軟件開發(fā)生命周期

1. 軟件定義時(shí)期：包括可行性研究和詳細(xì)需求分析過程
2. 軟件開發(fā)時(shí)期：軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3. 軟件運(yùn)行和維護(hù)

軟件系統(tǒng)文檔

• 用戶文檔：描述系統(tǒng)功能和使用方法
• 系統(tǒng)文檔：描述系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測試等各方面的內(nèi)容

軟件系統(tǒng)工具

• 軟件開發(fā)工具：需求分析工具、設(shè)計(jì)工具、編碼和排錯(cuò)工具
• 軟件維護(hù)工具：版本控制工具、文檔分析工具、開發(fā)信息庫工具、逆向工程工具、再工程工具
• 軟件管理和軟件支持工具：項(xiàng)目管理工具、配置管理工具、軟件評價(jià)工具、軟件開發(fā)工具的評價(jià)和選擇

軟件設(shè)計(jì)

四個(gè)活動(dòng)

• 數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)
• 架構(gòu)（體系結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)
• 人機(jī)界面（接口）設(shè)計(jì)
• 過程設(shè)計(jì)

能力成熟度模型

CMM（能力成熟度模型）

CMM（Capability Maturity Model） 是一個(gè)用于評估和改進(jìn)軟件開發(fā)過程成熟度的模型。最初由美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程研究所（SEI）提出，主要用于軟件開發(fā)過程的改進(jìn)，后來發(fā)展為 CMMI（能力成熟度模型集成），應(yīng)用范圍更廣。CMM 將軟件開發(fā)過程的成熟度劃分為五個(gè)級別，每個(gè)級別代表更高水平的過程優(yōu)化和控制能力。

1. 初始級（Initial，Level 1）

• 過程是無序的、不可預(yù)測的，依賴個(gè)人能力。
• 成功取決于個(gè)人英雄主義，而不是組織的標(biāo)準(zhǔn)化流程。
• 項(xiàng)目可能會(huì)超預(yù)算、延期，質(zhì)量難以保證。

2. 可重復(fù)級（Repeatable，Level 2）

• 組織建立了基本的項(xiàng)目管理流程，能夠重復(fù)過去成功的經(jīng)驗(yàn)。
• 采用軟件項(xiàng)目管理實(shí)踐，如需求管理、配置管理、質(zhì)量保證等。
• 過程可重復(fù)，但仍然依賴于具體項(xiàng)目或個(gè)人，可能缺乏一致性。

3. 已定義級（Defined，Level 3）

• 組織已制定和文檔化標(biāo)準(zhǔn)的軟件開發(fā)過程，并在全組織范圍內(nèi)執(zhí)行。
• 過程標(biāo)準(zhǔn)化，不同項(xiàng)目遵循統(tǒng)一的方法，減少依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。
• 強(qiáng)調(diào)軟件工程管理和組織級的過程改進(jìn)。

4. 已管理級（Managed，Level 4）

• 組織使用量化數(shù)據(jù)監(jiān)控和控制軟件開發(fā)過程，關(guān)鍵過程變量（如質(zhì)量、生產(chǎn)率）可預(yù)測。
• 過程績效的度量和分析成為核心，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，減少過程的變異性。
• 目標(biāo)是提升可預(yù)測性，提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量。

5. 優(yōu)化級（Optimizing，Level 5）

• 組織持續(xù)優(yōu)化軟件開發(fā)過程，能夠自適應(yīng)變更，持續(xù)改進(jìn)。
• 采用先進(jìn)的技術(shù)和方法，如根因分析、缺陷預(yù)防、過程自動(dòng)化等。
• 關(guān)注創(chuàng)新，持續(xù)提升生產(chǎn)率和質(zhì)量。

敏捷模型

開發(fā)宣言：個(gè)體和交互勝過過程和工具、可以工作的軟件勝過面面俱到的文檔、客戶合作勝過合同談判、響應(yīng)變化勝過遵循計(jì)劃

逆向工程

軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過程，逆向工程是程序的恢復(fù)過程。逆向工程的四個(gè)級別

1. 實(shí)現(xiàn)級
2. 結(jié)構(gòu)級
3. 功能級
4. 領(lǐng)域級

其中，領(lǐng)域級抽象級別最高，完備性最低，實(shí)現(xiàn)級抽象級別最低，完備性最高

內(nèi)聚程度

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的：為系統(tǒng)制定藍(lán)圖，在各種技術(shù)和實(shí)施方法中權(quán)衡利弊，精心設(shè)計(jì)，合理地使用各種資源，最終勾畫出新系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方法
系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法：結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)
概要設(shè)計(jì)基本任務(wù)：又成為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是將系統(tǒng)的功能需求分配給軟件模塊，確定每個(gè)模塊的功能和調(diào)用關(guān)系，形成軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖，即系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，產(chǎn)出概念設(shè)計(jì)說明書
詳細(xì)設(shè)計(jì)基本任務(wù)：模塊內(nèi)詳細(xì)算法設(shè)計(jì)、模塊內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)、其他設(shè)計(jì)（代碼、輸入/輸出格式、用戶界面）、編寫詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書，評審
系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原理：抽象化、自頂而下，逐步求精、信息隱蔽（封裝）、模塊獨(dú)立（高內(nèi)聚低耦合）
系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：保持模塊的大小適中、盡可能減少調(diào)用的深度、多扇入少扇出（扇入：其他模塊調(diào)用我，扇出：我調(diào)用其他模塊）、單入口單出口、模塊的作用域應(yīng)該在模塊之內(nèi)、功能應(yīng)該是可預(yù)測的
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（SC）：又稱為模塊結(jié)構(gòu)圖，它是軟件概要設(shè)計(jì)階段的工具，反應(yīng)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和模塊之間的聯(lián)系與通信，包括各模塊之間的層次結(jié)構(gòu)，即反映了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

內(nèi)聚性

針對單個(gè)模塊，內(nèi)聚程度

內(nèi)聚程度

耦合性

針對模塊之間，耦合程度

耦合程度

詳細(xì)設(shè)計(jì)

基本步驟：

1. 分析并確定**輸入/輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)
2. 找出輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元
3. 按一定的規(guī)則由輸入、輸出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)出程序結(jié)構(gòu)
4. 列出基本操作與條件，并把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)為止
5. 用偽代碼寫出程序

詳細(xì)設(shè)計(jì)的表示工具有圖形工具、表格工具和語言工具。其中圖形工具有業(yè)務(wù)流圖、程序流程圖、PAD圖、NS流程圖

• 程序流程圖：又稱為程序框圖。用方框表示一個(gè)處理步驟，菱形表示一個(gè)邏輯條件，箭頭表示控制流向。其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)清晰、易于理解、易于修改。其缺點(diǎn)是：只能**描述執(zhí)行過程而不能描述有關(guān)的數(shù)據(jù)
• NS流程圖：又稱為盒圖。是一種強(qiáng)制使用結(jié)構(gòu)化構(gòu)造的圖示工具，也稱為方框圖。其具有以下特點(diǎn)：功能域明確、不可能任意轉(zhuǎn)移控制、很容易確定局部和全局?jǐn)?shù)據(jù)的作用域、很容易表示嵌套關(guān)系及模塊的層次關(guān)系
• PAD圖：一種改進(jìn)的圖形描述方式，可以用來取代程序流程圖，相比程序流程圖更直觀，結(jié)構(gòu)更清晰。其最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠反應(yīng)和描述自頂向下的歷史和過程。PAD圖提供了5種基本控制結(jié)構(gòu)的圖示，并允許遞歸使用

人機(jī)界面設(shè)計(jì)

三大黃金原則

1. 置于用戶控制之下
2. 減少用戶的記憶負(fù)擔(dān)
3. 保持界面的一致性