《7、实现》.ppt

第7章 实现 7.1 编码 7.2 软件测试基础 7.3 单元测试 7.4 集成测试 7.5 确认测试 7.6 白盒测试技术 7.7 黑盒测试技术 7.8 调试 7.9 软件可靠性 7.10 小结 习题 “实现”是指编码和测试。 所谓编码就是把软件设计结果翻译成用某种程序设计语言书写的程序。 作为软件工程过程的一个阶段，编码是对设计的进一步具体化，因此，程序的质量主要取决于软件设计的质量。但是，所选用的程序设计语言的特点及编码风格也将对程序的可靠性、可读性、可测试性和可维护性产生深远的影响。 测试的目的就是在软件投入生产性运行之前，尽可能多地发现软件中的错误。 无论怎样强调软件测试的重要性和它对软件可靠性的影响都不过分。 在开发大型软件系统的过程中，面对着极其错综复杂的问题，人的主观认识不可能完全符合客观现实，与工程相关的各类人员之间的通信和配合也不可能完美无缺。因此，在软件生命周期的每个阶段都不可避免地会产生差错。我们力求在每个阶段结束之前通过严格的技术审查，尽可能早地发现并纠正差错，但是经验表明审查并不能发现所有差错；此外在编码过程中还会引入新的错误。 如果在软件投入生产性运行之前，没有发现并纠正软件中的大部分差错，则这些差错迟早会在生产过程中暴露出来，那时不仅改正这些错误的代价更高，而且往往会造成很恶劣的后果。 目前软件测试仍然是保证软件质量的关键步骤，它是对软件规格说明、设计和编码的最后复审。 软件测试在软件生命周期中横跨两个阶段。 通常在编写出每个模块之后就对它做必要的测试(称为单元测试)，模块的编写者和测试者是同一个人，编码和单元测试属于软件生命周期的同一个阶段。 在这个阶段结束之后，对软件系统还应该进行各种综合测试，这是软件生命周期中的另一个独立的阶段，通常由专门的测试人员承担这项工作。 大量统计资料表明，软件测试的工作量往往占软件开发总工作量的40%以上，在极端情况，测试那种关系人的生命安全的软件所花费的成本，可能相当于软件工程其他开发步骤总成本的3倍到5倍。 因此，必须高度重视软件测试工作，绝不要以为写出程序之后软件开发工作就接近完成了，实际上，大约还有同样多的开发工作量需要完成。 仅就测试而言，它的目标是发现软件中的错误，但是，发现错误并不是最终目的。软件工程的根本目标是开发出高质量的完全符合用户需要的软件，因此，通过测试发现错误之后还必须诊断并改正错误，这就是调试的目的。 调试是测试阶段最困难的工作。 7.1 编码 7.1.1 选择程序设计语言 程序设计语言是人和计算机通信的最基本的工具，它的特点必然会影响人的思维和解题方式，会影响人和计算机通信的方式和质量，也会影响其他人阅读和理解程序的难易程度。因此，编码之前的一项重要工作就是选择一种适当的程序设计语言。 适宜的程序设计语言能使根据设计去完成编码时困难最少，可以减少需要的程序测试量，并且可以得出更容易阅读和更容易维护的程序。 由于软件系统的绝大部分成本用在生命周期的测试和维护阶段，所以容易测试和容易维护是极端重要的。 总的说来，高级语言明显优于汇编语言，因此，除了在很特殊的应用领域(例如，对程序执行时间和使用的空间都有很严格限制的情况；需要产生任意的甚至非法的指令序列；体系结构特殊的微处理机，以致在这类机器上通常不能实现高级语言编译程序)，或者大型系统中执行时间非常关键的(或直接依赖于硬件的)一小部分代码需要用汇编语言书写之外，其他程序应该一律用高级语言书写。 所选用的高级语言应该具有的特点： 具有理想的模块化机制 具有可读性好的控制结构和数据结构 编译程序应该能够尽可能多地发现程序中的错误 应该有良好的独立编译机制 还有一些与应用有关的考虑： (1) 用户的要求。如果所开发的系统由用户负责维护，用户通常要求用他们熟悉的语言书写程序。 (2) 可以使用的编译程序。运行目标系统的环境中可以提供的编译程序限制了可选用语言的范围。 (3) 可以得到的软件工具。如果某种语言有支持程序开发的软件工具可以利用，则目标系统的实现和验证都变得比较容易。 (4) 工程规模。如果工程规模很庞大，现有的语言又不完全适用，那么设计并实现一种供这个工程项目专用的程序设计语言，可能是一个正确的选择。 (5) 程序员的知识。虽然对于有经验的程序员来说，学习一种新语言并不困难，但是要完全掌握一种新语言却需要实践。如果和其他标准不矛盾，那么应该选择一种已经为程序员所熟悉的语言。 (6) 软件可移植性要求。如果目标系统将在几台不同的计算机上运行，或者预期的使用寿命很长，那么选择一种标准化程度高、程序可移植性好的语言就是很重要的。 (7) 软件的应用领域。所谓的通用程序设计语言实际上并不是对所有应用领域都同样适用。因此，选择语言时应该充