實驗軟件工程標準、文檔及CASE工具1.1實驗內容與要求1、實驗目的與要求（1） 理解軟件工程的基本概念、熟悉軟件、軟件生存周期、軟件危機和軟件工程基本原理。（2） 通過Internet了解軟件工程技術網站和主流的軟件工程工具等。（3） 理解軟件工程環境和工具、熟悉軟件工程組成和軟件工具分類等。（4） 了解軟件工程標準化的概念、內容及其意義；（5） 了解與軟件工程相關的國家標準；（6） 了解和熟悉軟件RationalRose2、實驗內容背景知識2.1軟件工程CASE工具軟件開發環境是面向軟件整個生存周期，為支持各個階段的需要，在基本硬件和宿主軟件的基礎上使用的一組軟件系統，也稱作軟件工程環境（SoftwareEngineeringEnvironment,SEE）。SEE是實現軟件生產工程化的重要基礎。它建立在先進軟件開發方法的基礎上，正影響和改變著軟件生產方式，反過來又進一步促進了軟件方法的推廣與流行。SEE包括生產一個軟件系統所需要的過程、方法和自動化的集合。建立一個開發環境首先要確定一種開發過程模型，提出成套的、有效的開發方法，然后在這一基礎上利用各種軟件工具實現開發活動的自動化。SEE有一套包括數據集成、控制集成和界面集成的集成機制，讓各個工具使用統一的規范存取環境信息庫，采用統一的用戶界面，同時為各個工具或開發活動之間的通信、切換、調度和協同工作提供支持。SEE用于輔助軟件開發、運行、維護和管理等各種活動的軟件（程序），是一個軟件工具集（或工具包）。這不僅意味著SEE支持開發功能的擴大，也反映了工具集成化程度的提高。軟件工具是指能支持軟件生存周期中某一階段（如需求分析、系統定義、設計、編碼、測試或維護等）的需要而使用的軟件系統。軟件設計的理論、模型、方法論、表示法上的研究成果，構成軟件工具的重要基礎，因此，軟件工具的研制應該與整個軟件工程的理論方法緊密結合起來。軟件工具的另一個基礎是計算機的許多先進技術，包括：編譯技術、數據庫技術、人工智能技術、交互圖形技術和VLSI技術等等。軟件工具應具有較強的通用性，不依賴于某一實現環境、某一高級語言和某種設計方法。一般說，越是基礎的、越是成熟的，往往通用性較好；而一些和軟件開發方法有關的軟件工具，則往往專用程度較高。軟件工具通用性的要求應該根據工具的特點和用戶的情況全面考慮。2.2軟件CASE工具計算機輔助軟件工程（CASE）是通過一組集成化的工具，輔助軟件開發者實現各項活動的全部自動化，使軟件產品在整個生存周期中，開發和維護生產率得到提高，質量得到保證。CASE環境、CASE工具、集成化CASE（I-CASE）等，實際是一切現代化軟件開發環境（SEE）的代名詞。CASE環境的組成構件如圖1-1所示。CASE環境應具有以下功能：提供一種機制，使環境中的所有工具可以共享軟件工程信息。每一個信息項的改變，可以追蹤到其他相關信息項。對所有軟件工程信息提供版本控制和配置管理。對環境中任何工具，可進行直接的、非順序的訪問。在標準的分解結構中提供工具和數據的自動支持。使每個工具的用戶，共享人機界面所有的功能。收集能夠改善過程和產品的各項度量指標。支持軟件工程師們之間的通信。2.3.CASE工具分類標準及特點CASE工具分類的標準可分為三種：功能。功能是對軟件進行分類的最常用的標準。支持的過程。根據支持的過程，工具可分為設計工具、編程工具、維護工具等。支持的范圍。根據支持的范圍，可分為窄支持、較寬支持和一般支持工具。窄支持指支持過程中特定的任務，較寬支持是指支持特定過程階段；一般支持是指支持覆蓋軟件過程的全部階段或大多數階段。1993年，Fuggetta根據CASE系統對軟件過程的支持范圍，提出CASE系統可分為三類：支持單個過程任務的工具。工具可能是通用的，或者也可能歸組到工作臺。工作臺支持某一過程所有活動或某些活動。它們一般以或多或少的集成度組成工具集。環境支持軟件過程所有活動或至少大部分。它們一般包括幾個不同的工作臺，將這些工作臺以某種方式集成起來。CASE方法與其他方法相比有如下幾方面的應用特點：解決了從客觀世界對象到軟件系統的直接映射問題，強有力地支持軟件、信息系統開發的全過程。使結構化方法更加實用。?自動檢測的方法提高了軟件的質量。使原型化方法和00方法付諸于實施。簡化了軟件的管理和維護。加速了系統的開發過程。使開發者從大量的分析設計圖表和程序編寫工作中解放出來。使軟件的各部分能重復使用。產生出統一的標準化的系統文檔。2.4CASE工具的種類CASE工具種類繁多，適應了不同方面的要求，隨著技術的發展，還有不但推陳出新的趨勢。給軟件人員提供了更多的選擇余地。例如：EnterpriseArchitect>Poseidon、ArgoUML、ModelMaker、Gaphor、Visio、objectDomain、UMLStudio、VisualParadigmforUML、RationalRose、UmbrelloTOgether、Low一tech、Jude、ARIS、MagicDraw、CodeLogic、omondo、MicroGoldomnigraffle（MacOSXonly）、EmbarcaderoTechnologies等等。CASE工具及其分類見表1-1。*1-1CAS^工具及其分矣匚具類型.匚具例子支持的開發阱世褊輯工具字燭理器，文本編輯天、圖善編輯暉軟件開發全過程淤寫史檔工具氓畫輯說程庠'圖命編榔器軟件升眥全過昵規劃婦的算工RPERT工具、估算匚具、電子表常工具耽件開蠱全11程變更雅理工：需琳職蹤工具.呢更控制系她軟件開唆會過程方法玄修工.乓晚計條舞器.教據字映，ft碼生成器描地與設計埔型建S高端話言,用盧界面生成春描述.圜K有敕性臉怵塘吉紋理:「.具編障毒.解釋器IStj-.賣現配置管理:「具版本管理氟筑.覲節建立匕具程序分析丁罪交宣索引生成器.睜疳F劫太嘗新器實覿.酬L有姻性驗證例試祉據生底器..文件比較涔實現、隔試、有效秩驗Id隅試工*左.互式調忒矗貌實現.斕試、有裁樣驗旺再王程工具交里索頃系綴、程序重構系統實現2.5完成如下題目：（1） 了解查詢軟件工程網站和相關軟件工程知識。火龍果軟件，希賽網（2） 請查閱并列出部分國家標準咨詢服務網站，查閱相關網站或資料，了解軟件工程標準一般分為哪5個層次國際標準、國家標準、行業標準、企業（機構）標準及項目（課題）標準。（3） 請查閱并解釋下列術語：GB：GB為國家強制性國家標準。強制性國標是保障人體健康、人身、財產安全的標準和法律及行政法規規定強制執行的國家標準。GJB：國家軍用標準。ISO:國際標準化組織（英語：InternationalOrganizationforStandardization；簡稱ISO）ANSI:AmericanNationalStandardsInstitute（ANSI 美國國家標準學會）由公司、政府和其他成員組成的自愿組織。IEEE：美國電氣和電子工程師協會（IEEE）是一個國際性的電子技術與信息科學工程師的協會，是目前全球最大的非營利性專業技術學會。（4）軟件生存周期與各種文件的編制軟件文件是在軟件開發過程中產生的，與軟件生存周期有著密切關系。請參閱有關資料（教科書、背景知識或專業網站等），了解就一個軟件而言，其生存周期各階段與各種文件編寫的關系，并在表1-1中適當的位置填上“/"。表1-1軟件生存周期各階段中的文件編制階段文件、\可行性研究與計劃需求分析設計實現測試使用與維護可行性研究報告?項目開發計劃?軟件需求說明書?數據概要說明書?測試計劃??概要設計說明書?詳細設計說明書?數據庫設計說明書?模塊開發卷宗?用戶書冊??操作手冊??測試分析報告??開發進度月報?項目開發總結??請注意其中有些文件的編寫工作可能要在若十個階段中延續進行。（5）瀏覽caseX具。查詢現有主流的軟件工程工具及其功能、用途、特點及使用范圍，通過互聯網了解現有軟件工程主流工具，完成表1-2的內容。

表1-2軟件工程工具分類工具類型代表性的工具名稱特點使用軟件工程階段文檔編寫工具MicrosoftWord、MicrosoftVisio直觀的操作界面、模板與向導功能、豐富的幫助功能等。軟件開發權過程分析與設計工具PowerDesigner功能強大，使用方便，提供增量的數據庫開發功能，支持局部更新等。實現、測試、有效性驗證版本控制工具VisualSoureSafe提供了基本的認證安全和版本控制機制，能夠對文本、二進制、圖形圖像等文件進行控制。設計、實現配置管理工具ClearCase功能強大，但使用復雜，采用許多新的配置管理思想支持多版本、并行開發等。設計、實現測試工具WinRunner、LoadRunnerWinRunner能夠提高測試人員的工作效率和質量;LoadRunner能對整個企業架構進行測試。縮短測試時間，優化性能和加速應用系統的發布周期。實現、測試、有效性驗證維護工具ConcurrentVersionSystem主要用于在多人開發環境下的源碼的維護,實際上CVS可以維護任意文檔的開發和使用.軟件開發權過程調試工具父互式調試系統實現、測試、有效性驗證再工程工具交叉索引系統、程序重構系統實現程序分析工具交叉索引生成器、靜態/動態分析器實現、測試、有效性驗證

（6） 了解如下常用case工具的基本功能和作用，完成表1-3內容。表1-3一些常用軟件工程工具分析工具名稱主要功能環境要求Visio繪圖功能Windows操作系統Rose能滿足所有建模環境（Web開發，數據建模，VisualStudio和C++）需求能力和靈活性Windows9X,NT,AlphaNT,SGI,Solaris,AIX,DigitalUNIX和HP-UXVSS負責項目文件的管理Windows操作系統CVS主要用于在多人開發環境下的源碼的維護Windows操作系統Project項目管理Windows操作系統PowerDesigner分別從概念模型和物理數據模型倆個層次對數據庫進行設計。Windows操作系統WinRunner用于檢測應用程序是否能夠達到預期的功能及正常運行。Windows操作系統LoadRunner預測系統行為和性能的工業標準級負載測試工具，能優化系統性能。Windows操作系統Eclipse主要用來Java語言開發，但是目前亦有人通過插件使其作為其他計算機語言比如C++和Python的開發工具。操作系統（7） 通過訪問OMG的官方網站http：//，了解UML的發展歷程，簡述一下UML的基本特點。并收集UML的相關學習資源和學習網站。特點：1統一的標準（被OMG所認定的建模語言標準）2面向對象（支持面向對象軟件開發）3可視化建模4獨立于開發過程（可以應用到任意一種開發過程中去）5概念明確、建模表示法簡潔、圖形結構清晰、容易掌握和使用網站：火龍果軟件（8） 通過網絡搜索引擎，查找UML2.0的相關說明文檔，了解UML2.0的新特性。（9） 了解目前有哪些比較流