软件工程 第8章：维护

护活动的50%～66%，改正性维护占17%～21%，适
应性维护占18%～25%，其它维护活动占4%左右。
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3.结构化维护
评价代码
评价软件结构
评价数据结构
评价系统接口
评价设计约束
非结构化维护：经常产生误解，不能回归测试
，维护代价大。
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结构化维护
确定软件结构
户的不满； 修改可能会引入新的错误，使软件质量下降； 大量工程师从事维护工作，会影响开发工作。
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5. 软件维护工作量模型
Belady和Lehman的维护工作量模型
M=P+Ke(c-d)
其中：
M：用于维护工作的总工作量
P：生产性工作量 K：经验常数
复杂度-熟悉度
c：因缺乏好的设计和文档而导致软件复杂性的度量 d：维护人员对软件熟悉程度的度量
数据 重构 正向 工程 库存 目录 分析
文档 重构
发现有系统。
代码 重构
逆向 工程
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小结：维护过程管理
◇ 软件维护手册
主要包括软件系统说明、程序模块说明、操作环境、支 持软件说明、维护过程说明等。（便于软件的维护）
◇ 软件问题报告
软件问题的登记，如日期、发现人、状态、问题所属模块 等。（为维护提供准备文档）
三、软件维护过程 1. 维护组织
维护要求 （软件问题报告） 变化授权人 维护管理员
系统管理员
…
软件系统
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2. 维护报告
包含信息：
① 维护的工作量
② 维护的性质
③ 优先级
④ 有关的事后数据（如测试数据等）
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3. 维护的事件流
维护要求
类型
⊕ 完善 评价优 先度 低 错误 ⊕ 适应 估量错 严重 分析问 题 误严重 ⊕ 程度 不严重 计划改 正进度
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预防性维护的理由：
（1）对于旧系统，维护一行原代码的代价可能是最
初开该行源代码代价的14－40倍； （2）使用最新的设计理念重新设计软件体系结构（ 程序和数据结构），对将来的维护有较大帮助； （3）旧系统可作为原型，能提高开发效率。
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六、软件再工程过程
分析应用系统的信息，
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当你使用正则表达式 返回了想要的结果时的样子
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终于把代码写完时的样子
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一．软件交付 二．软件维护 三．软件维护过程
四．软件的可维护性
五．预防性维护 六．软件再工程过程
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一、软件交付
尽可能平稳过渡
旧系统
新系统
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2.软件维护的类型
（1）改正性维护
在用户使用过程中诊断、发现和改正错误的过程
称为改正性维护。
（2）适应性维护
硬件系统和外设需要时常更新和升级，造成数据 库环境、数据输入/输出方式、数据存储介质等发生变 换。为了使软件适应这些环境变化而修改软件的过程 叫做适应性维护。
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（3）完善性维护
1. 软件交付使用的工作
① 数据转换（如数据库数据） ② 调试并加载，准备运行
③ 资料移交（如使用说明）
④ 用户培训
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意想不到的问题，程序设计错误
2.软件交付方式
（1）直接方式
旧系统
应急措施:随时能切换到旧系统
不适用关系重大的系统
新系统
优点：转换简单，费用最省 缺点：风险大
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文档 重构
代码 重构
逆向 工程
六、软件再工程过程
正向 工程 数据 重构 库存 目录 分析
恢复设计结果的过
文档 重构
程，从程序代码中
抽取数据结构、体
代码 重构
逆向 工程
系结构和处理过程
的设计信息。
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六、软件再工程过程
正向 工程 数据 分析源代码，标注 重构 库存 目录 分析
用户在使用过程中提出新的功能和性能要求， 造成功能增加和修改称为完善性维护。
（4）预防性维护
为了改进软件未来的可维护性或可靠性，或者为未来 维护方便而进行的修改，称为预防性维护。在实践中 比较少见。
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在各类维护中，完善性维护占软件维护工作的大
部分。
根据国外的数据统计表明，完善性维护占全部维
当你改错一行代码的时候
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当你想要重构别人的代码时
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当你尝试想要修复一个bug时的样子
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当你凌晨4点还在工作时的样子
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星期五下午项目经理给 你分配任务时的样子
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当你尝试修复别人代码的时候，结果...
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◇ 用户操作手册
详述软件的功能、性能和用户界面，用户如何使用软件,操作 人员具备的有关知识，操作方法的具体细节。
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实际应用中，常常是混合以上几种方法。对系统
不重要的部分采用直接方式，对系统重要部分采用
Leabharlann Baidu
并行方式，使系统平稳交付使用。
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二、软件维护
1.软件维护的原因
① 特定条件下会暴露出缺陷； ② 环境变化的适应性修改（数据环境、使用环境
和处理环境）
③ 新需求的出现（功能改进和增加、性能要求）
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在没有使用百度就解决一个 重要问题时的样子
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向服务器上传文件时的样子
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当你发现上周五还非常好用， 到了周一却不能运行时的样子
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当所有人都在办公室挥汗如雨的加班 而你却能安然的回家度周末时的样子
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当听到老板说项目如果能如期完工 将会有一笔奖金时的样子
用户文档
使用手册 参考手册 操作员指南
系统文档
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3. 可维护性复审
测试结束时进行正式的可维护性复审，也称配置复审 目的：保证软件配置的所有成分是完整的、一致的和 可理解的。
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4. 影响维护工作量的因素
（1）系统大小。系统功能越复杂，理解掌握起来就
越困难，需要的维护工作量越大。
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6.软件维护的典型问题
只有代码而没有注释，维护就相当困难； 维护人员经常变化与流动，维护工作量增加；
没有足够的文档资料，或者资料不一致；
软件在设计时没有考虑将来的修改（模块化设计
原则）；
维护常常受挫，吃力不讨好，没有挑战，很多人
不愿意从事这样的工作。
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产品上线时发现缺陷时的样子
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终端用户没有你的软件使用说明的时候
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当你看到第一次使用CSS 美化页面的效果时的样子
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一夜鏖战后第一次运行脚本时的样子
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老板找你修复严重bug时样子
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没有按Ctrl-s就关闭文件时的样子
（2）程序设计语言。语言的功能越弱，实现同样功
能所需的语句就越多，程序就越大，维护起来就越
困难。
（3）系统年龄。老系统当初未按照软件工程的要求
进行开发，文档太少；在长期的维护中许多地方与
程序不一致，维护起来困难较大。
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（4）数据库技术 （ 5）先进的开发技术。使用能使软件结构比较
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（3）可修改性
与设计时采用的原则和策略相关。（耦合、内聚、
控制域和作用域、局部化程度）
（4）可移植性
（5）可重用性 决定软件可维护性的最终因素是软件设计阶段所采用
的方法，以及软件文档资料的质量。提高软件的可维护
性是软件工程的一个重要目标。
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2.文档
功能描述 安装文档
◇ 软件修改报告
针对问题处理方案、修改后的影响的详细的描述，提交
审批。
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其它重要的文档
◇ 开发进度月报
包括进度与实际进度的比较、阶段成果、遇到的问题和解 决的办法以及下个月的打算等。
◇ 项目开发总结报告
总结实际执行的情况（进度、成果、资源利用、成本和投入 的人力）以及开发工作的评价，经验和教训。
的难易程度。
① 可理解性 ② 可测试性
1. 决定因素
③ 可修改性 ④ 可移植性 ⑤ 可重用性
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（ 1 ）可理解性：软件结构、接口、功能和内部过程
的理解的难易程度。
影响因素：模块化、结构化设计、详细的设计文
档资料、源代码内部文档、良好的程序设计语言等。 （2）可测试性 设计成易测试、易诊断，能用测试工具和调试工 具进行测试和诊断的软件。
2）用于每一类维护活动的总人时数； 3）平均每个程序、每种维护类型所做的程序变动数； 4）维护过程中增加或删除一个源语句平均花费的人时数； 5）维护每种语言平均花费的人时数；
6）一张维护要求表的平均周转时间；
7）不同维护类型所占的百分比。
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四、软件的可维护性
软件可维护性是维护人员理解、改正和改进软件
正向 工程 数据 重构 库存 目录 分析
找出再工程的目标 构建日期、修改次数
文档 重构
、过去18个月报告的
错误、用户数量、文
代码 重构
逆向 工程
档质量、预期寿命
……
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六、软件再工程过程
正向 工程 数据 重构 库存 目录 分析
如果一个程序走向生 命终点，不再经历变 化，最后保持现状。 重构只针对当前正在 修改的软件部分。
11）每个改动耗费的人时数； 12）程序改动的日期；
13）软件工程师的名字； 15）维护类型； 14）维护要求表的标识； 16）维护开始和完成的日期；
17）累计用于维护的人时数； 18）与完成的维护相联系的纯效益。
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5. 评价维护活动
可以从以下方面度量维护工作：
1）每次程序运行平均失效的次数；
稳定的分析与设计技术（如面向对象分析、设计
技术），可以减少一定的工作量。
（ 6）其它因素。应用的类型、数学模型、任务
的难度、IF嵌套深度等。
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五、预防性维护
（1）反复多次做修改程序的尝试；
（2）分析掌握程序内部细节，再修改；
（3）用软件工程方法重新设计、编码和测试需要变
更的软件部分； （4）以软件工程方法为指导，对程序全部重新设计 、编码和测试。 3：是局部再工程；4：是软件再工程 / 预防性维护
评价设 计文档
评价性能特点 评价接口特点
修改设计
修改代码
回归测试
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4.软件维护的代价
有形代价：维护的费用开支
70年代，软件维护费用占总预算的 30%～ 40% ，80年代上升到60%左右，90年代达到了80%。
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无形代价：潜在的影响
当看起来合理的要求不能及时满足时，会引起用
第8章 维护
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任务：维护软件的正常运行，改进性能和质 量，为进一步推广和升级做准备。 工作量：大型软件的维护成本是开发总成本的 四倍左右，软件开发组织把60%以上的工作量 用于维护自己的软件上。
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软件一旦交付，就意味着漫长的
维护之路的开始……
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出不符合结构化设
计的部分，重构代 代码
逆向 重构 码，测试并更新。 工程
文档 重构
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六、软件再工程过程
正向 工程 数据 重构 库存 目录 分析
对较差的数据结构
进行再工程，以先
进的数据组织方式
文档 重构
代替陈旧的方式。
代码 重构
逆向 工程
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六、软件再工程过程
也称革新或改造。 以先进的软件工程 的原理、概念、技 术和方法来重新开
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（2）并行方式
关系重大的软件一般采用同时运行新系统和 旧系统，这就是并行方式。
优点： 旧系统
① 能对系统进行全面测试，减少了新系统风险； ② 给用户熟悉新系统的时间。
缺点：
新系统 双系统要投入更多的人力财力。
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（3）逐步方式
分期，分部分地交付使用 克服了上面两种方式的缺点，既能防止直接转换 产生的危险性，又能减少并行方式的费用 必须考虑好新旧系统的配合问题和接口问题
分配的人员
维护任 务 修改后的 软件配置
⊕ 高 错误改正目录 分配的人员 开始分 开发目录 析
复审
复审后新的的 软件配置 工学二部计算机教研室
4. 保存维护记录
1）程序标识； 3）机器指令数； 5）安装的日期； 2）源语句数； 4）使用的程序设计语言； 6）自安装以来程序运行次数；
7）自安装以来程序失效次数 8）程序变动的层次和标识； 9）因程序变动而增加的源语句数；10）因程序变动而删除的源语句数；