软件构造 复习总结（第一、二章）

软件构造的多维视图

Build-time

1. Code-level: 源代码：代码的逻辑组织：AST抽象语法树、函数、方法、类、接口等具体的逻辑实现（class diagram类图）

2. Component-level：结构：代码的物理组织：源文件、包、库、静态链接、测试用例（component diagram构建/组件图），编译

3. Moment view ： 特定时刻的源码或组件形态

4. Period view：软件形态随时间的变化

• Build-moment-code：词汇（源码）、语法（抽象语法树）、语义（类图）
• Build-period-code：code churn代码变化：增减修改
• Build-moment-component：文件目录，静态链接、包、库
• Build-period-component：files/packages/components/libraries change
  SCI（software configuration item 配置项）、VCS

Runtime Views

1. Code-level : 可执行程序的内存状态，程序之间的互动、调用

2. Component-level：软件包部署到物理环境（OS、network、硬件等），及其互动

3. Moment view：特定时刻的程序行为

4. Period view：随着时间的行为

• Run-moment-code：snapshot 快照 描述程序运行时内存里变量层面的状态 ，Memory dump（内存转储/导出）
• Run-period-code：sequence diagram序列图（时序交互），Execution tracing 执行跟踪（代码层面，用日志方式记录程序执行的调用次序）
• Run-moment-component：Deployment diagram（部署图：设备、操作系统），
• Run-period-component：Event logging 事件日志（系统层面）

Event logging：系统管理员使用，高层次信息（如安装程序失败），有一定输出格式，不必敏捷

Execution tracing：开发者使用，低层次信息（如抛出异常），较低格式限制，必须敏捷

软件构造的阶段划分，各阶段的活动
Software development lifecycle SDLC 软件开发生命周期

1. 0->1 从无到有
   计划-需求-设计-构造（实现）-测试-部署-运维

2. 1->n 从有到好
   版本更新

传统软件开发模型

1. 基本类型：Linear 线性过程；Iterative 迭代过程

模型：

1. Waterfall 瀑布过程（线性非迭代）
   阶段清楚，管理简单，无法适应需求变化

2. Incremental 增量过程（非迭代）
   多个瀑布串行，比较容易适应需求的增加（有需求就增加一个瀑布）

3. V-Model V字模型（验证，确认）

4. Prototyping 原型过程（迭代）
   在原型上持续不断的迭代，发现用户变化的需求
   迭代：开发出来后由用户试用/评审，发现问题反馈给卡发着，开发者修改原有的实现，继续交给用户评审
   时间代价高，但开发质量也高

5. Spiral 螺旋过程（迭代）
   多轮迭代基本遵循瀑布模式
   每轮迭代有明确的目标，遵循"原型"过程，进行严格的风险分析，方可进入下一轮迭代

Agile development 敏捷开发

1. 通过快速迭代和小规模的持续改进，以快速适应变化

2. 用户高度参与，小步骤迭代确认验证。强调人的作用

内部/外部质量指标
外部质量因素影响用户，内部质量因素影响软件本身和它的开发者，外部质量取决于内部质量。
1.External quality factors 外部质量

• Correctness 正确性：按照spec执行，得到正确的结果，软件的行为要严格符合规约中定义的行为
  保证正确性：测试和调适、防御式编程，形式化方法（形式化语言）
  encapsulation, decentralization 封装、分散化

• Robustness 健壮性：针对异常情况的处理：出现规约定义之外的情形，软件做出恰当的反应（出现异常时不要崩溃），未被spec覆盖的情况即为"异常情况"
  encapsulation, error handling封装、异常处理

• Extendibility 可扩展性：是否容易使软件适应规约的变化
  提升可扩展性的两个原则：简约主义设计，分离主义设计
  encapsulation, information hiding封装，信息隐蔽（结构良好的对象有简单的接口，并且不向外界显漏任何内部机制。）

• Reusability 可复用性：一次开发，多次使用，发现共性
  modularity, component, models, patterns模块化、组件、模型、模式

• Compatibility 兼容性：不同软件系统之间相互可容易的集成
  保持设计的同构性：标准化文件格式，标准化数据结构，标准化用户接口

• Efficient 性能

• Portability 可移植性：软件可方便的在不同的技术环境之间移植：硬件、操作系统

• Ease of use 易用性：易学、安装、操作、监控
  给用户提供详细的指南，结构简单

• Functionality 功能

• Timeliness 及时性：及时发布等

• 其他质量：verifiability 可验证性、integrity完整性，repairability可修复性，economy经济型

2.Internal quality factors 内部质量

• 代码相关：lines of code（LOC）、cyclomatic complexity 循环复杂性

• 结构相关：coupling耦合度（多个模块间联系），cohesion聚合度（一个模块；高内聚，一个程序只执行一种功能） （应当 高内聚低耦合，单一责任原则）

1. Readability 可读性
2. Understandability 可理解性
3. Clearness
4. Size

3.最重要的几个质量因素

• Correctness and robustness: reliability（可靠性）

• Extendibility and reusability: modularity（模块化）

4.软件构造的五个关键质量目标

• Easy to understand: elegant and beautiful code / understandability 便于理解
  Understandability：注释、命名、日志等

• Cheap for develop: design for/with reuse: reusability 发展
  Reusability：ADT、OOP、设计模式等以及复用外部文件

• Ready for change: maintainability and adaptability 变化
  Maintainability and Adaptability

• Safe from bugs: robustness 安全
  Robustness 异常处理、断言、防御式变成、测试优先原则、日志追踪、debug、内存导出

• Efficient to run: performance 高效
  Performance 代码调优、空间复杂性（内存管理）、时间复杂性（I/O性能等），分布式系统，多线程

软件配置管理SCM与版本控制系统VCS
1.VCS version control system

• Local VCS 本地：仓库在开发者本地机器
• Centralized VCS 集中式：仓库在独立的服务器
• Distributed VCS 分布式：仓库在独立的服务器+开发者本地机器

2.SCM 软件配置管理：追踪和控制软件的变化

• SCI 软件配置项：软件变化的基本单元（如一个文件）
• Baseline 基线：软件持续变化过程中的"稳定时刻"（如 对外发布的版本）
• CMDB 配置管理数据库：存储软件的各配置项随时间发生变化的信息+基线
• Versioning 版本控制

Git的结构、工作原理、基本指令
1.结构

• Working directory 工作目录：本地文件系统 （已修改，未暂存）
• Staging area 暂存区：隔离工作目录和git仓库 （已暂存）
• .git directory 本地仓库（本地CMDB） （已提交）

2.指令

• git branch branchname创建新分支
• git checkout branchname切换到分支
• git checkout -b branchname 创建新分支并切换到新分支
• git merge branchname 合并当前分支与目标分支
• pull=fetch + merge
• fetch 从远程仓库获取最新版本到本地，不会自动merge
• fork 复制别人的仓库到自己的仓库（自己不是contributor，不能提交修改给别人）
• clone 复制仓库到自己的本地仓库
  关于Git的一些简单操作的总结