系列文章目錄

哈工大軟件構(gòu)造課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（一）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（二）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（三）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（四）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（五）
哈工大軟件構(gòu)造課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（六）

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文章目錄

• 系列文章目錄
• 簡(jiǎn)介
• Chapter 3:Software Construction Process and Configuration Management
• • 軟件開(kāi)發(fā)的生命周期
  • 傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程模型
  • • 瀑布過(guò)程
    • 增量過(guò)程
    • V字模型
    • 原型過(guò)程
    • 螺旋模型
  • 敏捷開(kāi)發(fā)
  • 軟件配置管理與版本控制系統(tǒng)
  • • Git——一種分布式版本控制工具
  • 軟件構(gòu)造整體過(guò)程
  • 軟件構(gòu)造的狹義過(guò)程——Build
• Chapter 4:Data Type and Type Checking
• • 編程語(yǔ)言中的數(shù)據(jù)類(lèi)型
  • 靜態(tài) / 動(dòng)態(tài)類(lèi)型檢查
  • • 靜態(tài) / 動(dòng)態(tài)檢查
  • 不可變性(inmutability) 與可變性(mutablity)
  • • 不可變類(lèi)型示例——`String`
    • 可變類(lèi)型示例——`StringBuilder`
  • 快照?qǐng)D(Snapshot Diagram)
  • • 基本類(lèi)型的畫(huà)法
    • 對(duì)象類(lèi)型的畫(huà)法
  • 復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
  • 一些有用的不可變類(lèi)型

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簡(jiǎn)介

此文章是2021春哈工大軟件構(gòu)造課程Chapter 3、Chapter 4的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)。

Chapter 3:Software Construction Process and Configuration Management

軟件開(kāi)發(fā)的生命周期

From 0 to 1 從無(wú)到有
From 1 to n 從有到好

傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程模型

兩個(gè)基本類(lèi)型：線性過(guò)程(Linear)、迭代過(guò)程(Iterative)

現(xiàn)有模型：

瀑布過(guò)程(Waterfall)

增量過(guò)程(Incremental)

V字模型(V-Model)

原型過(guò)程(Prototyping)

螺旋模型(Spiral)

選擇合適的過(guò)程模型的依據(jù)：

• 用戶(hù)參與度（適應(yīng)變化的能力）
• 開(kāi)發(fā)效率（管理復(fù)雜度）
• 開(kāi)發(fā)出的軟件的質(zhì)量

瀑布過(guò)程

特點(diǎn)：

• 線性無(wú)迭代，整體推進(jìn)
• 階段劃分清楚
• 管理簡(jiǎn)單
• 無(wú)法適應(yīng)需求變化
  

增量過(guò)程

特點(diǎn)：

• 增量式（多個(gè)瀑布串行）線性推進(jìn)
• 無(wú)迭代
• 比較容易適應(yīng)需求的增加
  

V字模型

特點(diǎn)：

• 瀑布過(guò)程的拓展
• 結(jié)合測(cè)試

原型過(guò)程

迭代過(guò)程，開(kāi)發(fā)之后由用戶(hù)試用、評(píng)審，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題反饋給開(kāi)發(fā)者，開(kāi)發(fā)者修改原有實(shí)現(xiàn)再交給用戶(hù)評(píng)審。以上過(guò)程循環(huán)往復(fù)，直至用戶(hù)滿(mǎn)意為止。

時(shí)間代價(jià)高，但開(kāi)發(fā)質(zhì)量也高

螺旋模型

敏捷開(kāi)發(fā)

通過(guò)快速迭代和小規(guī)模的持續(xù)改進(jìn)（每次迭代處理一個(gè)小規(guī)模增量），以快速適應(yīng)變化。

軟件配置管理與版本控制系統(tǒng)

一些概念：

• 軟件配置管理：追蹤和控制軟件的變化
• 軟件配置項(xiàng)：軟件中發(fā)生變化的基本單元（如文件）
• 基線：軟件持續(xù)變化過(guò)程中的“穩(wěn)定時(shí)刻”（如對(duì)外發(fā)布的版本）
• 配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)（CMDB）：存儲(chǔ)軟件的各配置項(xiàng)隨時(shí)間發(fā)生變化的信息+基線
• 版本：為軟件的任一特定時(shí)刻（Moment）的形態(tài)指派一個(gè)唯一的編號(hào)，作為“身份標(biāo)識(shí)”
• 本地版本控制系統(tǒng)：倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)于開(kāi)發(fā)者本地機(jī)器，無(wú)法共享和協(xié)作
• 集中式版本控制系統(tǒng)：倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)于獨(dú)立的服務(wù)器，支持多開(kāi)發(fā)者之間的協(xié)作
• 分布式版本控制系統(tǒng)：倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)于獨(dú)立的服務(wù)器+每個(gè)開(kāi)發(fā)者的本地機(jī)器

Git——一種分布式版本控制工具

見(jiàn)文章Git基礎(chǔ)知識(shí)及常用命令總結(jié)——Git基礎(chǔ)知識(shí)部分。

軟件構(gòu)造整體過(guò)程

語(yǔ)言、代碼評(píng)審、靜態(tài) / 動(dòng)態(tài)代碼分析、測(cè)試與調(diào)試、重構(gòu)……

略，Chapter 3 課件P65 ~ P100。

軟件構(gòu)造的狹義過(guò)程——Build

略，P101 ~ P120。

Chapter 4:Data Type and Type Checking

編程語(yǔ)言中的數(shù)據(jù)類(lèi)型

以Java為例，包括基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和對(duì)象數(shù)據(jù)類(lèi)型，如下圖：

對(duì)象類(lèi)型之間會(huì)形成層次結(jié)構(gòu)（繼承關(guān)系）。

靜態(tài) / 動(dòng)態(tài)類(lèi)型檢查

靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言：在編譯階段進(jìn)行類(lèi)型檢查，如Java
動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言：在運(yùn)行階段進(jìn)行類(lèi)型檢查，如Python
靜態(tài)類(lèi)型檢查 >> 動(dòng)態(tài) >> 無(wú)檢查（問(wèn)題越早發(fā)現(xiàn)越好）

靜態(tài) / 動(dòng)態(tài)檢查

靜態(tài)檢查主要檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤、類(lèi)名/函數(shù)名錯(cuò)誤、參數(shù)數(shù)目及類(lèi)型錯(cuò)誤、返回值類(lèi)型錯(cuò)誤等。【關(guān)心types】
動(dòng)態(tài)檢查主要檢查非法的參數(shù)值/返回值、越界及空指針等。【關(guān)心values】

練習(xí)：

/* 例1 */ int n = 5; if (n) { // 靜態(tài)錯(cuò)誤：Type mismatch: cannot convert from int to booleann = n + 1; } /* 例2 */ int big = 200000; big *= big; // 無(wú)錯(cuò)誤，但得到錯(cuò)誤結(jié)果:1345294336 /* 例3 */ double p = 1/5; // 無(wú)錯(cuò)誤，但得到錯(cuò)誤結(jié)果:0.0 /* 例4 */ int sum = 0; int n = 0; int aver = sum / n; // 動(dòng)態(tài)錯(cuò)誤，拋出異常：java.lang.ArithmeticException: / by zero /* 例5 */ double sum = 7; double n = 0; double average = sum / n; // 結(jié)果為Infinity

不可變性(inmutability) 與可變性(mutablity)

不可變性(inmutablity)：

• 重要設(shè)計(jì)原則，更安全
• 不可變數(shù)據(jù)類(lèi)型一旦被創(chuàng)建，其值不可改變
• 盡量使用final變量作為方法的輸入?yún)?shù)和局部變量
• 如果編譯器無(wú)法確定final變量不會(huì)改變，就提示錯(cuò)誤，這也是靜態(tài)類(lèi)型檢查的一部分
• 使用不可變類(lèi)型，對(duì)其頻繁修改會(huì)產(chǎn)生大量的臨時(shí)拷貝(需要垃圾回收)

可變性(mutability):

• 值可修改
• 可變類(lèi)型最少化拷貝以提高效率，更好的性能
• 適合于在多個(gè)模塊之間共享數(shù)據(jù)
• 考慮安全需進(jìn)行防御式拷貝

不可變類(lèi)型示例——String

String s = "a"; s += "b";

對(duì)應(yīng)的Snapshot Diagram：

可變類(lèi)型示例——StringBuilder

StringBuilder sb = new StringBuilder("a"); sb.append("b");

對(duì)應(yīng)的Snapshot Diagram：

快照?qǐng)D(Snapshot Diagram)

• 描述程序運(yùn)行時(shí)內(nèi)部狀態(tài)
• 便于程序員之間的交流
• 便于刻畫(huà)各類(lèi)變量隨時(shí)間變化
• 便于解釋設(shè)計(jì)思路

基本類(lèi)型的畫(huà)法

對(duì)象類(lèi)型的畫(huà)法

• 雙線/單線橢圓——不可變/可變對(duì)象（String與StringBuilder）
• 雙線/單線箭頭——不可變/可變引用（如下圖）

注意：

不可變的引用其指向的值卻可以是可變的；

可變的引用，也可指向不可變的值。

練習(xí)：

復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

• Array
• List
• Set
• Map
  課件中介紹了以上數(shù)據(jù)類(lèi)型的基本使用方法（Chapter 4 P53 ~ P56），此處略。

關(guān)于迭代器(Iterator)的remove()方法：自動(dòng)調(diào)整其內(nèi)部索引與刪除執(zhí)行后一致。

一些有用的不可變類(lèi)型

基本類(lèi)型及其封裝對(duì)象類(lèi)型都是不可變的；

不可變包裝器提供不可變對(duì)象，例如：Collections.unmodifiableList()（禁用可變List中所有mutator方法，但這種不可變是在運(yùn)行階段獲得的，編譯階段無(wú)法據(jù)此進(jìn)行靜態(tài)檢查）。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的哈工大软件构造课程知识点总结（二）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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