《软件构造》 第一章 软件构造的多维度视角和质量目标
本章小结：
1.1软件构造的多维度视角
描述软件构造的三个维度：
——阶段：build-time || run-time
——动态：moment || period
——级别： code || component
软件系统的构成要素：
——软件=程序（代码）？
——软件=算法+数据结构？
——软件=程序+数据+文档？
——软件=模块（组件）+数据/控制流？
软件构造的多维度视角：
》》Build-time（构造阶段）
构造阶段：想法->需求->设计->代码->可安装/可执行的包
Code-level（代码级别）：源代码，主要是源代码各个模块的逻辑组织：函数，方法，类，接口
Component-level（组件级别）：源代码的物理组织：文件，目录，包，库
Moment view（时刻）：特定时刻软件的状态
Period view（时期）：软件状态在一段时间的变化
1.Build-time，Moment，Code-level（代码组织结构）
——词汇层面：从每个用词考虑
——语法层面：抽象语法树（AST）
——语义层面：类图
2.Build-time，Period，Code-level（代码一段时期内的变化）
比如行数的增加，对文件的修改和删除
3.Build-time，Moment，Component-level（代码的物理结构）
源代码被存入文件之后被组织成目录；文件被封装在包里面，逻辑上进入组件和子系统；可重用的模块以库的形式存在，库有多种来源，操作系统、编程语言、第三方、你自己
——静态链接：发生在构造阶段，库直接被靠拷贝进入代码形成整体
——动态链接：在构造阶段仅仅做出标记，不加入可执行文件；程序运行时再进入内存；使得库可以更新版本；多个程序可以只复制一份库进入内存
4.Build-time，Period，Component-level（软件版本变化）
——SCI（软件配置项）
——VCS（版本控制系统）：每次上传新的版本，每个子文件可能更新了或者没更新，最后版本选择的每个子文件都是该子文件最后一次更新的版本。
——软件进化：在最初版本后不断更新维护它，90%的成本花费都在这个阶段
》》Run-time（运行阶段）
程序运行时磁盘文件如何加载到内存
Code-level：可执行程序在内存中是什么状态
Component-level：包是怎么部署进入物理环境（操作系统OS,网络，硬件）
Moment，Period，同上
可执行程序（二进制文件）：完全编译好的文件，是CPU的有序指令，加载到内存可以运行（库必须和可执行程序链接才能被执行）
配置和数据文件：不是可执行的文件，可以从磁盘加载，提供信息，比如为程序提供数据
分布式程序：包含多个可执行文件，通过网络或者在同一个机器上交流联系
原生机器码可以直接被操作系统接受；源代码需要先被编译；解释型字节码需要一个格外的解释器（JVM）使它转化成机器原生码
5.Run-time，Moment，Code-level（快照图）
——描述程序运行时内存里面变量层面的状态
——内存信息转储：硬盘上的一个文件，包含进程运行信息：比如寄存器，栈，计数器信息
6.Run-time，Period，Code-level
程序单元之间的交互：类，接口之间
执行跟踪：根据跟踪日志里面的信息完成调试
7.Run-time，Moment，Component-level（UML部署图）
UML部署图：程序中的各个模块在物理上如何分布；表明客户端、服务器之间的关系。
8.Run-time，Period，Component-level（事件日志）
事件日志：每个事件有唯一编号
- 比较“执行跟踪”和“事件日志”
1.2软件构造的质量指标和要求
外部质量指的是 用户的反应。
内部质量指的是 软件本身可读性如何，针对的是它的开发者。
外部质量取决于内部质量。
》》外部质量因素
1.正确性：软件的行为要严格的符合规约中定义的行为。
——通过分层确保正确性（每一层保证自己的正确性，同时假设其下层是正确的）
——测试和调试：发现不正确、消除不正确
——防御式编程：在写程序的时候就确保正确性
——形式化方法：通过形式化验证发现问题
2.健壮性：针对异常情况的处理
在出现定义之外的情况时，软件要做出恰当的反应，“normal ”和“abnormal ”是主观而非客观，未被specification覆盖的情况即为“异常情况”，所谓的“异常”，取决于spec的范畴。
3.可扩展性：随着程序规模越来越大，扩展越来越难
简约主义设计，*设计
4.可复用性： 一次开发，多次使用。关键是能够发现共性。
5.兼容性：不同的软件系统之间相互可容易的集成。
——方法：保持设计的同构性。
——标准化：文件格式，数据结构，用户界面，协议
6.性能：时间，空间，内存，带宽。
性能毫无意义，除非有足够的正确性；对性能的关注要与其他质量属性进行折中；过度的优化导致软件不再适应变化和复用。
不要过早的优化
7.可移植性：软件可方便的在不同的技术环境（比如硬件、操作系统）之间移植。
8.易用性：容易学习，安装，操作，监控，结构简单，并给用户提供详细的指南。
9.功能：程序设计中一种不适宜的趋势，即软件开发者增加越来越多的功能，企图跟上竞争，其结果是程序极为复杂、不灵活、占用过多的磁盘空间。
10.及时性：在用户需要前完成
》》内部质量因素
1.代码的行数（LOC），复杂性
2.可读性
3.耦合度
4.可读性和可理解性
5.大小
》》内部外部质量折中
——完整性 与 易用性
——经济性 与 功能
——经济型 与 可复用性
——性能 与 可复用性
——性能 与 可移植性
——及时性 与 可扩展性
最重要的几个质量因素：正确性和健壮性；可扩展性和可复用性
软件构造过程中五个关键质量目标：
——易于理解
——开发的经济性（复用性）
——能够应对变化（可扩展性）
——safe from bug（健壮性与正确性）
——运行效率