计算机考研复试常问问题 软件工程UML篇

1、什么是软件工程？

• 软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科，即利用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件。
• 主要的方法：结构化方法、面向对象方法和形式化方法。

2、软件的生命周期

• 又称软件生存周期，即软件的产生到报废的整个过程。
• 包括：
  • 问题定义：弄清楚用户需要计算机解决什么样的问题。
  • 可行性分析：从多个方面考量该软件的可行性。
  • 需求分析：弄清楚用户对软件系统的全部需求。
  • 开发阶段：设计、实现和测试。
  • 维护：纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。

3、软件过程

• 为了获得高质量软件所需要完成的一系列任务的框架，规定了完成各项任务的工作步骤。

4、软件需求分析的任务

• 定义和描述目标系统需要做什么。
• 具体任务：
  • 获取需求，识别问题
    • 从功能、性能、界面和运行环境等多个方面识别目标系统要解决哪些问题。
  • 分析需求，建立目标系统的逻辑模型
    • 对问题进行分析抽象，并建立目标系统的逻辑模型。
  • 将需求文档化
    • 系统定义文档、系统需求文档和软件需求文档。
  • 需求验证
    • 对需求分析的成果进行评估和验证。

5、软件开发过程模型

• 瀑布模型
  • 将软件生存周期的各项任务规定为固定顺序连接的若干阶段，就像瀑布一样，最终得到软件产品。适用于需求全面稳定的项目。
• 快速原型模型
  • 也是顺序开发的，本质是快。适用于领域熟悉的项目。
• 增量模型
  • 是递增式开发的。适用于产品升级或新版本的开发。
• 螺旋式过程模型
  • 可以看作是在每个阶段前都增加了风险分析过程的快速原型模型。适用于内部开发的大型软件项目。
• 喷泉模型
  • 一种以用户需求为动力，以对象为驱动的模型，主要用于描述面向对象的软件开发过程。

6、简述结构化分析与设计

• 结构化分析与设计是一种面向数据流的需求分析和设计方法，它适用于分析和设计大型数据处理系统。
• 结构化分析方法：自顶向下逐层分解问题，即把大问题逐步分解为若干容易解决的小问题。
• 结构化设计方法：以结构化分析阶段产生的成果为基础，进一步把问题自顶向下、逐步求精和模块化。

7、软件测试

• 目的：发现程序的错误。
• 方法：静态测试和动态测试。
  • 静态测试：测试程序不在机器上运行，而是采用人工检测和计算机辅助静态分析的手段对程序进行检测。
  • 动态测试：通过运行程序发现错误，分为黑盒测试法、白盒测试法、灰盒测试法。
    • 黑盒测试
      • 把测试对象看作一个黑盒子，不考虑程序内部的处理过程，只在软件的接口处进行测试，依据需求规格说明书，检查程序是否满足功能要求。
    • 白盒测试
      • 把测试对象看作一个打开的盒子，不仅检查程序是否满足功能要求，还检查程序内部控制结构和数据结构是否有错。
    • 灰盒测试
      • 一种介于白盒测试与黑盒测试之间的测试，它不仅关注输出对于输入的正确性，同时也关注程序内部表现，但这种关注不像白盒测试那样详细，只是通过一些现象、事件以及标志来判断程序内部的运行状态。

8、白盒测试有哪些覆盖？

• 语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖、点覆盖、边覆盖、路径覆盖。

9、软件系统的三个测试阶段

• 开发测试：在开发过程中对系统进行测试。
• 发布测试：在系统发布之前，对系统进行完整的测试。
• 用户测试：用户在自己的环境中测试系统。

10、选择一种程序设计语言的主要依据

• 为了减少程序测试与维护的成本，选用的高级语言应该有理想的模块化机制，以及可读性好的控制结构和数据结构。
• 为了便于调试和提高软件可靠度，选用的语言能在编译过程中尽可能多地发现错误。
• 为了降低软件开发和维护成本，选用的语言应该应该有良好的独立编译机制。
• 其他因素：
  • 系统用户的需求、可以使用的编译程序、可以得到的软件工具、系统规模、程序员的知识、软件移植性要求和软件的应用领域等。

11、软件的维护

• 目标：通过必要的维护工作使得系统能持久地满足用户的需求，为用户创造更多的效益。
• 分类
  • 纠错性维护：纠正软件中潜在的错误。
  • 适应性维护：使软件适应外部环境的变化。
  • 完善性维护：为满足用户新的需求，而对软件进行增进。
  • 预防性维护：为方便以后的维护而进行的维护。

12、提高软件质量的主要措施

• 复审：在软件生命周期每个阶段结束之前，都采用一定的标准对该阶段产生的软件配置成分进行检测。
• 复查：检查已有的材料，以判定在软件生命周期某个阶段的工作能否开始或继续。
• 管理复审：向管理人员提供有关项目的总体情况，以便他们从管理角度对开发工作进行审查。
• 测试：包括测试计划、测试过程和测试结果三个阶段。

13、面向对象如何实现模块独立性？

• 面向对象使用对象、类和消息来实现模块独立性。

14、耦合和内聚

• 耦合：又称块间联系。指软件系统各模块之间相互联系的紧密程度。模块之间联系越紧密，其耦合性就越强，模块的独立性就越差。相反其耦合性就越弱（低耦合）。
• 内聚：又称块内联系。指一个模块内的元素相互联系的紧密程度。若一个模块内的各元素之间联系紧密，则内聚性就高（高内聚）。

15、面向对象和面向过程开发的区别

• 面向过程：以过程为核心，强调事件的流程和顺序。
  • 思想：需要实现一个功能的时候，看重的是开发的过程和步骤，每一个步骤都需要自己亲力亲为。
  • 例如：吃饭。需要买菜、洗菜、切菜、煮饭、炒菜...
• 面向对象：以对象为中心，强调事件的角色和主体。
  • 思想：需要实现一个功能的时候，看重的并不是过程和步骤，而是关心的是对象，对象能做什么。
  • 例如：吃饭。找饭店，饭店提供饭菜，我们不需要关心煮饭做菜的过程。

16、对象、类和消息

• 对象：现实生活中的实体。
• 类
  • 一类具有相同属性和行为的对象的抽象，类描述了这类对象的特征和行为。
  • 类由属性和方法组成。
    • 属性：类中的数据成员，即对象共有的特征。
    • 方法：类中操作属性的过程，即对象共有的行为。
• 消息：对象之间进行通信的手段。

17、面向对象分析设计的模型

• 对象模型：类以及对象之间关系的映射，描述了系统的静态结构。
• 动态模型
  • 规定了对象模型中对象的合法变化序列，即对象的动态行为。
  • 包括：状态图和事件跟踪图。
    • 状态图：用来描述每一类对象的动态行为。
    • 事件跟踪图
      • 也称为脚本，是完成系统中某个功能的一个事件序列。
      • 脚本通常起始于一个系统外部的输入事件，结束于一个系统外部的输出事件。
• 功能模型
  • 指明了系统应该做什么，更直观地反应了用户对目标系统的需求。
  • 通常由一组数据流程图表示。

18、UML里面有哪些图？

• 用例图：描述系统功能。
• 类图：描述所定义的类。
• 对象图：类图中的各个类在某一时间点上的实例。
• 活动图：描述一个操作的执行过程中需要完成的工作。
• 状态图：描述一个特定对象的所有可能的状态及其引起状态改变的事件。
• 序列图（顺序图）：模拟对象之间的交互。
• 协作图：描述对象协作关系。
• 构件图：描述各种软件构件之间的依赖关系。
• 部署图：描述了一个系统运行时的硬件结点。

19、数据字典

• 系统中所使用的数据元素定义的集合。
• 例如：名字、别名、内容描述和补充信息等。

20、面向数据流设计过程中变换分析的步骤

• 复查基本系统模型。
• 复查并精化数据流图。
• 确定数据流图具有变换特性还是事务特性。
• 确定输入流和输出流的边界，从而孤立出变换中心。
• 完成第一级分解
• 完成第二级分解

21、软件危机

• 指软件在开发和维护的过程中出现一系列严重的问题。
• 表现
  • 软件的开发成本和进度常常估计不准确。
  • 用户对已经开发出来的软件不满意。
  • 软件没有合适的文档资料。
  • 软件成本在公司的总成本中所占的比例逐年上升。
  • 软件产品的质量常常不可靠。
• 原因
  • 用户对软件需求的描述不精确。
  • 软件开发人员对用户需求的理解有偏差。
  • 缺乏处理大型软件项目的经验。
  • 缺乏有力的指导和有效的开发工具的支持。