哈工大 软件构造课程 考点复习总结（第一、二章）

1. 软件构造的多维视图

1. Build-time

   Code-level: 源代码：代码的逻辑组织：AST抽象语法树、函数、方法、类、接口等具体的逻辑实现

   （class diagram类图）

   Component-level：结构：代码的物理组织：源文件、包、库、静态链接、测试用例

   （component diagram构建/组件图），编译

   Moment view ： 特定时刻的源码或组件形态

   Period view：软件形态随时间的变化

   1. Build-moment-code：词汇（源码）、语法（抽象语法树）、语义（类图）
   2. Build-period-code：code churn代码变化：增减修改
   3. Build-moment-component：文件目录，静态链接、包、库
   4. Build-period-component：files/packages/components/libraries change

      SCI（software configuration item 配置项）、VCS

2. Runtime Views

   Code-level : 可执行程序的内存状态，程序之间的互动、调用

   Component-level：软件包部署到物理环境（OS、network、硬件等），及其互动

   Moment view：特定时刻的程序行为

   Period view：随着时间的行为

   1. Run-moment-code：snapshot 快照 描述程序运行时内存里变量层面的状态 ，Memory dump（内存转储/导出）
   2. Run-period-code：sequence diagram序列图（时序交互），Execution tracing 执行跟踪（代码层面，用日志方式记录程序执行的调用次序）
   3. Run-moment-component：Deployment diagram（部署图：设备、操作系统），
   4. Run-period-component：Event logging 事件日志（系统层面）

    

   Event logging：系统管理员使用，高层次信息（如安装程序失败），有一定输出格式，不必敏捷

   Execution tracing：开发者使用，低层次信息（如抛出异常），较低格式限制，必须敏捷

   1. 软件构造的阶段划分，各阶段的活动

3. Software development lifecycle SDLC 软件开发生命周期
   1. 0->1 从无到有

      计划-需求-设计-构造（实现）-测试-部署-运维

   2. 1->n 从有到好

      版本更新

4. 传统软件开发模型

   基本类型：Linear 线性过程；Iterative 迭代过程

模型：

1. Waterfall 瀑布过程（线性非迭代）

   阶段清楚，管理简单，无法适应需求变化

2. Incremental 增量过程（非迭代）

   多个瀑布串行，比较容易适应需求的增加（有需求就增加一个瀑布）

3. V-Model V字模型（验证，确认）
4. Prototyping 原型过程（迭代）

   在原型上持续不断的迭代，发现用户变化的需求

   迭代：开发出来后由用户试用/评审，发现问题反馈给卡发着，开发者修改原有的实现，继续交给用户评审

   时间代价高，但开发质量也高

5. Spiral 螺旋过程（迭代）

   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

1. Agile development 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

   用户高度参与，小步骤迭代确认验证。强调人的作用

   1. 内部/外部质量指标

外部质量因素影响用户，内部质量因素影响软件本身和它的开发者，外部质量取决于内部质量。

1. External quality factors 外部质量
   1. Correctness 正确性：按照spec执行，得到正确的结果，软件的行为要严格符合规约中定义的行为

      保证正确性：测试和调适、防御式编程，形式化方法（形式化语言）

      encapsulation, decentralization 封装、分散化

   2. Robustness 健壮性：针对异常情况的处理：出现规约定义之外的情形，软件做出恰当的反应（出现异常时不要崩溃），未被spec覆盖的情况即为"异常情况"

      encapsulation, error handling封装、异常处理

   3. Extendibility 可扩展性：是否容易使软件适应规约的变化

      提升可扩展性的两个原则：简约主义设计，分离主义设计

      encapsulation, information hiding封装，信息隐蔽（结构良好的对象有简单的接口，并且不向外界显漏任何内部机制。）

   4. Reusability 可复用性：一次开发，多次使用，发现共性

      modularity, component, models, patterns模块化、组件、模型、模式

   5. Compatibility 兼容性：不同软件系统之间相互可容易的集成

      保持设计的同构性：标准化文件格式，标准化数据结构，标准化用户接口

   6. Efficient 性能
   7. Portability 可移植性：软件可方便的在不同的技术环境之间移植：硬件、操作系统
   8. Ease of use 易用性：易学、安装、操作、监控

      给用户提供详细的指南，结构简单

   9. Functionality 功能
   10. Timeliness 及时性：及时发布等
   11. 其他质量：verifiability 可验证性、integrity完整性，repairability可修复性，economy经济型
2. Internal quality factors 内部质量

   代码相关：lines of code（LOC）、cyclomatic complexity 循环复杂性

   结构相关：coupling耦合度（多个模块间联系），cohesion聚合度（一个模块；高内聚，一个程序只执行一种功能） （应当 高内聚低耦合，单一责任原则）

   1. Readability 可读性
   2. Understandability 可理解性
   3. Clearness
   4. Size
3. 最重要的几个质量因素

   Correctness and robustness: reliability（可靠性）

   Extendibility and reusability: modularity（模块化）

4. 软件构造的五个关键质量目标
   1. Easy to understand: elegant and beautiful code / understandability 便于理解

      Understandability：注释、命名、日志等

   2. Cheap for develop: design for/with reuse: reusability 发展

      Reusability：ADT、OOP、设计模式等以及复用外部文件

   3. Ready for change: maintainability and adaptability 变化

      Maintainability and Adaptability

   4. Safe from bugs: robustness 安全

      Robustness 异常处理、断言、防御式变成、测试优先原则、日志追踪、debug、内存导出

   5. Efficient to run: performance 高效

      Performance 代码调优、空间复杂性（内存管理）、时间复杂性（I/O性能等），分布式系统，多线程

   1. 软件配置管理SCM与版本控制系统VCS

5. VCS version control system
   1. Local VCS 本地：仓库在开发者本地机器
   2. Centralized VCS 集中式：仓库在独立的服务器
   3. Distributed VCS 分布式：仓库在独立的服务器+开发者本地机器
6. SCM 软件配置管理：追踪和控制软件的变化
   1. SCI 软件配置项：软件变化的基本单元（如一个文件）
   2. Baseline 基线：软件持续变化过程中的"稳定时刻"（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（git的本地repository？）
   4. Versioning 版本控制

   1. Git的结构、工作原理、基本指令

7. 结构
   1. Working directory 工作目录：本地文件系统 （已修改，未暂存）
   2. Staging area 暂存区：隔离工作目录和git仓库 （已暂存）
   3. .git directory 本地仓库（本地CMDB） （已提交）
8. Object Graph
9. 指令

git branch branchname创建新分支

git checkout branchname切换到分支

git checkout -b branchname 创建新分支并切换到新分支

git merge branchname 合并当前分支与目标分支

pull=fetch + merge

fetch 从远程仓库获取最新版本到本地，不会自动merge

fork 复制别人的仓库到自己的仓库（自己不是contributor，不能提交修改给别人）

clone 复制仓库到自己的本地仓库