软件构造第二章——软件构造的过程与工具（考点总结）

2.1
软件生成周期与配置管理
 
一．Software Development Lifecycle（软件生命周期SDLC）
 
From 0 to 1  从无到有：
计划——分析——设计——实现——测试——运维
 
From 1 to n  从有到好：
不断地更新升级版本
 
预期目标：
能够很长时间都保有生命力。
 
二．传统的软件开发模型
 
选择合适的过程模型的依据：
1. 用户参与程度有多大？--适应变化的能力
2. 开发效率/管理复杂度
3. 开发出的软件的质量 （1）线性过程：①瀑布过程：从无到有的开发过程如瀑布一样。特点：线性推进。阶段划分清楚。整体推进。无迭代。管理简单。无法适应需求，增加/变化。②增量过程：设计实现与预测都是逐步完成的（每次只需完成一点），直到全部完成。特点：线性推进。增量式（多个瀑布的串行）。无迭代。比较容易适应需求的增加。 （2）迭代过程：③原型过程：开发软件应用的原型过程：确认基本需求——开发应用的原型——交给用户审查——改进原型


迭代：开发出来之后由用户试用/评审，发现问题反馈给开发者，开发者修改原有的实现，继续交给用户评审。 优点：循环往复这个过程，直到用户满意为止。时间代价高，但开发质量也高。 ④旋涡模型：



特点：多轮迭代基本遵循瀑布模式。每轮迭代有明确的目标，遵循“原型”过程，进行严格的风险分析，方可进入下一轮迭代。 三．敏捷开发通过快速迭代和小规模的持续改进，以快速适应变化。 需要：1. 极限的用户参与2. 极限的小步骤迭代3. 极限的确认/ 验证



采用eXtreme Programming (XP，极限编程)的方式：


四．软件配置管理（SCM）和版本控制系统（VCS） SCM：追踪和控制软件的变化包括版本控制和基线的建立。① Software Configuration Item(软件配置项SCI)软件中发生变化的基本单元。 

② 基线：软件持续变化过程中的“稳定时刻”（例如：对外发布的版本）。 

③ CMDB ：配置管理数据库存储软件的各配置项随时间发生变化的信息+基线。俗称：仓库。④ 版本控制：为软件的任一特定时刻（Moment）的形态指派一个唯一的编号，作为“身份标识”。 古老的版本控制方法：通过复制文件并修改文件名。SCM比之强在哪里： 个人方面：1. 能够回滚到上一个版本2. 比较两个版本的差异3. 备份软件版本历史4. 获取备份5. 合并 团队方面：1. 在多个开发者之间共享和协作2. 记录每个开发者的动作，便于“审计” 名词：1. Repository仓库：即于SCM中的CMDB2. Working copy工作拷贝：在开发者本地机器上的一份项目拷贝3. Change or diff变化：即code churn，两个版本之间的差异4. HEAD：程序员正在其上工作的版本 SCM的特点：·可靠性·支持多文件·版本变化的声明·返回旧版本·能够比较版本之间的不同·检阅开发的历史·不仅仅针对代码有效 不同的版本控制系统：1. 本地版本控制系统：仓库存储于开发者本地机器无法共享和协作。 

2. 集中式版本控制系统：仓库存储于独立的服务器，支持多开发者之间的协作。 

3. 分布式版本控制系统：仓库存储于独立的服务器+每个开发者的本地机器。



五．Git——SCM toolGit工作过程：


Git repository包括：1. 本地的CMDB2. 工作目录：本地文件系统3. 暂存区：隔离工作目录和Git仓库 Object Graph ：版本之间的演化关系图，一条边B->A 表征了“在版本A的基础上作出变化，形成了在版本A的基础上作出变化，形成了版本B 。



2.2软件构造的过程体系与工具 一．软件构造的传统过程



(1) 编码语言的划分：从用途上划分：1. 编程语言(e.g., C, C++, Java, Python)2. 建模语言(e.g., UML)3. 配置语言(e.g., XML)4. 构建语言(e.g., XML) 从形态上划分：1. 基于语言学的构造语言2. 基于数学的形式化构造语言3. 基于图形的可视化构造语言 ①Programming Languages 编程语言Integrated development environment (IDE集成开发环境) 包括如下:1. 源代码编辑器、智能代码补全工具、代码重构工具2. 文件管理3. 库管理4. 软件逻辑实体可视化5. 图形化用户界面构造器6. 编译器、解释器7. 自动化build工具8. 版本控制系统9. 外部的第三方工具Eclipse就是典型的集成开发环境



 ②Modeling languages 建模语言建模语言：以可视化，能反应关系，准确，表现设计思想为目标建立一种结构。UML:一种典型的建模语言。



③Configuration languages 配置语言配置文件能够配置参数，为程序初始化设置。比如：配置环境参数。在运行时改变软件的行为。将稳定的部分与不稳定的分离。配置语言有：Key-Value texts (.ini, .properties, .rc)， XML, YAML, JSON （2）代码评审和静态代码分析代码评审由不同的部分组成：1. 结对编程2. 走查3. 正式评审会议4. 自动化评审Formal code review 正式的代码评审会议：（比如 Fagan inspection）



Lightweight code review 轻量级的代码评审：特点：·Over-the-shoulder·Email pass-around·Pair programming·Tool-assisted code review



静态代码分析：对软件进行分析，而不需要它运行。能够提供易于理解的代码结构，并且确保它符合开发的标准。Java的自动化工具：CheckStyle, FindBugs, PMD （3）动态分析执行程序并观察现象、收集数据、分析不足。对代码的运行时状态和性能进行度量，发现代码中的潜在问题。



(4) 调试与测试测试：发现程序是否有错误。调试：定位错误、发现错误根源改正错误，得到正确的test结果。两者都不是为了提高软件质量，而是诊断错误的方法。Eclipse中的调试： 


(5) 重构重构：在不改变功能的前提下优化代码。代码的重构是小的，保留含义的转换。目的是为了让代码更容易维护和应对变化。集成环境Eclipse支持重构



二．狭义的软件构造（build）build：build-time——run-time借助于工具，将软件构造各阶段的活动“自动化”（1）构建系统1. 编译传统编译语言写的软件源文件被编译到目标文件，目标文件可以被连接到别的代码库或可执行的程序。2. 打包并测试解释性语言写的软件3. 编译并打包基于网络的应用4. 能够执行JUNIT测试代码的一小部分，也可以进行静态测试 （2）构建系统的构成元素1. Version-Control Tools版本控制工具2. Source Tree: 程序源代码的组织结构3. Object Trees:包含目标文件和可执行的程序4. Compilation Tools：编译工具①编译器 ②连接器 ③基于UML的源代码生成器 ④文件生成器5. Build Tools:构建工具6. Build Machines: 允许构建的机器7. Release Packaging and Target Machines:发行的包与目标机器8. Types of packaging:打包的种类 (3) 构建的过程和构建语言构建的过程：



每一种构建工具都需要自己的构建语言。 （4）java的编译工具Java的标准字节码在Java Virtual Machine (JVM)上被解释java的编译工具：1.The Java Development Kit (JDK)2.GNU Java Compiler3.Eclipse Java Compiler (ECJ) Java的源文件的标志“.java”Java的目标文件的标志“.class”Java的程序执行需要main方法和类路径Java的库可以调用命令行生成或使用 （5）不同的构建方式1. 构建子目标2. 构建不同的版本3. 构建不同的目标体系结构 （6）构建工具我使用的是ant，下面是简单程序的构建


命令行运行结果如下：