第一部分

一、軟件的生命周期

1.from zero to one

計劃、分析、設計、實現、測試、維護

2.from 1 to n

軟件的更新與老化、不同軟件之間相互取代演化

二、經典軟件模型

兩個基礎類型：線性、叠代

現有模型：瀑布模型、增量模型、V模型、原型法、螺旋模型

考慮的關鍵因素：適應變化的能力、開發效率、項目管理復雜性、軟件質量

1.瀑布模型：線性模型

按步驟依次實現。利於使用，應對變化代價高

2.增量模型：非叠代

將整個產品分成不同的增量，逐一完成。

以增量的方式實施瀑布模型

3.V模型：線性模型

瀑布模型的擴展，強化測試

強化測試：對代碼、文件進行分析

4.原型法：叠代模型

實現系統的原型：原型模擬最終產品的幾個方面，甚至完全不同

過程：分析基礎要求（細節可忽略）、開發初始模型、評論、修改和增強原型

優點：在項目早期可以獲得用戶的反饋、用戶判斷軟件是否符合規格說明、對軟件進行估算

5.螺旋模型：叠代模型

一種風險驅動的過程模型，每做完一個層面進行評估

三、敏捷開發

1.開發宣言：提倡適應性規劃、演化開發、 盡早交付和持續改進，並鼓勵對變化作出快速和靈活的響應。

人以及人與人的互動勝於過程和工具

可運行的軟件勝於面面俱到的文檔

客戶合作勝於合同談判

響應變化生於遵循計劃

2.快速叠代

用戶參與、短期開發、大量測試、

3.極限編程

原型、持續發布、自動構建、結對編程、測試驅動的開發

四、協同軟件開發

開源軟件構建模型：沒有協同管理控制

細節：

五、軟件配置管理（SCM）和版本控制系統（VCS）

SCM的任務是追蹤與控制軟件中的變化

1)SCM實際任務是版本控制和建立基線

軟件配置項是軟件配置管理的基本單位，任何需要管理 的要素都時軟件配置項（源代碼、數據、文檔、軟硬件、環境等）

基線 是在某時間點上，通過評審和認可後的版本，作為後續變化的基點。

2)分支和進化圖（屬於SCI或一個系統）

在分支上進行並行開發，如測試新功能

其他人員不想在新功能完成之前涉及新功能

分支對單個開發人員也很有用

通過正確的設置，任何程序員都可以 從任何位置拉出或推送到任何位置，從而在合作模式中創造出極大的靈 活性。

版本控制系統（VCS）

Local VCS 本地管理

Centralized VCS 集中式管理，通過雲端交互

Distributed VCS（eg：git）分布式管理，用戶直接交互或通過雲端交互

版本控制術語：

?存儲庫：我們項目中版本的本地或遠程存儲

?工作副本：我們可以處理的項目的本地可編輯副本

?文件：我們項目中的單個文件

?版本或修訂版：內容的記錄我們在某個時間點的項目

?改變或差異：兩個版本之間的差異

?頭部：當前版本

版本控制系統的功能
?可靠：只要我們需要，就可以保留版本; 允許備份

?多個文件：跟蹤項目的版本，而不是單個文件

?有意義的版本：變化是什麽，為什麽要制作？

?還原：全部或部分還原舊版本

?比較版本

?查看歷史記錄：整個項目或單個文件

?不僅僅是代碼：散文，圖片，...

允許多個人一起工作

六、git

1）git存儲庫

.git目錄：存儲所有版本、控制數據

緩存區：內存中

工作目錄：本地文件系統

2）文件的三種狀態

修改：工作目錄中的文件與git存儲庫中的文件不同，但不在臨時區域中

分階段：文件已修改並已添加到暫存區

提交：該文件在工作目錄和git目錄中保持相同

3）Git中的對象圖：

Git上的所有操作都是在一個圖數據庫上進行

從另一臺機器/服務器復制git項目意味著復制 整個對象圖。

對象圖中的代碼：不重復保存個版本中沒有發生變化的文件、每個文件的每個版本只保存依次，多個提交可共享版本

4)分支：分支是在版本控制下對對象的復制，以便修 改可以沿兩個分支平行進行

第二部分

一、軟件構造的一般過程

1.編程

1）開發語言：c++，python，java等等

IDE：集成開發環境：方便編寫代碼和管理文件；能夠編譯、構建；結構清晰；有GUI界面；支持第三方擴展工具

2）建模語言：建模語言是一種人工語言，用於表達信息、知識或系統，以一套一致的 規則定義來可視化、推理、驗證和交流系統的設計。

3）配置語言

配置程序的參數和初始設置

應用應提供工具支持配置文件的維護

某些計算機程序只能在啟動時讀取其配置文件

其他人定期檢查配置文件的變化

2.靜態代碼分析：在沒有實際執行程序的情況下執行的計算機軟件分析

1）代碼評審：

正式代碼評審：一種結構化的檢查 代碼和文檔缺陷的過程

輕量代碼評審：電子郵件、結對編程、工具輔助

2）該過程提供了對代碼結構的理解，並有助於確保代碼符合行業標準、自動化工具可以幫助程序員和開發人員進行靜態分析。

3.動態代碼分析:運行程序以分析代碼

程序需要經過充分的測試

利用測試度量技術（如覆蓋率）確保 代碼的可能功能均被充分測試到

用來測量 程序的時空復雜度，特定指令或函數的調用頻率或持續時間

4.調試與測試

測試為軟件的利益相關者提供有關被測產品或服務 質量的信息

1）測試：程序能否正常運行，能否滿足所有需求

技巧：聯想V字模型、測試需求文檔

2）調試：

調試是識別錯誤的根本原因並對其進行糾正的過程

調試往往是成功測試的後續環節，成功測試不意味著沒有發現錯誤， 反而相反

測試和調試不會提升軟 件質量，而是發現缺陷的主要手段

軟件質量應通過認真的分析需求、良好 的設計、高質量的編碼來確保。

調試是最後的手段

5.重構

重構是在不改變代碼外部行為的前提下，改善其內部結 構。

（1）投入短期時間/工作成本，對系統的整體質量進行長期投資

（2）保留語義使代碼更易維護和修改、進行單元測試以證明代碼正常工作

二、狹義軟件構造過程：

1.構建系統：

編譯代碼、打包和測試解釋型語言、編譯和打包web應用程序、執行單元測試、進行靜態分析得到bug報告、輸入不同格式的輸入文件，得到人可讀的文檔

2.編譯語言

編譯後得到目標文件， 後續被鏈接入類庫或者可執行程序中

最終得到可部署到目標機器的發布包

版本控制工具。

源樹和對象樹：特定開發人員使用的源文件和編譯對象文件集。

編譯工具：輸入文件並生成輸出文件的工具（例如，將源代碼文件轉換為目標代碼和可執行程序）。編譯工具的常見示例包括C或Java編譯器，但它們還包括文檔和單元測試發電機。

構建機器：執行編譯工具的計算設備。

發布打包和目標機器：打包軟件，分發給最終用戶，然後安裝到目標機器上的方法。

·基於Web的應用程序的編譯和打包。

　　- 使用靜態HTML頁面

　　- 使用Java或C# 編寫的源代碼

　　- 使用JSP，ASP或PHP語法編寫的混合文件以及多種類型的配置文件

2.構建系統的組件：

1）源樹：程序的源代碼被存儲為多個磁盤文件，將這些文件安排到不同的地方稱為源樹，其結構通常反映了軟件的體系結構。

2）對象樹：一個單獨的樹層次結構，用於存儲由構建過程構建的任何對象文件或可執行程序。

3）編譯工具：將可讀的源文件轉換為機器可讀的可執行程序文件的程序。

編譯器：源文件 -> 對象文件

鏈接器：多個相關的目標文件 -> 可執行的程序映像

基於UML的代碼生成器：模型 -> 源代碼文件

文件生成器：腳本 -> 文件

4）包裝類型：

檔案文件：zip和解壓縮

軟件包管理工具：UNIX風格，例如.rpm和.deb

定制的GUI安裝工具：Windows風格

3.構建過程和構建描述

構建過程：構建工具調用每個編譯工具來完成工作，這是一個端到端的事件序列。

構建描述：構建工具需要構建描述信息，基於文本的格式編寫

構建系統如何被使用：

開發人員構建：開發人員已檢出VCS的源代碼並正在專用工作區中構建軟件，結果發布包將用於開發人員的私人開發。

發布版本：為測試組提供一個完整的軟件包供驗證，軟件的質量足夠高時為客戶提供相同的軟件包。用於發布版本的源代碼樹只編譯一次，永不修改。

健全性構建：與發布版本類似，但並非針對客戶，可以每天發生多次，並且趨向於完全自動化。

4.java編譯工具

（1）Java開發工具包（JDK）

（2）GNU Java編譯器

（3）Eclipse Java編譯器（ECJ）

java中打開文件：與機器無關的字節代碼，用於描述程序流，而不是直接編譯為本 地機器代碼

java的可執行程序：Java 語言是動態進行類的加載，在運行時根據需要，類會被加載入內存。

java程序要求兩點：必須為JVM提供包含main方法的類的名稱。 這用作執行的起點。 - 還必須為JVM提供類路徑，該路徑用於標識其他類的位置。

java中的庫：.由於動態加載的特性，可以隨 時替換和升級JAR文件（需要確保兼容性）。

5.子目標和構建變體

構建方法：可以存在任意數量的構建方式，每個方式都使用稍微 修改的構建過程並創建一個稍微不同的發布包

1)三種不同的構建方法:

構建子目標：僅重建開發人員正在處理的樹的部分。

構建不同版本的軟件：定制輸出以改變軟件的行為。

構建不同的目標體系結構：為各種不同的CPU類型和操作系統編譯相同的源文件集，包括x86，MIPS和PowerPC等CPU以及Linux，Windows和Mac OS X等操作系統。

2）構建子目標

任何大型軟件都可以分成許多子組件，通常采用靜態或動態庫的形式。

避免耗費時間，最好限制構建子組件的數量。

6. 構建工具：Make、Ant、Maven、Gradle、Eclipse

軟件構造 第二章 軟件構建的過程和工具