
- •1 Основы программной инженерии 6
- •2 Процессы жизненного цикла программного средства 33
- •3 Инструменты и методы программной инженерии 184
- •4 Качество и эффективность в программной инженерии 193
- •Введение
- •1Основы программной инженерии
- •1.1Кризисы программирования и возникновение программной инженерии
- •1.2Программная инженерия и сущность инженерного подхода к созданию программного обеспечения
- •1.3Системная инженерия программного обеспечения
- •1.4Управление жизненным циклом программных средств
- •1.4.1Понятие жизненного цикла
- •1.4.2Масштабы программных средств
- •1.4.3Классификация процессов жизненного цикла по исо/мэк 12207
- •1.4.4Стадии разработки программных средств по еспд
- •1.4.5Типичная схема управления процессом создания программного обеспечения
- •1.5Модели жизненного цикла
- •1.5.1Каскадная (водопадная) модель
- •1.5.2Итеративная и инкрементальная модель – эволюционный подход
- •1.5.3Спиральная модель
- •2Процессы жизненного цикла программного средства
- •2.1Управление требованиями к программному обеспечению
- •2.1.1Программные требования
- •2.1.1.1Пирамида требований
- •2.1.1.2Характеристики программных требований
- •2.1.2Процесс управления требованиями
- •2.1.3Извлечение требований
- •2.1.4Анализ программных требований
- •2.1.5Документирование требований
- •2.1.6Проверка требований (верификация и аттестация)
- •2.1.7Измерение программных требований
- •2.2Проектирование программных средств
- •2.2.1Принципы проектирования
- •2.2.2Структура и архитектура программного обеспечения
- •2.2.2.1Архитектурные структуры и точки зрения
- •2.2.2.2Архитектурные стили
- •2.2.2.3Шаблоны проектирования
- •2.2.2.4Семейства программ и фреймворков
- •2.2.3Анализ качества и оценка программного дизайна
- •2.2.3.1Атрибуты качества
- •2.2.3.2Анализ качества и техники оценки
- •2.2.3.3Измерения
- •2.2.4Нотации проектирования
- •2.2.4.1Структурные описания
- •2.2.4.2Поведенческие (динамические) описания
- •2.2.5Подходы и методы проектирования программного обеспечения
- •2.2.5.1Общие подходы
- •2.3Использование uml в программной инженерии
- •2.3.1Основные компоненты uml
- •2.3.2Диаграмма вариантов использования
- •2.3.3Диаграмма классов
- •2.3.4Диаграмма состояний
- •2.3.5Диаграмма деятельности
- •2.3.6Диаграмма последовательности
- •2.3.7Диаграмма кооперации
- •2.3.8Диаграмма компонентов
- •2.3.9Диаграмма развертывания
- •2.4Тестирование программного обеспечения
- •2.4.1Основы тестирования
- •2.4.2Уровни тестирования
- •2.4.2.1Над чем производятся тесты
- •2.4.2.2Цели тестирования
- •2.4.3Техники тестирования
- •3.1 Техники, базирующиеся на интуиции и опыте инженера (Based on the software engineer’s intuition and experience)
- •3.2 Техники, базирующиеся на спецификации (Specification-based techniques)
- •3.3 Техники, ориентированные на код (Code-based techniques)
- •3.4 Тестирование, ориентированное на дефекты (Fault-based techniques)
- •3.5 Техники, базирующиеся на условиях использования (Usage-based techniques)
- •3.6 Техники, базирующиеся на природе приложения (Techniques based on the nature of the application)
- •3.7 Выбор и комбинация различных техник (Selecting and combining techniques)
- •4.1 Оценка программ в процессе тестирования (Evaluation of the program under test, ieee 982.1-98)
- •2.4.4.2Оценка выполненных тестов
- •2.4.5Процесс тестирования
- •2.4.5.1Практические соображения
- •2.4.5.2Тестовые работы
- •2.5Сопровождение программного обеспечения
- •2.5.1Основы сопровождения программного обеспечения
- •2.5.1.1Определения и терминология
- •2.5.1.2Природа сопровождения
- •2.5.1.3Потребность в сопровождении
- •2.5.1.4Приоритет стоимости сопровождения
- •2.5.1.5Эволюция программного обеспечения
- •2.5.1.6Категории сопровождения
- •2.5.2Ключевые вопросы сопровождения программного обеспечения
- •2.5.2.1Технические вопросы
- •2.5.2.2Оценка стоимости сопровождения
- •2.5.2.3Измерения в сопровождении программного обеспечения
- •2.5.3Процесс сопровождения
- •2.5.3.1Процессы сопровождения
- •2.5.3.2Работы по сопровождению
- •2.5.4Техники сопровождения
- •2.5.4.1Понимание программных систем
- •2.5.4.2Реинжиниринг
- •2.5.4.3Обратный инжиниринг
- •2.6Конфигурационное управление
- •2.6.1Управление конфигурационным процессом
- •2.6.1.1Организационный контекст управления конфигурацией по
- •2.6.1.2Ограничения и правила управления конфигурацией по
- •2.6.1.3Планирование при управлении конфигурацией по
- •2.6.1.4План конфигурационного управления
- •2.6.1.5Контроль выполнения процесса управления конфигурацией по
- •2.6.2Идентификация программных конфигураций
- •2.6.2.1Идентификация элементов, требующих контроля
- •2.6.2.2Программная библиотека
- •2.6.3Контроль программных конфигураций
- •2.6.3.1Предложение, оценка и утверждение изменений
- •2.6.3.2Реализация изменений
- •2.6.3.3Отклонения и отказ от изменений
- •2.6.4Учет статусов конфигураций
- •2.6.4.1Информация о статусе конфигураций
- •2.6.4.2Отчетность по статусу конфигураций
- •2.6.5Аудит конфигураций
- •2.6.5.1Функциональный аудит программных конфигураций
- •2.6.5.2Физический аудит программных конфигураций
- •2.6.5.3Внутренние аудиты базовых линий
- •2.6.6Управление выпуском и поставкой
- •2.6.6.1Сборка программного обеспечения
- •2.6.6.2Управление выпуском программного обеспечения
- •3Инструменты и методы программной инженерии
- •3.1Инструменты
- •3.1.1Инструменты работы с требованиями
- •3.1.2Инструменты проектирования и конструирования
- •3.1.3Инструменты тестирования
- •3.1.4Инструменты сопровождения
- •3.1.5Инструменты конфигурационного управления
- •3.1.6Инструменты управления инженерной деятельностью
- •3.1.7Инструменты поддержки процессов
- •3.1.8Инструменты обеспечения качества
- •3.2Методы
- •3.2.1Эвристические методы
- •3.2.2Формальные методы
- •3.2.3Методы прототипирования
- •4Качество и эффективность в программной инженерии
- •4.1Обеспечение качества программного обеспечения
- •4.1.1Качество программного продукта
- •4.1.2Культура и этика программной инженерии
- •4.1.3Значение и стоимость качества
- •4.1.4Повышение качества пс с использованием процессного подхода
- •4.1.5Показатели качества программных средств
- •4.1.6Количественная оценка качества программного обеспечения
- •4.2Модели качества процессов конструирования
- •4.2.1Качество процессов
- •4.2.4Прочие подходы
- •4.3Процессы управления качеством программного обеспечения
- •4.3.1Подтверждение качества программного обеспечения
- •4.3.2Проверка (верификация) и аттестация
- •4.3.3Оценка и аудит
- •4.3.4Характеристика дефектов
- •4.3.5Методы управления качеством программного обеспечения
- •4.4Стандартизация качества программного обеспечения
- •4.4.1Стандарты в сфере программной инженерии
- •4.4.2Стандартизация программных продуктов в еспд
- •4.4.3Виды стандартных программных документов
- •4.4.4Действующие международные стандарты в сфере разработки программных средств и информационных технологий
- •4.5Документирование программных средств
- •4.6Сертификация программных средств
- •4.6.1Правовые акты по сертификации программных продуктов
- •4.6.2Сертификация пс
- •4.6.3Перечень объектов, подлежащих сертификации и их характеристики
- •Заключение Библиография
2.1.1.2Характеристики программных требований
Перечислим основные характеристики программных требований:
Недвусмысленность
Должен существовать только один путь интерпретации требования. Иногда двусмысленность проявляется в виде неопределенных акронимов.
Пример:
Треб.1: Система не должна принимать пароли более 15-ти символов.
Не совсем ясно, что система должна делать:
Система не должна позволять пользователю вводить более чем 15 символов.
Система должна отсекать введенную строку до 15-ти символов.
Система не должна отображать сообщение об ошибке, если пользователь вводит более чем 15 символов.
Исправленное требование содержит пояснение:
Треб.1: Система не должна принимать пароли более 15-ти символов. Если пользователь вводит более 15-ти символов при выборе пароля, сообщение об ошибке должно информировать пользователя о необходимом исправлении пароля.
Тестируемость (Возможность Проверки)
Тестеры должны иметь возможность проверить, было ли требование реализовано корректно. Тестирование должно быть либо пройдено, либо нет. Чтобы быть пригодным для тестирования, требование должно быть ясным, точным и недвусмысленным. Использование некоторых слов может сделать требование невозможным для тестирования:
Некоторые прилагательные: устойчивый, безопасный, точный, эффективный, целесообразный, гибкий, настраиваемый, надежный, дружелюбный, адекватный.
Некоторые наречия и фразы с ними: быстро, безопасно, своевременно.
Неспецифичные слова или акронимы: и т.д., и/или, TBD (to be determined).
Треб.1: Система должна препятствовать одновременному доступу большого числа пользователей.
Какое количество здесь имеется в виду под «большим числом» - 10, 100 или 1000?
Ясность (Краткость, Сжатость, Простота, Точность)
Требования не должны содержать ненужных выражений или информации. Они должны быть изложены кратко и просто:
Треб.1: Иногда пользователь будет вводить Airport Code (Код Аэропорта), который система будет распознавать. Но иногда код можно заменить близлежащим городом, и тогда пользователю не нужно знать код аэропорта, т.к. система будет понимать название города.
Это предложение может быть заменено на более простое:
Треб.1: Система должна идентифицировать аэропорт на основании Airport Code (Кода Аэропорта) или City Name (Названия Города).
Корректность
Если требование содержит факты, эти факты должны быть достоверны:
Треб.1: Цены на аренду машин должны включать все соответствующие налоги (включая налог штата - 6%)
Налог зависит от штата, так что представленная цифра в 6 % - некорректна.
Понятность
Требования должны быть грамматически правильные, написаны в соответствующем стиле. Должны быть использованы стандартные соглашения. Слово «должен» должно быть использовано вместо «будет», «обязан» или «может».
Реалистичность (Правдоподобность, Выполнимость)
Требование должно быть выполнимо в рамках существующих ограничений, таких как время, деньги и доступные ресурсы.
Треб.1: Система должна иметь интерфейс на естественном языке, который будет понимать команды на английском языке.
Это требование может быть нереальным из-за короткого периода времени разработки.
Независимость
Чтобы понять требование, не нужно знать какое-либо другое требование.
Треб.1: Список доступных рейсов должен включать номер рейса, время отправления и время прибытия для каждого отрезка пути.
Треб.2: Он должен быть отсортирован по ценам.
Слово «Он» во втором предложении относится к предыдущему требованию. И если порядок требований изменить, это требование будет непонятно.
Элементарность
Требование должно содержать отдельный трассируемый элемент (для которого возможно отслеживание связи):
Треб.1: Система должна предоставлять возможность бронировать рейс, покупать билет, бронировать номер в гостинице, бронировать машину, а также предоставлять информацию о развлечениях.
Это требование содержит пять элементарных требований, которые затрудняют трассировку. Предложения, включающие предлоги «и» или «но» должны быть пересмотрены на предмет разделениях их на элементарные требования.
Необходимость
В требовании нет необходимости, если:
ни одному заинтересованному лицу требование не нужно;
удаление требования не повлияет на систему.
Пример требования, которое может быть удалено, т.к. оно не предоставляет никакой новой информации:
Треб.1: Все требования, указанные в документе Концепции должны быть реализованы и протестированы.
Независимость от Реализации (Абстрактность)
Требования не должны содержать ненужной информации о дизайне и реализации системы:
Треб.1: Информация должна храниться в текстовом файле.
Решение того, каким образом информация будет храниться, и затем передаваться пользователю, должно приниматься дизайнерами или архитекторами системы.
Постоянство
Не должно существовать конфликтов между требованиями. Конфликты могут быть прямые и косвенные.
Прямые конфликты возникают, когда ожидается различное поведение системы в одной и той же ситуации:
Треб.1: Дата должна отображаться в формате мм/дд/гггг.
Треб.1: Дата должна отображаться в формате дд/мм/гггг.
Иногда возможно разрешить конфликт путем анализа условий, которые явились источником данных требований. Например, если Треб.1 поступило от американского пользователя, а Треб.2 от французского, то предыдущие требования могут быть переписаны следующим образом:
Треб.1: Для пользователей США дата должна отображаться в формате мм/дд/гггг.
Треб.2: Для пользователей Франции дата должна отображаться в формате дд/мм/гггг.
Немногословность
Каждое требование должно быть обозначено только один раз, и не должно перекрываться другим требованием:
Треб.1: Для удобства ввода даты рейса в системе должен быть доступен календарь.
Треб.2: Система должна отображать всплывающее окно с календарем при вводе любой даты.
Первое требование (относящееся только к дате рейса) является частью второго требования (относящееся к любой дате, вводимой пользователем).
Завершенность
Требование должно быть описано для всех возможных условий.
Хорошее требование должно удовлетворять как можно большему количеству критериев. Однако они могут быть выражены в виде комбинации вышеперечисленных критериев.