软件工程07-实现幻灯片.ppt

个人成果，妥善保存，请勿传播 调试 调试过程总会有以下两种结果之一： 找到了问题的原因并把问题改正和排除掉 没找出问题的原因 猜测一个原因－》用例验证假设－》重复... 调试困难与软件错误的特征： 症状和产生症状的原因可能在程序中相距甚远，紧耦合的程序结构更加剧了这种情况 当改正了另一个错误之后，症状可能暂时消失了。 症状可能实际上并不是由错误引起的(例，舍入误差) 个人成果，妥善保存，请勿传播 调试 调试困难与软件错误的特征： 症状可能是由不易跟踪的人为错误引起的 症状可能是由定时问题而不是由处理问题引起的。 可能很难重新产生完全一样的输入条件(例如，输入顺序不确定的实时应用系统) 症状可能时有时无，这种情况在硬件和软件紧密地耦合在一起的嵌入式系统中特别常见 症状可能是由分布在许多任务中的原因引起的，这些任务运行在不同的处理机上 个人成果，妥善保存，请勿传播 调试 调试技术 输出存储器内容(memory dump): 以八进制或十六进制的形式印出存储器的内容。 缺点： ? 输出信息量极大， 不易解读且大多无用； ? 输出的是程序在某一 时刻的静态情况，且 往往不是出错时的状态。 个人成果，妥善保存，请勿传播 调试 调试技术 ② 插入“watch points” (或称“spy points”) 人工插入打印 缺点： 改动源代码，增加了出错机会； 打印信息可能太多。 自动调试工具 无须打印额外信息，且不改动源代码 个人成果，妥善保存，请勿传播 调试 调试策略 调试过程的关键不是调试技术，而是用来推断错误原因的基本策略。 主要有： 试探法，凭经验猜测。 回溯法：由症状最先出现的地方，沿control flow向回检查。适用于小型程序。 对分法：在关键点插入变量的正确值 输出正确 错误在前半段 错误在后半段 N Y 个人成果，妥善保存，请勿传播 收集数据 组织数据 研究数据 间的关系 提出假设 证明假设 纠正错误 能 能 不能 ④ 归纳法：从错误症状中找出规律，推断根源 个人成果，妥善保存，请勿传播 列举可能 的原因 排除不正确 的假设 精化余下 的假设 证明 假设 收集更多数据 纠正 错误 有剩余 能 不能 无剩余 ⑤ 演绎法：普通 ? 特殊 从假设中逐步排除、精化，从而导出错误根源。 个人成果，妥善保存，请勿传播 调试 在动手改正错误之前，软件工程师应该仔细考虑下述3个问题： 是否同样的错误也在程序其他地方存在? 一个程序错误是由错误的逻辑思维模式造成的 而这种逻辑思维模式也可能用在别的地方 仔细分析这种逻辑模式，有可能发现其他错误 要进行的修改可能引入的“下一个错误”是什么? 在改正错误之前应该仔细研究源程序(最好也研究设计文档)，以评估逻辑和数据结构的耦合程度 如果所要做的修改位于程序的高耦合段中，则修改时必须特别小心谨慎 为防止今后出现类似的错误，应该做什么? 个人成果，妥善保存，请勿传播 课程内容提纲 第7章：“实现” 编码 软件测试基础 单元测试、集成测试、确认测试 白盒测试技术 黑盒测试技术 调试 软件可靠性 个人成果，妥善保存，请勿传播 软件可靠性 基本概念 软件可靠性 软件可靠性是程序在给定的时间间隔内，按照规格说明书的规定成功地运行的概率。 按照IEEE的规定 术语“错误”的含义是由开发人员造成的软件差错(bug) 术语“故障”的含义是由错误引起的软件的不正确行为 个人成果，妥善保存，请勿传播 软件可靠性 基本概念 可靠性(Reliability)：程序在给定的时间间隔内，按照说明书的规定，成功地运行的概率。 可用性(Usability)：程序在给定的时间点，按照说明书的规定，成功地运行的概率。 正确性(Correctness)：程序的功能正确。 Reliability Correctness Usability 个人成果，妥善保存，请勿传播 软件可靠性 设系统故障停机时间为td1, td2, …; 正常运行时间为tu1, tu2, … ; 则系统的“稳态可用性”为 Availability = (Shooman, 1983) 其中 MTTF = Mean Time To Failure = MTTR = Me