系列文章目錄

哈工大軟件構(gòu)造課程知識點總結(jié)（一）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識點總結(jié)（二）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識點總結(jié)（三）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識點總結(jié)（四）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識點總結(jié)（五）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識點總結(jié)（六）

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文章目錄

• 系列文章目錄
• 簡介
• Chapter 1:Views and Quality Objectives of Software Construction
• • 概述
  • 軟件的多維度視圖
  • • 多維視圖表
    • 視圖間關(guān)系
  • 軟件系統(tǒng)的質(zhì)量
  • • 內(nèi)、外部質(zhì)量因素
    • 五個關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo)
• Chapter 2:Testing and Test-First Programming
• • 概述
  • 軟件測試
  • • 黑盒測試
    • • 等價類劃分
      • 邊界值分析方法
      • 等價類覆蓋的極限方式
    • 白盒測試
    • 代碼覆蓋度
  • 測試優(yōu)先的編程

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簡介

此文章是2021春哈工大軟件構(gòu)造課程Chapter 1、Chapter 2的知識點總結(jié)。

Chapter 1:Views and Quality Objectives of Software Construction

概述

本章首先展示了軟件構(gòu)造過程中的多維度視圖，對此圖的各部分進(jìn)行了詳細(xì)的解讀，并簡要介紹了各維度視圖之間的聯(lián)系。隨后列出了軟件系統(tǒng)的內(nèi)、外部質(zhì)量因素。最后提出了五個關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)。

軟件的多維度視圖

多維視圖表

	Moment		Period
	Code-level	Component-level	Code-level	Component-level
Build-time	Source code, AST, Interface-Class-Attribute-Method (Class Diagram)	Package, File, Static Linking, Library, Test Case, Build Script (Component Diagram)	Code Churn	Configuration Item, Version
Run-time	Code Snapshot, Memory dump	Package, Library, Dynamic linking, Configuration, Database, Middleware, Network	Execution stack trace, Concurrent multithreads	Event log, Multi-processes, Distributed processes

以下為個人理解：

• Moment維度關(guān)注于程序在某一特定時刻的表現(xiàn)，而Period維度關(guān)注于程序在某一段特定時間內(nèi)的表現(xiàn)；
• Build-time維度聚焦于程序被運行前構(gòu)造階段的表現(xiàn)，而Run-time維度聚焦于程序運行時的表現(xiàn)；
• Code-level維度注重程序代碼本身、邏輯實體在內(nèi)存中的呈現(xiàn)等細(xì)節(jié)方面，Component-level維度注重系統(tǒng)模塊及整體以及物理實體在內(nèi)存中的呈現(xiàn)等較大方面。

表格中具體各部分如下：

Build-time, Moment, and Code-level: 關(guān)注源碼的組織情況，可在詞匯（源碼）、語法（抽象語法樹）、語義（類圖）三個層面分析；

Build-time, Period, and Code-level: 關(guān)注代碼變化(Code churn)；

Build-time, Moment, and Component-level: 關(guān)注未運行時的包、庫、模塊等（靜態(tài)）；

Build-time, Period, and Component-level: 關(guān)注文件版本的變化，而不是具體語句的變化；

Run-time, Moment, and Code-level: 關(guān)注程序在某個時間點的細(xì)節(jié)情況，如代碼快照圖(Code Snapshot)、內(nèi)存信息轉(zhuǎn)儲(Memory dump)；

Run-time, Period and Code-level: 關(guān)注代碼階段執(zhí)行情況；

Run-time, Moment, and Component-level: 關(guān)注點與第3點類似，但是在運行時（動態(tài)）；

Run-time, Period, and Component-level view 關(guān)注系統(tǒng)整體運行情況。

視圖間關(guān)系

如下圖：

軟件系統(tǒng)的質(zhì)量

內(nèi)、外部質(zhì)量因素

外部質(zhì)量因素影響用戶，內(nèi)部質(zhì)量因素影響軟件本身和它的開發(fā)者，外部質(zhì)量取決于內(nèi)部質(zhì)量。
外部質(zhì)量因素包括：

正確性：最重要的質(zhì)量指標(biāo)

健壯性：針對異常情況的處理

可擴(kuò)展性：對軟件的規(guī)約的修改要足夠容易

可復(fù)用性：一次開發(fā)，多次使用

兼容性：不同的軟件系統(tǒng)之間相互可容易的集成

性能：性能毫無意義，除非有足夠的正確性

可移植性：軟件可方便的在不同的技術(shù)環(huán)境之間移植

易用性、功能性、及時性、可驗證性、完整性、可修復(fù)性、經(jīng)濟(jì)性……

注意：以上質(zhì)量因素不可能同時完美滿足，性能常常要與其他質(zhì)量因素相折中，但正確性絕不能與其他質(zhì)量因素折中。
內(nèi)部質(zhì)量因素包括：
可讀性(Readability)、可理解性(Understandability)、簡潔性(Clearness)、大小(Size)等等。

五個關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo)

• 易于理解(Easy to understand)
• 易維護(hù)、修改(Ready for change)
• 可復(fù)用(Cheap for develop)
• 健壯性(Safe from bugs)
• 高效性(Efficient to run)

Chapter 2:Testing and Test-First Programming

概述

本章主要講解軟件測試與測試優(yōu)先的編程，要求重點掌握黑盒測試。

軟件測試

軟件測試是提高軟件質(zhì)量的重要手段。測試跟其他活動的目標(biāo)相反，測試往往是破壞、證錯、“負(fù)能量”的。好的測試具有以下幾個特點：

• 能發(fā)現(xiàn)錯誤
• 不冗余
• 最佳特性
• 別太復(fù)雜也別太簡單

軟件測試能在一定程度上提高軟件的質(zhì)量，但即使是最好的測試，也無法達(dá)到100%的無錯誤。

測試分為如下四個階段：

單元測試：針對軟件的最小單元模型開展測試，隔離各個模塊，容易定位錯誤和調(diào)試(使用JUnit進(jìn)行單元測試是課程實驗的一部分)

集成測試

系統(tǒng)測試

驗收測試

一旦程序被修改，重新執(zhí)行之前的所有測試（回歸測試）。

測試用例 = 輸入+執(zhí)行條件+期望結(jié)果

黑盒測試

黑盒測試用于檢查程序是否符合規(guī)約（程序功能正確性），不關(guān)心內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)。理想情況是用盡可能少的測試用例，盡快運行，并盡可能大的發(fā)現(xiàn)程序的錯誤。

等價類劃分

基于等價類劃分的測試：針對每個輸入數(shù)據(jù)需要滿足的約束條件劃分等價類，從等價類中導(dǎo)出測試用例。

例：設(shè)計max: int × int → int的測試用例。
劃分為三個等價類: a < b, a = b, a > b。
設(shè)計對應(yīng)的測試用例，可以是：
(a, b) = (1, 2) to cover a < b
(a, b) = (9, 9) to cover a = b
(a, b) = (-5, -6) to cover a > b

邊界值分析方法

大量的錯誤發(fā)生在輸入域的“邊界”而非中央，邊界值分析方法是對等價類劃分方法的補(bǔ)充。故可在等價類劃分時，將邊界作為等價類之一加入考慮。

例：重新設(shè)計max: int × int → int的測試用例。
考慮a或b取邊界值的情況，如0, INT_MAX, INT_MIN等等，添加到等價類中。

等價類覆蓋的極限方式

笛卡爾積：全覆蓋，多個劃分維度上的多個取值，要組合起來，每個組合都要有一個用例。測試完備，但用例數(shù)量多，測試代價高。

覆蓋每個取值：每個維度的每個取值至少被1個測試用例覆蓋一次即可，測試用例少，代價低，但測試覆蓋度未必高。

白盒測試

白盒測試要考慮內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)，根據(jù)程序執(zhí)行路徑設(shè)計測試用例。通常由開發(fā)人員完成，一般較早執(zhí)行。針對功能（實現(xiàn)）進(jìn)行測試，但測不出未實現(xiàn)的需求。

獨立/基本路徑測試：對程序所有執(zhí)行路徑進(jìn)行等價類劃分，找出有代表性的最簡單的路徑(例如循環(huán)只需執(zhí)行1次)，設(shè)計測試用例使每一條基本路徑被至少覆蓋1次。

代碼覆蓋度

代碼覆蓋度：已有的測試用例有多大程度覆蓋了被測程序。
代碼覆蓋度越低，測試越不充分；要達(dá)到很高的代碼覆蓋度需要大量的測試用例，測試代價高。

評判代碼覆蓋度的幾個方面：

• 函數(shù)覆蓋：所有的方法是否都被測試一次
• 語句覆蓋：所有的語句都被測試一次
• 分支覆蓋：所有的分支都被測試一次
• 條件覆蓋：所有的條件的真假組合都被執(zhí)行一次
• 路徑覆蓋：所有的路徑都被執(zhí)行一次，這是測試中最強(qiáng)的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)

測試效果：路徑覆蓋>分支覆蓋>語句覆蓋
測試難度：路徑覆蓋>分支覆蓋>語句覆蓋

注意：條件覆蓋與分支覆蓋無可比性！

測試優(yōu)先的編程

過程為先寫規(guī)約，然后寫符合規(guī)約的測試用例，最后寫代碼、執(zhí)行測試、有問題再改、再執(zhí)行測試用例，直到通過它。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的哈工大软件构造课程知识点总结（一）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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