软件设计师知识点总结：结构化开发

一. 系统分析与设计

1.1 系统分析概述

1.1.1 系统分析的定义与任务

系统分析是一种问题求解技术，通过分解系统为各个组成部分，研究各部分的工作方式与交互，以实现系统目标。
主要任务：对现行系统进行详细调查，整合调查文档资料，分析组织内部管理状况与信息处理过程，为系统开发提供资料，并提交系统方案说明书。

1.1.2 系统分析的主要步骤

认识、理解当前现实环境，获取当前系统的 "物理模型"。
从当前系统的 "物理模型" 抽象出当前系统的 "逻辑模型"。
对当前系统的 "逻辑模型" 进行分析和优化，建立目标系统的 "逻辑模型"。
将目标系统的逻辑模型具体化（物理化），建立目标系统的物理模型。

系统开发的目的：将现有系统的物理模型转换为目标系统的物理模型。

1.2 系统设计

1.2.1 系统设计的基本原理

系统设计需遵循以下核心原理，以保证系统的科学性与可维护性：

抽象：重点说明本质方面，忽略非本质方面，简化复杂系统的设计。
模块化：将系统拆分为可组合、分解和更换的单元（模块），降低耦合度。
信息隐蔽：将每个程序的成分隐蔽或封装在单一设计模块中，减少模块间的相互干扰。
模块独立：每个模块完成一个相对独立的特定子功能，且与其他模块的联系简单。
- 模块独立的核心要求：高内聚、低耦合------ 内聚指模块内部功能的相关性，耦合指多个模块间的联系紧密程度。

1.2.2 内聚（模块内部功能相关性）

内聚程度从低到高分类及定义如下表：

内聚分类	定义	记忆关键字
偶然内聚	一个模块内的各处理元素之间没有任何联系	无直接关系
逻辑内聚	模块内执行若干个逻辑上相似的功能，通过参数确定该模块完成哪一个功能	逻辑相似、参数决定
时间内聚	把需要同时执行的动作组合在一起形成的模块	同时执行
过程内聚	一个模块完成多个任务，这些任务必须按指定的过程执行	指定的过程顺序
通信内聚	模块内的所有处理元素都在同一个数据结构上操作，或者各处理使用相同的输入数据 / 产生相同的输出数据	相同数据结构、相同输入输出
顺序内聚	一个模块中的各个处理元素都密切相关于同一功能且必须顺序执行，前一个功能元素的输出就是下一个功能元素的输入	顺序执行、输入为输出
功能内聚	最强的内聚，模块内的所有元素共同作用完成一个功能，缺一不可	共同作用、缺一不可

1.2.3 耦合（模块间联系紧密程度）

耦合程度从低到高分类及定义如下表：

耦合分类	定义	记忆关键字
无直接耦合	两个模块之间没有直接的关系，分别从属于不同模块的控制与调用，不传递任何信息	无直接关系
数据耦合	两个模块之间有调用关系，传递的是简单的数据值，相当于高级语言中的值传递	传递数据值、调用
标记耦合	两个模块之间传递的是数据结构	传递数据结构
控制耦合	一个模块调用另一个模块时，传递的是控制变量，被调用模块通过该控制变量的值有选择地执行模块内的某一功能	控制变量、选择执行某一功能
外部耦合	模块间通过软件之外的环境联合（如 I/O 将模块耦合到特定的设备、格式、通信协议上）	软件外部环境
公共耦合	通过一个公共数据环境相互作用的那些模块间的耦合	公共数据结构
内容耦合	当一个模块直接使用另一个模块的内部数据，或通过非正常入口转入另一个模块内部时	模块内部关联

1.2.4 系统设计的核心流程

系统分析阶段：明确软件 "做什么"，形成目标系统的逻辑模型（以规格说明书描述）。
系统设计阶段：将 "做什么" 的逻辑模型转换为 "怎么做" 的物理模型，制定系统蓝图，权衡技术与实施方法，确定详细设计方案。
设计步骤：
1. 概要设计：基本任务包括设计软件系统总体结构、数据结构及数据库设计、编写概要设计文档、评审。
2. 详细设计：基本任务包括模块内详细算法设计、模块内数据结构设计、数据库的物理设计、其他设计（代码、输入 / 输出格式、用户界面）、编写详细设计说明书、评审。

1.3 系统总体结构设计

1.3.1 系统结构设计原则

分解 ------ 协调原则：将系统分解为子系统，协调子系统间的交互。
自顶向下原则：从系统顶层开始设计，逐步细化到底层模块。
信息隐蔽和抽象原则：隐藏模块内部细节，通过抽象简化设计。
一致性原则：设计风格、命名规范等保持一致。
明确性原则：模块功能、接口等定义清晰，无歧义，消除多重功能和无用接口（避免病态连接和降低接口复杂度）。
模块间高内聚低耦合：保证模块独立，减少相互依赖（独立性高）。
模块的扇入系数和扇出系数合理：扇入指调用该模块的上级模块数，扇出指该模块调用的下级模块数，避免过大或过小。
模块规模适当：模块功能不宜过于复杂或简单，便于维护与理解。
模块的作用范围应该在控制范围之内。

1.3.2 子系统划分的原则

子系统要具有相对独立性，功能边界清晰。
子系统之间数据的依赖性尽量小，减少数据交互复杂度。
子系统划分的结果应使数据冗余较小，避免重复存储。
子系统的设置应考虑今后管理发展的需要，具备可扩展性。
子系统的划分应便于系统分阶段实现，降低开发难度。
子系统的划分应考虑到各类资源的充分利用，优化资源配置。

1.4 系统文档

二. WebApp 分析与设计（不常考）

2.1 WebApp 分析

2.1.1 WebApp 的定义与开发模式

WebApp（基于 Web 的系统和应用）：大多数采用**敏捷开发过程模型（软件工程里有提到）**进行开发，适应需求快速变化的特点。

2.1.2 WebApp 的特性

网络密集性：服务于不同客户群体的需求，依赖网络环境。
并发性：支持大量用户同时访问，需保证并发处理能力。
无法预知的负载量：用户数量波动大，需应对突发高负载。
性能：响应时间过长易导致用户流失，需优化性能。
可用性：需保证高可用性（如 7×24×365 可用），减少 downtime。
数据驱动：与用户的数据交互频繁，需高效管理数据。

2.1.3 WebApp 的五种需求模型

内容模型 ：
- 定义：给出 WebApp 提供的全部内容（文字、图形、图像、音频、视频），包含结构元素（内容对象、分析类），为内容需求提供视图。
- 特点：内容开发可贯穿 WebApp 实现前、构建中、运行后；内容对象包括产品描述、新闻文章等；数据树是内容设计基础，定义层级关系，审核内容以发现遗漏和不一致。
交互模型 ：
- 定义：描述用户与 WebApp 的交互方式，由用例、顺序图、状态图、用户界面原型等元素构成。
- 核心工具：
  - 用例：方便客户理解系统功能，是交互分析的主要工具。
  - 顺序图：描述用户与系统交互的顺序（如登录流程）。
  - 状态图：对系统进行动态描述（如状态变化）。
  - 用户界面原型：展现界面布局、内容、导航链接、交互机制及美观度。
功能模型 ：
- 定义：定义用于 WebApp 内容的操作，及其他非内容但用户必需的处理功能，常以用户交互活动为目标。
- 特点：功能与内容直接相关（如生成统计报表），需满足用户操作需求。
导航模型 ：
- 定义：为 WebApp 定义所有导航策略，考虑每类用户从一个元素（如内容对象）到另一个元素的导航路径。
配置模型 ：
- 定义：描述 WebApp 所在的环境和基础设施，复杂配置体系可用 UML 部署图表示。

2.2 WebApp 设计

2.2.1 架构设计

核心结构：采用多层架构，包括用户界面 / 展示层、控制器层（基于业务规则指导与客户端浏览器的信息交互）、内容 / 模型层（包含 WebApp 业务规则）。
典型架构：MVC（模型 - 视图 - 控制器）结构------ 分离 WebApp 的功能与信息内容，模型负责数据与业务逻辑，视图负责用户界面展示，控制器负责协调模型与视图的交互。

2.2.2 构件设计

WebApp 构件：定义良好的聚合功能单元，包含内容设计元素（内容对象及展示方式）和功能设计元素（处理逻辑），需与信息体系结构保持一致。
构件级内容设计：关注内容对象的表现形式，适配 WebApp 特性。
构件级功能设计：将 WebApp 拆分为多个构件并行开发，确保功能一致性。

2.2.3 内容设计

核心：着重于内容对象的表现和导航组织，常用结构包括线性结构、网格结构、层次结构、网络结构及它们的组合，需兼顾用户体验与内容访问效率。

2.2.4 导航设计

核心：定义导航路径，使用户能便捷访问 WebApp 的内容和功能，需结合用户类型与使用场景，设计清晰、直观的导航方式（如菜单、面包屑导航）。

三. 软件需求

3.1 需求的分类

3.1.1 按需求内容分类

业务需求：客户提出的宏观功能需求，反映组织的业务目标。
用户需求：设计人员调查的每个用户的具体需求，体现用户的操作诉求。
系统需求：整合业务需求与用户需求后形成的最终需求，包括功能需求、性能需求、设计约束三个方面。

3.1.2 从客户角度分类

基本需求：需求规格说明书中明确规定的功能，是系统必须实现的核心需求。
期望需求：客户认为理所应当包含的功能（未明确写出但隐含的需求）。
兴奋需求：客户未要求的额外功能，可能增加开发成本与时间，需权衡必要性。

3.1.3 软件需求的详细分类

功能需求：软件必须完成的基本动作（如数据查询、数据录入）。
性能需求：软件或人机交互的静态 / 动态数值需求（如系统响应时间、数据处理速度）。
设计约束：受硬件、软件、标准等外部因素的限制（如需兼容特定操作系统）。
属性需求：软件的质量属性（可用性、安全性、可维护性、可转移性）。
外部接口需求：用户接口（如界面风格）、硬件接口（如与打印机的连接）、软件接口（如与数据库的交互）、通信接口（如网络协议）。

3.2 需求工程

3.2.1 需求工程的六个阶段

需求获取：通过收集资料、联合讨论会（JRP）、用户访谈、书面调查、现场观摩、参加业务实践、阅读历史文档、抽样调查等方法获取需求。
需求分析与协商：分析不同来源需求的关系，判断需求的合理性与一致性，协调需求冲突。
系统建模：建立系统的抽象模型（如数据流图、E-R 图），可视化需求。
需求规约（需求定义）：编写需求规约（需求规格说明书），在开发方与用户间达成共识。
需求验证 ：通过评审验证需求的完整性、一致性、可行性，验证通过后由用户签字确认，形成需求基线（作为后续开发与验收的依据）。
需求管理：规划和控制需求工程的所有过程，确保需求的稳定性与可追溯性。

3.2.2 需求管理的核心内容

定义需求基线：通过评审的需求说明书即为需求基线，需求变更需按流程执行。
处理需求变更：重点关注需求变更中的风险管理，需避免的高风险做法包括：无足够用户参与、忽略用户分类、用户需求不断增加、模棱两可的需求、不必要的特性、过于精简的 SRS（需求规格说明书）、不准确的估算。
需求跟踪 ：
- 双向跟踪：包括正向跟踪（确认用户原始需求是否全部实现）和反向跟踪（确认软件实现的功能均为用户要求，无多余功能）。
- 目的：确保需求与最终产品的一致性，便于追溯需求变更影响。

四. 结构化分析

4.1 结构化分析方法（SA）的核心特点

自顶向下、逐步分解，面向数据流，是一种数据驱动的分析方法。
需建立的核心模型：功能模型（数据流图）、行为模型（状态转换图）、数据模型（E-R 图）、数据字典（定义数据元素、结构、流、存储、加工逻辑、外部实体）。

4.2 数据流图（DFD）

4.2.1 数据流图的定义与作用

定义：数据流图（Data Flow Diagram）是描述系统数据流程的图形工具，摆脱物理内容，从逻辑上描述系统的功能、输入、输出和数据存储，是系统逻辑模型的核心组成部分。

4.2.2 DFD 的基本成分及图形表示

成分	说明	图形表示
外部实体	存在于软件系统之外的人员或组织，是系统数据的发源地或归宿地	矩形
加工	描述输入数据流到输出数据流的变换，有唯一名字和编号，编号反映其在分层 DFD 中的层次与位置	圆角矩形 / 矩形
数据存储	表示暂时存储的数据（如文件、数据库表），有唯一名字，流向数据存储为写操作，流出为读操作	开口矩形（或双杠矩形）
数据流	由固定成分的数据组成，反映数据流向，除与数据存储直接交互的数据流外，均需命名以反映含义	带箭头的直线

4.2.3 分层数据流图的画法

画顶层图：将整个软件系统视为一个大加工，画出系统与外部实体的输入 / 输出数据流，描述系统的边界。
画 0 层图 ：将顶层图的加工分解为若干子加工，用数据流连接子加工，使顶层输入数据流经子加工处理后转换为顶层输出数据流，明确系统内部的核心流程。
- 确定加工的方法：在数据流组成或值发生变化的地方画加工；或根据系统功能划分加工。
- 确定数据流的方法：将用户视为一个单位处理的若干数据看作一个数据流。
画子图：将 0 层图中的每个加工视为小系统，按画 0 层图的方法画出每个加工的 DFD 子图，逐步细化流程。

4.2.4 图与加工的编号规则

顶层图：仅 1 个加工，无需编号。
0 层图：仅 1 张，加工号可设为 0.1、0.2... 或 1、2...。
子图：子图号等于父图中被分解的加工号；子图内加工号格式为 "子图号。序号"（如父图加工为 2，子图加工号为 2.1、2.2...）。
父图与子图关系：若图 A 的加工被图 B 分解，则图 A 为父图，图 B 为子图；父图有 n 个加工时，可对应 0~n 张子图（同一层）。

4.2.5 数据流图设计的注意事项（重点）

为数据流、加工、数据存储、外部实体命名，名字需反映实际含义，避免空洞（如 "数据 1""加工 2"）。
画数据流而非控制流，数据流需体现数据的传递，而非控制逻辑。
每条数据流必须与加工相关（输入来自加工或外部实体，输出指向加工或外部实体），外部实体间、外部实体与数据存储间、数据存储间无直接数据流。
一个加工的输出数据流与输入数据流不能同名，即使组成成分相同。
允许一个加工有多条数据流流向另一个加工，或有两个相同输出数据流流向不同加工。
保持父图与子图平衡：子图的输入 / 输出数据流需与父图对应加工的输入 / 输出数据流在数量和名字上一致；若父图一个数据流对应子图多个数据流，需保证子图数据流的 data 项全体与父图数据流一致。
数据存储的处理：首次出现仅与一个加工相关的 data 存储，可作为该加工的内部文件，在父图中省略；整套 DFD 中每个 data 存储需既有读又有写数据流，单张子图可例外。
保持数据守恒：加工的输出数据流数据需能从输入数据流直接获得或由加工产生，无无来源的输出。
每个加工必须既有输入数据流又有输出数据流，避免 "无输入" 或 "无输出" 的无效加工。

4.3 数据字典

4.3.1 数据字典的定义与作用

定义：用于定义数据流图中所有符号（数据流、加工、数据存储、外部实体）的含义，确保 DFD 的一致性与可理解性。
作用：作为 DFD 的补充说明，是结构化分析的核心文档之一，为后续设计与开发提供数据依据。

4.3.2 数据字典的常用符号及含义

符号	含义	举例说明
=	被定义为	学生信息 = 学号 + 姓名 + 性别 + 年龄
+	组成（表示数据由多个部分构成）	学号 = 入学年份 + 学院代码 + 专业代码 + 序号
[A,B] 或 [A	B]	或（数据取其中一个部分）	性别 =[男，女] 或性别 =[男	女]
{...}	重复（数据由 0 个或多个某部分构成）	成绩列表 ={成绩}（成绩列表由 0 个或多个成绩组成）
(...)	可选（数据中该部分可出现或不出现）	学生信息 = 学号 + 姓名 +(联系方式)（联系方式可选）

4.3.3 数字词典的管理

4.3.4 加工逻辑的描述

以下不常考

五. 测试基础知识（软件工程里的单元测试里提到过）

5.1 测试的定义与原则

5.1.1 测试的定义

系统测试是为了发现错误而执行程序的过程，成功的测试是发现至今尚未发现的错误的测试（而非无错误的测试）。

5.1.2 测试的核心原则

应尽早并不断地进行测试（从需求阶段开始，贯穿开发全过程）。
测试工作应避免由原开发软件的人或小组承担（避免主观偏见）。
设计测试方案时，需确定输入数据和基于系统功能的预期输出结果。
测试用例需包含有效 / 合理用例和无效 / 失效用例，全面覆盖场景。
检验程序是否 "做了该做的事"（功能正确性）和 "没做不该做的事"（无多余功能）。
严格按照测试计划执行，避免随意测试。
妥善保存测试计划和测试用例，便于追溯与复用。
测试用例可重复使用或追加测试，支持回归测试。

5.2 测试阶段

5.2.1 单元测试

测试对象：单个模块（如函数、类）。
测试执行：由程序员自行测试，验证模块内部的接口、信息传递、功能正确性。
测试依据：软件详细说明书。
辅助模块：
- 驱动模块（上层模块）：调用被测模块，模拟上级模块的功能。
- 桩模块（底层模块）：模拟被测模块调用的子模块，返回预设数据。
特点：自顶向下的单元测试中无需额外编写驱动模块。

5.2.2 集成测试

测试对象：多个模块组合后的整体（验证模块间的接口与交互）。
集成方式：
- 一次性组装：将所有模块一次性组合测试，简单、节省时间，但发现错误少，仅适用于小规模项目。
- 增量式组装：逐步添加模块测试，能发现更多错误，但耗时长，包括：
  - 自顶向下集成：从顶层模块开始，逐步集成下层模块，需编写桩模块。
  - 自底向上集成：从底层模块开始，逐步集成上层模块，需编写驱动模块。
  - 混合式集成：结合自顶向下与自底向上，兼顾两者优势，但测试工作量大。

5.2.3 确认测试

测试对象：已完成集成的软件系统。
测试目标：验证软件功能是否符合需求规格说明书。
测试类型：
- 内部确认测试：无用户参与，由开发方内部执行。
- Alpha 测试：用户在开发环境下测试，发现问题直接反馈开发方。
- Beta 测试：用户在实际使用环境下测试，模拟真实场景。
- 验收测试：用户根据需求规格说明书（SRS）对项目进行验收，决定是否接收。

5.2.4 系统测试

测试对象：完整的软件系统（含硬件、软件、网络等）。
测试目标：验证系统的性能、可靠性、兼容性等非功能需求。
核心测试类型：
- 负载测试：测试系统在极限负载下的性能指标（如并发用户数、数据量）。
- 强度测试：测试系统在资源极度短缺（如内存不足、CPU 占用过高）时的表现。
- 容量测试：测试系统可处理的同时在线最大用户数量（并发测试）。
测试方法：采用黑盒测试方法，不关注内部实现逻辑。

5.2.5 回归测试

测试时机：软件修改错误或需求变更后。
测试目标：验证修改是否引入新错误，确保原有正确功能不受影响。

5.3 测试方法

5.3.1 动态测试（程序运行时测试）

黑盒测试法（功能性测试） ：
- 特点：不了解软件代码结构，仅根据功能需求设计用例，验证软件功能是否符合预期。
- 适用场景：确认测试、系统测试。
白盒测试法（结构性测试） ：
- 特点：明确代码逻辑，根据代码流程设计用例，覆盖代码分支与语句。
- 适用场景：单元测试、集成测试。
灰盒测试法：结合黑盒与白盒测试，既关注功能又关注部分内部逻辑。

5.3.2 静态测试（程序静止时测试）

定义：不运行程序，通过人工审查代码与文档发现问题。
测试类型：
- 桌前检查：程序员自行检查自己编写的程序，在编译后、单元测试前执行。
- 代码审查：由程序员与测试人员组成评审小组，通过会议审查代码。
- 代码走查：小组会议形式，测试人员提供测试用例，程序员模拟计算机手动运行用例，检查代码逻辑。

5.4 测试策略

策略	核心流程	优点	缺点
自底向上测试	从最底层模块开始测试，编写驱动模块，逐步合并模块至整个系统	较早验证底层模块的正确性	需编写大量驱动模块，较晚验证系统整体逻辑
自顶向下测试	从顶层模块开始测试，编写桩模块，逐步集成至底层模块	较早验证系统主要控制与判断点	需编写大量桩模块，较晚验证底层模块正确性
三明治测试（混合测试）	同时进行自顶向下与自底向上测试，中间层模块最后集成	兼顾两者优势，减少驱动 / 桩模块编写量	测试工作量大，协调复杂

5.5 测试用例设计

5.5.1 黑盒测试用例设计方法

等价类划分 ：
- 核心思想：将输入数据按特性分类（有效等价类、无效等价类），每类选取一个用例覆盖，减少用例数量。
- 设计原则：
  - 有效等价类：每个用例尽可能覆盖多个未覆盖的有效等价类。
  - 无效等价类：每个用例仅覆盖一个未覆盖的无效等价类。
边界值划分 ：
- 核心思想：选取数据范围的边界值（如范围 0~150 的边界值为 - 1、0、150、151）作为测试用例，边界处易出现错误。
错误推测 ：
- 核心思想：凭经验推测可能出错的场景（如输入为空、输入特殊字符）设计用例，无固定方法。
因果图 ：
- 核心思想：根据输入条件（因）与输出结果（果）的逻辑关系设计用例，覆盖所有因果组合，适用于条件复杂的场景。

5.5.2 白盒测试用例设计方法（覆盖级别从低到高）

语句覆盖：设计用例使代码中所有语句都被执行一次，覆盖层级最低（仅保证语句执行，不保证条件判断覆盖）。
判定覆盖（分支覆盖）：设计用例使所有判断语句的真假分支都被覆盖一次。
条件覆盖 ：设计用例使每个判断中的独立条件（如a>0 && b<0中的a>0和b<0）的真假分支都被覆盖一次，覆盖层级高于判定覆盖。
判定 / 条件覆盖：设计用例使判断中每个条件的所有取值（真 / 假）至少出现一次，且每个判断的结果（真 / 假）也至少出现一次，综合判定覆盖与条件覆盖。
条件组合覆盖：设计用例使每个判断中条件的所有可能取值组合都至少出现一次，覆盖层级高于判定 / 条件覆盖。
路径覆盖：设计用例覆盖代码中所有可行路径，覆盖层级最高，确保所有逻辑流程都被验证。

5.6 调试

5.6.1 调试与测试的区别

测试：发现错误；调试：找出错误的代码位置与原因，并修复错误。

5.6.2 调试的核心步骤

确定错误的准确位置。
分析错误原因并设法改正。
改正后执行回归测试，验证错误已修复且无新错误引入。

5.6.3 常用调试方法

蛮力法：通过输出日志、断点调试等方式逐步排查错误，适用于简单错误。
回溯法：从错误出现的位置反向追溯代码流程，定位错误根源，适用于小型程序。
原因排除法 ：列出所有可能的错误原因，逐一验证排除，包括：
- 演绎法：从一般原因推导具体错误。
- 归纳法：从具体错误现象归纳通用原因。
- 二分法：将代码或数据范围二分，逐步缩小错误范围。

六. 系统转换

6.1 系统转换的定义与转换计划

6.1.1 系统转换的定义

系统转换是新系统开发完毕后，投入运行并取代现有系统的过程，需实现与老系统的平稳交接。

6.1.2 三种系统转换计划

转换方式	核心流程	优点	缺点	适用场景
直接转换	新系统直接取代老系统，老系统停止使用	节省成本，转换速度快	风险大，一旦新系统故障会影响业务	新系统不复杂，或老系统已无法使用
并行转换	新系统与老系统并行运行一段时间，新系统试运行通过后再取代老系统	风险极小，可对比新老系统性能，故障不影响业务	耗费人力与时间，需协调两系统数据转换	大型系统、关键业务系统
分段转换（逐步转换）	将大型系统分为多个子系统，分期分批转换，成熟一个子系统替换一个	风险可控，兼顾直接与并行转换优势	耗时久，需协调新老系统接口	大型复杂系统

6.2 数据转换与迁移

6.2.1 数据迁移的核心目标

将数据从旧数据库迁移到新数据库，尽可能保留旧系统合理的数据结构，降低迁移难度。

6.2.2 数据迁移的三种方法

系统切换前通过工具迁移（如 ETL 工具）。
系统切换前采用手工录入（适用于数据量小的场景）。
系统切换后通过新系统生成（适用于可重新计算或采集的数据）。

6.2.3 数据迁移的 ETL 流程

抽取（Extract）：从旧数据库中提取需要迁移的数据。
转换（Transform）：对抽取的数据进行清洗、转换（如格式统一、数据映射），确保符合新系统要求。
装载（Load）：将转换后的数据装入新数据库，并校验数据的完整性与准确性。

七. 系统维护

7.1 系统维护的定义与可维护性评价

7.1.1 系统维护的定义

软件维护是软件生命周期的最后一个阶段，不属于系统开发过程，指软件交付使用后，为改正错误、满足新需求而修改软件的过程。

7.1.2 系统可维护性的评价指标

可维护性：维护人员理解、改正、改动和改进软件的难易程度，核心指标包括：
1. 易测试性：确认修改后软件所需的努力程度。
2. 易分析性：诊断缺陷 / 失效原因、判定需修改部分的努力程度。
3. 易改变性：修改、排错或适应环境变化的努力程度。
4. 稳定性：修改导致未预料效果的风险程度。

7.2 系统维护的分类

系统维护包括硬件维护、软件维护和数据维护，其中软件维护分为以下四类：

维护类型	定义	示例
正确性维护	发现软件 bug 后进行的修改，修复错误	修复登录功能无法正常验证的问题
适应性维护	因外部环境变化（如操作系统升级、硬件更换）被动进行的修改与升级	软件适配新版本 Windows 系统
完善性维护	基于用户主动提出的新需求，修改软件以增加功能、提升性能	为文档软件增加 "云端备份" 功能
预防性维护	对未来可能出现的 bug 进行预防性修改，降低故障风险	优化代码逻辑以避免潜在的内存泄漏

八. 系统评价

8.1 系统评价的分类

评价类型	评价时机与目标
立项评价（预评价）	系统开发前，分析项目是否具备开发可行性（如技术、经济、管理可行性），决定是否立项
中期评价（阶段评审）	项目开发中期（如需求阶段、设计阶段结束后），或项目中途遇重大变故时，评价阶段成果是否合格、项目是否继续
结项评价（最终评价）	系统投入正式运行后，评价系统是否达到预期目标与需求，综合评估系统的性能、效益、适用性

8.2 系统评价的核心指标

系统评价指标可从三个维度构建：

人机协同维度：运行效果与用户需求（人的维度）、系统质量与技术条件（机的维度）。
评价对象维度：开发方关注的系统质量与技术水平、用户方关注的用户需求与运行质量、外部环境关注的社会效益。
经济学维度：系统成本（开发成本、维护成本）、系统效益（直接经济效益、间接经济效益）、财务指标（投资回报率、回收期）。