软件工程
1 软件工程方法学三要素：方法、工具、过程
2 软件生命周期：问题定义、可行性分析、需求分析（时间最长）、设计（概要设计、详细设计）、编码、测试、运行维护
3 软件开发模型
1）瀑布模型
文档驱动
优点：按模板进行，根据各阶段检查评审，正确则向下进行（射线）
缺点：文档过多、线性模型、缺乏灵活性、前期未发现错误，将一直存在直到交付
适用：需求明确、很少变更的项目
2） 快速原型模型
原型辅助开发
抛弃式原型方法
1）探索型原型 用于需求分析阶段；目标模糊，搞清需求
2）实验型原型 用于设计阶段；判断项目可行性
渐进式原型方法
3）演化模型/变换模型/演化型原型 做出原型，不断完善，演化为最终系统
适用对软件需求缺乏准确认识
优点：多次反馈不断完善验证产品需求，多次产生项目进程数据、心理鼓舞
缺点：不明确需求，总体设计困难；缺乏严格过程管理；用户多次试错产生负面情绪
3）增量模型
1）概念：瀑布模型和原型模型的融合；功能细化、分别开发：不断制作积木块（从核心开始），做一块搭一块，让用户操作一次，反馈结果供下次开发使用；引入增量包概念，设计增量包的需求
2）优点：人员分配灵活、用户参与、有利风险把控、
3）适用：需求经常变化的软件开发过程
4）螺旋模型
瀑布模型和演化模型的结合，增加风险分析
优点：设计灵活，各阶段可变更；用户参与各个阶段；小分段构建大型系统，成本计算容易
缺点：迭代次数过多增加开发成本，延迟时间；需要有丰富项目评估经验和专业知识，否则会造成巨大损失
5）喷泉模型
用户需求为动力，对象为驱动的模型。各阶段相互迭代，无间隙（各阶段间没有明显边界）
6）基于构建的开发模型
1）特点：系统模块化，创建构件库，开发时组合使用构件库内构建
2）阶段：软件的需求分析和定义、体系结构设计、构件库建立（完善丰富构件库）、应用软件构件、测试和发布
3）优点：构件复用，提高开发效率
缺点：缺乏通用的组装结构标准，有风险
7）快速应用模型（RAD）
瀑布模型的“高速”变种,不以高级语言为单位而是以构件为单位，增量型，使用大量可复用构建堆积。若时间紧，则多级堆积（分块堆，堆完再堆）
适用：正确理解需求，约束项目范围
4 软件开发方法
1）结构化分析（SA）和设计（SD）
1）SA：面向数据流的需求分析方法，常用工具：数据流图、数据字典，产生文档：数据流图、数据字典、软件需求说明书
1）数据流图（DFD）
描述数据流从输入到输出的变换流程
不同于程序流程图，可以表现范围广（系统-模块），分层数据流图
2）数据字典（DD）
定义每个数据，就像汉语词典（保证数据在系统中的一致性）
组成：1）数据项：只含一个数据，又称数据元素
2）数据流：由多个相关数据项组成
3）数据文件：如数据库
2）结构化设计（SD）：面向数据流的设计方法，分为概要设计和详细设计
1）概要设计/结构设计/总体设计
基本任务：设计软件系统结构，进行模块划分，确定每个模块的功能、接口、模块间的调用关系
设计工具：结构图、数据字典、判定树、判定表
2）详细设计
基本任务：为每个模块设计其实现的细节
设计工具：程序流程图、盒图（NS图）、问题分析图（PAD）、程序设计语言（PDL）
2 面向数据结构的设计
根据输入/输出数据结构导出程序结构，如Jackson和Warnier
3 面向对象的分析与设计
面向对象的方法是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、消息传送、多态性等来构建系统的软件开发方法
面向对象=对象+类+继承+通信，运用此方法的软件系统是面向对象的
1）对象 ：系统中用来描述客观事物的一个实体，构成系统的一个基本单位。对象图：对象名、属性值、具体操作（类的实例化(new)）
属性/状态/数据：描述对象的静态特征（实例化的类的属性（对象实例化时会赋值））
操作：规定了对象的行为/所能提供的服务（实例化的类的方法）
封装：信息隐蔽技术
2）类：一组具有相同属性和相同操作的对象的集合（class），创建对象的模板。类图：类名、属性、操作
3）继承：特殊类的对象拥有一般类的全部属性与操作。有单/多重继承
4）多态性：同一操作，作用于不同对象有不同解释，产生不同结果
5）消息：消息传递是对象间通信的手段。一个对象通过向另一个对象发送消息来请求其服务。
组成：接受对象名、调用的操作名、适当的参数
作用：告诉对象要完成什么操作，而不是如何完成操作
5 软件测试与维护
1）软件测试：发现软件错误和缺陷的主要手段
2）测试用例：由测试数据和预期结果构成。
1）为了发现程序中的错误，应竭力设计能暴露错误的测试用例
2）好的测试用例是发现至今为止尚未发现的错误
3）一次成功的测试是发现了至今尚未发现的错误的测试
3）软件测试准则
1）应该尽早地、不断地进行测试，软件测试贯穿于软件开发过程的始终
2）所有的测试都应追溯到用户需求
3）应该从小规模测试开始，并逐步进行大规模测试
4）应该远在测试之前就制定出测试计划
5）80%的错误可能出现在20%的模块中
6）应该由独立的第三方从事测试工作
7）对非法和非预期的输入数据也要像合法数据一样编写测试用例
8）检查软件是否做了应该做的事仅是成功了一半，另一半是看软件是否做了不该做的事
9）在规划测试时不要设想程序中不会查出错误
10）测试只能证明软件中有错误，不能证明软件中没有错误
4）软件测试分类
1）从测试阶段分：单元测试、集成测试、确认测试、系统测试
2）从测试方法分：白盒测试、黑盒测试
3）回归测试指修改了旧代码后，重新进行全部或部分以前的测试用例，确认有无引入新错误
5）测试阶段
1）单元测试/模块测试
1）概念：针对软件设计的最小单位（模块）进行正确性检验的测试工作。
2）检查：每个程序单元能否正确实现详细设计说明中的模块功能、性能、接口和设计约束等要求，以及发现各模块内部可能存在的各种错误
3）测试人员：开发人员
4）辅助模块：借助驱动模块（用于测试模拟的主程序）和桩模块（子模块）完成
1）驱动模块：相当于被测模块的主程序(调用测试模块)，接受测试数据，把这些数据传递给被测模块，输出实测结果
2）桩模块：代替被测模块的子模块（返回值给被测模块）；做少量数据操作（并非子模块所有功能），但不能啥也不做
5）计划阶段：软件详细设计阶段
6）方法：白盒测试
2） 集成测试/组装测试/联合测试
1）把通过单元测试的模块集成在一起，测试模块之间的协作性
2）从组装策略分
一次性组装（把所有模块一次性组装在一起）、增量式组装（自顶向下、自底向上及混合式）
1）自顶向下组装：不需要驱动模块
2）自底向上组装：不需要桩模块
3）每个版本提交时，进行性冒烟测试/版本验证测试/提交测试，验证主要功能是否实现
3）计划阶段：概要设计阶段完成
4）方法：黑盒测试
3）确认测试/有效性测试
1）验证软件功能、性能及其他特性是否和用户需求相一致
2）计划阶段：需求分析阶段
3）根据用户参与程度分类：
1）内部确认测试：软件开发组织内部按软件需求说明书进行测试
2）Alpha测试：由用户在开发环境下测试
3）Beta测试：由用户在实际使用环境下进行测试
4）系统测试
1）将已确认的软件、计算机硬、外设、网络等其他元素结合在一起，进行信息系统的各种组装测试和确认测试。针对整个产品系统进行测试，验证系统是否满足需求
2）计划阶段：系统（需求）分析阶段完成
3）内容：功能测试、性能测试（非功能性要求）、健壮性测试、用户界面测试、安全性测试、安装与反安装测试
补充：
1 数据流的加工
1）对于每个基本加工，必须有加工规格说明，表达“做什么”而不是“怎么做”，描述把输入数据流变换为输出数据流的加工规则
2）决策树可以表示加工规格说明
2）DFD守恒加工原则：
1）对于每个加工，输入、输出名必须不同但其组分必须相同
2）每个加工，必须有输入流和输出流