系统集成项目管理工程师第五章：软件工程核心笔记（精简版）
一、软件工程基础：核心定义与需求层
1. 软件工程三要素
- 组成：方法（解决问题的技术）、工具（支撑技术的软件/硬件）、过程（规范步骤）
- 目标：降本增效（提质量、升效率、降成本）
2. 需求三层级（高频考点）
| 层级 | 核心关键词 | 来源/示例 |
|---|
| 业务需求 | 高层目标 | 投资人/客户管理（如“软考办吸引更多考生”） |
| 用户需求 | 具体任务 | 终端用户（如“考生考取45分通过”） |
| 系统需求 | 功能+非功能+约束 | 开发限制（功能：直播课回放；非功能：安全性；约束：资金） |
3. 质量功能部署（QFD）：三类需求
- 常规需求：用户明确要求
- 期望需求：用户默认应有但说不清
- 意外需求（兴奋需求）：超出预期
二、需求获取与分析：方法与模型
1. 需求获取方法
- 常用：用户访谈、问卷调查、采样、情节串联板（故事版）、联合需求计划
- 核心要求：需求需满足无歧义、完整、一致、可测试、可跟踪
2. 结构化分析模型（3大模型+口诀）
| 模型类型 | 工具 | 核心用途 | 记忆口诀 |
|---|
| 行为模型 | 状态转换图（STD） | 描述对象状态变化（如订单“未下单→已结账”） | 形态S |
| 数据模型 | 实体联系图（ER图） | 展示实体关系（如“顾客-下单-订单”） | 属实R |
| 功能模型 | 数据流图（DFD） | 呈现业务流程（如“点菜→炒菜→上菜”） | 能流F |
DFD建模步骤：标顶分发查（明确目标→建顶层图→分一层图→开发层次图→检查）
3. 面向对象分析（OOA）
- 核心特性：抽象（过程+数据，如“教师授课”无需知备课细节）、封装（隐藏内部，暴露接口）、继承（子类获父类属性/服务，如“高级讲师”继承“讲师”）、多态
- OOD设计原则：
- 单职原则：一个类仅一个变化原因（如“打包”“派件”分属不同类）
- 开闭原则：对扩展开放，对修改封闭（如“房子加盖楼层不换地基”）
- 里氏替换原则：子类可替换父类，不改父类功能
- 依赖倒置原则：依赖抽象（接口），不依赖具体实现（如“点外卖不关心做饭过程”）
- 类设计分类：实体类（有属性，永久存储，如“学生档案”）、控制类（有方法，协调流程）、边界类（有属性+方法，交互媒介，如“API接口”）
三、结构化设计：高内聚低耦合
1. 核心原则
- 模块化：系统拆分为独立模块（如“采购模块”“销售模块”）
- 信息隐藏：模块像黑盒，外部仅知功能，不知内部实现
- 模块独立性：三大属性（功能：做什么；逻辑：怎么做；状态：运行条件）
2. 耦合与内聚（必考！）
| 类型 | 核心定义 | 等级排序（从优到差） | 记忆口诀 |
|---|
| 耦合（模块间联系） | 模块间紧密程度，越低越好 | 非直接→数据→标记→控制→通信→公共→内容 | 非书记致信宫内 |
| 内聚（模块内联系） | 模块内紧密程度，越高越好 | 功能→顺序→通信→过程→时间→逻辑→偶然 | 恭顺通过失落哦 |
3. 系统结构图（SC）与详细设计工具
- SC：概要设计工具，修改需经项目经理同意
- 详细设计工具：
- 图形工具：程序流程图（方框=步骤，菱形=条件）、PAD图（树形，支持递归）、NS图（强制结构化）
- 语言工具：PDL（伪码，可插注释、自动生成代码）
四、UML统一建模语言（高频考点）
1. 核心认知：UML是建模语言，非编程语言
2. 四类事物与四种关系
- 事物：结构事物（类、对象）、行为事物（活动、状态）、分组事物（包）、注释事物（说明）
- 关系：
- 依赖：一个变化影响另一个（如“对象变心影响关系”）
- 关联：对象间结构连接（如“师生关系”）
- 泛化：子类替换父类（“子替父”，可扩展不修改）
- 实现：类保证执行另一类契约（“证实”）
3. UML视图与图分类
- 五大视图（口诀：逻辑进行实构部分用机）：
逻辑视图（设计框架）、进程视图（并行执行）、实现视图（代码建模）、部署视图（软硬件映射）、用例视图（基础需求） - 动态行为图-交互图（口诀：交通顺时）：
交互概览图、通信图（原协作图）、顺序图（时间次序）、定时图（实际时间）
五、设计模式：三类核心分类
| 分类维度 | 类型 | 核心功能 | 包含模式与记忆口诀 |
|---|
| 处理范围 | 类模式 | 类与子类静态关系 | 静类动向（类静、对象动） |
| 对象模式 | 对象间动态关系 | |
| 目的用途 | 创建型模式 | 创建对象 | 工厂方法、单例等；口诀“创建例行工厂” |
| 结构型模式 | 类/对象组合 | 适配器、代理等；口诀“结构想外装适合接待” |
| 行为型模式 | 类/对象交互与职责分配 | 职责链、命令等（排除法记忆） |
六、软件测试：方法与类型
1. 测试方法对比
| 类型 | 核心特征 | 适用场景 | 记忆口诀 |
|---|
| 静态测试 | 不运行代码，查文档/代码 | 桌面检查、代码走查 | 静文待查 |
| 动态测试 | 运行代码 | 单元/集成/系统测试 | |
| - 白盒测试 | 知内部结构（透明） | 单元测试（如“验证2+2=4实现”） | 白结单全留意 |
| - 黑盒测试 | 不知内部，仅验功能 | 集成/确认/系统测试 | 反推（非白盒即黑盒） |
2. 测试类型及依据（口诀：单项机盖配S）
| 测试类型 | 测试对象 | 技术依据 |
|---|
| 单元测试 | 独立模块（类/构件） | 软件详细设计说明书 |
| 集成测试 | 组装后的多个模块 | 软件概要设计文档 |
| 确认测试 | 软件整体 | 用户需求规格说明 |
| 系统测试 | 完整计算机系统 | 系统需求规格说明（重点：功能+性能） |
| 回归测试 | 变更后的软件 | -（验证变更与原有功能） |
七、软件部署：模式与技术
1. 三大部署模式
| 模式 | 适用场景 | 核心特点 |
|---|
| 单机部署 | 个人软件（微信/抖音） | 访问量<500人，硬件要求低 |
| 集中式部署 | 中小型组织（高校平台） | 单服务器承载，崩溃即瘫痪 |
| 微服务部署 | 高并发应用（云原生） | 容器支撑（Docker/K8s），故障隔离、弹性扩展 |
2. 关键部署技术
- 容器技术：轻量、环境隔离（如“饭盒隔间防串味”），代表方案K8s+Docker
- 特殊部署：
- 蓝绿部署：新旧版本并行，域名切换（零停机，快速回滚）
- 金丝雀部署：先5%-10%用户试新，逐步全量（降低风险）
- 完整镜像部署三阶段：Build（打包RPM/Jar）→Ship（装依赖）→Run（启环境）
八、软件质量管理与过程能力成熟度
1. 质量管理核心
- 质量影响因素：改转行（修改、转移、运行）
- SQA（软件质量保证）任务：不审报（处理不合格→审计→发布报告）
- 审计范围：产品、工具、设备
- 报告原则：发软件工程组，不发项目管理人员，可向关心质量者开放
2. 软件过程能力成熟度（五级）
| 等级 | 核心特征 | 记忆口诀 |
|---|
| 1. 初始级 | 结果不确定，依赖个人能力 | 1初步 |
| 2. 项目规范级 | 按计划执行，有基础规范 | 2轨迹 |
| 3. 组织改进级 | 稳定实现，持续改进 | 3改定 |
| 4. 量化提升级 | 统计分析，量化管理 | 4统计 |
| 5. 创新引领级 | 创新提升，推广最佳实践 | 5创新 |
九、备考重点总结
- 口诀优先：耦合内聚、UML交互图、测试依据等口诀直接对应考题
- 关键词对应：如“变更”→回归测试，“模块”→单元测试，“统计”→四级成熟度
- 易混点区分：业务需求（高层）vs用户需求（具体），蓝绿（全量切换）vs金丝雀（逐步推广）
