软件架构设计：软件工程

一、软件工程概述

1. 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。
2. 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。
3. 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

1. 需求获取
   • 方法：访谈、问卷调查、观察、原型法。
2. 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。
3. 需求规格说明书（SRS）
   • 描述系统需求，作为设计和开发的依据。
4. 需求验证
   • 方法：评审、原型测试。

三、软件设计

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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

1. 编程语言选择
   • 根据需求选择适合的语言，如Java、Python、C++等。
2. 编码规范
   • 命名规范、注释规范、代码风格。
3. 代码复用
   • 使用库、框架、设计模式提高代码复用性。
4. 版本控制
   • 工具：Git、SVN。

五、软件测试

1. 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。
2. 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。
3. 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

1. 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。
2. 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

1. 项目计划
   • 制定项目目标、进度、资源分配。
2. 进度管理
   • 工具：甘特图、关键路径法（CPM）。
3. 风险管理
   • 识别风险、评估风险、制定应对策略。
4. 质量管理
   • 质量标准、质量保证、质量控制。
5. 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

1. 标准
   • ISO/IEC 12207（软件生命周期过程）。
   • CMMI（能力成熟度模型集成）。
2. 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

1. 选择题：
   • 考察基本概念，如软件生命周期、设计原则。
2. 设计题：
   • 设计系统架构或模块。
3. 分析题：
   • 分析项目风险、测试用例。

十、备考建议

1. 掌握核心概念：
   • 理解软件工程的基本原理和方法。
2. 熟悉设计模式：
   • 掌握常见设计模式的应用场景。
3. 结合实际案例：
   • 通过实际项目理解软件工程的应用。
4. 多做真题：
   • 通过历年真题熟悉考试题型和难度。