3-3.2软件设计、测试与维护

  1．软件设计

  软件设计是“定义一个系统或组件的架构、组件、接口和其他特征的逆程”，并得

到“这个过程的结果M。作为过程看待时，软件设计是一种软件生命周期活动，在这个活

动中，要分析软件需求，以产生一个软件内部结构的描述，并将其作为软件构造的基础。

更精确地说，软件设计必须描述软件架构和这些组件之间的接口，也必须在详细的层次

上描述组件，以便能构造这些组件。

    软件设计在软件开发中起着重要作用，通过它形成要实现的各种不同模型。分析和

评价这些模型，以确定它们能否实现各种不同的需求，在各种不同的候选方案中进行权

衡，确定最终方案。最后，将其作为构造和测试的输入和起始点，并用来规划后续的开

发活动。

    软件设计由两个处于软件需求和软件构造之间的活动组成。

    ·软件架构设计（有时叫做高层设计）：描述软件的结构和组织，标识各种不同的

    组件。

    ·软件详细设计：详细地描述各个组件，使之能被构造。

    软件架构是“一个描述软件系统的子系统和组件，以及它们之间相互关系的学科”。

架构试图定义软件的内部结构。通过视图可以从不同角度描述软件结构，主要包括逻辑

视图（满足功能需求）、过程视图（并发问题）、组件视图（实现问题）、部署视图（分布

问题）。

    模式提供了架构设计的某些方法。模式是“给定上下文中普遍问题的普遍解决方

案”，主要涉及设计模式（微观架构模式）和架构模式（宏观架构）。

  2．软件测试

  测试是为评价和改进产品质量、识别产品的缺陷和问题而进行的活动。

  软件测试是针对一个程序的行为，在有限测试用例集合上，动态验证是否达到预期

的行为，需要选取适当的测试用例。

    测试不再只是一种仅在编码阶段完成后才开始的活动。现在的软件测试被认为是一

种应该包括在整个开发和维护过程中的活动，它本身是实际产品构造的一个重要部分。

    测试不仅是检查预防措施是否有效的主要手段，而且是识别由于某种原因预舫措施

无效而产生的错误的主要手段。需要注意的是，在广泛的测试活动成功完成后，软件可

能仍包含错误，交付后出现的软件失效的补救措施是由软件维护达成的。

    软件测试随开发和维护过程，通常在不同的级别上进行，可以在概念上区分三个大

的测试阶段：单元测试、集成测试和系统测试。

  3．软件维护

  软件开发工作的结果是交付满足用户需求的软件产品。相应地，软件产品必然存在

变更和演化。一旦投入运行，就可能发现缺昭，运行环境可能会变化，用户会提出新的

需求。软件维护是坐命周期的一个完整部分。

    可以将软件维护定义为需要提供软件支持的全部活动。这些活动包括在交付前完成

的活动，以及交付后完成的活动。交付前完成的活动包括交付后运行的计划和维护计划

等。交付后的活动包括软件修改、培训、帮助资料等。

    软件维护包括如下类型。

    (1)更正性维护：软件产品交付后进行的修改，以更正发现的问题。

    (2)适应性维护：软件产品交付后进行的修改，以保持软件产品能在变化后或变化

中的环境中可以继续使用。

    (3)完善性维护：软件产品交付后进行的修改，以改进性能和司‘维护性。

    (4)预防性维护：软件产品交付后进行的修改，以在软件产品中的潜在错误成为实

际错误前，检测和更正它们。