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岐兵Email:qib@epsoft.com.cn个人成果，妥善保存，请勿传播个人成果，妥善保存，请勿传播可行性研究需求分析概要设计详细设计实现集成测试确认测试使用与维护退役软件定义软件开发软件使用与维护软件实现把编码和测试统称为实现编码就是把软件设计结果翻译成用某种程序设计语言书写的程序▪所选用程序设计语言的特点及编码风格将对程序的可靠性、可读性、可测试性和可维护性产生深远的影响个人成果，妥善保存，请勿传播软件实现软件测试在软件生命周期中横跨两个阶段▪编码和单元测试属于软件生命周期的同一个阶段▪对软件系统还应该进行各种综合测试，这是软件生命周期中的另一个独立的阶段—软件测试的工作量往往占软件开发总工作量的40％以上个人成果，妥善保存，请勿传播第7章：“实现”编码软件测试基础单元测试、集成测试、确认测试白盒测试技术黑盒测试技术调试软件可靠性个人成果，妥善保存，请勿传播程序设计语言是人和计算机通信的基本工具程序设计语言的特点▪影响人的思维和解题方法▪影响人和计算机通信的方式和质量▪影响人阅读和理解程序的难易程度由于软件大部分成本在测试和维护，所以程序容易测试和容易维护极端重要个人成果，妥善保存，请勿传播选择程序设计语言程序员在相同时间内可以写出的高级语言语句数和汇编语言指令数大体相同因此用高级语言写程序比用汇编语言写程序生产率可以提高好几倍用高级语言写的程序易测试、易阅读和维护个人成果，妥善保存，请勿传播——除了特殊的应用领域需要汇编语言，其他程序一律使用高级语言编写选择程序设计语言的理想标准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语言特点应该使编译程序能够尽可能多地发现程序中的错误选用的高级语言应该有良好的独立编译机制个人成果，妥善保存，请勿传播选择程序设计语言的实用标准系统用户的要求▪如果所开发的系统由用户负责维护，用户通常要求用他们熟悉的语言书写程序可以使用的编译程序▪运行目标系统的环境中可以提供的编译程序往往限制了可以选用的语言的范围可以得到的软件工具▪如果某种语言有支持程序开发的软件工具可以利用，则目标系统的实现和验证都变得比较容易个人成果，妥善保存，请勿传播选择程序设计语言的实用标准工程规模▪如果工程规模很庞大，现有的语言又不完全适用，那么设计并实现一种供这个工程项目专用的程序设计语言，可能是一个正确的选择程序员的知识▪如果和其他标准不矛盾，那么应该选择一种已经为程序员所熟悉的语言个人成果，妥善保存，请勿传播选择程序设计语言的实用标准软件可移植性要求▪如果目标系统将在几台不同的计算机上运行，或者预期的使用寿命很长，那么选择一种标准化程度高、程序可移植性好的语言就是很重要的软件的应用领域▪FORTRAN语言特别适合于工程和科学计算▪COBOL语言适合于商业领域应用▪C语言和Ada语言适用于系统和实时应用领域▪LISP语言适用于组合问题领域▪PROLOG语言适于表达知识和推理个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格“好”程序的标准▪源程序代码的逻辑简明清晰、易读易懂为写出“好”程序应遵循的原则个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格1程序内部的文档▪程序内部的文档包括：▪恰当的标识符▪适当的注解▪程序的视觉组织▪选取含义鲜明的名字，对帮助阅读程序很重要；▪不必要的长标识符提供了出错的潜在可能性；▪如果使用缩写，缩写规则在整个程序设计过程中应保持一致，必要时应给缩写名字加注解个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格1程序内部的文档▪程序中的注解分为两类▪序言性注解：位于每个模块的开始，作用是简要描述模块的功能、主要算法、接口和重要数据▪功能性注解：它插在程序中间，一般在源代码的右边，其作用是解释这段代码的必要性▪程序清单的布局对于程序的可读性有很大影响▪程序设计者应该遵循简单语句一行写一个语句▪对于选择、循环等复杂语句采用逐层缩进的书写原则，保证程序具有良好的梯形结构个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格2数据说明▪数据说明的次序应该标准化▪例如，按照数据结构或数据类型确定说明的次序▪有次序就容易查阅，因此能够加速测试、调试和维护的过程。▪当多个变量名在一个语句中说明时，应该按字母顺序排列这些变量▪如果设计时使用了一个复杂的数据结构，应该用注解说明用程序设计语言实现这个数据结构的方法和特点个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格3语句构造▪构造语句时应该遵循的原则是：▪每个语句都应该简单而直接，不能为了提高效率而使程序变得过分复杂▪不要为了节省空间而把多个语句写在同一行▪尽量避免复杂的条件测试▪尽量减少对“非”条件的测试▪避免大量使用循环嵌套和条件嵌套▪用括号使逻辑或算术表达式的运算次序清晰直观个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格4输入输出风格的规则▪对所有输入数据都进行检验▪检查输入项重要组合的合法性▪保持输入格式简单▪使用数据结束标记，不要要求用户指定数据的数目▪提示交互式输入的请求，说明可用的选择或边界数值▪程序语言对格式有严格要求时，应保持输入格式一致▪设计良好的输出报表个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格5效率▪效率主要指处理机时间和存储器容量两个方面▪关于效率的三条原则▪第一，效率是性能要求，应该在需求分析阶段确定效率方面的要求；▪第二，效率是靠好设计来提高的；▪第三，程序的效率和程序的简单度是一致的，不要牺牲程序的清晰性和可读性来不必要地提高效率个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格5效率▪程序运行时间▪源程序的效率直接由详细设计阶段确定的算法的效率决定▪写程序的风格也能对程序的执行速度和存储器要求产生影响▪把详细设计翻译成程序时，应使用的原则：写程序之前先简化算术的和逻辑的表达式研究嵌套的循环，以确定是否有语句可以从内往外移尽量避免使用多维数组尽量避免使用指针和复杂的表使用执行时间短的算术运算不要混合使用不同的数据类型尽量使用整数运算和布尔表达式个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格5效率▪存储器效率▪提高存储器效率主要是指如何使程序占用存储单元少，存取时间短▪提高执行效率的技术也能提高存储器效率▪对于大型计算机要考虑操作系统页式调度的特点▪对于微处理机应选用有紧缩存储器特性的编译程序，必要时可使用汇编语言个人成果，妥善保存，请勿传播编码风格5效率▪输人输出的效率▪输入输出效率指人给计算机提供输入或为了理解计算机输出，所需花费的脑力是否经济▪简单清晰是提高输入输出效率的关键▪所有输入输出都应有缓冲，减少用于通信的额外开销▪对二级存储器(如磁盘)应选用最简单的访问方法▪如果“超高效的”输入输出很难被人理解，则不应采用这种方法个人成果，妥善保存，请勿传播第7章：“实现”编码软件测试基础单元测试、集成测试、确认测试白盒测试技术黑盒测试技术调试软件可靠性个人成果，妥善保存，请勿传播防不胜防的软件错误案例▪1963年，美国飞往火星的火箭爆炸，损失$10million.原因▪FORTRAN循环DO5I=1,3误写为DO5I=1.3软件测试的必要性软件的复杂性成员之间的沟通和配合技术评审的不完整性编码引入新的错误个人成果，妥善保存，请勿传播软件测试的目的软件测试的目的与软件工程其他阶段的目的都相反▪软件工程的其他阶段都是“建设性”的▪在测试阶段测试人员努力设计一系列测试方案，目的却是为了“破坏”已经建造好的软件系统——竭力证明程序中有错误不能按照预定要求正确工作测试阶段的根本目标是尽可能多地发现并排除软件中潜藏的错误，最终把一个高质量的软件系统交给用户使用个人成果，妥善保存，请勿传播软件测试的目标什么是测试?它的目标是什么?G．Myers给出了关于测试的一些规则:(1)测试是为了发现程序中错误而执行程序的过程；(2)好的测试方案是极可能发现迄今为止尚未发现的错误的测试方案；(3)成功的测试是发现了至今为止尚未发现的错误的测试。个人成果，妥善保存，请勿传播软件测试准则(1)所有测试都应该能追溯到用户需求(2)应该在测试开始之前就制定出测试计划完成了需求模型就可以着手制定测试计划在建立了设计模型后就可以立即开始设计详细的测试方案(3)测试发现的错误中的80％很可能是由程序中20％的模块造成的。问题是怎样找出这些可疑的模块并彻底地测试它们个人成果，妥善保存，请勿传播软件测试准则(4)应该从“小规模”测试开始，并逐步进行“大规模”测试通常，首先重点测试单个程序模块，然后把测试重点转向在集成的模块簇中寻找错误，最后在整个系统中寻找错误(5)穷举测试是不可能的所谓穷举测试就是把程序所有可能的执行路径都检查一遍的测试(6)为了达到最佳的测试效果，应该由独立的第三方从事测试工作个人成果，妥善保存，请勿传播主要问题：穷尽测试通常是不可能的。例：(Black-box)程序要求输入3个整形数据。若字长16位，则各种可能输入的排列组合共有（种）个人成果，妥善保存，请勿传播14161616103222若程序执行需10-3秒，则对于所有合法输入的测试大约需用一万年，而且还应测试输入非法数据的情况。例：下图所示的程序中共有5201014条可能的执行通路，显然，每条通路都执行一遍是不现实的。个人成果，妥善保存，请勿传播循环20次测试方法有关概念▪测试用例▪一组用于测试的输入数据和预期得出的正确输出▪测试方案▪测试用例和用例预定要检验的功能▪测试计划▪要进行的测试种类和进度安排个人成果，妥善保存，请勿传播测试方法黑盒测试法▪把程序看作一个黑盒子，完全不考虑程序的内部结构和处理过程▪黑盒测试是在程序接口进行的测试▪检查程序功能是否能按照规格说明书的规定正常使用▪程序是否能适当地接收输入数据产生正确的输出信息▪程序运行过程中能否保持外部信息▪黑盒测试又称为功能测试个人成果，妥善保存，请勿传播——黑盒测试是在测试过程后期使用的方法测试方法白盒测试法▪把程序看成装在一个透明的白盒子，测试者完全知道程序的结构和处理算法▪这种方法按照程序内部的逻辑测试程序，检测程序中主要执行通路是否都能按预定要求正确工作▪白盒测试又称为结构测试个人成果，妥善保存，请勿传播——白盒测试是在测试过程早期使用的方法测试步骤1．模块测试▪模块测试的目的是保证每个模块作为一个单元能正确运行▪模块测试通常又称为单元测试▪在这个测试步骤中所发现的往往是编码和详细设计的错误2．子系统测试▪子系统测试是把经过单元测试的模块放在一起形成一个子系统来测试▪模块相互间的协调和通信是这个测试过程中的主要问题▪这个步骤着重测试模块的接口个人成果，妥善保存，请勿传播测试步骤3．系统测试▪把经过测试的子系统装配成一个完整的系统来测试▪发现软件设计中的错误，也可发现需求说明中的错误▪兼有检测和组装两重含义，通常称为集成测试4．验收测试▪验收测试把软件系统作为单一的实体进行测试，测试内容与系统测试基本类似，但是它是在用户积极参与下进行的，而且主要使用实际数据(系统将来要处理的信息)进行测试▪验收测试的目的是验证系统确实能够满足用户的需要，在这个测试步骤中发现的往往是系统需求说明书中的错误▪验收测试也称为确认测试个人成果，妥善保存，请勿传播测试步骤5．平行运行▪所谓平行运行就是同时运行新开发出来的系统和将被它取代的旧系统，以便比较新旧两个系统的处理结果▪这样做的具体目的(1)可以在准生产环境中运行新系统而又不冒风险(2)用户能有一段熟悉新系统的时间(3)可以验证用户指南和使用手册之类的文档(4)能够以准生产模式对新系统进行全负荷测试，可以用测试结果验证性能指标个人成果，妥善保存，请勿传播测试阶段的信息流软件配置:包括需求说明书、设计说明书和源程序测试配置:包括测试计划和测试方案个人成果，妥善保存，请勿传播测试评价调试可靠性模型测试结果错误正确可靠性测试第7章：“实现”编码软件测试基础单元测试、集成测试、确认测试白盒测试技术黑盒测试技术调