软件架构设计：软件工程
一、软件工程概述
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软件工程的定义
- 软件工程是应用系统化、规范化、可量化的方法开发、运行和维护软件。
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软件工程的目标
- 提高软件质量、降低开发成本、缩短开发周期。
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软件生命周期
- 瀑布模型：需求分析→设计→编码→测试→维护。
- 迭代模型：分阶段迭代开发。
- 敏捷开发：快速响应需求变化，强调团队协作。
二、需求工程
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需求获取
- 方法：访谈、问卷调查、观察、原型法。
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需求分析
- 功能需求：系统应实现的功能。
- 非功能需求：性能、安全性、可用性等。
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需求规格说明书（SRS）
- 描述系统需求，作为设计和开发的依据。
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需求验证
- 方法：评审、原型测试。
三、软件设计
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设计原则
- 模块化：将系统分解为独立模块。
- 高内聚低耦合：模块内部紧密相关，模块之间依赖少。
- 抽象：隐藏细节，关注核心问题。
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设计方法
- 结构化设计：自顶向下分解系统。
- 面向对象设计（OOD）：基于对象、类、继承、多态等概念。
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设计模式
- 创建型模式：工厂模式、单例模式。
- 结构型模式：适配器模式、装饰器模式。
- 行为型模式：观察者模式、策略模式。
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架构设计
- 分层架构：表现层、业务逻辑层、数据访问层。
- MVC架构：模型（Model）、视图（View）、控制器（Controller）。
- 微服务架构：将系统拆分为多个独立服务。
四、软件实现
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编程语言选择
- 根据需求选择适合的语言，如Java、Python、C++等。
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编码规范
- 命名规范、注释规范、代码风格。
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代码复用
- 使用库、框架、设计模式提高代码复用性。
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版本控制
- 工具：Git、SVN。
五、软件测试
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测试类型
- 单元测试：测试单个模块。
- 集成测试：测试模块之间的交互。
- 系统测试：测试整个系统。
- 验收测试：用户验证系统是否符合需求。
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测试方法
- 黑盒测试：关注输入输出，不关注内部实现。
- 白盒测试：关注内部逻辑和代码结构。
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测试工具
- JUnit（单元测试）、Selenium（自动化测试）、LoadRunner（性能测试）。
六、软件维护
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维护类型
- 纠错性维护：修复软件中的错误。
- 适应性维护：适应环境变化。
- 完善性维护：增加新功能。
- 预防性维护：防止未来可能出现的问题。
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维护过程
- 问题报告→问题分析→修改→测试→发布。
七、软件项目管理
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项目计划
- 制定项目目标、进度、资源分配。
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进度管理
- 工具：甘特图、关键路径法（CPM）。
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风险管理
- 识别风险、评估风险、制定应对策略。
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质量管理
- 质量标准、质量保证、质量控制。
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配置管理
- 管理软件版本、变更和发布。
八、软件工程标准与文档
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标准
- ISO/IEC 12207（软件生命周期过程）。
- CMMI（能力成熟度模型集成）。
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文档
- 需求文档：需求规格说明书。
- 设计文档：系统设计说明书。
- 测试文档：测试计划、测试用例。
- 用户手册：帮助用户使用系统。
九、常见考点与题型
- 选择题：
- 考察基本概念，如软件生命周期、设计原则。
- 设计题：
- 设计系统架构或模块。
- 分析题：
- 分析项目风险、测试用例。
十、备考建议
- 掌握核心概念：
- 理解软件工程的基本原理和方法。
- 熟悉设计模式：
- 掌握常见设计模式的应用场景。
- 结合实际案例：
- 通过实际项目理解软件工程的应用。
- 多做真题：
- 通过历年真题熟悉考试题型和难度。