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公共基础知识——软件工程

1.软件具有以下特点：

①软件具有抽象性，是一种逻辑实体；

②软件没有明显的制作过程；

③软件在使用期间不存在磨损、老化问题；

④对硬件和环境具有依赖性；

⑤软件复杂性高，成本昂贵；

⑥软件开发涉及诸多的社会因素，如知识产权等。

2.系统软件是控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的软件，操作系统是系统软件；

支撑软件是支撑各种软件的开发与维护的软件，又称为软件开发环境，浏览器属于支撑软件；

应用软件是用户可以使用的各种程序设计语言，以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合，编辑软件、教务管理软件属于应用软件。

3.系统软件主要包括：

①操作系统软件；

②各种语言的解释程序和编译程序；

③各种服务性程序；

④各种数据库管理系统。

操作系统、编译程序与汇编程序属于系统软件，编译程序与汇编程序属于支撑软件，教务管理系统属于应用软件。

4.软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它包括程序、相关数据及其说明文档。

5.软件工程是指用工程化的原则和方法来构建和维护软件，其要素包括：

①方法，用于完成软件工程项目的技术手段；

②工具，用于支持软件的开发、管理、文档生成；

③过程，用于支持软件开发的各个环节的控制、管理。

6.随着计算机软件规模的扩大，软件本身的复杂性不断增加，研发周期显著变长，正确性难以保证，软件开发费用上涨，生产效率急剧下降，从而出现了入们难以控制软件发展的局面，即所谓的“软件危机”。

7.软件的危机表现包括：

①软件需求的增长得不到满足，用户对系统不满意的情况经常发生；

②软件开发成本和进度无法控制；

③软件质量难以保证；

④软件不可维护或维护程度非常低；

⑤软件的成本不断提高；

⑥软件开发的生产效率的提高赶不上硬件的发展、生产率等问题。

8.软件生命周期包括软件产品从提出、实现、使用、维护到停止使用（退役）的过程。

可以将软件生命周期分为软件定义、软件开发及软件运行维护三个阶段。软件生命周期的主要活动阶段是可行性研究与计划制定、需求分析、软件设计、软件实现、软件测试、运行和维护。

软件生命周期可分为：

①定义阶段，包括可行性研究、需求分析；

需求分析的基本任务是明确用户的各种需求，对开发软件提出的需求进行分析并给出详细定义，编写软件规格说明书及初步的用户手册，提交评审。

软件需求是指用户对目标软件系统在功能、性能、设计约束等方面的要求，是由用户提出的，根据需求信息可以达到目标或者解决问题。

②开发阶段，包括概要设计、详细设计、实现、测试；

③维护阶段，包括使用、维护、退役。

9.优秀的设计准则可以对软件结构图进行优化，包括：

①设计功能可预测的模块；

②设计成单入口、单出口的模块；

③应减少模块的接口和界面的复杂性；

④使模块的作用域在该模块的控制域中；

⑤深度、宽度、扇出和扇入适当；

⑥模块规模适中；

⑦模块独立性好。

10.软件需求分析阶段的工作，可以分为四个方面：

①需求获取；

②需求分析；

③编写需求规格说明书；

④需求评审。

11.确定软件系统的功能属于需求分析阶段的要求，在编写需求规格说明书之前完成。

12.需求分析阶段只能生成需求分析规格说明书。

13.软件需求说明书（SRS）的编制是为了：

①便于用户、开发人员进行理解和交流；

②反映出用户问题的结构，可以作为软件开发工作的基础和依据；

③作为确认测试和验收的依据；

④为成本估算和编制计划进度提供基础；

⑤软件不断改进的基础。

14.数据流图（DFD图）是描述数据处理过程的工具，是需求理解的逻辑模型的图形表示，它直接支持系统的功能建模，是结构化方法的需求分析工具。数据字典、判定树和判定表也是常用的结构化分析工具。程序流程图、N-S图、PAD图、PDL（伪码）等工具用于详细设计的过程中。

15.数据流图基本符号的含义：

①矩形表示数据的外部实体；

②圆角的矩形表示变换数据的处理逻辑；

③缺少右半边的矩形表示数据的存储；

④箭头表示数据流。

16.总体设计过程通常由两个主要阶段组成：

①系统设计，确定系统的具体实现方案；

②结构设计，确定软件结构。为确定软件结构，首先需要从实现角度把复杂的功能进一步分解。

分析员结合算法描述仔细分析数据流图中的每个处理，如果一个处理的功能过分复杂，必须把它的功能适当地分解成一系列比较简单的功能。

17.数据流图从数据传递和加工角度，以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程，其图符包括：①加工、②数据流、③存储文件、④源和潭。

18.耦合性和内聚性是模块独立性的两个定性标准。

内聚性是一个模块内部各个元素间彼此结合的紧密程度的度量，作为软件结构设计的设计原则，要求每个模块的内部都具有很强的内聚性；

耦合性是指模块间相互连接的紧密程度的度量，一个模块与其他模块的耦合性越强则该模块的独立性越弱。

一般优秀的软件设计应尽量做到高内聚、低耦合，即减弱模块之间的耦合性和提高模块内的内聚性，有利于提高模块的独立性。

19.按照耦合程度从强到弱分别是：内容耦合、公共耦合、外部耦合、控制耦合、标记耦合、数据耦合和非直接耦合，没有异构耦合这种方式。

20.软件设计中模块划分应遵循：

①高内聚低耦合；

②模块大小规模适当；

③模块的依赖关系适当等。

内聚是一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，要尽量使模块责任单一；耦合是不同模块之间互连程度的度量，要尽量使模块独立。

21.软件设计阶段的任务包括：

①结构设计；

②数据设计；

③接口设计；

④过程设计。

软件的功能确定是在需求分析阶段完成的。

22.N-S图是由若干基本框图构成的流程图，其特点是没有流程线；

PAD图即问题分析图，它是一种由左往右展开的二维树形结构；

程序流程图用于描述问题解决的过程和步骤，其中方框表示处理步骤，菱形框表示逻辑判断，箭头表示控制流向；

E-R图即实体-联系图，用来描述现实世界的概念模型，构成元素有实体、属性和联系，分别用矩形、椭圆形和菱形表示。

23.在程序流程图中：

①标有名字的带箭头线段表示控制流；

②矩形表示加工步骤；

③菱形表示逻辑条件。

24.系统结构图的宽度是指最大模块数的层的控制跨度。（方框最多的那一层的方框个数）

深度表示控制的层数。

25.软件测试是程序的执行过程，目的是尽可能多的发现错误。程序调试基于软件测试时发现的错误，其任务是诊断和改正程序中的错误。

26.软件测试的基本准则有：

①所有测试都应追溯到需求；

②严格执行测试计划，排除测试的随意性；

③充分注意测试中的群集现象；

④应避免程序员检查自己的程序；

⑤不可能穷举测试；

⑥妥善保存测试计划等文件。

软件测试是程序的执行过程，目的是尽可能多的发现错误。软件测试是保证软件质量的重要手段。

27.常用的黑盒测试方法有：

①等价类划分法；

②边界值分析法；

③错误推测法；

④因果图等。

常用的白盒测方法有：

①逻辑覆盖测试，包括语句覆盖、路径覆盖、判断覆盖、条件覆盖；

②基本路径测试等

黑盒测试也称功能测试或数据驱动测试，完全不考虑程序内部逻辑结构和具体代码，把程序看作是一个不能打开的黑盒子，依据软件需求规格说明书，检查程序的功能是否符合它的功能说明，主要针对软件界面和软件功能进行测试。

白盒测试是把程序看成装在一只透明的白盒子里，测试者完全了解程序的结构和处理过程。它根据程序的内部逻辑来设计测试用例，检查程序中的逻辑通路是否都按预定的要求正确地工作。

28.确认测试的任务是验证软件的有效性，即验证软件的功能、性能，以及其他特性是否满足需求规格说明中确定的各种需求。

29.软件测试的实施过程主要有4个步骤：单元测试、集成测试、确认测试（验收测试）和系统测试。

30.软件测试的目的是尽可能多的发现错误。程序调试基于软件测试时发现的错误，其任务是诊断和改正程序中的错误。

31.软件调试采用的主要方法包括：

①强行排错法，其过程为设置断点、程序暂停、观察程序状态、继续运行程序；

②回溯法，指一旦发现了错误，先分析错误征兆，确定最先发现“症状”的位置；

③原因排除法，指通过演绎和归纳，以及二分法来排错。