自考03173软件开发工具串讲笔记3

第三章   软件开发工具的理论基础

3.1 软件开发过程的信息需求

（1）软件开发过程中信息流通的主要内容

答：软件开发过程的信息流通描述了各种信息在各种人员与计算机之间的流通状况，其中涉及到四类人：用户、分析人员、程序员和维护人员。涉及四类信息：第一类，有关环境、现状及需求的信息；第二类，有关软件的功能设计与物理设计的各种信息；第三类，软件成果本身，包括程序和文档；第四类信息，用户对系统的各种变更要求，以及系统的各种变更记录，是跨开发周期的。

（2）软件开发工具的理论及技术基础

答：1）认知科学中关于概念模式的概念与方法；2）数据库技术的理论和方法；3）编译技术的有关方法；4）关于人机界面的理论与方法；5）管理科学中关于项目管理与版本管理的理论与方法；6）系统科学与系统工程中的有关理论与方法。

3.2 概念模式及其作用

（3）概念模式的定义与意义

概念模式是指人们在认识事物过程中，对于某一事物或某一系统形成的抽象的、一般化的概念框架。

概念模式具有二重性意义，它既反映了客观现实，同时又具有主观性。概念模式是在客观事物或系统的基础上形成的，在某种程序上反映了客观现实。但它又不等同于客观事物本身，因为它常常是抽象出的某一事物的部分属性，所以往往只反映事物的某一方面。至于选取哪些属性或哪些方面，还决定与观察者本身的目的与状态。所以概念模式又具有主观性。

（4）八种概念模式的意义

在软件开发中常用的概念模式有八种：框图、结构图、数据流程图、实体关系图、数据字典图、时序网络、数学与逻辑模型、计算机模拟模型。

1）框图：框图是人们在编写软件时最早使用的一种概念模式，它用来描述程序执行的逻辑过程。它把程序的基本步骤归纳为：处理、判断、输入输出、超始或终结等几个基本功能。

2）结构图：结构图是描述大型软件的层次结构的概念模式。它以模块调用关系为线索，从宏观上使人一目了然地掌握软件的全貌。程序的调用方式有三种：顺序调用、选择调用、循环调用。

3）数据流程图（DFD）：数据流程图是描述系统的信息流程的概念模式，它描述系统的信息来源、存储、去向的全面情况。数据流程图的基本元素是外部实体、数据处理与数据存储，用箭头表示信息的流动状况。

4）实例关系图：是一种用于描述静态数据结构的概念模式，它以实体、关系、属性三个基本概念概括数据的基本结构。

5）数据字典（DD）：是一种用于描述数据内容的概念模式，它用表格的形式列出数据的基本属性以及相互关系。

6）时序网络（Pertr Net）：一种较为特殊的概念模式。主要描述系统状态及其转换方式，常常用于一些实时控制方面的软件的功能。它的基本概念是状态与转换。状态是指系统在运转中某一特定的运行态势或工作方式；转换指状态之间在一定条件下的相互变化。它具有前面几种概念模式所没有的、特殊的描述功能。

7）数学与逻辑模型：用于描述客观世界的状态与规律的概念模式，优点是严格、准备、可计算机，但限制颇多，一般只能描述比较单纯、比较基础的功能。决策树和决策表是经常使用的表达方式。

8）计算机模拟模型：利用计算机大量、高速处理信息的能力，在计算机内设置一定的环境，又以程序来表现客观系统中的某些规律或规则，计算机则在设定好的环境、设定好的规则高速运行，以便人们观察与预测客观系统的状况。

3.3 信息库及其一致性

（9）信息库的特点

信息库是一个包罗万象的，随着项目进度不断修改与补充的数据集合。它在规模上不一定像数据仓库那么大，分析提炼的要求也与数据仓库不同，然而作为软件开发全过程的信息管理总枢纽，它的数据结构是相当复杂 的，而且会随时间不断变化，因此保持一致性的任务变得十分复杂和艰巨。

信息库与数据库、数据仓库有什么区别？

信息库是针对软件开发或信息系统开发中的大量信息管理工作提出来的，它存放软件开发全过程中所有有用的信息、并随着项目进展而不断修改与补充的数据集合。

数据库是指在文件系统基础上发展起来的一种数据管理技术，其重点在于合理地组织数据，体现出数据之间的逻辑关系，并尽可能地帮助用户检索，减少冗余。

数据仓库是近年来针对大批数据的分析利用而提出来的概念，其基本思想是：对现实中的大量原始数据进行多次 的加工或提炼，得出许多派生的或综合的数据，保证原始数据和派生数据的一致性，就是数据仓库的任务。

（10）信息库的内容包括那几个方面?

答：信息库的内容包括：(1)软件的工作环境、功能需求、性能要求、有关的各种信息来源的状况、用户状况、硬件环境以及在该专业领域中的作用等外部信息。(2)需求分析阶段中收集的有关用户的各种信息。(3)逻辑设计阶段的各种调查材料和由此生成的各种文档，这包括调查记录、原始数据、报表及单证的样本、绘制的各种图以及最后生成的系统说明书。(4)设计阶段的各种资料，包括所有的数据库与数据文件格式、数据字典、程序模块的要求、总体结构、各种接口及参数的传递方式以及最后形成的设计方案。(5)编程阶段的所有成果，包括程序代码、框图、变量说明、测试情况(输人数据及输出结果)，验收报告、使用说明等。(6)运行及使用情况的详细记录。(7)维护及修改的情况。(8)项目管理的有关信息、人员变更、资金投入、进度计划以及实施过程。这项还包括版本信息，即各个版本的备份、每个版本的推出日期、与以前版本相比的变更说明等。

（11）信息库的管理功能。

答：信息库的管理功能有三项，录入更新、使用查询、一致性维护。

3.4 人机界面及其管理

（12）人机界面设计应遵循的原则

答：(1)用户界面的主要功能是通信。 (2)界面必须始终一致。 (3)界面必须使用户随时掌握任务的进展状况。4)界面必须能提供帮助。 (5)宁可让程序多干，不可让用户多干。

（13）人机界面的常用技术手段有哪些？

键盘操作、屏幕滚动、菜单选择、帮助系统、鼠标操作、色彩应用、数据录入、信息显示。

3.5项目管理与版本管理

（14）项目管理的含义、特点与基本目标

项目管理是指与固定的生产线上的日常生产管理不同的，具有更大的变动性、时间性的一类管理任务。

特点：1）子任务多关系复杂2）任务不可重复；3）协调组织的任务十分突出；4）信息处理的作用和意义更为突出。

基本目标：(1)质量控制：使产品的质量得到有效的控制。(2)进度控制：保证整个系统按预定的进度完成。(3)资源质量控制：有效地利用各种资源，尽可能使资源的闲置与浪费减少。(4)费用控制：控制与降低成本。

（15）版本管理的定义、意义与方法。

答：版本管理：实现软件工程的跨周期管理，保持系统功能在时间上的一致性，功能逐步完善，成果不丢失，可回溯，可重用，使系统在局部和整体上保持一致性的管理工作。

版本管理的意义：版本管理的核心是保持两个一致性。从时间上来说，它的主要关心点是系统的逐步完善，以前已经达到的成果不要丢失掉，而且在需要时可以回溯，并且在必要时可以重用；而每一步新的进步都要切实与以前的工作一致， 是改进而不是破坏或降低系统的已有功能。从系统各部分之间的关系来说，它要求每一局部与整体保持一致，合理地判断每一次修改的必要性及影响范围，从而合理地组成每一个新的版本，并通过命名、编号等方法，使新的版本成为系统进步的漫长过程中的一个台阶，一个有目的、有方向的、稳定的进步。

版本管理的具体方法包括规定长远的版本更新计划，制订与版本有关的信息范围及收集、管理方法，在项目组内明确分工，在程序编写、测试、文档缩写等工作中贯穿项目管理的思想及要求。无论对于软件产品来说，还是对应用系统来说，用户的反馈信息是版本管理的重要资源。