需求分析
需求分析也称为软件需求分析、系统需求分析或需求分析工程等，是开发人员经过深入细致的调研和分析，准确理解用户和项目的功能、性能、可靠性等具体要求，将用户非形式化的需求表述转化为完整的需求定义，从而确定系统必须做什么的过程
软件需求
- 功能需求：考虑系统要做什么、什么时候做、如何修改或升级
- 性能需求：考虑软件开发的技术性指标，如存储容量限制、执行速度、响应时间、吞吐量等
- 用户或人的因素：考虑用户类型
- 环境需求：考虑软件应用的环境
- 界面需求：考虑来自其他系统的输入或到其他系统的输出等
- 文档需求：考虑需要哪些文档、文档针对哪些读者
- 数据需求：考虑输入、输出格式，接收、发送数据的频率，数据的精准度、数据流量、数据保持时间
- 资源使用需求：考虑软件运行时所需要的资源
- 安全保密需求：考虑是否需要对访问系统或系统信息加以控制
- 可靠性需求：考虑系统的可靠性需求、系统是否必须检测和隔离错误、出错后重启系统所允许的时间等
- 软件成本消耗或开发进度需求：考虑开发是否有规定的时间表
- 其他非功能性需求：如采用某种开发模式、确定质量控制标准、里程碑和评审、验收标准等。
需求分析原则
需求分析过程有不同的分析方法，他们要遵循的操作原则有：
- 必须能表示和理解问题的信息域
- 必须能定义软件将完成的任务
- 必须能表示软件的行为
- 必须划分描述数据、功能和行为的模型
- 分析过程应该从要素信息移向细节信息
需求工程
需求工程是一个不断反复的需求定义、文档记录、需求演进的过程，并最终在验证的基础上冻结需求。需求工程可以细分为六个阶段
- 需求获取
- 需求分析与协商
- 系统建模：模型以一种简洁、准确、结构清晰的方式系统的描述软件需求。常用的需求分析方法有 面向数据流的结构化分析方法SA，面向对象的分析方法OOA
- 需求规约：通过建立完整的信息描述、详细的功能和行为描述、性能需求和设计约束说明、合适的验收标准，给出对目标软件的各种需求，作为用户和开发者之间的一个协议
- 需求验证：其目的是要检验需求功能的正确性、完整性和清晰性，是否能够反映用户的意愿
- 需求管理
系统设计
系统设计的主要内容包括系统总体结构设计、代码设计、输入设计、输出设计、处理过程设计、数据存储设计、用户界面设计和安全控制设计。
主要的目的就是为系统制定蓝图
常用的设计方法有：
- 面向数据流的结构化设计方法(SD)
- 面向对象的设计方法(OOD)
系统设计包括两个基本步骤：
- 概要设计
- 软件系统总体结构设计：将系统按功能划分成模块，确定每个模块的功能，确定模块之间的调用关系，确定模块之间的接口，评价模块结构的质量
- 数据结构及数据库设计：如 E-R 图
- 编写概要设计文档：概要设计说明书、数据库设计说明书、用户手册及修订测试计划
- 评审
- 详细设计
- 对每个模块进行详细的算法设计
- 对模块内部的数据结构进行设计
- 对数据库进行物理设计，即确定数据库的物理结构
- 其他设计(代码设计、输入输出设计、用户界面设计)
- 编写详细设计说明书
- 评审
系统设计的结果是一系列的系统设计文件，这些文件是物理实现一个信息系统(包括硬件设备和编制软件程序)的重要基础
系统测试
系统测试是为了发现错误而执行程序的过程，成功的测试是发现了至今尚未发现错误的测试
测试的目的是以最少的人力和时间发现潜在的各种错误和缺陷
信息系统测试包括软件测试、硬件测试、网络测试
测试因遵循的基本原则：
- 应尽早不断的进行测试
- 测试工作应避免原先开发软件的人员或小组参与
- 设计测试方案时要确定输入数据，还要根据系统功能确定预期的输出结果
- 设计测试用例时要设计合理、有效的输入条件，还要包括不合理、失效的输入条件
- 在测试时要检查程序是否做了该做、不该做的事，多余的工作会影响程序效率
- 严格按照测试计划进行测试
- 妥善保存测试计划、测试用例
- 要精心设计测试用例
测试的过程包括：
- 制定测试计划
- 编制测试大纲
- 根据测试大纲设计和生产测试用例
- 实施测试
- 生成测试报告
测试策略
软件测试分为 4 步：单元测试，集成测试，确认测试和系统测试
- 单元测试：也称为模块测试，在模块编写完成且编译无误后进行，侧重于模块中的内部处理逻辑和数据结构。在对每个模块进行测试时，需要开发两种模块，驱动模块相当于一个主程序，桩模块用来代替测试模块中所调用的子模块
- 集成测试： 把模块按系统设计说明的要求组合起来进行测试。集成测试通常有两种方法
- 非增量集成：分别测试各个模块，再将这些模块组合起来进行整体测试
- 增量测试：以小增量的方式逐步进行构造和测试
常用的增量集成策略包括：自顶向下集成测试、自底向上集成测试、回归测试、冒烟测试 - 确认测试：始于集成测试的结束，即已测试完单个构件，软件已组装成完整的软件包，而且接口错误已被发现和改正。确认过程的一个重要成分是配置评审，主要检查软件、文档、数据是否齐全、分类是否有序。
- 验收测试：阿尔法测试：最终用户在开发者的场所进行验收测试，贝塔测试：在一个或多个最终用户场所执行，与测试不同，开发者通常不在场
- 系统测试：将已经确认的软件、硬件、外设、网络等其他因素结合在一起，进行各种集成测试和确认测试。目的是通过与系统的需求进行比较，发现所开发的系统与用户需求不符或矛盾的地方。主要包括恢复测试、安全性测试、压力测试、性能测试、部署测试
测试方法
- 静态测试：被测试程序不在机器上运行，采用人工检测和计算机辅助静态分析的手段对程序进行测试
- 动态测试：通过运行程序发现错误，一般采用黑盒测试和白盒测试
- 黑盒测试：也称功能测试，在不考虑内部结构和特性的情况下测试软件的外部特性。常用的黑盒测试技术有等价类划分、边界值分析、错误性推测和因果图等
- 白盒测试：也称结构测试，根据程序的内部结构和逻辑来设计测试用例，对程序的路径和过程进行测试，检查是否满足设计的需求。常用的白盒测试技术有逻辑覆盖、循环覆盖和基本路径测试，逻辑覆盖包括语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖和路径覆盖。
调试
调试发生在测试之后，其任务是根据测试时所发现的错误找出原因和具体位置，进行改正。调试工作主要由程序开发人员进行，目前常用的调试方法有以下5种
- 试探法：调试人员分析错误的症状，猜测问题所在位置，一步步试探和分析问题的所在。该方法效率低，适用于结构比较简单的程序
- 回溯法：调试人员从发现错误的位置开始，人工沿着程序的控制流程往回追踪代码，直到找出问题根源为止。该方法适用于小型程序
- 对分查找法：该方法主要用来缩小错误范围，直到把故障范围缩小到比较容易诊断为止
- 归纳法：从测试所暴露的问题出发，收集所有正确、不正确的数据，并分析它们之间的关系，提出假想的错误原因，用这些数据证明或反驳，从而查出错误所在
- 演绎法：根据测试结果，列出可能的错误原因，分析已有数据，排除不可能和彼此矛盾的原因。若有多个错误同时存在，就要重新分析，提出新的假设，直到发现错误为止