一.软件危机
（1）概念：软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过程中遇到的一系列严重问题和难题。
（2）产生软件危机的原因主要有：
①软件的规模越来越大，结构越来越复杂
②软件开发管理困难而复杂
③软件开发费用不断增加
④软件开发技术落后
⑤生产方式落后
⑥开发工具落后，生产率提高缓慢
（3）软件危机的表现有：
①经费预算经常突破，完成时间一再拖延
②开发的软件不能满足用户需求
③开发的软件可靠性差
④开发的软件可维护性差
二.软件工程
（1）概念
软件工程是指用工程、科学和数学的原则与方法开发、维护计算机软件的有关技术和管理方法。
（2）软件工程的三要素
方法、过程、工具
三.常见的软件开发模型
（1）原型模型
a.适用场合
原型模型适合于那些不能预先确切定义需求的软件系统的开发，更适合于那些项目组成员（包括分析员、设计员、程序员和用户）不能很好交流或通信有困难的情况。
b.特点
及早提供工作软件
（2）瀑布模型
a.定义
将软件生存周期各个活动规定为依线性顺序连接的若干阶段的模型，又称为生存周期模型。
b.适用场合
瀑布模型一般适用于功能、性能明确、完整、无重大变化的软件系统的开发。例如操作系统、编译系统、数据库管理系统等系统软件的开发。
c.特点
文档驱动、线性
d.缺点
1）在软件开发的初期阶段就要求做出正确、全面、完整的需求分析，这对许多应用软件来说是极其困难的
2）在需求分析阶段，当需求确定后，无法及时验证需求是否正确、完整
3）不支持产品的演化，缺乏灵活性，使软件产品难以维护
（3）螺旋模型
a.定义
是一种将瀑布模型和快速原型模型结合起来的软件开发模型
b.适用场合
螺旋模型支持需求不明确、特别是大型软件系统的开发，并支持面向规格说明、面向过程、面向对象等多种软件开发方法，是一种具有广阔前景的模型
c.特点
支持用户需求的动态变化、风险分析
（4）增量模型
a.定义
分成多个子系统进行开发，最后集成起来
（5）喷泉模型
a.定义
喷泉模型是一种以面向对象的软件开发方法为基础，以用户的需求为动力，以对象来驱动的模型
四.结构化分析方法(SA)
（1）概念
结构化分析方法是面向数据流进行需求分析的方法。结构化分析方法使用数据流图DFD与数据字典DD来描述，面向数据流问题的需求分析适合于数据处理类型软件的需求描述。其核心思想是自顶向下、逐层分解。
（2）常见的工具
2.1 数据字典【DD】
a.包括的条目
数据流+数据存储+加工说明+数据项（一般不包含源点与终点）
b.定义
数据字典是系统描述工具中的数据的工具，是对数据定义信息的集合，其所定义的对象都包含于数据流图。
2.2 数据流图【DFD】
a.定义
数据流图是SA方法中用于表示系统逻辑模型的一种工具，以图形的方式描绘数据在系统中流动和处理的过程,反映系统必须完成的逻辑功能，是一种功能模型。
b.四种符号元素
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| 方框 | 源点与终点 |
| 箭头 | 数据流 |
| 圆/椭圆 | 加工 |
| 双杠 | 数据存储 |
（3）数据字典+数据流图=系统的逻辑模型
五.结构化设计方法（SD）
（1）定义
结构化设计要解决的任务，就是在需求分析的基础上，将DFD图映射为软件系统的结构。换句话说，这类设计方法允许把用DFD图表示的系统逻辑模型方便地转换成对于软件结构的初始设计描述。
从结构化分析到结构化设计工具的转变：
| 结构化分析结果 | 结构化设计结果 |
|---|---|
| 数据流图的信息 | 程序结构的设计描述 |
（2）一般分为两个阶段
总体设计（概要设计）+详细设计
（3）基本要点
(1)采用自顶向下，逐步求精的程序设计方法。
(2)使用三种基本控制结构构造程序，分别是顺序，选择和循环
(3)采用主程序员制的组织形式。
(4)采用单入口单出口的模块形式。
六.软件生存周期
①软件定义过程：可行性研究+需求分析
②软件开发过程：设计（概要设计、详细设计）+实施（编码+单元测试）+测试（集成测试+确认测试）
③软件使用与维护过程：使用与维护+退役
七.概要设计 VS 详细设计
| 概要设计 | 详细设计 |
|---|---|
| 又称结构设计(总体设计) | 又称过程设计（模块设计） |
| 软件需求——>软件表示 | 模块功能——>精确的、结构化的过程描述 |
| 数据库的”逻辑设计” | 数据库的”物理设计” |
| 任务是确定每个模块的功能和接口，数据结构和数据库设计，编写概要设计文档，以及评审 | 任务是确定每个模块的内部特性（具体执行过程），即模块的算法和数据库的物理设计 |
| 无 | 采用的工具：图形(程序流程图、盒图，即N-S图、PAD图)、表格（判定表）、语言（过程设计语言，即PDL） |
八.软件测试
（1）概念
软件测试指为了发现软件中的错误而执行软件的过程。它的目标是尽可能多地发现软件中存在的错误，将测试结果作为纠错的依据。
（2）目的
① 软件测试是为了发现错误而执行程序的过程。
② 一个好的测试用例能够发现至今尚未发现的错误。
③ 一个成功的测试是发现了至今尚未发现的错误。
（注：软件调试的目的则是改正错误。）
（3）阶段
【注：由于系统测试实际上超出了软件工程的范畴，故这里没有详细说明。】
| 阶段顺序 | 单元测试 | 集成测试 | 确认测试 | 系统测试 |
|---|---|---|---|---|
| 测试方法 | 白盒测试 | 渐增式测试（包括：自顶向下结合法，自底向上结合法）+非渐增式测试 | 黑盒测试 | |
| 发现错误的阶段 | 编码阶段 | 设计阶段 | 需求分析阶段 | |
| 涉及的文档 | 编码和详细设计文档 | 详细设计文档和概要设计文档 | 需求规格说明书和用户手册 |
（4）方法
a.黑盒测试——把测试对象看成一个黑盒子，只在软件的接口处进行测试，依据需求规格说明书，检查程序是否满足功能要求，又称为功能测试或数据驱动测试。
测试手段：等价类划分、边界值分析、错误推测法、因果图
b.白盒测试——把测试对象看成一个透明的盒子，对程序中的逻辑路径进行测试，检查内部控制结构和数据结构是否有错，实际的运行状态与预期的状态是否一致。
测试手段：逻辑覆盖（语句覆盖，判定覆盖，条件覆盖，判定条件覆盖，条件组合覆盖，路径覆盖）、基本路径测试、循环覆盖
九.模块独立性
模块独立性是软件设计的基本原则之一，其他的几个分别是：模块化，抽象，信息隐藏。模块独立指每个模块只完成系统要求的独立的子功能，并且与其他模块的联系最少且接口简单。衡量模块独立性有两个标准——耦合性和内聚性，模块划分时应做到高内聚，低耦合，从而提高模块的独立性。
①内聚
模块之间联系越紧密，其内聚性越强。
②耦合
模块的耦合性由低到高依次是：
非直接耦合（不传递任何信息），数据耦合（传递数据值），标记耦合（传递数据结构），控制耦合（传递控制变量），外部耦合，公共耦合，内容耦合。
一般来说，在传递信息类型上尽量使用数据耦合，避免控制耦合，慎用或有控制地使用公共耦合。
十.其他知识点
【N-S图】
START
a
IF x1 THEN
REPEAT UNTIL x2
b
END REPEAT
ELSE
BLOCK
C
D
END BLOCK
END IF
STOP
伪码
START
S1
if(x>5);
else S2;
i:=1;
DO S3,i:=i+i;
while i<3
if(y<0) S4;
else S5;
END 
【PAD图】
画出下面用PDL写出的程序的PAD图。
WHILE P DO
IF A >O THEN A1 ELSE A2 ENDIF;
S1;
IF B>0 THEN B1;
WHILE C DO S2;S3 ENDWHILE;
ELSE B2
ENDIF;
B3
ENDWHILE;
【数据流图】
用SA方法画出下列问题的顶层和0层数据流图。
某运动会管理系统接受来自运动员的报名单、裁判的比赛项目及项目成绩，产生运动员号码单发送给运动员，项目参加者发送给裁判，单项名次、团体名次发送给发布台。该系统有两部分功能：
（1）登记报名单：接受报名单、比赛项目，产生运动员号码单、项目参加者，形成运动员名单及团体成绩表两种数据存储。
（2）统计成绩：接受项目成绩，查询运动员名单，产生单项名次，填写团体成绩，最后产生团体名次。
【面向对象方法较之结构化方法的优越性】
（1）面向对象方法更符合人的思维方式，更容易抓住问题的主干；
（2）所开发出的软件更符合“高内聚，低耦合”的软件设计原则，因此其模块的独立性更强；
（3）更适合于开发大型的软件，更适合于快速原型法开发方法，使软件生产率大大提高；
（4）使用面向对象技术开发出的软件，其可测试性和可维护性都较强；
（5）面向对象方法和技术能够贯彻软件开发的全过程，从分析、设计、编码到测试维护，采用面向对象的方法不存在语义断层，使人的思维保持连贯，减少各阶段之间的不相融性；
（6）使得软件的可重用性大幅度提高。