手撕软件工程导论核心知识点系列：结构化设计暨编码与测试

Posted 2021-05-14 37yuany

0. 思维导图

利用‘导弹’形状的思维导图致敬笔者硕士期间的研究方向：制导技术（Navigation guidance and control）!

1. 结构化设计

定义：结构化设计主要包括‘概要/总体设计’和‘详细设计/过程设计’——将软件需求转化成数据结构和软件系统结构。
模块化：按适当的原则将软件划分为若干个较小的、相关而又相对独立的模块。
原因：
1.O(A+B) > O(A)+O(B)，降低复杂度。但不意味着划分的模块越多，开发难度越低，因为相应的接口成本也在增加，应寻找最小成本区！
2.若干相对独立的模块便于软件功能的扩展和修改。
抽象：抽出事物的本质特征，暂不考虑细节。
逐步求精：帮助设计者在设计过程中揭示底层细节。
信息隐藏：隐藏各个模块的内部实现细节，只需通过接口调用。
模块独立：原因——1.开发时便于分工合作；2.开发完成后便于测试和扩展维护。
定量衡量标准：1.耦合：不同模块之间的互联程度（无耦合、松散耦合和紧密耦合）；2.内聚：模块内各元素彼此结合的紧密程度
启发规则：通过开发经验的积累，得出一些有用的开发规则。

1. 对初步开发程序进行分解或合并，降低耦合提高内聚；
2. 每个模块规模应适中，一般在50~100行，不超过500行；
3. 深度、宽度、扇入和扇出适中；
4. 降低模块接口的复杂度。

2. 编码

定义与依据：根据概要设计和详细设计说明文档，选用特定程序语言书写源代码。
程序语言分类：机器语言——汇编语言——高级语言；编程语言排行：TIOBE。
程序语言选择：根据实际需求进行适当地选择。
编码风格：
1.命名规则适当；
2.1含序言性注释，如：
/********************************************
*Function Name: xxxx
*Create Date: 2021/4/15
*Author: *******
*Email: *****@163.com
**
Description: xxxxx
*********************************************/
2.2含程序中注释，有效注释量20%以上；
3.适当的空格、空行和缩进；
4.不要多个语句写在一行；
5.少用goto语句；
6.避免大量的嵌套和循环；
7.bool类型中true对应非0，false对应0，
正确用法：bool flag; if(flag)……; if(!flag)……;
错误用法：bool flag; if(flag1)……; if(flag0)……;
8.正确的输入输出方式；
9.提高编码效率：降低时间和空间复杂度；

3. 测试

定义：软件开发过程中的错误是防不胜防的，如何系统且全面地排查错误十分重要！——“发现错误”
测试方法：
黑盒测试：不管软件内部逻辑，从实现功能角度测试；
白盒测试：基于对软件内部的熟知，设计相应的测试方法；
灰盒测试：在白盒测试中交叉使用黑盒测试 或 在黑盒测试中交叉使用白盒测试。
测试步骤：单元测试——>集成测试——>系统测试——>验收测试。
调试与测试：测试是只发现错误，调试是发现错误原因并修改程序以修正错误。

4. 参考文献：

[1] 张海藩,吕云翔. 软件工程[M].人民邮电出版社:, 201309.348.
[2] Varun Gupta, Chetna Gupta. Research and Evidence in Software Engineering: From Empirical Studies to Open Source Artifacts[M]. CRC Press:2021-04-15.
[3] F. L. Bauer, J. B. Dennis, W. M. Waite, et al. Software Engineering[M]. Springer, Berlin, Heidelberg:1975-01-01.

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