【软件工程】课程作业（三道题目：需求分析、概要设计、详细设计、软件测试）

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一、你怎么理解需求分析？

1、需求分析的定义：

在软件工程中，软件需求分析是指把软件计划期间建立的软件可行性分析进行求精和细化，分析各种可能的解法，并且分配给各个软件元素。

2、需求分析的重要性：

需求分析是软件定义阶段中的最后一步，是确定系统必须完成哪些工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求，它是软件工程中的一个十分关键的活动。在这个活动中，系统分析员和软件工程师需要明确地确定顾客的需求；只有这些需求确定了之后，才能够分析和寻求建立新系统的解决方法。
需求分析是介于系统分析和软件设计阶段之间的桥梁。一方面，需求分析以系统规约说明和项目规划作为分析活动的基本出发点，并从软件角度对它们进行检查与调整；另一方面，需求规约说明又是软件设计、实现、测试直至维护的主要基础。良好的分析活动有助于避免或尽早剔除早期错误，从而提高软件生产率，降低开发成本，改进软件质量。

3、需求分析的内容：

需求分析是针对待开发软件提供完整、清晰、具体的要求，确定软件必须实现哪些任务。具体分为功能性需求、非功能性需求与设计约束三个方面。
1．功能性需求
功能性需求即软件必须完成哪些事，必须实现哪些功能，以及为了向其用户提供有用的功能所需执行的动作。功能性需求是软件需求的主体。开发人员需要亲自与用户进行交流，核实用户需求，从软件帮助用户完成事务的角度上充分描述外部行为，形成软件需求规格说明书。
2．非功能性需求
作为对功能性需求的补充，软件需求分析的内容中还应该包括一些非功能需求。主要包括软件使用时对性能方面的要求、运行环境要求。软件设计必须遵循的相关标准、规范、用户界面设计的具体细节、未来可能的扩充方案等。
3．设计约束
一般也称做设计限制条件，通常是对一些设计或实现方案的约束说明。例如，要求待开发软件必须使用Oracle数据库系统完成数据管理功能，运行时必须基于Linux环境等。

目前，软件需求的分析与设计方法较多，一些大同小异，而有的则基本思路相差很大。从开发过程及特点出发，软件开发一般采用软件生存周期的开发方法，有时采用开发原型以帮助了解用户需求。在软件分析与设计时，自上而下由全局出发全面规划分析，然后逐步设计实现。

4、基于系统分析的方法分类：

可将需求分析方法大致分为功能分解方法、结构化分析方法、信息建模法和面向对象的分析方法。

1、功能分解方法。
将新系统作为多功能模块的组合。各功能义可分解为若干子功能及接口，子功能再继续分解。便可得到系统的雏形，即功能分解——功能、子功能、功能接口。
2、结构化分析方法。
结构化分析方法是一种从问题空间到某种表示的映射方法，是结构化方法中重要且被普遍接受的表示系统，由数据流图和数据词典构成并表示。此分析法又称为数据流法。其基本策略是跟踪数据流，即研究问题域中数据流动方式及在各个环节上所进行的处理，从而发现数据流和加工。结构化分析可定义为数据流、数据处理或加工、数据存储、端点、处理说明和数据字典。
3、信息建模方法。
它从数据角度对现实世界建立模型。大型软件较复杂；很难直接对其分析和设计，常借助模型。模型是开发中常用工具，系统包括数据处理、事务管理和决策支持。实质上，也可看成由一系列有序模型构成，其有序模型通常为功能模型、信息模型、数据模型、控制模型和决策模型。有序是指这些模型是分别在系统的不同开发阶段及开发层次一同建立的。建立系统常用的基本工具是E—R图。经过改进后称为信息建模法，后来又发展为语义数据建模方法，并引入了许多面向对象的特点。
信息建模可定义为实体或对象、属性、关系、父类型/子类型和关联对象。此方法的核心概念是实体和关系，基本工具是E-R图，其基本要素由实体、属性和联系构成。该方法的基本策略是从现实中找出实体，然后再用属性进行描述。
4、面向对象的分析方法。
面向对象的分析方法的关键是识别问题域内的对象，分析它们之间的关系，并建立三类模型，即对象模型、动态模型和功能模型。面向对象主要考虑类或对象、结构与连接、继承和封装、消息通信，只表示面向对象的分析中几项最重要特征。类的对象是对问题域中事物的完整映射，包括事物的数据特征(即属性)和行为特征(即服务)。

5、需求分析文档包括的内容：

1引言
1.1编写目的
1.2背景
1.3术语和缩略词
1.4参考资料
2任务概述
2.1 项目概述
2.1.1项目来源及背景
2.1.2项目目标
2.1.3系统功能概述
2.2用户特点
2.3假定和约束
3功能需求
3.1功能划分
3.1.1 系统功能组成
3.1.2 功能编号和优先级
3.2功能描述
4数据需求
4.1 静态数据
4.2 动态数据
4.3 数据字典
4.4 数据库描述
5性能需求
5.1数据精度
5.2时间特性
5.3灵活性
6运行需求
6.1用户界面
6.2软件接口
6.3硬件接口
6.4其它要求：
7验收需求
7.1验收标准
7.2质量属性

二、谈谈你对概要设计与详细设计的理解？

1、概要设计

1.1、概要设计的定义：

概要设计是一个设计师根据用户交互过程和用户需求来形成交互框架和视觉框架的过程，其结果往往以反映交互控件布置、界面元素分组以及界面整体板式的页面框架图的形式来呈现。这是一个在用户研究和设计之间架起桥梁，使用户研究和设计无缝结合，将对用户目标与需求转换成具体界面设计解决方案的重要阶段。

1.2、概要设计的主要任务：

概要设计的主要任务是把需求分析得到的系统扩展用例图转换为软件结构和数据结构。设计软件结构的具体任务是：将一个复杂系统按功能进行模块划分、建立模块的层次结构及调用关系、确定模块间的接口及人机界面等。数据结构设计包括数据特征的描述、确定数据的结构特性、以及数据库的设计。显然，概要设计建立的是目标系统的逻辑模型，与计算机无关。

1.3、概要设计的步骤：

1.设想供选择的方案
2.选取合理的方案
依据：
(1) 系统流程图。
(2) 组成系统的资源清单。
(3) 成本/效益分析。
(4) 该系统的进度计划。
3.推荐最佳方案，并审查：
4.功能分解
5.设计软件结构
6.设计数据库
7.制定测试计划
8.书写文档
(1). 系统说明
(2). 用户手册
(3). 测试计划
(4). 详细的实现计划
(5). 数据库设计结果
9.审查和复审

1.4、概要设计文档包括的内容：

1引言
1.1编写目的
1.2范围
1.2.1系统目标
1.2.2主要软件需求
1.2.3软件设计约束、限制
1.3术语和缩略词
1.4参考资料
2体系结构设计
2.1 需求复审
2.2 软件体系结构
2.3 模块设计
3接口设计
3.1用户接口
3.2外部接口
3.3内部接口
3.3.1 内部模块间关系
3.3.2 接口数据描述
4数据设计
4.1 数据结构
4.2 文件和数据库结构
5 需求交叉索引
6 测试部分

2、详细设计：

详细设计的定义：
详细设计，是软件工程中软件开发的一个步骤，就是对概要设计的一个细化，就是详细设计每个模块实现算法，所需的局部结构。在详细设计阶段，主要是通过需求分析的结果，设计出满足用户需求的软件系统产品。

2.1、详细设计的基本任务：

(1)为每个模块进行详细的算法设计。用某种图形、表格、语言等工具将每个模块处理过程的详细算法描述出来。
(2)为每个模块内的数据结构进行设计。对于需求分析、概要设计确定的概念性的数据类型进行确切的定义。
(3)为数据结构进行物理设计，即确定数据库的物理结构。物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存储方法，这些都依赖于具体所使用的数据库系统。
(4)其他设计：根据软件系统的类型，还可能要进行以下设计：
①代码设计。为了提高数据的输入、分类、存储、检索等操作，节约内存空间，对数据库中的某些数据项的值要进行代码设计。
②输入/输出格式设计。
③人机对话设计。对于一个实时系统，用户与计算机频繁对话，因此要进行对话方式、内容、格式的具体设计。
(5)编写详细设计说明书。
(6)评审。对处理过程的算法和数据库的物理结构都要评审。

2.2、 详细设计文档包括的内容：

1引言
1.1编写目的
1.2 项目背景
1.3 术语和缩略词
1.4参考资料
2总体设计
2.1 需求概述
2.2 软件结构
3模块描述
3.1 模块基本信息
3.2 功能概述
3.3算法
3.4模块处理逻辑
3.5接口
3.6性能
3.7测试计划

3、概要设计与详细设计的区别与联系：

3.1、区别：

软件设计采用自顶向下、逐次功能展开的设计方法，首先完成总体设计，然后完成各有机组成部分的设计。
根据工作性质和内容的不同，软件设计分为概要设计和详细设计。概要设计实现软件的总体设计、模块划分、用户界面设计、数据库设计等等；详细设计则根据概要设计所做的模块划分，实现各模块的算法设计，实现用户界面设计、数据结构设计的细化，等等。

3.2、联系

概要设计是详细设计的基础，必须在详细设计之前完成，概要设计经复查确认后才可以开始详细设计。概要设计，必须完成概要设计文档，包括系统的总体设计文档、以及各个模块的概要设计文档。每个模块的设计文档都应该独立成册。
详细设计必须遵循概要设计来进行。详细设计方案的更改，不得影响到概要设计方案；如果需要更改概要设计，必须经过项目经理的同意。详细设计，应该完成详细设计文档，主要是模块的详细设计方案说明。和概要设计一样，每个模块的详细设计文档都应该独立成册。
概要设计里面的数据库设计应该重点在描述数据关系上，说明数据的来龙去脉，在这里应该结合我们的一下结果数据，说明这些结果数据的源点，我们这样设计的目 的和原因。详细设计里的数据库设计就应该是一份完善的数据结构文档，就是一个包括类型、命名、精度、字段说明、表说明等内容的数据字典。
概要设计里的功能应该是重点在功能描述，对需求的解释和整合，整体划分功能模块，并对各功能模块进行详细的图文描述，应该让读者大致了解系统做完后大体的 结构和操作模式。详细设计则是重点在描述系统的实现方式，各模块详细说明实现功能所需的类及具体的方法函数，包括涉及到的sql语句等。

三、请你谈谈对软件测试技术的理解？

1、软件测试的定义：

软件测试（英语：Software Testing），描述一种用来促进鉴定软件的正确性、完整性、安全性和质量的过程。换句话说，软件测试是一种实际输出与预期输出之间的审核或者比较过程。软件测试的经典定义是：在规定的条件下对程序进行操作，以发现程序错误，衡量软件质量，并对其是否能满足设计要求进行评估的过程。

2、测试方法：

1、静态测试方法
静态测试方式指软件代码的静态分析测验，此类过程中应用数据较少，主要过程为通过软件的静态性测试（即人工推断或计算机辅助测试）测试程序中运算方式、算法的正确性，进而完成测试过程，此类测试的优点在于能够消耗较短时间、较少资源完成对软件、软件代码的测试，能够较为明显地发现此类代码中出现的错误。静态测试方法适用范围较大，尤其适用于较大型的软件测试。
2、动态测试
计算机动态测试的主要目的为检测软件运行中出现的问题，较静态测试方式相比，其被称为动态的原因即为其测试方式主要依赖程序的运用，主要为检测软件中动态行为是否缺失、软件运行效果是否良好。其最为明显的特征即为进行动态测试时软件为运转状态，只有如此才能于使用过程中发现软件缺陷，进而对此类缺陷进行修复。动态测试过程中可包括两类因素，即被测试软件与测试中所需数据，两类因素决定动态测试正确展开、有效展开。
3、黑盒测试
黑盒测试，顾名思义即为将软件测试环境模拟为不可见的“黑盒”。通过数据输入观察数据输出，检查软件内部功能是否正常。测试展开时，数据输入软件中，等待数据输出。数据输出时若与预计数据一致，则证明该软件通过测试，若数据与预计数据有出入，即便出入较小亦证明软件程序内部出现问题，需尽快解决。
4、白盒测试
白盒测试相对于黑盒测试而言具有一定透明性，原理为根据软件内部应用、源代码等对产品内部工作过程进行调试。测试过程中常将其与软件内部结构协同展开分析，最大优点即为其能够有效解决软件内部应用程序出现的问题，测试过程中常将其与黑盒测试方式结合，当测试软件功能较多时，白盒测试法亦可对此类情况展开有效调试。其中，判定测试作为白盒测试法中最为主要的测试程序结构之一，此类程序结构作为对程序逻辑结构的整体实现，对于程序测试而言具有较为重要的作用。此类测试方式针对程序中各类型的代码进行覆盖式检测，覆盖范围较广，适用于多类型程序。实际检测中，白盒测试法常与黑盒检测法并用，以动态检测方式中测试出的未知错误为例，首先使用黑盒检测法，若程序输入数据与输出数据相同，则证明内部数据未出现问题，应从代码方面进行分析，若出现问题则使用白盒测试法，针对软件内部结构进行分析，直至检测出问题所在，及时加以修改。

3、测试策略

1、单元测试
单元测试即为将整个软件分解为各个单元，随后对单元进行测试。此类测试策略的优点在于所需分析数据较少，且针对性较强，程序开发者于开发过程中可通过操作经验明确出现问题的大致区域，随后针对此类问题对相关单元展开分析，进行问题排查。但需注意的是，某些程序中无具体单元驱动程序，即单个单元无法有效驱动，易出现问题，若针对此类软件展开测试，需重点注意此类分解单元。
2、集成测试
集成测试与单元测试相反，原理为将部分需测试部分作为整体进行集成，随后针对此类集成部分进行测试。测试要求为此类被测试集成题应具有一定的结构，且属于非渐增方式集成。对于较大软件而言，集成测试方式较单元测试方式而言较为繁琐，多数大型软件的测试皆采取渐增方式进行测试。渐增测试方式为集成测试方式的衍生，其能够按照不同次序对软件进行测试，日常测试中，常将两类方式进行集成测试，随后按照次序展开选择。 [2]

4、测试文档包括的内容：

1引言
1.1编写目的
1.2背景
1.3术语和缩略词
1.4参考资料
2测试用例设计
2.1任务目标
2.2测试用例设计
3测试结果即分析
3.1测试环境
3.2测试用例执行
3.3内部接口
4测试总结

❤️❤️❤️忙碌的敲代码也不要忘了浪漫鸭！

好久不见，断更了许久……
之后会持续更新的，一起加油哇！
❤️‍遇见如此的美好～
会是晴天.