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試論軟件的可靠性及其保證(二)

日期:2024-10-08 14:14
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摘要:
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軟件質(zhì)量從構(gòu)成因素上可分為產(chǎn)品質(zhì)量和過(guò)程質(zhì)量。
  產(chǎn)品質(zhì)量是軟件成品的質(zhì)量,包括各類文檔、編碼的可讀性、可靠性、正確性,用戶需求的滿足程度等。
  過(guò)程質(zhì)量是開發(fā)過(guò)程環(huán)境的質(zhì)量,與所采用的技術(shù)、開發(fā)人員的素質(zhì)、開發(fā)的組織交流、開發(fā)設(shè)備的利用率等因素有關(guān)。
  還可把質(zhì)量分為動(dòng)態(tài)質(zhì)量和靜態(tài)質(zhì)量。紫外線老化試驗(yàn)箱靜態(tài)質(zhì)量是通過(guò)審查各開發(fā)過(guò)程的成果來(lái)確認(rèn)的質(zhì)量,包括模塊化程度、簡(jiǎn)易程度、完整程度等內(nèi)容。動(dòng)態(tài)質(zhì)量是考察運(yùn)行狀況來(lái)確認(rèn)的質(zhì)量,包括平均故障間隔時(shí)間(MTBF)、軟件故障修復(fù)時(shí)間(MTRF)、可用資源的利用率。在許多實(shí)際工程中,人們一般比較重視動(dòng)態(tài)質(zhì)量而忽視靜態(tài)質(zhì)量。
  所定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)度量,至少應(yīng)達(dá)到以下兩個(gè)目的:
  (1).明確劃分各開發(fā)過(guò)程(需求分析過(guò)程,設(shè)計(jì)過(guò)程,測(cè)試過(guò)程,驗(yàn)收過(guò)程),通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)的反饋?zhàn)饔么_保差錯(cuò)及早排除并保證一定的質(zhì)量。
  (2).在各開發(fā)過(guò)程中實(shí)施進(jìn)度管理,產(chǎn)生階段質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告,對(duì)不合要求的產(chǎn)品及早采取對(duì)策。
  確定劃分的各開發(fā)過(guò)程的質(zhì)量度量:
  (1).需求分析質(zhì)量度量
  需求分析定義是否完整、準(zhǔn)確(有無(wú)二義性),開發(fā)人和用戶間有沒有理解不同的情況,文檔完成情況等,要有明確的可靠性需求目標(biāo)、分析設(shè)計(jì)及可靠性管理措施等。
  (2).設(shè)計(jì)結(jié)果質(zhì)量度量
  設(shè)計(jì)工時(shí),程序容量和可讀性、可理解性,測(cè)試情況數(shù),評(píng)價(jià)結(jié)果,文檔完成情況等。
  (3).測(cè)試結(jié)果質(zhì)量度量
  測(cè)試工時(shí),差錯(cuò)狀況,差錯(cuò)數(shù)量,差錯(cuò)檢出率及殘存差錯(cuò)數(shù),紫外線老化試驗(yàn)箱差錯(cuò)影響評(píng)價(jià),文檔等,以及有關(guān)非法輸入的處理度量。
  (4).驗(yàn)收結(jié)果質(zhì)量度量
  完成的功能數(shù)量,各項(xiàng)性能指標(biāo),可靠性等。
  *后選擇一種可靠度增長(zhǎng)曲線預(yù)測(cè)模型,如時(shí)間測(cè)量、個(gè)體測(cè)量、可用性,在后期開發(fā)過(guò)程中,用來(lái)計(jì)算可靠度增長(zhǎng)曲線的差錯(cuò)收斂度。
  在建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之后,設(shè)計(jì)質(zhì)量報(bào)告及評(píng)價(jià)表,在整個(gè)開發(fā)過(guò)程中就要嚴(yán)格實(shí)施并及時(shí)作出質(zhì)量評(píng)價(jià),填寫報(bào)告表。
  2. 選擇開發(fā)方法
  軟件開發(fā)方法對(duì)軟件的可靠性也有重要影響。
  目前的軟件開發(fā)方法主要有Parnas方法、Yourdon方法、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson方法和Warnier方法、PSL/PSA方法、原型化方法、面向?qū)ο蠓椒?、可視化方法、ICASE方法、瑞理開發(fā)方法等,其他還有BSP方法、CSF方法等。這里特別要提一下的是Parnas方法。
  Parnas方法是*早的軟件開發(fā)方法,是Parnas 在1972年提出來(lái)的,基本思想是在概要設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先估計(jì)未來(lái)可能發(fā)生變化,提出了信息隱藏的原則以提高軟件的可靠性和可維護(hù)性。
  在設(shè)計(jì)中要求先列出將來(lái)可能要變化的因素,在劃分模塊時(shí)將一些可能發(fā)生變化的因素隱含在某個(gè)模塊的內(nèi)部,使其他模塊與此無(wú)關(guān),這樣就提高了軟件的可維護(hù)性,紫外線老化試驗(yàn)箱避免了錯(cuò)誤的蔓延,也就提高了軟件的可靠性。還提出了提高可靠性的措施:
  (1)考慮到硬件有可能出故障,接近硬件的模塊要對(duì)硬件行為進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。
  (2)考慮到操作人員有可能失誤,輸入模塊對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行合法性檢查,是否合法、越權(quán),及時(shí)糾錯(cuò)。
  (3)考慮到軟件本身有可能失誤,紫外線老化試驗(yàn)箱加強(qiáng)模塊間檢查,防止錯(cuò)誤蔓延。
  對(duì)瑞理方法可能許多人還不熟悉,這里簡(jiǎn)要介紹一下。
  瑞理(Rational)模式是美國(guó)瑞理軟件工程公司發(fā)展出來(lái)的,其模式是:
  面向?qū)ο螅?br>  螺旋式上升;
  管理與控制;
  高度自動(dòng)化;
  以管理觀點(diǎn)和技術(shù)觀點(diǎn)把軟件生命周期劃分為起始、規(guī)劃、建構(gòu)、轉(zhuǎn)移、進(jìn)化五個(gè)階段,也可把這五個(gè)階段歸并為研究時(shí)期(起始和規(guī)劃)和生產(chǎn)時(shí)期(建構(gòu)和轉(zhuǎn)移),*后是維護(hù)時(shí)期(進(jìn)化),特別適合對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)部分及變動(dòng)需求的處理。

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