软件工程答案

习题一答案 一、选择题

1. 软件的主要特性是(A B C)。

A) 无形 B) 高成本

C) 包括程序和文档 D) 可独立构成计算机系统 2. 软件工程三要素是(B)。

A) 技术、方法和工具 B) 方法、工具和过程 C) 方法、对象和类 D) 过程、模型、方法 3. 包含风险分析的软件工程模型是(A)。

A) 螺旋模型 B) 瀑布模型 C) 增量模型 D) 喷泉模型 4. 软件工程的主要目标是(C)。

A) 软件需求 B) 软件设计 C) 风险分析 D) 软件实现 5. 下列属于面向对象开发方法的是(A B C D)。

A) Booch B) UML C) Coad D) OMT 6. 软件危机的主要表现是(B D)。

A) 软件成本太高 B) 软件产品的质量低劣 C) 软件开发人员明显不足 D) 软件生产率低下 7. 软件开发方法的主要工作模型有(A B C)

A) 螺旋模型 B) 循环模型 C) 瀑布模型 D) 专家模型 8. 软件工程的目标有(A B C)。

A) 易于维护 B) 低的开发成本 C) 高性能 D) 短的开发期 9. 软件工程学的目的和意义是(A D)。

A) 应用科学的方法和工程化的规范管理来指导软件开发 B) 克服软件危机

C) 作好软件开发的培训工作

D) 以较低的成本开发出高质量的软件 二、 判断题

1. 软件就是程序，编写软件就是编写程序。(×)

2. 瀑布模型的最大优点是将软件开发的各个阶段划分得十分清晰。(×) 3. 结构化方法的工作模型是使用螺旋模型进行开发。(×)

4. 结构化方法和OO方法都是一种面向过程的软件开发方法。(×) 5. 原型化开发方法包括生成原型和实现原型两个步骤。(×)

6. 面向对象的开发方法包括面向对象的分析、面向对象的设计和面向对象的程序设计。( √) 7. 软件危机的主要表现是软件的需求量迅速增加，软件价格上升。(×) 8. 软件工具的作用是为了延长软件产品的寿命。(×)

9. 软件工程过程应该以软件设计为中心，关键是编写程序。(×)

10. RCP法与RSP法的主要区别是前者采用循环渐进的开发方式，原型将成为最终的产品，而后者原型将被废弃。(√) 三、简答题

1. 软件产品的特性是什么？

答：● 软件是一种逻辑产品，具有无形性；

● 软件产品的生产主要是研制；主要是脑力劳动； ● 软件不存在磨损和老化问题，但存在退化问题；

● 软件产品的成本非常昂贵，其开发方式目前尚未完全摆脱手工生产方式； ● 软件具有“复杂性”，其开发和运行常受到计算机系统的限制。 2. 软件发展有几个阶段？各有何特征？ 答：① 程序设计阶段。

硬件特征：价格贵、存储容量小、运行可靠性差。

软件特征：只有程序、程序设计概念，不重视程序设计方法。 ② 程序系统阶段。

硬件特征：速度、容量及工作可靠性有明显提高，价格降低，销售有爆炸性增长。 软件特征：程序员数量猛增，开发人员素质低。 ③ 软件工程阶段。

硬件特征：向超高速、大容量、微型化及网络化方向发展。

软件特征：开发技术有很大进步，但未获得突破性进展，软件价格不断上升，未完全摆脱软件危机。

3. 什么是软件危机？其产生的原因是什么？ 答：“软件危机”(Software Crisis)的出现是由于软件的规模越来越大，复杂度不断增加，软件需求量增大。而软件开发过程是一种高密集度的脑力劳动，软件开发的模式及技术不能适应软件发展的需要。致使大量质量低劣的软件涌向市场，有的花费大量人力、财力，而在开发过程中就夭折。软件危机主要表现在两个方面： (1) 软件产品质量低劣，甚至开发过程就夭折。 (2) 软件生产率低，不能满足需要。

4. 什么是软件过程？有哪些主要的软件过程模型？它们各有哪些特点？

答：软件过程是指在软件工具的支持下，所进行的一系列软件开发和进化的活动。软件过程模型是对软件开发实际过程的抽象和简化，是描述软件开发过程中各种活动如何执行的模型，因此又称为软件开发模型。

主要的软件过程模型有：瀑布模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型和基于知识的模型等。 ⑴瀑布模型是经典的软件开发模型，将软件开发活动中的各项活动规定为依线性顺序连接的若干阶段，它简单易用，在消除非结构化软件、降低软件的复杂性、促进软件开发工程化方面起了很大的作用。但在软件开发实践中也逐渐暴露出它的缺点。它将一个充满回溯的软件开发过程硬性分割为几个阶段，无法解决软件需求不明确或者变动的问题。 ⑵增量模型是一种非整体开发的模型。根据增量的方式和形式的不同，分为基于瀑布模型的渐增模型和基于原型的快速原型模型。该模型具有较大的灵活性，适合于软件需求不明确、设计方案有一定风险的软件项目。

⑶螺旋模型将瀑布模型和增量模型结合起来，并加入了风险分析。螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期，每个螺旋周期可分为4个工作步骤：制定计划、风险分析、实施工程、客户评估。

⑷喷泉模型用于采用对象技术的软件开发项目。它克服了瀑布模型不支持软件重用和多项开发活动集成的局限性。喷泉模型使开发过程具有迭代性和无间隙性。软件开发过程有4个阶段，即分析、系统设计、软件设计和实现。各阶段相互重叠，以分析为基础，资源消耗成塔形，从高层返回低层无资源消耗。强调增量开发，是对象驱动的过程，反映了对象的开发和重用过程。

⑸基于知识的模型也称为智能模型。通过领域的专家系统，可使需求说明更加完整、准确和无二义性。通过软件工程知识和特定应用领域的知识和规则的应用来提供开发的帮助。 5. 有哪些主要的软件开发方法？

答：主要的软件开发方法有：结构化开发方法、原型化开发方法和面向对象的开发方法。

6. 软件生存周期各阶段的主要任务是什么？ 答：软件生存周期按瀑布模型分为6个阶段：

● 可行性研究与计划(确定系统的目标和规模，分析项目的可行性)； ● 需求分析与规格说明(明确系统的规格和要求)；

● 设计(包括概要设计和详细设计，将系统分解为模块)； ● 编程(用程序语言实现每个模块，简单容易)；

● 测试(发现并改正错误，分为模块测试、集成测试和系统联调三级)； ● 运行维护(扩充功能、纠错等)。

7. 原型化方法的核心是什么？它具有哪些特点？

答：原型化方法的核心是，花费少量代价建立一个可运行的系统，使用户及早获得学习的机会。强调软件开发人员与用户的不断交互，通过原型的演进不断适应用户任务改变的需求。它是一个循环的模型。速成原型法按以下步骤循环执行：

① 快速分析。② 构造原型。③ 运行和评价原型。④ 修改与改进。 习题二答案 一、 选择题

1. 需求分析的主要目的是(B C)。 A) 系统开发的具体方案 B) 进一步确定用户的需求

C) 解决系统是“做什么”的问题 D) 解决系统是“如何做”的问题 2. 需求分析的主要方法有(C D)。

A) 形式化分析方法 B) PAD图描述 C) 结构化分析(SA)方法 D) OOA法 3. 面向对象的分析方法主要是建立三类模型，即(D)。 A) 系统模型、E-R模型、应用模型 B) 对象模型、动态模型、应用模型 C) Ｅ-Ｒ模型、对象模型、功能模型 D) 对象模型、动态模型、功能模型 4. SA法的主要描述手段有(B)。 系统流程图和模块图

B) DFD图、数据词典、加工说明 C) 软件结构图、加工说明 D) 功能结构图、加工说明

5. 画分层DFD图的基本原则有(A C D)。 A) 数据守恒原则 B) 分解的可靠性原则 C) 子、父图平衡的原则 D) 数据流封闭的原则

6. 在E-R模型中，包含的基本成分是(C)。 A) 数据、对象、实体 B) 控制、联系、对象 C) 实体、联系、属性 D) 实体、属性、联系

7. 画DFD图的主要目的是(A D)。

A) 作为需求分析阶段用户与开发者之间交流信息的工具 B) 对系统的数据结构进行描述 C) 对目标系统的层次结构进行描述 D) 作为分析和设计的工具

8. 数据字典是数据流图中所有元素的定义的集合，一般由 (C) 四类条目组成。 A) 数据说明条目、控制流条目、加工条目、数据存储条目 数据流条目、数据项条目、文件条目、加工条目

C) 数据源条目、数据流条目、数据处理条目、数据文件条目 D) 数据流条目、数据文件条目、数据池条目、加工条目 9. 在需求分析阶段主要采用图形工具来描述的原因是(B C)。 A) 图形的信息量大，便于描述规模大的软件系统

B) 图形工具能够极好地概括描述一个系统的信息，比文字叙述能够更好地表达重要的细节 C) 图形能够更加直观地描述目标系统，便于用户理解和交流，有利于开发者与用户之间达成一致的需求

D) 图形比文字描述简单、形象 二、 判断题

1. 在进行了可行性分析后，需求分析就只需要解决目标系统的设计方案。 (×) 2. SA法是面向数据流，建立在数据封闭原则上的需求分析方法。 (√) 3. 需求管理主要是对需求变化的管理，即如何有效控制和适应需求的变化。 (√) 4. 在面向对象的需求分析方法中，建立动态模型是最主要的任务。 (×)

5. 加工小说明是对系统流程图中的加工进行说明。 (×)

6. 判定表的优点是容易转换为计算机实现，缺点是不能够描述组合条件。 (×) 7. 需求分析的主要方法有SD法、OOA法及HIPO法等。 (×) 8. 分层的DFD图可以用于可行性分析阶段，描述系统的物理结构。 (×) 9. 信息建模方法是从数据的角度来建立信息模型的，最常用的描述信息模型的方法是E-R图。 (√)

用于需求分析的软件工具，应该能够保证需求的正确性，即验证需求的一致性、完整性、现实性和有效性。 (√) 三、 简答题

1. 需求工程包括哪些基本活动？各项基本活动的主要任务是什么？ 答：需求工程过程包括如下主要活动：

⑴ 获取需求。深入实际，在充分理解用户需求的基础上，获取足够多的问题领域的知识，积极与用户交流，捕捉、分析和修订用户对目标系统的需求，并提炼出符合解决领域问题的用户需求。需求获取的方法一般有问卷法、面谈法、数据采集法、用例法、情景实例法以及基于目标的方法等。

⑵ 需求分析与建模。对已获取的需求进行分析和提炼，进行抽象描述，建立目标系统的概念模型，需求概念模型的要求包括实现的独立性:不模拟数据的表示和内部组织等；需求模拟技术又分为企业模拟、功能需求模拟和非功能需求模拟等。进一步对所建立的模型（原型）进行分析。需求模型的表现形式有自然语言、半形式化(如图、表、结构化英语等)和形式化表示等三种。

⑶ 需求规格说明。对需求模型进行精确的、形式化的描述，为计算机系统的实现提供基础。 ⑷ 确认需求。以需求规格说明为基础输入，通过符号执行、模拟或快速原型等方法，分析

和验证需求规格说明的正确性和可行性，确保需求说明准确、完整地表达系统的主要特性，就是对需求规格说明与用户达成一致。其主要任务是冲突求解，包括定义冲突和冲突求解两方面。常用的冲突求解方法有：协商、竞争、仲裁、强制、教育等，其中有些只能用人的因素去控制。

⑸ 需求管理。在整个需求工程过程中，贯穿了需求管理活动。需求管理主要包括跟踪和管理需求变化，支持系统的需求演进。由于客户的需要总是不断（连续）增长的，但一般的软件开发又总是落后于客户需求的增长，如何管理需求的进化(变化)就成为软件管理的首要问题。对于传统的变化管理过程来说，其基本成分包括软件配置、软件基线和变化审查小组。当前的发展是软件家族法，即产品线方法。多视点方法也是管理需求变化的一种新方法，它可以用于管理不一致性，并进行关于变化的推理。进化需求是十分必要的。 2．简述抽取需求的主要方法，并比较它们的特点。

⑴面谈法。这是一种重要而直接简单，随时可使用的发现和获取需求的方法。面谈的对象主要有用户和领域专家：与用户面谈主要了解和提取需求，与领域专家面谈，是一个对领域知识的学习和转换过程。使用该方法时应注意面谈前要充分准备,面谈后认真分析总结，同时注意掌握面谈的人际交流技巧，才能取得好的效果。 ⑵问卷法调查法。通过采用向用户发问卷调查表的方式，达到彻底弄清项目需求的一种需求获取方法。这是一种从多个用户处收集需求信息的有效方式，是对面谈法的补充。

⑶会议讨论法。所谓会议讨论法，是指开发方和用户方召开若干次需求讨论会议，达到彻底弄清项目需求的一种需求获取方法。这种方法适合于开发方不清楚项目需求的情况。

⑷原型法。对于某些试验性、探索性的项目，更是难于得到一个准确、无二义性的需求。而原型化方法（Prototyping Method）是获取这一类项目需求的有效方法。 ⑸面向用例的方法。分析建立“用例”的过程，也就是提取需求的过程。 在实际应用中，常常将以上方法进行综合应用。

3. 客户的需要总是不断地增长，但是一般的软件开发又总是落后于客户需求的增长，如何管理需求的进化就成为软件进化的首要问题。请说明需求变更的管理过程。 答：需求变更的管理是需求管理的核心内容。其主要任务是对系统需求变更进行跟踪和控制。对传统的变化管理过程来说，其基本内容包括软件配置、软件基线和变更审查等。目前推出的新的管理方法有软件家族法，即软件产品线方法及多视点方法等。图<1>描述了需求变更的管理过程。

4. M公司的软件产品以实验型的新软件为主。用瀑布模型进行软件开发已经有近十年了，并取得了一些成功。若你作为一名管理人员刚加入M公司，你认为快速原型法对公司的软件开发更加优越，请向公司副总裁写一份报告阐明你的理由。切记：副总裁不喜欢报告长度超过一页。 参考答案提示：

应先简述瀑布模型的缺点，它已不适宜开发实验型的软件。根据快速原型法的特点，说明它特别适合于开发探索型、实验型的软件。 5. 如何画分层数据流图？有哪些基本原则？

答：总的原则是：至顶而下，逐层分解(画分层数据流图)。逐层分解的画法可以控制每一层的复杂度。

顶层：将整个系统作为一个加工，描述系统边界(输入与输出)。

中间层：将某个加工分解为一组子加工，其中的子加工还需进一步分解。 底层：由不再进行分解的基本加工组成。

画分层数据流图的基本原则有：① 数据守恒与数据封闭原则。② 加工分解的原则。③ 子图与父图“平衡”的原则。④ 合理使用文件的原则。

6. 加工小说明有哪些描述方法？它们各有何优缺点？为什么不采用自然语言进行描述？ 答：主要的描述方法有三种；结构化语言、判定表和判定树。

● 结构化语言：介于自然语言和形式语言(如谓词逻辑)之间的的一种半形式语言，它是自然语言的一个受限制的子集。是在自然语言的基础上加上一些约束，一般分为两层结构：外层语法较具体，为控制结构（顺序、选择、循环）；内层较灵活，表达“做什么”。

常用结构化英语或结构化汉语表示，精确、简明扼要、文体灵活。结构化语言特点：简单，易学，少二义性，但不好处理组合条件。

● 判定表：适用于表述比较复杂的加工逻辑，如具有多项选择条件的操作。判定表是一种二维的表格，常用于较复杂的组合条件。通常由四部分组成，如教材表2-2所示。对用结构化语言不易处理的较复杂的组合条件问题，可使用判定表。

● 判定树：本质上与判定表相同，图形表示更易于理解。描述一般组合条件较清晰，但不易输入计算机。

7. 考察图<2>中子图、父图的平衡关系。 参考答案：

⑴ 显然，图1中子图与父图不平衡。 ⑵ 图2中，如果有如下数据条目： 订货单=客户+账号+数量 则子、父图平衡。

8. 画出银行取款过程的用例图。问题描述为：储户用存折取款，首先填写取款单，根据“ 银行卡”中的信息检验取款单与存折，如有问题，将问题反馈给储户，否则，登录“储户存款数据库”，修改相应数据，并更新“银行卡”，同时发出付款通知，出纳向储户付款。 参考答案图<3>：

分析所给出的需求，确定角色为：储户、存款数据库、存折、出纳。用例为：填写取款单、验证取款单与存折、银行卡管理、数据库管理、付款。 习题三答案 一、 选择题

1. 模块的基本特征是(A C)。

A) 外部特征(输入/输出、功能) B) 内部特征(输入/输出、功能) C) 内部特征(局部数据、代码) D) 外部特征(局部数据、代码 ) 2. SD方法的设计总则是(C D)。

A) 程序简洁、操作方便 B) 结构清晰、合理 C) 模块内聚性强 D) 模块之间耦合度低 3. 软件设计的主要任务是(A B D)。

A) 将分析阶段获得的需求说明转换为计算机中可实现的系统； B) 完成系统的数据结构和程序结构设计 C) 完成模块的编码和测试

D) 对模块内部的过程进行设计 4. 设计阶段应达到的目标有(A D)。

A) 提高可靠性和可维护性 B) 提高应用范围

C) 结构清晰 D) 提高可理解性和效率 5. 从工程管理的角度来看，软件设计分(D)两步完成。

A) 系统分析、模块设计 B) 详细设计、总体设计 C) 模块设计、详细设计 D) 总体设计、详细设计 6. 模块独立性准则定性指标(B D)来衡量。

A) 分解度 B) 耦合度 C) 屏蔽性 D) 内聚性 7. 用户界面设计的任务包括(A B C)。

A) 确定用户界面类型 B) 建立任务模型 C) 建立用户模型 D) 建立功能模型 二、判断题

1. 划分模块可以降低软件的复杂度和工作量，所以应该将模块分得越小越好。 (×)

2. 在网状结构中任何两个模块都是平等的，没有从属关系，所以在软件开发过程中常常被使用。(×)

3. 信息隐蔽原则有利于提高模块的内聚性。(√)

4. 中心变换型的DFD图可看成是对输入数据进行转换而得到输出数据的处理，因此可以使用事务分析技术得到初始的模块结构图。(×)

5. SD法是一种面向数据结构的设计方法，强调程序结构与问题结构相对应。 (×) 6. 当模块的控制范围是其作用范围的子集时，模块之间的耦合度较低。(×) 三、简答题

1. 请解释为什么需要体系结构设计。

答：软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、元素间的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。良好的体系结构是普遍适用的，它可以高效地处理各种各样的个体需求。

2. 集中式模型和分布式模型相比各有什么优缺点？ 答：以集中式的仓库模型为例。其主要优点：

数据由某个子系统产生，并且被存储到仓库中，以便为另外一些子系统共享； 由于中央集中控制的缘故，共享数据能得到有效的管理，各子系统之间不需要通过复杂的机制来传递共享数据；

一个子系统不必关心其他的子系统是怎么使用它产生的数据；

所有的子系统都拥有一致的基于中央数据仓库的数据视图。如果新子系统也采用相同的规范，则将它集成于系统中是容易的。 但这种系统也有明显的缺陷： 虽然共享数据得到了有效的管理，但随之而来的问题是各子系统必须有一致的数据视图以便能共享数据，换句话说，就是各子系统之间为了能共享数据必须走一条折中的路线，这不可避免地会影响整个系统的性能。

一个子系统发生了改变，它产生的数据也可能发生结构上的改变。问题随之而来，其他的子系统如何能正确解析这些数据呢？所以为了达到共享的目的，数据翻译系统会被引入到整个系统当中。但这种翻译的代价是很高的，并且有时是不可能完成的。 中央数据仓库和各子系统的私有数据库必须有相同的关于备份、安全、访问控制和恢复的策略，这可能会影响子系统的效率。

集中式的控制使数据和子系统的分布变得非常困难甚至成为不可能。这里分布指的是将数据或子系统分散到不同的机器上。 分布式结构有这样的一些优势：

资源共享：系统中每个服务节点上的资源都可以被系统中的其他节点访问； 开放性高：系统可以方便地增删不同软硬结构的节点；

可伸缩性好：系统可以方便地增删新的服务资源以满足需要；

容错能力强：分布式系统中的信息冗余可以容忍一定程度的软硬故障；

透明性高：系统中的节点一般只需知道服务的位置而不必清楚系统的结构。

但分布式结构也存在着一些不足： 复杂性：分布式系统比集中式系统要复杂得多。集中式系统的性能主要依赖于主机的处理器能力，而分布式系统的性能则还会依赖于网络的带宽，这让情形变得更加复杂。

安全性：网络环境随时面临着各种威胁：病毒、恶意代码、非法访问等。如何保证安全性是一个让人头疼的问题。

可管理性：分布式系统的开放性造成了系统的异构性。显而易见，管理异构的系统比管理主机系统要困难得多。 不可预知性：这主要指系统的响应时间。网络环境本身的特点决定了网络负载会明显地影响整个系统的响应时间。

3. 请举出一种集中式模型的实例，并图示它的结构。 答：请参考3.2.1“仓库模型”

4. 胖客户模型和瘦客户模型的区别是什么？它们分别被应用在什么样的场合？

答：在胖客户模型中，客户端应用负责用户界面和应用逻辑部分，因此它的工作比较繁重。一般的数据库应用都是属于这种结构。而与此相反，在瘦客户模型中，服务器负责了更多的工作，而客户端的工作就变得非常单纯。浏览器/Web服务器结构就属于瘦客户结构，而且常被称为B/S（Browser/Server）结构。

5.请举出一种分布式模型的实例，并图示它的结构。 答：请参考3.2.4“两层C/S模型”

6.请为一个公司的电子商务网站建设提出体系结构设计方案。 答：略。

7.分布式对象模型与客户－服务器模型有什么异同？

答：在C/S模型中，客户和服务器的“地位”是不“平等”的：客户只能向服务器提出服务请求，而服务器不能向客户提出服务请求，同时服务器之间可以互相提供服务。另外，客户一般要知道服务器在网络上的具体位置（服务器的域名或者IP地址），相反，服务器则不需要。这种差别在一定程度上限制了系统的灵活性和可扩展性。而在分布式对象结构中，服务的提供者是被称为“对象”(Object)的系统组件(System Component)。每个对象的地位在逻辑上是平等的，它们可以互相为对方提供所需的服务。在这种情况下，提供服务的对象就是服务器，而提出服务请求的对象就是客户。为了能够提供服务，每个对象都有一个服务接口。 8.请查阅相关的资料，写一篇对比CORBA和DCOM的报告。 答：略。

9.模块分解的最终目的是什么？

答：模块分解的目的是将系统“分而治之”，以降低问题的复杂性，使软件结构清晰，易阅读、易理解，易于测试和调试，因而也有助于提高软件的可靠性。 10. 模块分解应该遵循什么样的标准?

答：按照“降低块间联系，提高块内联系”的设计总则对模块进行分解。具体从以下方面考虑：

(1) 尽可能建立功能模块； (2) 消除重复功能；

(3) 模块的作用范围与控制范围，即当作用范围为控制范围的子集时，才能获得较低的块间联系；

(4) 模块的大小适当；

(5) 模块的扇入/扇出数不宜太多。

也可以用软件独立性的两个定性指标来度量模块分解的标准： 一是耦合性。用于描述模块之间联系的紧密程度。从三个方面衡量块间联系大小：①方式 (直接或间接）②类型（数据型、控制型、混合型）③数量（数量越大，块间联系越紧密。 二是内聚性。用于描述模块内部联系的紧密程度。它是从功能的角度来度量模块内的联系。显然,块内联系愈紧,即内聚性愈强,模块独立性愈好。功能型模块独立性最好。 11～17题答案略。 习题四答案 一、选择题

1. 面向对象程序设计的基本机制是(ABC)。

A) 继承 B) 消息 C) 方法 D) 结构 2. 下列属于面向对象的要素有(BCD)。

A) 分类性 B) 抽象 C) 共享 D) 封装 3. 下列选项中属于面向对象开发方法的有(ACD)。

A) Booch B) CAD C) Coad D) OMT

4. 下列属于Coad/Yourdon方法中面向对象的分析模型的层次有(AB)。 A) 主题层 B) 对象层 C) 应用层 D) 接口层 5. 一个类属性依其特征划分，其类型有(ABCD)。

A) 描述型 B) 定义型 C) 派生型 D) 参考型 6. 在进行面向对象分析时，所采用的模型有(ABC)。

A) 对象模型 B) 动态模型 C) 静态模型 D) 功能模型 7. 状态是对象属性的值的一种抽象，它的性质有(AB)。

A) 时间性 B) 持续性 C) 有序性 D) 有穷性

8. 数据流图中的处理必须用对象中的操作来实现，常见的操作有(ABCD)。 A) 查询 B) 动作 C) 活动 D) 访问 9. 建立继承关系时所采用的方式有(AC)。

A) 自顶向下 B) 从内到外 C) 自底向上 D) 从复杂到简单 10. 对象是人们要研究的任何事物，主要的对象类型有(ABCD)。 A) 有形实体 B) 作用 C) 事件 D) 性能说明 二、判断题

1. 面向对象的的方法是以类作为最基本的元素，它是分析问题和解决问题的核心。(×) 2. 类是指具有相同或相似性质对象的抽象，对象是抽象的类，类的具体化就是对象。(×) 3. 继承性是父类和子类之间共享数据结构和消息的机制，这是类之间的一种关系(×)。 4. 多态性增强了软件的灵活性和重用性，允许用更为明确、易懂的方式去建立通用软件，多态性和继承性相结合使软件具有更广泛的重用性和可扩充性。(√)

5. 面向对象分析，就是抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程。(√) 6. 面向对象设计的主要目标是提高生产效率，提高质量和提高可维护性。(√)

7. 对象模型表示了静态的、结构化的系统数据性质，描述了系统的静态结构，它是从客观世界实体的对象关系角度来描述，表现了对象的相互关系。(√)

8. 面向对象的分析是用面向对象的方法对目标系统的问题域空间进行理解、分析和反映。通过对象层次结构的组织确定解空间中应存在的对象和对象层次结构。(√) 9. 类的设计过程包括：确定类,确定关联类,确定属性,识别继承关系。(√)

10. 复用也叫重用或再用，面向对象技术中的“类”是比较理想的可重用软构件，它有三种重用方式：实例重用、继承重用、多态重用。(√)

11. 主题是一种关于模型的抽象机制，它是面向对象模型的概貌，也是关于某个模型要同时

考虑和理解的内容，主题起一种控制作用。(√)

12. 面向对象的分析由对象、结构、继承性和基于消息的通信构成。(×)

13. 支持继承性是面向对象程序设计语言和传统程序设计语言在语言机制方面的根本区别。(√)

14. 面向对象的分析过程主要包括三项内容：理解、表达和验证。(√) 三、 简答题

1.消息传递机制与传统程序设计模式中的过程调用相比，有何本质区别？ 答：(1) 消息传递必须给出信道的信息，通常要指出明确的接收方。

(2) 由于接收方是一通信实体，具有保持状态的能力，所以同一发送方在不同时刻向同一接收方发送同样的信息，可因接收方的当前状态不同而得到不同的结果。

(3) 消息传递可以是异步的，发送方可以不必等待接收方返回信息就可以继续执行后面的操作，因而支持程序的并发和分布执行，而过程调用只能是同步的，本质上是串行的。 2．比较面向对象方法与结构化方法的特点，说明为什么面向对象方法比结构化方法更加优越。 答：结构化方法是以数据流和数据封闭性为基础的，由SA、SD和 SP三部分构成。该方法： ①无法实现从问题空间到解空间的直接映射。开发方法求解过程是先对应用领域（问题空间）进行分析，建立起问题空间的逻辑模型，再通过一系列复杂的转换和算法，构造计算机系统，获得解空间。

②无法实现高效的软件复用。结构化方法是面向过程的，将数据和处理过程（操作）分离，不仅增加了软件开发的难度，也难于支持软件复用。

③开发方法难以实现从分析到设计的直接过渡，从SA到SD要经过一系列复杂的变换。 而面向对象的方法以对象为核心，强调模拟现实世界中的概念而不是算法，尽量用符合人类认识世界的思维方式来渐进地分析、解决问题。 ①使问题空间与解空间具有一致性，便于对软件开发过程所有阶段进行综合考虑，能有效地降低软件开发的复杂度，提高软件质量。

②软件开发各个阶段有机集成，有利于系统的稳定性。 ③具有良好的重用性。面向对象的技术在利用可重用的软件成分构造新软件系统上具有很大的灵活性，由于对象所具有的封装性和信息隐蔽，使得对象的内部实现与外界隔离，具有较强的独立性。继承性本身就是一种重用机制。 综上，显然面向对象方法比结构化方法更加优越。

3． Coad/Yourdon方法主要有面向对象分析（OOA）和面向对象设计（OOD）。OOA概念模型由5个层次组成，请简述这5个层次。 答：OOA概念模型的5个层次分别是：

(1) 发现类及对象。描述如何发现类及对象。从应用领域开始识别类及对象，形成整 个应用的基础，然后，据此分析系统的责任。

(2) 识别结构。该阶段分为两个步骤。第一，识别“一般－特殊”结构，该结构捕获了识别出的类的层次结构；第二，识别“整体－部分”结构，该结构用来表示一个对象如何成为另一个对象的一部分，以及多个对象如何组装成更大的对象。

(3) 定义属性。其中包括定义类的实例(对象)之间的实例连接。 (4) 定义服务。其中包括定义对象之间的消息连接。

(5) 定义主题。主题由一组类及对象组成，用于将类及对象模型划分为更大的单位，以便于理解。

4．面向对象的分析包括哪些主要活动？所建立的分析模型包括哪些类型的模型？ 答：面向对象的分析过程分为论域分析和应用分析。论域分析过程是抽取和整理用户需求并

⑵描述模板：图<6> 用例描述模板：图<7>

12. 一个小型图书资料管理系统的主要功能有：图书资料的借出、归还、查询和管理，该系统有图书管理员和普通读者，普通读者要使用系统必须先注册。

图书管理员负责添加、更新和修改、删除图书资料，登记和查询图书的借阅、归还情况。读者可以按照作者或主题检索图书资料，还可以预订图书资料，即当新购买或有读者归还时，系统立即通知读者来借阅。

⑴ 确定系统的类，并定义其属性和操作； ⑵ 画出系统的分析类图。 参考答案：

⑴在分析系统需求的基础上，采用名词识别法与实体识别法，确定以下系统的类：图<8> ①Book类

该类标识一本书，其属性包括书名、作者、出版社等。 ②User Information类

该类标识一个用户，其属性包括用户名、密码、用户类型等。 ③Librarian类

该类是User Information类的子类，其操作包括查询读者信息，添加、删除、更新读者信息、查询书籍信息、添加、删除、更新书籍信息等。 ④Borrower类

该类是User Information类的子类，其操作包括查询个人信息、修改密码等。 ⑤System Manager类

该类是User Information类的子类，其操作包括查询图书管理员信息，添加、删除、更新图书管理员信息等 ⑥BorrowCriteria类

该类标识一条借书规则，其属性包括规则名，规则应用对象等。 ⑦Info Database类

该类标识一个数据库，其属性有数据库名，其操作有读数据、写数据和查找数据。 ⑧Communication类

该类实现各数据库间的数据传输，其操作包括建立通信套接字、绑定端口、建立连接、发送数据、接受数据等。

⑵系统的分析类图 图<9>：

由于图书馆的多本书构成书库，增加BookDatabase类，与Book类之间是聚合关系。同样由于借书规则不止一条，增加CriteriaDatabase类，与BorrowCriteria类之间是聚合关系。 13.为什么说RUP与UML密切结合，能够开发出满足最终用户需要的高质量软件？

答：好的软件过程，是应用UML成功地进行软件开发的关键。在众多的软件开发过程中， RUP统一过程（Rational Unified Process）能够与UML最佳结合，不仅因为该过程的开发者也是UML的创立者，更因为RUP过程能够有效地测度工作进度，控制和改善工作效率。 RUP是最佳软件开发经验的总结，具有迭代式增量开发、使用实例驱动、以软件体系结构为核心的三个鲜明特点，还包括了软件开发中的6大经验：迭代式开发；管理需求；使用基于组件的软件体系结构；可视化建模；验证软件质量；控制软件变更。因此，RUP与UML密切结合，能够开发出满足最终用户需要的高质量软件。 14.分析RUP的二维开发模型，说明RUP的迭代开发过程。

答：在RUP中，软件开发生存周期根据时间和RUP的核心工作流划分为二维空间。横轴描述RUP开发过程的动态结构，纵轴描述RUP的静态组成部分。

⑴横轴把软件开发周期（Cycle）划分为起始（Inception）、演化（Elaboration）、构造（Construction）和提交(Transition) 四个连续的阶段(Pahse)。

⑵纵轴表示核心工作流。RUP中有商业建模、需求、分析和设计、实现、测试、部署、配置和变更管理、软件项目管理和环境9个核心工作流(Core Workflows)：

RUP中的每个阶段都由一个或多个连续的迭代组成，每一个迭代都是一个完整的开发过程，产生一个可执行的产品版本，在每个阶段结束前都应有一个里程碑（MileStone）评估该阶段的工作，只有当阶段目标达到时才允许项目进入下一阶段，产生一个阶段里程碑。这是一种更灵活、风险更小的方法，是多次通过不同的开发工作流，这样可以更好地理解需求，构造一个健壮的体系结构，并最终交付一系列逐步完成的版本，称为一个迭代生存周期。 习题六答案

1.程序设计语言分为哪几类？

答：程序设计语言，按照语言级别可以分为两大类：低级语言和高级语言。 低级语言包括机器语言和汇编语言。低级语言依赖于特定的机器，其使用复杂、繁琐、费时、易出差错，因而程序编写也有一定的难度。

机器语言是表示成二进制形式的机器基本指令集，或者是操作码经过符号化的基本指令集，其存储由语言本身决定。汇编语言比机器语言更直观，是机器语言中地址部分符号化的结果，或进一步包括宏构造。

即便是现在汇编语言有着生产效率低、维护困难、容易出错的缺点，但是在实现与硬件系统接口部分时，仍然采用它，因为它易于实现接口，实现效率高。 高级语言的表示方法要比低级语言更接近于待解的问题，其特点是在一定程度上与具体机器无关，易学、易用、易维护。高级语言的实现极大地提高了软件的生产效率。 众多的高级语言根据不同的标准有不同的分类方式。 按照应用范围分为：通用语言与专用语言。

通用语言有：Pascal、C、C++、Java等；目标单一的语言称为专用语言，有：APT等。 按照用户的要求分为：过程式语言和非过程式语言。 过程式语言的主要特征是，用户可以指明一系列可执行的顺序运算，以表示相应的计算过程，如Pascal、C等；非过程式语言反之，较为著名的是Java。 按照使用方式分为：交互式语言和非交互式语言。

具有反映人机交互作用的语言成分的语言成为交互式语言，如BASIC等；不反映人机交互作用的语言称为非交互式语言，如Pascal、C等都是非交互式语言。 按照语言的内在特点分为：系统实现语言、静态高级语言、动态高级语言和块结构高级语言； 系统实现语言例如：C语言；静态高级语言例如：COBOL和FORTRAN语言；动态高级语言的特点是动态完成所有的存储管理，如Java；块结构高级语言，例如ALGOL和Pascal语言。

2. 程序设计语言的成分有哪些？ 程序设计语言基本的组成成分如下： ①数据成分，用于描述程序所涉及的数据 程序名字声明：首先声明这个程序设计对象在这个程序中的名字，这样避免编译时出现错误。例如，设计一个电子时钟，那么对于主程序完全可以对其名字声明为：clock，这样当后面进行编译的时候就能够识别这是已经声明了的对象，而不再报错。

数据类型声明：对程序实现时用到的各种数据的类型作一声明，如整型、浮点型、用户自定义类型等。

②运算成分，用以描述程序中所包含的运算 初始化：程序设计实现时最常出现的一种错误就是没有对于要运算的数据初始化，即没有赋

予一个合适的初始数据，结果造成了编译或运行时出错。 运算对象：运算对象是程序执行时要运行的对象，包括一个算术表达式或者一个逻辑表达式，或者是一个完整的语言，例如：赋值语句等。 ③控制成分，用以描述程序中所包含的控制。 顺序控制结构：顺序执行的语句构成了顺序结构。

循环控制结构：常见的循环控制结构有for语句和while语句，至于它们的基本使用以及表达形式这里不再赘述。

分支控制结构：常见的分支控制结构有if语句和switch-case语句两种，另外if语句中又分为带else和不带else语句两种。

④传输成分，用以表达程序中数据的传输。传输成分包括基本的输入和输出。 3.程序设计语言的选择对应用程序的开发有什么样的影响？ 答：通常应根据软件系统的应用特点，程序设计语言的内在特性以及系统的性能要求等方面来进行选择。程序设计语言的选择应该考虑以下因素：

项目的应用领域。应尽量选取适合某个应用领域的语言。例如，选择Visual Basic来开发数据库应用就比选择Visual C++要容易一些。 算法和计算复杂性。要根据不同语言的特点来选取能够适应软件项目算法和计算复杂性的语言。例如，对于科学计算较多的应用一般会考虑选择FORTRAN语言。

软件的执行环境。要选取机器上能运行且具有相应支持软件的语言。例如，在嵌入式系统中（这类系统的硬件资源往往较少），软件开发语言多为C/C++、Java。

性能因素。应结合工程具体性能来考虑，例如实时系统对响应速度有特殊要求，就应选择汇编语言、C语言等。

数据结构的复杂性。要根据不同语言构造数据结构类型的能力选取合适的语言。C++、Java这样的高级语言显然比汇编语言的表达能力要强。 软件开发人员的知识水平以及心理因素。知识水平包括开发人员的专业知识，程序设计能力；心理因素是指开发人员对某种语言或工具的熟悉程度。从技术的层面来讲，大多数的任务用任何一门高级语言都可以完成，所以选择开发者熟悉的语言是可以提高效率的。为此，要尽量避免受外界的影响，盲目追求高、新的语言。

4.结构化程序设计的特点是什么？为什么要采用结构化程序设计？ 答：结构程序设计的概念最早是由E. W. Dijkstra提出来的，他指出：“可以从高级语言中取消GOTO语句，程序质量与程序中所包含的GOTO语句的数量成反比”。并指出结构程序设计并非简单的取消GOTO语句，而是创立一种新的程序设计思想、方法和风格，以显著提高软件生产率和质量。

提高程序可读性的关键是使程序结构简单清晰，结构化程序设计（SP）方法是达到这一目标的重要手段。

结构化程序设计是一种程序设计技术，它采用自顶向下，逐步求精的程序设计方法和单入口和单出口的控制结构。具体来说，结构化程序设计技术主要具有以下特点： （1）自顶而下，逐步求精

这种逐步求精的思想符合人类解决复杂问题的普遍规律，从而可以显著提高软件开发的效率。而且这种思想还体现了“先全局，后局部”、“先抽象，后具体”的方法，使开发的程序层次结构清晰，易读、易理解还易验证，因而提高了程序的质量。

将程序自顶向下逐步细化的分解过程用一个树状结构来描述，如图<10>所示。 （2）单入口和单出口的控制结构 结构化的程序是由且仅由顺序、选择、循环三种基本控制结构组成，既保证了程序结构清晰，又提高了程序代码的可重用性。这三种基本结构可以组成所有的各种复杂程序。

结构化程序设计的基本原理中一个重要的概念是“模块化”。因为要实现结构化的程序设计总体的思想是：自顶向下，逐步求精，分而治之。相应的结构化程序设计的步骤如图<1>所示。

模块是由边界元素限定的相邻的程序元素的序列，而且有一个总体标志符来代表它。

所谓模块化，即是将一个大任务分成若干个较小的任务，较小的任务又细分为更小的任务，直到更小的任务只能解决功能单一的任务为止，一个小任务称为一个模块。各个模块可以分别由不同的人编写和调试。把大任务逐步分解成小任务的过程可以称为是“自顶向下，逐步细化”的过程。

对于模块的设计和实现有以下5条基本的标准： 可分解性 可组装性 可理解性 连续性 保护性

遵循以上标准是进行结构化程序设计时运用模块化原理的基本准则，这样设计出来的程序不但软件结构清晰，而且代码也有很好的可读性和可维护性。

5.对比面向对象程序设计，结构化程序设计有什么样的优势和劣势？ 答：略。

6.算法转换的指导原则是什么？ 答：转换过程中的指导原则是：

在编码前，尽可能化简有关的算术表达式和逻辑表达式。

仔细检查算法中嵌套的循环，尽可能将某些语句或表达式移到循环外面。 尽量避免使用多维数组。

尽量避免使用指针和复杂的表。 采用“快速”的算术运算。

不要混淆数据类型，避免在表达式中出现类型混杂。 尽量采用整数算术表达式和布尔表达式。 选用等效的高效率算法。

上述的原则要在转换时统筹考虑，而不应该教条地使用。例如，程序员谨守的一条原则就是尽量不用GOTO语句，但是当要从一个嵌套很深的循环中直接跳出来时，GOTO语句就能很好地发挥作用。

7.影响软件代码效率的因素有哪些？ 答：⑴算法对效率的影响 关于算法的转换指导原则，在一定程度上减小了算法对效率的影响。从这一点能够看出算法直接影响到的是程序，进而影响到了整个代码的效率问题。故而在转换时需要注意之外，在程序设计和实现时同样需要考虑效率的问题。 ⑵存储效率

处理器的分页调度和分段调度的特点决定了文件的存储效率，同样对于代码也存在这个问题。一般来说使用能保持功能域的结构化控制结构是提高效率的好办法。提高效率的办法通常也是提高存储效率的方法。 ⑶输入输出效率

输入和输出的效率决定的是人与计算机之间通信的效率，程序设计中输入和输出的简单清晰，是提高输入输出效率的关键。 习题七答案

基于组件的软件开发的优势是什么？

大量来自产业实例研究的证据表明基于组件的软件开发导致软件系统的开发成本、开发质量、开发效率都得到了显著的改善。 ①开发的质量

基于组件的软件开发的一个明显优点就是提高了软件的质量。可复用的组件相对于在单一应用中使用的模块来说，一般都更为成熟并具有较高的质量保证，这主要是因为：

（1）可复用的组件在开发过程中都经过严格的测试。组件的开发者一般都是在该组件的使用领域具有丰富经验、对该领域具有深入研究的开发团体，他们能从以往的客户和开发项目那里得到许多宝贵的经验，因而更容易开发出高质量的组件“精品”。在组件的开发过程中，为了保证它广泛的适应性和在频繁使用过程中的正确性，一般对其有更高的质量要求，并且在组件正式发布以前，都要进行更为严格的测试。因而可复用组件的质量会得到更好的保证。 （2）可复用的组件在不断复用过程中，其中的错误和缺陷会被陆续的发现，并得到及时的排除。所以随着一个可复用组件复用次数的不断增加，其中的错误会逐渐减少，软件的质量也随之改善。在软件开发中使用的一个可复用组件通常都是经过许多其他客户的频繁使用，因此可复用的组件相对于新开发的模块更为成熟。 HP公司的一份研究报告认为：“被复用代码的缺陷率是每一千行0.9个缺陷。而在新开发的代码中缺陷率是每一千行4.1个缺陷。对一个包含68%复用代码的软件来说，缺陷率是每一千行2.0个缺陷，比无复用的软件缺陷率大约减少了51%。”

所以可以说，基于可复用的组件的软件开发在质量和可靠性方面确实带来了实质性的提高。 ②开发的效率

基于可复用组件的软件开发对于提高软件开发的效率也有着显著的作用。软件复用已经渗透到了软件开发的各个阶段，在开发的各个阶段都有可以被重复使用的软件产品。在分析和设计阶段可以复用的组件包括：应用框架、用例、分析和设计模型等产品。在编码阶段可以复用的组件包括：函数库、子程序库、类库、二进制组件库等产品。在测试阶段复用的组件包括测试用例和测试数据等产品。显然使用现成可用的可复用组件比从头开始进行开发在开发效率上大为提高。在软件开发的各个阶段使用相应的可复用组件对于提高软件产品的生产效率具有重大的意义。

然而使用可复用的组件对开发效率的影响受到多方面因素的影响，这些因素包括：应用领域、问题的复杂度、开发队伍的结构和规模、项目开发的周期、被应用的技术等。由于在不同的应用中影响其开发效率的因素有所不同，所以可复用组件对开发效率的提高程度也是不同的，一般大约30%-50%的复用可以使开发效率提高25%-40%。 ③开发的成本

使用可复用的现成组件进行软件开发比一切都重新开发，其成本大为节省。它避免了不必要的重复劳动和人力财力的浪费。同时也必须意识到基于组件的软件开发也是有一定成本和代价的。首先是开发可复用的组件的成本。通常开发、测试、维护一个可复用的组件的成本是一个具有相同功能非复用组件的1.5-3倍。因为可复用的组件需要有更强的适应性和更高的质量保证。其次是建立和维护组件库的成本。对组件库的管理、维护、检索和修改也需要投入相当的时间和金钱。另外，在开发软件复用一个组件时，也是需要一定成本的。虽然复用一个现成的组件的成本比重新开发的成本要低得多，只有后者的四分之一左右，但是复用的开销不会降到零。

基于组件的软件开发面临哪些挑战和困难？

在意识到基于可复用的组件进行软件开发在开益的同时，开发人员也必须清楚的意识到使用可复用的组件进行软件开发所面临的风险和困难。这包括使用的组件不能完全适应应用的需要，组件的适应性很差或根本不能对其进行调整。

<图4> 学校首次报名的UML活动图 付款

填写取款单 <>

储户 <>

验证取款单与存折 <>数据库管理 <存折

银行卡管理

<图5>银行取款系统的高层用例图

⑵描述模板： 角色描述模板： 角色：储户 角色：存款数据库 角色：存折 角色职责： 角色职责： 对储户信角色职责：储户存、取 提供取款存折和取款息及存、取款业务进行款的凭证。 信息。 管理。 角色职责识别： 角色职责识别： 角色职责识别： (1)向系统提供取款凭 提供存折、填写取款(1)在系统支持下完成证。 单、领取付款。 银行数据库管理工作。 (2)与“银行卡管理”子 (2)为银行卡管理及通系统交互，核对取款 知付款提供信息。 单。

<图6>

出纳 存款数据库

角色：出纳

角色职责：向储户付款。

角色职责识别: (1) 根据储户存款数据库的通知，向储户付款。

(2)与“付款”子系统交互。

例描述模板：

用例名：验证取款单与存折 执行者：储户、存折、存款数据库 目标： 根据“银行卡”中的信息检验取款单与存折。 功能描述： 1. 获取“银行卡”中的信息。 2. 检验取款单与存折信息。 3. 返回验证结果。 其他非功能需求: 高可靠性、实时性 主要步骤： 储户填写取款单。 根据银行卡信息，检验取款单与存折信息是否正确。 若取款单与存折有问题，将信息返回给储户，否则登录“储户存款数据库”，修改相应数据，并更新“银行卡”。 相关用例：填写取款单、银行卡管理、数据库管理 相关信息：(优先级、性能、执行频率)： 优先级：根据储户类型，决定处理的优先次序，VIP用户优先。 性能：实时性、高可靠性。 <图7>

<图8> UserInformation

<图9>

<图10>

提出和分析问题 确定数学模型 模块化编程 程序整个编译、运行

设计算法 <图11>

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6j1v.html