- •З курсу
- •З курсу
- •Содержание
- •Часть I. Инженерные основы программного обеспечения 10
- •Часть II. Требования к программному обеспечению 33
- •Часть III. Моделирование программного обеспечения 52
- •Часть IV. Технологии разработки программного обеспечения 124
- •Часть V. Письменная коммуникация. Документирование проекта Программного обеспечения 145
- •Часть VI. Управление проектом программного обеспечения 192
- •Предисловие
- •Часть I. Инженерные основы программного обеспечения
- •1. Введение в программную инженерию
- •1.1. Вопросы и ответы об инженерии программного обеспечения
- •1.2. Профессиональные и этические требования к специалистам по программному обеспечению
- •2. Системотехника вычислительных систем
- •2.1. Интеграционные свойства систем
- •2.2. Система и ее окружение
- •2.3. Моделирование систем
- •2.4. Процесс создания систем
- •2.5. Приобретение систем
- •3. Процесс создания программного обеспечения
- •3.1. Модели процесса создания программного обеспечения
- •3.2. Итерационные модели разработки программного обеспечения
- •3.3. Спецификация программного обеспечения
- •3.4. Проектирование и реализация программного обеспечения
- •3.5. Эволюция программных систем
- •3.6. Автоматизированные средства разработки программного обеспечения
- •4. Технологии производства программного обеспечения
- •Часть II. Требования к программному обеспечению
- •5. Требования к программному обеспечению
- •5.1. Функциональные и нефункциональные требования
- •5.2. Пользовательские требования
- •5.3. Системные требования
- •5.4. Документирование системных требований
- •6. Разработка требований
- •6.1. Анализ осуществимости
- •6.2. Формирование и анализ требований
- •6.3. Аттестация требований
- •6.4. Управление требованиям
- •7. Матрица требований. Разработка матрицы требований
- •Часть III. Моделирование программного обеспечения
- •8. Архитектурное проектирование
- •8.1. Структурирование системы
- •8.2. Модели управления
- •8.3. Модульная декомпозиция
- •8.4. Проблемно-зависимые архитектуры
- •9. Архитектура распределенных систем
- •9.1. Многопроцессорная архитектура
- •9.2. Архитектура клиент/сервер
- •9.3. Архитектура распределенных объектов
- •9.4. Corba
- •10. Объектно-ориентированное проектирование
- •10.1. Объекты и классы объектов
- •10.2. Процесс объектно-ориентированного проектирования
- •10.2.1. Окружение системы и модели ее использования
- •10.2.2. Проектирование архитектуры
- •10.2.3. Определение объектов
- •10.2.4. Модели архитектуры
- •10.2.5. Специфицирование интерфейсов объектов
- •10.3. Модификация системной архитектуры
- •11. Проектирование систем реального времени
- •11.1. Проектирование систем реального времени
- •11.2. Управляющие программы
- •11.3. Системы наблюдения и управления
- •11.4. Системы сбора данных
- •12. Проектирование с повторным использованием компонентов
- •12.1. Покомпонентная разработка
- •12.2. Семейства приложений
- •12.3. Проектные паттерны
- •13. Проектирование интерфейса пользователя
- •13.1. Принципы проектирования интерфейсов пользователя
- •13.2. Взаимодействие с пользователем
- •13.3. Представление информации
- •13.4. Средства поддержки пользователя
- •13.5. Оценивание интерфейса
- •Часть IV. Технологии разработки программного обеспечения
- •14. Жизненный цикл программного обеспечения: модели и их особенности
- •14.1. Каскадная модель жизненного цикла
- •14.2. Эволюционная модель жизненного цикла
- •14.2.1. Формальная разработка систем
- •14.2.2. Разработка программного обеспечения на основе ранее созданных компонентов
- •14.3. Итерационные модели жизненного цикла
- •14.3.1 Модель пошаговой разработки
- •14.3.2 Спиральная модель разработки
- •15. Методологические основы технологий разработки программного обеспечения
- •16. Методы структурного анализа и проектирования программного обеспечения
- •17. Методы объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения. Язык моделирования uml
- •Часть V. Письменная коммуникация. Документирование проекта Программного обеспечения
- •18. Документирование этапов разработки программного обеспечения
- •19. Планирование проекта
- •19.1 Уточнение содержания и состава работ
- •19.2 Планирование управления содержанием
- •19.3 Планирование организационной структуры
- •19.4 Планирование управления конфигурациями
- •19.5 Планирование управления качеством
- •19.6 Базовое расписание проекта
- •20. Верификация и аттестация программного обеспечения
- •20.1. Планирование верификации и аттестации
- •20.2. Инспектирование программных систем
- •20.3. Автоматический статический анализ программ
- •20.4. Метод "чистая комната"
- •21. Тестирование программного обеспечения
- •21.1. Тестирование дефектов
- •21.1.1. Тестирование методом черного ящика
- •21.1.2. Области эквивалентности
- •21.1.3. Структурное тестирование
- •21.1.4. Тестирование ветвей
- •21.2. Тестирование сборки
- •21.2.1. Нисходящее и восходящее тестирование
- •21.2.2. Тестирование интерфейсов
- •21.2.3. Тестирование с нагрузкой
- •21.3. Тестирование объектно-ориентированных систем
- •21.3.1. Тестирование классов объектов
- •21.3.2. Интеграция объектов
- •21.4. Инструментальные средства тестирования
- •Часть VI. Управление проектом программного обеспечения
- •22. Управление проектами
- •22.1. Процессы управления
- •22.2. Планирование проекта
- •22.3. График работ
- •22.4. Управление рисками
- •23. Управление персоналом
- •23.1. Пределы мышления
- •23.1.1. Организация человеческой памяти
- •23.1.2. Решение задач
- •23.1.3. Мотивация
- •23.2. Групповая работа
- •23.2.1. Создание команды
- •23.2.2. Сплоченность команды
- •23.2.3. Общение в группе
- •23.2.4. Организация группы
- •23.3. Подбор и сохранение персонала
- •23.3.1. Рабочая среда
- •23.4. Модель оценки уровня развития персонала
- •24. Оценка стоимости программного продукта
- •24.1. Производительность
- •24.2. Методы оценивания
- •24.3. Алгоритмическое моделирование стоимости
- •24.3.1. Модель сосомо
- •24.3.2. Алгоритмические модели стоимости в планировании проекта
- •24.4. Продолжительность проекта и наем персонала
- •25. Управление качеством
- •25.1. Обеспечение качества и стандарты
- •25.1.1. Стандарты на техническую документацию
- •25.1.2. Качество процесса создания программного обеспечения и качество программного продукта
- •25.2. Планирование качества
- •25.3. Контроль качества
- •25.3.1. Проверки качества
- •25.4. Измерение показателей программного обеспечения
- •25.4.1. Процесс измерения
- •25.4.2. Показатели программного продукта
- •26. Надежность программного обеспечения
- •26.1. Обеспечение надежности программного обеспечения
- •26.1.1 Критические системы
- •26.1.2. Работоспособность и безотказность
- •26.1.3. Безопасность
- •26.1.4. Защищенность
- •26.2. Аттестация безотказности
- •26.3. Гарантии безопасности
- •26.4. Оценивание защищенности программного обеспечения
- •27. Совершенствование производства программного обеспечения
- •27.1. Качество продукта и производства
- •27.2. Анализ и моделирование производства
- •27.2.1. Исключения в процессе создания по
- •27.3. Измерение производственного процесса
- •27.4. Модель оценки уровня развития
- •27.4.1. Оценивание уровня развития
- •27.5. Классификация процессов совершенствования
25.4. Измерение показателей программного обеспечения
Измерения в области программного обеспечения – это получение числовых значений определенных показателей программного продукта или процесса его разработки. Значения этих показателей сравнивают между собой и со стандартами, применяемыми в данной организации. На основе этих сравнений можно сделать выводы о качестве продукта или процесса разработки. Например, организация планирует ввести новое программное средство для тестирования ПО. Перед тем как это средство будет введено в стандарт, нужно определить количество дефектов программной системы, обнаруженных за определенный период времени другими средствами тестирования. Затем следует повторить процесс тестирования новым средством. Если при этом будет обнаружено большее количество ошибок за то же время, значит, это средство окажется действительно полезным для проведения проверки правильности программного кода.
Системы измерения показателей ПО пока не получили широкого распространения. Основной причиной является отсутствие очевидной пользы от этих систем – во многих организациях-разработчиках процесс создания программных продуктов все еще организован не лучшим образом и недостаточно развит для ведения подобных систем измерений. Кроме того, нет четких стандартов показателей ПО, отсюда ограниченный уровень технической поддержки по сбору и анализу подобных данных. Большинство компаний не готовы к введению систем измерений показателей ПО, поскольку не разработаны соответствующие стандарты и отсутствуют средства их поддержки.
Показатели программного обеспечения – это количественные показатели, которые можно измерить и которые характеризуют программную систему, процесс разработки ПО или сопровождающую документацию. Например, это может быть размер программного продукта, равный количеству строк кода, индекс непонятности, который является мерой читабельности письменного текста, количество зарегистрированных ошибок в программном продукте, а также количество человеко-дней, требующихся для создания системных компонентов.
Показатели делятся на два вида: контрольные и прогнозируемые. Контрольные показатели обычно соотносятся с процессом разработки ПО, а прогнозируемые – с готовым программным продуктом. Примером контрольного показателя (показателя процесса) может быть среднее значение затрат и времени, расходуемых на исправление зарегистрированных неполадок. В качестве примера прогнозируемого показателя можно привести цикломатическую сложность программных модулей*, среднюю длину идентификаторов в программе, а также количество атрибутов и операторов, относящихся к объектами системной структуры. На решения по управлению проектом могут оказать влияние как контрольные, так и прогнозируемые показатели (рис. 25.5).
Примечание: Цикломатическая сложность программного модуля характеризуется цикломатическим числом графа, отображающего структуру этого модуля (когда каждой точке ветвления программы соответствует вершина графа).
Рис. 25.5. Контрольные и прогнозируемые показатели
Часто невозможно провести прямое оценивание таких показателей качества программного продукта, как удобство сопровождения, сложность или понятность, поскольку они слагаются из самых разных факторов. Поэтому для их оценивания не существует прямой системы показателей. Отсюда следует вывод, что для начала необходимо измерить какой-либо внутренний показатель ПО (например, размер программы), а затем предположить, что существует взаимосвязь между тем, что мы можем измерить, и тем, что мы в действительности хотели бы узнать. В идеале между внутренними и внешними характеристиками программного продукта должна быть четкая прямая взаимосвязь, поддающаяся проверке.
На рис. 25.6 показаны внешние показатели качества, которые нас заинтересуют, и внутренние показатели ПО, которые можно измерить и соотнести с внешними свойствами. Между внешними и внутренними показателями ПО предполагается определенная взаимосвязь, однако неизвестно, какого вида эта взаимосвязь. Если необходимо определить внешние характеристики ПО путем измерения внутренних показателей, следует соблюсти три обязательных условия.
1. Точное и аккуратное проведение измерения внутренних показателей.
2. Наличие взаимосвязи между измеренными показателями и внешними поведенческими характеристиками ПО.
3. Обязательное изучение этой взаимосвязи, ее проверка и выражение в виде формулы или модели.
Формулировка модели предусматривает определение вида функциональной зависимости между внешними и внутренними показателями (линейный, экспоненциальный или другой вид зависимости), что осуществляется путем анализа собранных данных, определения параметров, которые должны быть включены в модель, а также калибровки существующих данных. При построении такой модели необходим в первую очередь достаточный опыт работы со статистическими методами. Поэтому в такую деятельность следует вовлечь специалистов по математической статистике.
Рис. 25.6. Взаимосвязь между внутренними и внешними показателями ПО