系统集成中级-第5章 软件工程 重要部分理解

一、需求工程

1. 需求是多层次的，不同层次的需求从目标到具体，从整体到局部，从概念到细节。

1）业务需求是指反映组织机构或用户对系统，产品高层次的目标要求。

2）用户需求描述的是用户的具体目标，或用户要求系统必须能完成的任务和想要达到的结果。通常采取用户访谈和问卷调查等方式，构成原始的需求文档。

3）系统需求是从系统的角度来说明软件的需求，包括功能需求，非功能需求和约束等。

QFD 质量功能部署把需求分为三类

常规需求：系统理应具备功能，做得越好满意度越高

期望需求：用户默认该有，但说不清楚；缺失会明显不满

意外需求（兴奋需求）：超出用户预期，开发方可控，不实现不影响决策。

需求获取：挖掘各干系人需求约束；手段：用户访谈、问卷调查、采样、情节串联板、联合需求计划。

2、需求分析

结构化分析 SA：核心为数据字典；配套三类模型：E‑R 图（数据模型）、DFD 数据流图（功能模型）、STD 状态转换图（行为模型）；数据字典包含数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程。

面向对象分析 OOA：原则：抽象（数据抽象为核心）、封装、继承、分类、聚合、关联、消息通信、粒度控制、行为分析。

SRS 需求规格说明书：需求分析输出文档，统一干系人认知；包含范围、引用文件、需求、合格性规定、需求可追踪性、尚未解决问题、注解、附录；通过需求评审、需求测试完成验证。

3、需求变更

建立需求基线，变更必须走变更控制流程，未批准变更不得实施，原始变更文档不可删除修改。

CCB 变更控制委员会：决策机构，不做执行，不输出变更方案，多方代表共同裁定变更。

需求跟踪：维护需求‑设计‑编码‑测试一致性；分正向跟踪、逆向跟踪，合称双向跟踪，使用需求跟踪矩阵。

二、软件设计

结构化设计 SD：面向数据流，自顶向下逐层分解、模块化，追求高内聚、低耦合。

模块属性：功能、逻辑、状态；信息隐藏、抽象封装内部细节。

耦合：模块之间联系强弱；内聚：模块内部元素联系紧密程度。

SC 系统结构图（模块结构图）：概要设计工具，展示模块层次与通信。

详细设计图形工具：业务流程图、程序流程图、NS 盒图、PAD 图。

面向对象设计 OOD：OOA 的延续；依靠继承、多态实现可扩展性；七大原则：单一职责、开闭、里氏替换、依赖倒置、接口隔离、组合重用、迪米特（最少知识）原则。

UML 统一建模语言：建模语言，不是编程语言；包含构造块、规则、公共机制；5 大视图：逻辑视图、进程视图、实现视图、部署视图、用例视图。

三、软件配置管理、测试与调试

软件配置管理：核心是版本控制、变更控制；目的是有序管理变更。

软件测试：目标是发现错误，保障质量。

静态测试：程序不运行；文档检查、桌前检查、代码走查、代码审查。

动态测试：运行程序

白盒测试（结构测试）：清楚内部逻辑，多用于单元测试；逻辑覆盖为常用技术。

黑盒测试（功能测试）：不关心内部结构，依据 SRS 验证功能；方法含等价类划分、边界值分析、判定表等。

测试级别：单元测试、集成测试、确认测试、系统测试、配置项测试、回归测试。

软件调试：定位并修复测试发现的错误；策略：蛮力法、回溯法、原因排除法。

OO 系统三大特征：封装、继承、多态。

四、软件部署与持续交付

软件部署交付是持续过程，部署模式：单机、集中服务器、微服务分布式部署。

持续交付：自动化，可一键部署；缩短上线周期、快速反馈缺陷、版本随时可部署。

持续部署：常用容器技术 Docker+Kubernetes；部署原则：统一仓库、环境脚本一致、流水线管控、不可变服务器、蓝绿 / 金丝雀部署。

镜像部署三步：Build 编译打包→Ship 装配依赖→Run 启动运行。

两种发布策略

蓝绿部署：两套环境新旧并存，切换流量，故障快速切回旧版本。

金丝雀部署：新版本先面向少量用户验证，无问题再全量铺开。

五、软件质量管理 SQA

软件质量是软件与明确、隐含需求的符合程度；质量影响因素分为产品运行、产品修改、产品转移三组。

SQA 软件质量保证，第三方独立监控开发过程；主要任务：SQA 审计评审、SQA 报告、处理不合格问题。

六、软件过程能力成熟度（5 级，由低到高）

• 初始级：过程结果不确定，依赖人员

• 项目规范级：项目可按计划达成预期结果。

• 组织改进级：组织层面稳定达成项目目标。

• 量化提升级：组织可以量化管理项目目标。

• 创新引领级：依靠技术、管理创新，持续提升业务目标，引领行业发展。