (Legacy Software)由 于技 术 的 发 展 ,正 逐 渐 退 出 使 用 ,如 何 对 这 些 系 统 进 行 挖掘 、 整 理 ,得 到 有 用 的 软 件 构 件 ? 已 有 的 软 件 构 件 随 着 时 间 的 流 逝 会 逐 渐 变 得 不 可使 用 ,如 何 对 它 们 进 行 维 护 ,以 延 长 其 生 命 期 ,充 分 利 用这 些 可 复 用 构 件 ? 软 件 再 工 程 (

18、Software Reengineering)正是 解 决 上 述 问 题 的 主 要 技 术 手 段 。 软 件 再 工 程 是 一 类 软 件 工 程 活 动 ，是 一 个 工 程 过 程 ,它 将 逆 向 工 程 、 重 构 和 正向 工 程 组 合 起 来 ,将 现 存 系 统 重 新 构 造 为 新的 形 式 。 再 工 程 的 基 础 是 系 统 理 解 ,包 括 对运 行 系 统 、 源 代 码 、 设 计 、 分 析 、 文 档 等的 全 面 理 解 。 但 在 很 多 情 况 下 ,由 于 各 类 文档 的 丢 失 ,只 能 对 源 代 码 进 行 理 解 ,即 程 序理 解

19、 。 它 能 够 使 我 们 ：F 增 进 对 软 件 的 理 解 ；F 提 高 软 件 自 身 的 可 维 护 性 、 复 用 性 或 演 化 性 . 软 件 再 工 程 过 程 模 型代 码 重 构数 据 重 构正 向 工 程 库 存 目 录 分 析 文 档 重 构逆 向 工 程 逆 向 工 程逆 向 工 程 (反 推 工 程 reverse engineering)从 现 有 软 件 恢 复 设 计 信 息 (有 用 的 维 护 信 息 ) 设 计 的恢 复 过 程非 结 构 化 、 无 文 档的 源 代 码 或 目 标 代 码软 件 的 全 部 文 档 软 件 再 工 程 相 关 术

20、语 间 关 系 信息库 1类 视 图 ：非 过 程 性 描 述 、 元 描 述例 ： 规 格 说 明 再 工 程3类 视 图 ： 过 程 性 描 述例 ： 源 程 序 再 工 程2类 视 图 ：伪 过 程 性 描 述 、 结 构 性 描 述例 ： DFD、 PDL A2类 视 图 ：分 析再 工 程逆 向 工 程设 计 恢 复再 工 程逆 向 工 程设 计 恢 复再 工 程 A1类 视 图 ：分 析 A3类 视 图 ：分 析分 解综 合 生成 视 图 软 件 视 图 Software view有 关 软 件 的 一 种 表 达 形 式 或 报 告 ；视 图 分 类 ：F1类 视 图 ：F2类

21、视 图 ：F3类 视 图 ：FA类 视 图 ： 伴 随 上 述 各 类 的 分 析 视 图 ； A1类 视 图 是 对 1类 视 图 的 分 析 信 息 ； A2类 视 图 是 有 关 2类 视 图 的 分 析 信 息 ； A3类 视 图 是 由 3类 视 图 得 到 。 软 件 视 图 示 例信 息 库视 图 编 辑 器DFD 视 图 编 辑 器Petri网 视 图 编 辑 器ERA图 视 图 编 辑 器跟 踪 矩 阵 XX XReq1 Req2Prog1Prog2Prog3视 图 编 辑 器 程 序 结 构 图 视 图 编 辑 器流 程 图视 图 编 辑 器规 格 说 明 再 工 程 信

22、息 库 及 其 产 品软 件 文 档 分 析 结 果信 息 库设 计 成 果 规 格 说 明各 种 图度 量 值分 析 、 分 解 器源 程 序 或 其 模 板(进 入 点 )源 程 序 自 动 进 行 再 工 程 的 过 程软 件软 件 的新 视 图 语 法 分 析 器语 义 分 析 器视 图 合 成 器 信 息 库其 他产 品经 过 再 工 程过 程 可 获 得的 信 息 格 式图 形文 档度 量 值逻 辑报 告 7.8.2 软 件 再 工 程 技 术再 工 程 课 题 相 关 技 术重 构文 档 重 写 、 加 注 释 、 更 新 文 档复 用 工 程重 新 划 分 模 块数 据 再 工

23、 程业 务 过 程 再 工 程可 维 护 性 分 析 、 业 务 量 分 析 、 经 济 分 析理 解 软 件改 进 软 件获 取 、 保 存 及扩 充 软 件 的 知 识 分 解逆 向 工 程 、 恢 复 设 计对 象 恢 复 程 序 理 解知 识 库 及 变 换浏 览分 析 、 度 量逆 向 工 程 、 恢 复 设 计 1.改 进 软 件（ 1） 软 件 重 构 对 软 件 进 行 改 造 ， 使 其 易 于 理 解 或 易 于 维 护 。 重 构 是 实 现 软 件 再 工 程 全 面 自 动 化 的 第 一 步源 程 序 重 构 的源 程 序逻 辑格 式图 形文 档度 量报 告再 构

24、器 可 获 得的 信 息Restructurer软 件 重 构 示 意 图 1.改 进 软 件（ 2） 文 档 重 写 、 加 注 释 、 更 新 文 档信 息 源 ：源 程 序设 计 资 料规 格 说 明变 更 记 录管 理 人 员程 序 人 员 文 档 ：嵌 入 式 注 释设 计 资 料规 格 说 明测 试 数 据层 次 图检 查 ：再 测 试插 入 注 释生 成 图 形生 成 报 告文 档 重 写 示 意 图 1.改 进 软 件(3)复 用 工 程 ： 目 的 是 修 改 软 件 ， 使 其 更 易 于 复 用再 说 明再 生 成分 类证 明附 加 查 找 描 述 信 息 查 找利 用

25、再 工 程 实 现 软 件 复 用 的 过 程应 用 问 题部 件 可 复 用 部 件可 复 用 库 :可 复 用 源 程 序复 用再 工 程 器析 取 2.理 解 软 件（ 1） 浏 览（ 2） 分 析 与 度 量 理 解 程 序 特 性 (如 复 杂 性 )的 重 要 方 法 . 与 再 工 程 相 关 的 技 术 :程 序 分 片 控 制 流 复 杂 性 度 量 耦 合 性 度 量（ 3） 逆 向 工 程 与 设 计 恢 复 逆 向 工 程 恢 复 信 息 的 级 别 :(1)实 现 级 :程 序 的 抽 象 语 法 树 、 符 号 表 等 信 息(2)结 构 级 :反 映 程 序 分

26、量 之 间 相 互 依 赖 关 系 的 信 息 ， 如 调 用 图 、 结 构 图 等 .(3)功 能 级 :反 映 程 序 段 功 能 和 段 间 关 系 的 信 息(4)领 域 级 :反 映 程 序 分 量 与 应 用 领 域 概 念 间 对 应 关 系 的 信 息 抽象级别低高 信 息 的 抽 象级 别 越 高 , 它 与 代 码 距离 越 远 , 通过 逆 向 工 程恢 复 的 难 度越 大 , 自 动工 具 支 持 的可 能 性 变 小 逆 向 工 程源 程 序目 标 代 码反 汇 编 、 反 编 译程 序 分 析 技 术 :程 序 结 构 分 析 工 具 程 序 功 能 分 析 工

27、 具 源 程 序概 要 设 计详 细 设 计 概 要 设 计需 求 分 析 3.获 取 、 保 存 和 扩 充 软 件 的 知 识（ 1） 分 解 从 程 序 中 找 出 对 象 和 关 系 ,存 入 信 息 库 . 分 解 器 举 例 :UNIX中 的 lex和 yacc（ 2） 对 象 恢 复 从 源 程 序 中 取 得 对 象 ,将 非 面 向 对 象 程 序 转 换 为 面 向 对 象 程 序 .（ 3） 程 序 理 解（ 4） 知 识 库 和 程 序 变 换 变 换 是 再 工 程 的 核 心 活 动 。 再 工 程 是 在 同 一 类 视 图 或 前 一类 视 图 上 把 一 个

28、软 件 视 图 的 信 息 变换 成 另 一 视 图 的 信 息 。 变 换 也 是 逆 向 工 程 和 设 计 恢 复的 基 础 。 逆 向 工 程 与 再 工 程 十 分 相 似 ，只 是 两 者 的 原 始 视 图 和 目 标 视 图 不同 ， 它 的 目 标 视 图 一 般 在 前 类 视 图中 。 源 代 码 结 构 图 ， 既 可 看 作 是 再 工程 ， 也 可 看 作 是 逆 向 工 程 。 源 代 码 重 构 源 代 码 则 是 再 工 程 或称 重 构 ， 并 不 是 逆 向 工 程 。 （ 6） 再 工 程 的 同 义 词 ：F 改 进F 更 新F 整 修F 再 开 发

29、工 程F 再 生F 复 用 工 程 7.8.3 为 什 么 要 实 施 软 件 再 工 程再 工 程 可 帮 助 降 低 软 件 演 化 风 险再 工 程 可 帮 助 补 偿 软 件 投 资再 工 程 可 使 得 软 件 易 于 进 一 步 变 更再 工 程 有 广 阔 市 场再 工 程 扩 大 了 CASE工 具 集再 工 程 是 推 动 自 动 软 件 维 护 的 动 力 第 八 章 软 件 工 具 与 软 件 开 发 环 境 8.1 软 件 工 具定 义 ： 用 来 辅 助 软 件 开 发 、 运 行 、 维 护 、 管 理 、 支 持 等 过 程 中 的 活 动 的 软 件 成 为 软

30、 件 工 具 .分 类 ： 按 软 件 过 程 活 动 分 类 F支 持 软 件 开 发 过 程 的 工 具 F支 持 软 件 维 护 过 程 的 工 具 F支 持 软 件 管 理 过 程 和 支 持 过 程 的 工具 8.2 计 算 机 辅 助 软 件 工 程 (CASE)Computer-Aided Software Engineering8.2.1 CASE的 基 本 概 念 与 发 展 历 史1.什 么 是 CASECASE使 人 们 能 在 计 算 机 的 辅 助 下 进行 软 件 开 发 ,为 软 件 开 发 的 工 程 化 、自 动 化 进 而 智 能 化 打 下 基 础 。在

31、CASE工 具 辅 助 下 进 行 软 件 开 发 ,可 提 高 开 发 效 率 、 改 善 软 件 质 量 。 CASE构 造 积 木 块CASE工 具环 境 体 系 结 构硬 件 平 台操 作 系 统可 移 植 服 务集 成 框 架 2. CASE工 具 分 类F信 息 工 程 工 具F工 程 建 模 和 管 理 工 具F项 目 计 划 工 具F风 险 分 析 工 具F项 目 管 理 工 具F需 求 根 据 工 具F质 量 和 管 理 工 具F文 档 工 具 2. CASE工 具 分 类F系 统 软 件 工 具F质 量 保 证 工 具F数 据 库 管 理 工 具F软 件 配 置 管 理 工

32、 具F分 析 和 设 计 工 具FPRO/SIM工 具F界 面 设 计 和 开 发 工 具F原 型 工 具 2. CASE工 具 分 类F编 程 工 具F集 成 和 测 试 工 具F静 态 分 析 工 具F动 态 分 析 工 具F测 试 管 理 工 具F客 户 /服 务 器 测 试 工 具F再 工 程 工 具 逆 向 工 程 工 具 代 码 重 构 和 分 析 工 具 联 机 再 工 程 工 具 3. 集 成 化 CASE环 境 ( I - CASE )1990年 Wasserman提 出 的 五 级 集 成 模 型F平 台 集 成 :工 具 运 行 在 相 同 的 硬 件 /操 作 系 统

33、平 台 上F数 据 集 成 :工 具 使 用 共 享 数 据 模 型 来 操 作F表 示 集 成 :工 具 提 供 相 同 用 户 界 面F控 制 集 成 :工 具 激 活 后 能 控 制 其 它 工 具 的 操 作F过 程 集 成 :工 具 在 一 个 过 程 模 型 和 “ 过 程 机 ” 的 指 导 下 使 用 I CASE 的 元 素基 础 块体 系 结 构硬 件 平 台操 作 系 统 可 移 植 服 务 集 成 框 架 CASE工 具 集 成 框 架 的 体 系 结 构 模 型用 户 界 面 层 界 面 工 具 箱 表 示 协 议工 具 代 理 服 务CASE工 具 工 具 层对 象

34、 管 理 层 集 成 服 务 配 置 管 理 服 务共 享 中 心 库 层 CASE数 据 库 访 问 控 制 功 能 2 . CASE中 心 库 在 I-CASE中 中 心 库 是 软 件 工 程 信 息 的“ 积 聚 和 存 储 中 心 ” ； 是 一 组 实 现 “数 据 -工 具 ” 和 “ 数 据 -数 据 ” 集 成 的 机制 和 数 据 结 构 。 CASE中 心 库 也 称 为 “ 软 件 总 线 ” CASE中 心 库 也 是 一 个 存 放 地 ， 结 合 了高 级 的 集 成 CASE工 具 的 机 制 。 CASE中 心 库 存 放 的 内 容F被 求 解 的 问 题F

35、关 于 问 题 域 的 信 息F系 统 解 决 方 案F关 于 被 遵 从 的 软 件 过 程 （ 方 法 学 ）的 规 则 和 指 令F项 目 计 划 、 资 源 和 历 史F关 于 组 织 的 信 息 CASE中 心 库 提 供 的 服 务F可 从 任 何 高 级 的 数 据 库 管 理 系 统 期望 得 到 的 访 问 类 型F特 定 于 CASE环 境 的 访 问 类 型 中 心 库 中 心 信 息 库Data 记 录 元 素 视 图 入 库 实 体 处 理 模 块 处 理 函 数 外 部 实 体 界 面图 形 DFD 结 构 图 E-R图 数 据 模 型 规 则权 限过 程 和 管

36、理 现 存拷 贝 库数 据字 典版 本属 性 描 述命 名 标 准 标 准 名 别 名 属 性 名 编 译 名中 心 信 息 库报 告 中 心 信 息 库 的 内 容 3. CASE工 作 台CASE工 作 台 概 述.CASE工 作 台 分 类 F程 序 设 计 工 作 台F分 析 和 设 计 工 作 台F测 试 工 作 台F交 叉 开 发 工 作 台F配 置 管 理 工 作 台F文 档 工 作 台F项 目 管 理 工 作 台 程 序 设 计 工 作 台组 成 程 序 设 计 工 作 台 的 工 具 ：(1)语 言 编 译 器(2)结 构 化 编 译 器(3)连 接 器(4)加 载 器(5)

37、交 叉 引 用(6)按 格 式 打 印(7)静 态 分 析 器(8)动 态 分 析 器(9)交 互 式 调 试 器 测 试 工 作 台 (下 游 CASE工 具 )源 代 码 预 测 器测 试 管 理 器 测 试 预 估模 拟 器 文 件 比 较 器报 告 生 成 器动 态 分 析 器 被 测 试的 程 序 测 试 数 据测 试 结 果 测 试 结果 报 告执 行 报 告 测 试 数 据 生 成 器 规 约 8.3 软 件 工 程 环 境 (SEE)8.3.1 软 件 工 程 环 境 概 述软 件 工 程 环 境 定 义 :(1)一 组 软 件 工 具 的 集 合(2)工 具 按 一 定 方

38、法 或 模 型 组 织(3)工 具 支 持 整 个 生 存 周 期 各 阶 段 或 部 分 阶 段 1. 软 件 工 程 环 境 分 类(1)按 软 件 开 发 模 型 及 开 发 方 法 分 类支 持 ： 瀑 布 模 型 、 演 化 模 型 、 螺 旋 模 型 、 喷 泉 模 型 等支 持 ： 结 构 化 方 法 、 信 息 模 型 方 法 、 OO方 法 等 1. 软 件 工 程 环 境 分 类(2)按 应 用 范 围 分 类 : 通 用 型 软 件 工 程 环 境 专 用 型 软 件 工 程 环 境 (应 用 型 软 件 工 程 环 境 ) 1. 软 件 工 程 环 境 分 类(3)按

39、开 发 阶 段 分 类 ：前 端 开 发 环 境 (支 持 系 统 分 析 、 分 析 、 设 计 等 阶 段 活 动 )后 端 开 发 环 境 (支 持 编 程 、 测 试 等 阶 段 活 动 )软 件 维 护 环 境逆 向 工 程 环 境 2. 软 件 工 程 环 境 的 特 征(1)仓 库(2)工 具 的 集 成(3)用 户 友 好 的 界 面(4)提 取 信 息 的 能 力(5)分 析 的 能 力(6)可 裁 剪 和 可 扩 充 的 能 力(7)项 目 控 制 和 管 理(8)方 法 学 的 支 持 3. 软 件 工 程 环 境 的 基 本 功 能(1)软 件 开 发 的 一 致 性

40、及 完 整 性 维 护(2)配 置 管 理 及 版 本 控 制(3)数 据 的 多 种 表 示 形 式 及 自 动 转 换(4)信 息 自 动 检 索 及 更 新(5)项 目 控 制 和 管 理(6) 对 方 法 学 的 支 持 8.3.2 集 成 环 境软 件 工 程 环 境 的 层 次 模 型工 作 台 应 用框 架 服 务平 台 服 务 8.3.3 平 台 服 务SEE运 行 在 工 作 台 网 络 上 宿 主 系 统目 标 机 1 目 标 机 2网 络 连 接 网 络 连 接宿 主 目 标 开 发 方 式 ：一 个 软 件 工 程 环 境 运 行 其 上 的 平 台 称 为软 件 工

41、程 环 境 的 宿 主 机 系 统 。 8.3.4 框 架 服 务SEE参 考 模 型数 据 仓 库 服 务数 据 集 成 服 务任 务 管 理 服 务用 户 界 面 服 务 消 息 服 务工 具 插 槽 8.4 大 型 软 件 开 发 环 境 青 鸟 系 统 简 介集 成 化 软 件 工 程 环 境 青 鸟 II系 统 (JB2)特 点 ：F环 境 主 要 目 标 之 一 ： 支 持 OO软 件 开 发F集 成 性 和 开 放 性 的 统 一 。F支 持 多 种 开 发 方 法F可 集 成 支 持 生 存 周 期 全 过 程 的 软 件 工 具 JB2系 统 总 体 结 构用 户 界 面 过

42、 程 管 理工 作 台 管 理工 具 工 具 工 具 工 具 工 具 工 具界 面 辅 助 生 成 器 可 复 用构 件 管 理 CASE C+ 语 言配 置 管 理版 本 管 理 对 象 管 理 系 统 消息服务器对 象 库可 复 用构 件 库 类 库 界 面 类 库 JBCASE For Windows体 系 结 构用 户 界 面系 统 平 台 (PWIN,中 文 之 星 ,四 通 利 方 等 )结 构 化 分 析工 具 SAT 结 构 化 设 计工 具 SDT 文 档 追 踪工 具 DATT 数 据 库 设 计工 具 DDT需 求 文 档 一 般 设 计文 档 详 细 设 计文 档 数

43、据 库文 档 其 它 文 档文 档 出 版 工 具 DPT 外 部 工 具 集 成 界 面 工 具编 程 工 具调 试 工 具.Client 其 它厂 家工 具 WordExeclPowerpoint.Server工 作站 版青 鸟环 境OLE或文 件(开 放 性 ) JBCASE For Windows功 能 简 介结 构 化 分 析 工 具 SATFDFD编 辑FDD编 辑 及 管 理F一 致 性 检 查F需 求 文 档 分 析F外 部 工 具 集 成FOLE的 ServerF自 动 生 成 MSD等 JBCASE For Windows功 能 简 介结 构 化 设 计 工 具 SDTFM

44、SD编 辑F小 说 明 编 辑 及 管 理F一 致 性 检 查F设 计 文 档 自 动 生 成F设 计 文 档 分 析F外 部 工 具 集 成FOLE的 ServerF支 持 详 细 设 计 过 程 等 JBCASE For Windows功 能 简 介数 据 库 设 计 工 具 DDTFER图 编 辑F对 象 内 容 编 辑F对 象 浏 览F需 求 文 档 分 析F自 动 布 局F报 告 生 成 及 文 档 出 版F生 成 数 据 库 模 式 定 义F外 部 工 具 集 成 FOLE的 Serve JBCASE For Windows功 能 简 介文 档 追 踪 工 具 DAT/TF定 义

45、追 踪 关 系 DFD MSD MSD DFDF显 示 追 踪 关 系F删 除 追 踪 关 系 JBCASE For Windows功 能 简 介文 档 出 版 工 具 DPTF文 档 模 板 管 理F超 文 本 组 织 管 理FOLE连 接 及 嵌 入F文 档 输 出 :某 一 章 节 或 整 个 文 档 第 九 章 软 件 质 量 管 理 与 质 量 保 证 9.1 软 件 质 量9.1.1 影 响 软 件 质 量 的 因 素F人 的 因 素F软 件 需 求F测 试 的 局 限 性F质 量 管 理 的 困 难F软 件 人 员 的 传 统 习 惯F开 发 规 范F开 发 工 具 支 持 不

46、够 什 么 是 软 件 质 量成 本可 靠维 护及 时交 付 正 确功 能 功 能成 本 及 时交 付软 件 质 量 的 若 干 侧 面 9.1.2 McCall提 出 的 表 明 软 件 质 量 的 11个 质 量 特 性 使 用 性 测 试 性 正 确 性 维 护 性 可 靠 性 移 植 性 效 率 重 用性 完 整 性 互 操 作性 适 应 性 (灵 活 性 ) 9.1.3 国 际 标 准 和 国 家 标 准 规 定 的 质 量 特 性ISO/IEC 9126-1991 Information technology software product evaluation quality

47、characteristics and guidelines for their use我 国 1996年 将 其 等 同 采 用 ：GB/T16260-1996 软 件 产 品 评 价 质 量 特 性 及 其 使 用 指 南 9.1.4 产 品 质 量 与 过 程 质 量产 品 质 量开 发 技 术 成 本 、时 间 、 进 度过 程 质 量 人 员 素 质影 响 产 品 质 量 的 4个 方 面 9.2 软 件 质 量 保 证 质 量 保 证 也 是 一 个 过 程 ， 已 列 入 国际 标 准 “ ISO/IEC 12207信 息 技 术-软 件 生 存 期 过 程 ” 中 。 9.2.

48、1 质 量 保 证 的 主 要 功 能F质 量 方 针 的 制 定 和 展 开F质 量 保 证 方 针 的 质 量 保 证 标 准 的 制 定F质 量 保 证 体 系 的 建 立 和 管 理F各 阶 段 的 质 量 评 审 9.2.2 质 量 保 证 的 实 施 质 量 度 量 方 法ISO建 议 的 软 件 质 量 评 价 标 准 分 为 三 级 :高 层 :质 量 需 求 评 价 准 则 (SQRC)中 层 :质 量 设 计 评 价 准 则 (SQDC)低 层 :质 量 度 量 评 价 准 则 (SQMC) ISO建 议 的 软 件 质 量 度 量 模 型正 确 性 可 跟 踪 性完 备

49、性准 确 性容 错 性简 洁 性模 块 性通 用 性扩 充 性可 容 性效 率安 全 性可 维 护 性适 应 性连 接 性 SQDCSQRC SQMC可 用 性 一 致 性 由 各 使 用单 位 根 据实 际 情 况决 定 能 用 于 软 件 质 量 定 量 评 价 的 软 件 度 量H美 国 国 防 部 AD报 告 :把 质 量 表 现 形 式 归 纳 为 190多 个 问 题 ;HIEEE质 量 标 准 词 典 规 定 :39组 度 量 公 式39个 度 量 项 分 为 四 级 :0级 :已 公 式 化 ,尚 未 被 运 行 有 效 确 认1级 :已 为 软 件 界 采 用 ,应 用 范

50、围 有 限2级 :已 被 软 件 界 接 受 ,已 取 得 一 定 经 验3级 :软 件 界 已 广 泛 使 用 ,已 取 得 相 当 经 验 3级 的 8个 度 量 项(1)缺 陷 密 度(2)需 求 可 追 踪 性(3)Halstead软 件 科 学(4)McCabe复 杂 性 度 量(5)发 现 k个 缺 陷 的 平 均 时 间(6)按 耗 时 作 故 障 分 析(7)平 均 故 障 时 间(8)故 障 率 Halstead的 软 件 科 学 度 量根 据 程 序 中 可 执 行 代 码 行 的 操 作 符 和操 作 数 的 数 量 来 计 算 程 序 的 复 杂 性n1 :程 序 中

51、出 现 的 不 同 操 作 符 数 目n2 :程 序 中 出 现 的 不 同 操 作 数 数 目N1 :程 序 中 操 作 符 出 现 的 总 数N2 :程 序 中 操 作 数 出 现 的 总 数 McCabe复 杂 性 度 量 举 例SORT源 程 序SUBROTINE SORT(X,N)DIMENSION X(N)IF (N .LT. Z)RETURENDO 20 1=2,N DO 10 J=1,I IF (X(I).GE.X(J) GOTO 10 SAVE=X(I) X(I)=X(J) X(J)=SAVE10 CONTINUE20 CONTINUE RETURN END SORT源 程

52、序 操 作 符 操 作 符 数 1.语 句 结 束 7 2.数 组 下 标 6 3. = 5 4. IF () 2 5. DO 2 6. , 2 7.程 序 结 束 1 8. .LT. 1 9. .GE. 1n1=10. GOTO 10 1 N1=28 McCabe复 杂 性 度 量 举 例SORT源 程 序SUBROTINE SORT(X,N)DIMENSION X(N)IF (N .LT. Z)RETURENDO 20 1=2,N DO 10 J=1,I IF (X(I).GE.X(J) GOTO 10 SAVE=X(I) X(I)=X(J) X(J)=SAVE10 CONTINUE20

53、CONTINUE RETURN END SORT源 程 序 操 作 数 操 作 数 数 1. X 6 2. I 5 3. J 4 4. N 2 5. 2 1 6. SAVE 2 n2=7. 1 2 N2=22 Halstead使 用 原 始 度 量 定 义 的 算 式(1)程 序 长 度 N= n1log2 n1+ n2log2 n2(2)程 序 容 量 V= Nlog2 (n1+ n2)(3)语 言 级 别 L= (2 n2)/(n1 n2)(4)程 序 工 作 量 E= V / L(5)程 序 编 写 时 间 T= E / S S:Stroud数(6)程 序 潜 在 错 误 的 数 量 B

54、= Nlog2 (n1+ n2) / 3000 Halstead认 为 程 序 中 可 能 存 在 的 错 误与 程 序 容 量 成 正 比例 :一 程 序 对 75个 数 据 库 项 共 访 问 1300次 ,对 150个 操 作 符 使 用 1200次 ,潜 在 错误 数 为 : B= (1300+1200)log2 (75+150) / 3000 = 6.5(即 6 7个 错 误 ) Halstead软 件 科 学 是 目 前 一 种 最 好 的软 件 度 量 方 法不 足 和 问 题 :(1)未 忽 略 模 块 特 性(2)忽 略 了 非 执 行 语 句(3)代 码 和 数 据 的 二

55、 义 性(4)未 考 虑 数 据 类 型 的 差 异(5)未 注 意 调 用 深 度(6)未 区 别 不 同 类 型 的 运 算 符 McCabe复 杂 性 度 量 (环 路 度 量 )McCabe认 为 程 序 复 杂 性 很 大 程 度 取 决于 程 序 控 制 流 的 复 杂 性 ,以 程 序 图 的 环路 数 作 为 该 程 序 复 杂 性 .的 度 量 值对 于 具 有 强 连 通 图 的 环 路 数 : V(G)=e-n+2 e:边 数 n:结 点 数 McCabe复 杂 性 度 量 示 例acbe f d1 2 3768459 R1R2R3 R4 R5 V(G)=9-6+2 =5

56、V(G)其 它 计 算 方 法 :(1)计 算 图 中 所 有 有 界 区 域 和 无 界 区 域 数 R 图 中 共 有 5个 区 域 (R1到 R5),所 以 V(G)=5(2)用 判 定 语 句 总 数 +1 (判 定 个 数 =分 支 数 -1) 图 中 可 按 4个 判 定 计 算 ,V(G)=4+1=5 9.2.3 技 术 评 审 软 件 评 审 是 一 个 “ 过 滤 器 ” ，用 于 “ 净 化 ” 软 件 工 程 各 项 活 动 9.3 软 件 可 靠 性硬 件 系 统 故 障 率0 tZ(t) 软 件 系 统 故 障 率0 tZ(t) 9.3.1 基 本 概 念软 件 可

57、靠 性 定 义 在 给 定 时 间 间 隔 内 和 特 定 的环 境 下 ， 软 件 按 规 格 说 明 成 功运 行 的 概 率 。 软 件 可 靠 性 的 主 要 指 标 借 用 硬 件 可 靠 性 的 定 量 度 量 方 法 来度 量 软 件 的 可 靠 性 ： MTBF:平 均 故 障 间 隔 时 间 MTTF:平 均 故 障 时 间t1， t2, ., tn:失 效 时 间MTTF ni=1n1 ti 软 件 可 靠 性 定 义 的 要 素(1)环 境 条 件 规 定 软 件 的 使 用 环 境 (输 入 数 据 要 求 和 环 境 )(2)规 定 时 间 时 间 t是 随 机 变

58、量 。(3)规 定 的 功 能(4)成 功 运 行 9.4 软 件 容 错 技 术提 高 软 件 质 量 和 可 靠 性 的 技 术 :F避 开 错 误 技 术F容 错 技 术 ： 对 无 法 避 开 的 差 错 ， 使 其 影 响 减 至 最 小 的 技 术 。 9.4.1 什 么 是 容 错 软 件 ？定 义 1： 规 定 功 能 的 软 件 ， 在 一 定 程 度 上 对 自 身 错 误 的 作 用 具 有 屏 蔽 能 力 的 软 件 ；定 义 2： 规 定 功 能 的 软 件 ， 在 一 定 程 度 上 能 从 错 误 状 态 自 动 恢 复 到 正 常 状 态 的 软 件 ；定 义

59、3： 规 定 功 能 的 软 件 ， 在 因 错 误 而 发 生 错 误 时 ， 仍 能 在 一 定 程 度 上 完 成 预 期 的 功 能 的 软 件 ； 9.4.2 容 错 的 一 般 方 法实 现 容 错 计 算 的 方 法 ：F错 误 检 测 算 法F错 误 恢 复 算 法 容 错 资 源F软 件 冗 余 备 份实 现 容 错 计 算 的 主 要 手 段 是 冗 余主 体 ： 常 规 软 件 所 需 资 源附 加 体 ： 容 错 资 源容 错 软 件 9.4.3 容 错 的 一 般 方 法冗 余 技 术 分 类 ：1.结 构 冗 余(1)静 态 冗 余 ： 3模 冗 余 、 多 模 冗

60、 余 UM1M2M3 Vu2u1u3I 3模 （ TMR） 表 决 系 统 的 结 构表 决 器U=(u1 u2) (u2 u3) =(u1 u3) 1.结 构 冗 余(2)动 态 冗 余 :多 重 模 块 待 机 储 备 ,相 继 运 行M1M2M3 主 模 块备 用I 待 机 储 备 系 统 结 构 开 关Mn. 备 用备 用 1.结 构 冗 余(3)混 合 冗 余 H（ N， K）M1M2MkI H（ N， K） 系 统 结 构 开 关Mn. Mk+1. V转换开关 冗 余 技 术 分 类 ：2.信 息 冗 余 以 检 测 或 纠 正 信 息 在 运 算 或 传 输 中 的 错 误为 目

61、 的 而 外 加 的 一 部 分 信 息 。 误 差 校 正 码 ： 奇 偶 码 定 重 码 循 环 码 (冗 余 码 ) 冗 余 技 术 分 类 ：3.时 间 冗 余 以 重 复 执 行 指 令 （ 指 令 复 执 ） 或 程 序 （ 程序 复 算 ） 来 消 除 瞬 时 错 误 带 来 的 影 响 。 常 用 的 程 序 复 算 方 法 ： 程 序 滚 回 技 术 出 错 t0 t1 t2 t3 ti-1 ti ti+1i-1 i程 序 滚 回 示 意 图1 2 3时 刻 t0， t1， t2， .对 应 于 程 序 中 预 先 设 置 好 的 恢 复 点 软 件 的 容 错 系 统 结

62、构1.多 版 本 结 构 把 同 一 功 能 的 不 同 版 本 的 程 序 (多 为 子 系 统或 模 块 级 )并 行 联 结 到 系 统 中 ,构 成 冗 余 并行 模 型 . 版 本 1版 本 2版 本 3. 表 决同 一 功 能多 版 本 程 序 示 意 图 2. 恢 复 块 结 构 要 求 做 容 错 的 块 (基 本 块 ) 提 供 ： 备 份 块 (独 立 设 计 的 相 应 冗 余 备 份 ) 附 加 的 错 误 检 验 恢 复 措 施恢 复 块 Ensure 接 受 测 试 By 基 本 块 Else By备 份 块 1 Else By备 份 块 nElse 错 误 恢 复 块 的 工 作 方 式 保 存 现 场 队 空从 恢 复 块 的 备 份 块队 列 中 取 一 个 模 块激 活 此 模 块执 行 此 模 块恢 复 现 场接 受 测 试 T 有 问 题显 示 错 误 及 位 置继 续 执 行 后 续 工 作通 过不 通 过