2020春季学期哈工大软件构造学习心得一

前言：

今年是特殊的一年，由于新冠病毒的爆发，导致我们无法正常开学，所以网上开课如期进行，其中软件构造是这学期我们要面临的巨大挑战。

准备工作：

上学期末得知本门课程需要学习Java语言进行编程，所以在寒假刚开始，就选择了MOOC上北京大学的Java程序设计这门课程。MOOC链接
这门课程的分类很细，而且有基础的选择题，大概用了10天左右的时间就完成了视频的观看。本以为已经可以达到编写一般Java程序的程度，但在真正实验过程中，才发现学习的不是很扎实，这都是因为没有“熟能生巧”的缘故，纸上谈兵是不可能打好每一场仗的。

了解

软件构造（Software Construction），还没了解时，认为这门课程只是在考验我们的编程，用来完成一些完整的软件，感觉上就是一个个小问题的叠加，没有什么难度。但是上完第一堂网课后就彻底颠覆了对这门课的看法。
首先我们要先了解什么是软件。软件一般分为系统软件和应用软件两种，而软件是直接面向用户的，所以要想做到让用户满意，就需要软件开发人员构建高质量的软件。
一个高质量的软件设计过程是十分复杂的，有很多需要构造者满足的条件，比如可理解性、可维护性、可复用性、健壮性、时空性能等；如果在一个项目的生命周期的前、中、后期都强调质量，那么一个高质量的计划、高效的实践以及系统测试是必不可少的。

主要内容

- 软件构造过程中的多维度视图

这幅图详细写出了各个维度之间的关系

编译时&运行时
代码角度&模块角度
时刻&时段

三个维度，相互组成，软件所关注的内容也不相同，对于软件的编写也会产生不同的影响

维度组合	内容
编程时、代码角度、时刻	考虑源代码如何由基本程序块组织以及依赖关系 1.词汇层面 2.语法层面（AST） 3.语义层面（Class Diagram）
编程时、代码角度、时段	Code churn 代码变化体现在代码行的增、删、改和文件版本的变换
编程时、模块角度、时刻	1.源代码被物理地组织成文件，这些文件进一步被目录组织起来 2.文件被封装到包中，并且在逻辑上被封装到组件和子系统中 3.可重用模块以库的形式存在所以开发者一般会调用库中的模块来编写程序
编程时、模块角度、时段	用版本来记录各项软件实体随时间的变化软件随需求进化，在维护、更新时，版本记录可以很好的帮助
运行时、代码角度、时刻	代码快照：描述程序运行时内存里变量层面的状态，分析内存占用情况等
运行时、代码角度、时段	利用UML以动态的形式描述类
运行时、模块角度、时刻	模块分析
运行时、模块角度、时段	log日志

各个维度之间的关系如下图所示：

- 软件构造的质量目标

上一部分搞清楚了“要构造的结果是什么”，这一部分要理解清楚“构造的结果如何才算好”

软件系统的质量特性

外部和内部质量因素
外部质量因素影响用户，内部质量因素影响软件本身和开发者。外部质量取决于内部质量
重要的外部质量因素
质量因素之间的权衡

外部质量因素

正确性
若输入正确，输出也正确（至高无上的质量指标）
健壮性
针对异常情况的处理，遇到异常不能“崩溃”，是对正确性的补充
拓展性
软件能够根据需求调整变化的能力
复用性
一次开发，多次使用
兼容性
不同的软件系统之间相互可容易的集成
高效性
软件系统对硬件资源的需求程度（保证正确性的前提下）
移植性
软件可方便的在不同的技术环境之间移植
易用性
软件用户更便于使用我们开发的软件
功能性
系统尽可能提供更加全面的功能
及时性
在用户需求之前完成软件开发很重要
其他
可验证性，完整性，可修复性，经济性等等

内部质量因素

代码量
高聚合，低耦合
易读易理解
复杂度
规模
其他

质量因素之间的折中考虑

“正确性”绝不能与其他质量因素折中

完备性与易用性
经济性与功能性
高效性可移植性
高效性与复用性
经济性与复用性
及时性与扩展性

软件建设五大质量目标

易于理解：优雅优美的代码/易懂
随时可以更改：可维护性和适应性
开发成本低：为重用而设计：可重用性
安全无漏洞：健壮性
高效运行：性能