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数据结构

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　　第一章绪论(知识点摘要)

　　(1)软件工程：软件工程是应用计算机科学理论和技术以及工程管理原则和

方法，按预算和进度实现满足用户要求的软件产品的工程，或以此为研究对象

的学科。P15

　　(2)软件危机：软件生产率、软件质量远远满足不了社会发展的需求，成为

社会，经济发展的制约因素，人们通常把这一现象称为“软件危机”。

　　(3)软件工程发展的两个时期：1、主要围绕软件项目、开展了有关开发模

型、开发方法和支持工具的研究。2、围绕对软件工程过程的支持，开展了一系

列有关软件生产技术，特别是软件复用技术和软件生产管理的研究与实践。

　　(4)计算机软件：一般是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算机任

务的处理对象和处理规则的描述;文档是为了理解程序所需的阐述性资料。

　　(5)软件开发的本质：软件开发的本质就是实现问题空间的概念和处理逻辑

到解空间的概念和处理逻辑之间的映射。

　　(6)软件开发涉及两个方面的问题：一是如何实现这样的映射(技术);二是

如何管理这样的映射(管理)。

　　(7)简述软件开发所涉及的两大类技术：一是求解软件的开发逻辑，二是求

解软件的开发手段。

　　(8)简述实施软件开发的基本途径：是系统建模。所谓系统建模，是指运用

所掌握的知识，通过抽象，给出该系统的一个结构——系统模型。

(9)简述何谓模型以及软件开发中所涉及的模型：模型是一个抽象。该抽象

是在意图所确定的角度和抽象层次对物理系统的一个描述，描述其中的成分和

成分之间所具有的特定语义的关系，还包括对该系统边界的描述。软件开发中

所涉及的模型可分为两大类，一类称为概念模型，描述了系统是什么;另一类统

称为软件模型，描述了实现概念模型的软件解决方案。

(10)软件开发中所涉及的模型可分为两大类：一类称为概念模型，另一类

统称为软件模型，软件模型又包括设计模型、实现模型和部署模型等。

　　(11)软件工程需要解决的问题：软件的费用，可靠性，可维护性，软件生

产率和软件的重用。

　　(12)软件工程的目标：付出较低开发成本;达到要求的功能;取得较好的性

能;开发的软件易于移植;只需较低的维护费用;能按时完成开发任务，及时交付

使用;开发的软件可靠性高。

　　第二章软件需求与软件需求规约

　　(1)软件需求：以一种技术形式，描述了一个产品/系统应该具有的功能、

性能和其它性质。

　　(2)软件需求的性质：1、必要的，该需求是用户所要求的。2、无歧义的，

该需求只能用一种方式解释。3、可测的，该需求是可进行测试的。4、可跟踪

的，该需求可从一个开发阶段跟踪到另一个阶段。5、可测量的，该需求是可测

量的。

　　(3)需求的分类：两大类：一类是功能需求，一类是非功能需求，而非功能

需求可分为性能需求，外部接口需求、设计约束和质量属性需求。

　　(4)功能需求：规约了系统或系统构件必须执行的功能。

　　(5)非功能需求：是性能、外部接口、设计约束和质量属性这 4 类需求的统

称。

　　(6)功能需求和非功能需求之间的基本关系：功能需求是整个需求的主体，

即没有功能需求，就没有派生的其他功能需求，就没有性能、外部接口、设计

约束和质量属性等非功能性需求。一个非功能需求可作用于一个或多个功能需

求。

　　(7)非功能需求：性能需求、外部接口需求(如用户接口、硬件接口、软件

接口、通信接口、内存约束、运行和地点需求)、设计约束(如法规政策、硬件

限制、与其他应用的接口、并发操作、审计功能、控制功能、高级语言需求、

握手协议)和质量属性(可靠性、存活性、可维护性和用户友好性)这 4 类需求。

　　(8)需求发现技术：自悟、交谈、观察、小组会和提炼。

　　(9)需求规约是一个软件项目/产品/系统所有需求陈述的正式文档，它表达

了一个软件产品/系统的概念模型。

(10)需求规约的基本性质：1、重要性和稳定性程度：按需求的重要性和稳

定性，对需求进行分级。2、可修改的：在不过多地影响其他需求的前提下，可

以容易地修改一个单一需求。3、完整的：没有被遗漏的需求。4、一致的：不

存在互斥的需求。

(11)简述需求规约的 3 种基本形式：1、非形式化的需求规约。非形式化的

需求规约即以一种自然语言来表达需求规约，如同使用一种自然语言写了一篇

文章。2、半形式化的需求规约。半形式化的需求规约即以半形式化符号体系

(包括术语表、标准化的表达格式等)来表达需求规约。3、形式化的需求规约。

形式化的需求规约即以一种基于良构数学概念的符号体系来编制需求规约，一

般往往伴有解释性注释的支持。

　　(12)软件需求规约的作用：1、需求规约是软件开发组织和用户之间一份事

实上的技术合同书，是产品功能及其环境的体现。2、对于项目的其余大多数工

作，需求规约是一个管理控制点。3、对于产品/系统的设计，需求规约是一个

正式的、受控的起始点。4、需求规约是创建产品验收测试计划和用户指南的基

础，即基于需求规约一般还会产生另外两个文档---初始测试计划和用户系统操

作描述。

(13)简述需求规约和项目需求的不同：需求规约和项目需求是两个不同的

概念。需求规约是软件开发组织和用户之间一份事实上的技术合同书，即关注

产品需求，回答“交付给客户的产品/系统是什么”;而项目需求是客户和开发

者之间有关技术合同——产品/系统需求的理解，应记录在工作陈述中或其他某

一项目文档中，即关注项目工作与管理，回答“开发组要做的是什么”。

　　第三章结构化方法

　　(1)需求分析工作面临的三大挑战：1、问题空间理解;2、人与人这间的通

信;3、需求的变化性。

　　(2)一种好的需求技术就具有以下基本特征：1、提供方便的通信的机

制;2、鼓励需求分析人员使用问题空间的术语思考问题，编写文档;3、提供定

义系统边界的方法;4、提供支持抽象的基本机制;5、为需求分析人员提供多种

可供选择的方案;6、提供特定的技术，适应需求的变化。

　　(3)任何一种软件分析方法包括：1、要给出一些基本术语，支持表达分析

中所需要使用的信息;2、要给出表达系统模型的工具，支持表达系统功能;3、

给出过程指导，支持如何系统化地使用相关信息来建造系统模型。

　　(4)结构化方法基本术语：数据流、加工、数据存储、数据源和数据潭。

　　(5)数据流图：表达功能模型的工具，即数据流图(Dataflow Diagram) 简

称 DFD 图，简单的说，DFD 图是一种描述数据变换的图形化工具，其中包括的

元素可以是数据流、数据存储、加工、数据源和数据潭等。

　　(6)结构化方法的建模过程：1、建立系统环境图，确定系统语境，一般为

系统的顶层数据流图;2、自顶向下，逐步求精，建立系统的层次数据流图;3、

定义数据字典，用于表达系统中的数据结构;4、描述加工，用于表达每个加工

输入和输出之间的逻辑关系;5、需求验证。

　　(7)父 DFD 图生成子 DFD 图的步骤：1、将“父图”的每一加工按其功能分

解为若干个子加工;2、将“父图”的输入流和输出流分派到相关的子加工;3、

在各个加工之间建立合理的关联，必要是引入数据存储，使之形成一个有机的

整体。

(8)数据字典(DD)：用来定义数据库流图中的各个成分的具体含义。有以下

三类条目：数据流条目，数据项条目，数据存储条目。

　　(9)数据字典中定义数据结构的符号：1、“=”表定义为;2、“+”表顺

序;3、[ | ]表选择;4、{}表重复;5、m..n 表子界。

　　(10)描述加工的工具：1、结构化自然语言;2、判定表;3 判定树。[这一部

分的内容请参照后面的相关习题]

　　(11)结构化分析方法总结：

　　(12)需求阶段的主要任务：是完整地定义问题，确定系统的功能和能力。

为此，该阶段的主要任务一般包括需求发现、需求分析和需求验证，最终形成

系统的软件需求规格说明书。

　　(13)需求验证：应验证需求规格说明书中的每一单一需求是否满足 5 个性

质，即必要性、无歧义性、可测性、可跟踪性、可测量性;验证需求规格说明书

是否满足 4 个性质，即重要性和稳定程序、可修改性、完整性和一致性。

　　(14)结构化设计的主要任务：在需求分析的基础上，定义满足需求所需要

的软件结构，即针对给定的问题，给出该项问题的软件解决方案，研究“怎么

做”的问题。

　　(15)结构化设计分为：总体设计和详细设计。

　　(16)总体设计阶段的基本任务：是把系统的功能需求分配到一个特定的软

件体系结构中，即把需求分析所得到的系统 DFD 图映射为设计层面上的模块和

模块调用。

　　(17)总体设计引入的两个基本概念：1、模块，即指软件中具有特定标识的

独立成分，即执行一个特殊任务的一个过程以及相关的数据结构，包括接口和

模块体两部分;2、模块调用，即指模块之间的一种使用关系。

　　(18)软件体系结构图主要有三种：1、模块结构图(MSD 图);2、层次图;3、

HIPO 图。

　　(19)HIPO 图是由 H 图和 IPO 图两部分组成，H 图就是层次图，IPO 即为模

块的输入/处理/输出。

(20)总体设计的步骤：1、初始设计：首先将系统的 DFD 图转化为初始的模

块结构图;2、精华设计：基于“高内聚低耦合”的原则，通过模块化，将初始

的模块结构图转化为最终的、可供详细设计使用的模块结构图(MSD);3、复审阶

段：对 MSD 图进行复审。

(21)数据流图分为：变换型数据流图和事务型数据流图。

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