软件工程实验指导书1.docx
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软件工程实验指导书1
软件工程实验指导书
张红斌编
华东交通大学软件学院
2010-41.0版本
2014-41.1版本
2015-101.2版本
2016-51.3版本
前言
《软件工程》是软件工程、软件+应用背景专业教学计划中一门综合性和实践性很强的核心课程，主要内容包括软件工程概述、可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、面向对象分析与设计、编码、软件质量与质量保证、项目计划与管理。
根据培养基层应用型人才的需要，本实验指导书从需求分析、软件设计、软件测试以及OOA等软件工程导论中的关键知识点出发设计了4个相关实验。
每个实验均给出了详细的实验过程、考核方式、操作流程等，非常适合《软件工程》的初学者对软件工程基本理论和知识的掌握。
目录
实验一数据流图实验4
实验二软件设计实验9
实验三软件测试实验12
实验四软件动态模型建模实验22
实验一数据流图实验
一、实验目的
通过绘制系统流程图和数据流图，熟练掌握系统流程图和数据流图的基本原理，并能对简单问题进行系统流图和数据流图的分析，独立地完成数据流图设计。
此外，学会使用Case工具完成数据流图和系统流程图的分析与实现。
二、实验内容
实验内容如下：
a）用MicrosoftVisio绘制出如下定货系统的SFD（系统流程图）的模型。
图1某定货系统SFD
b）用Microsoftvisio绘制教材中定货系统的DFD的顶层模型、第一层模型和第二层模型。
（参考课本上P69~P70的图3.4，图3.5和图3.6）
教材图3.4仓库定货系统的顶层数据流图描述
教材图3.5仓库定货系统的第一层数据流图描述
教材图3.6“处理事务”的第2层数据流图描述
c）用MicrosoftVisio绘制如下图所示的取款手续的数据流图。
图2取款手续
d）请结合目前的银行柜台取款手续，对图2的取款数据流图进行改进，绘制当前银行柜台取款手续的顶层数据流图和第一层数据流图。
（要求合理地进行需求分析、并完成DFD的分层设计）
三、实验结果
一张系统流程图和六张数据流图，要求把画出的系统流程图和数据流图打印后粘贴在实验报告中。
实验报告一份。
四、成绩评定
该实验成绩满分5分，即占总成绩的5%。
五、附录：
Visio中SFD和DFD绘制的基本使用
Step1:
安装Visio，本说明书中使用的是Visio2003，大家也可下载Visio2007等新版本，如下图：
（注：
下图表示计算机已经安装了Visio，大家只要根据安装向导StepbyStep的完成安装即可）
图3Visio安装
Step2:
打开visio，绘制系统的系统流程图，选择“流程图”下的“基本流程图”，先选择好图形的基本物理元素，如下图：
图4系统流程图基本物理元素
Step3:
绘制数据流之后得到完整的系统流程图（SFD）
图5完整的系统流程图
◆绘制DFD方法1：
Step1:
绘制DFD，选择“软件”中的“数据流模型图”来进行DFD的绘制，首先也是先将基本元素选择好，如下图：
图6顶层模型基本元素
Step2:
绘制数据流，并为数据流命名，得到课本图2.5“定货系统”完整的顶层数据流图，如下图：
图7完整的顶层模型
Step3:
绘制该顶层流图的细化L1层流图，如下图：
图8完整的L1层模型
◆绘制DFD方法2：
Step1：
选择“新建”菜单中“流程图”中的“数据流图表”，进行基本模型的绘制，首先也是先将基本元素选择好，如下图：
图9顶层模型基本元素
Step2：
绘制数据流，形成完整的顶层数据流图，如下图：
图10完整的顶层数据流图
Step3：
绘制第1层数据流图，如下图所示：
图11完整的第1层数据流图
实验二软件设计实验
一、实验目的
学会使用Case工具完成描述软件结构的软件结构图和软件层次图的设计，并熟练地掌握几种常用的软件详细设计的具，如程序流程图、盒图、PAD图和判定表，并能把给定的软件问题描述转化为过程设计结果，同时进行环路复杂度计算，判断结构化设计结果的复杂性。
二、实验内容
1、软件结构设计：
（1）采用visio绘制教材的图4.26中的软件结构图，如下图：
教材图4.26
（2）采用visio或word绘制教材的图4.41的软件层次图，如下图。
教材图4.41
（3）分析如下所示的数据流图，并把它转换成合理的软件结构图，然后用visio把结果画出来。
（注意，请用结构图，而非层次图）
图1某系统的数据流图
2、软件的详细设计：
某航空公司规定，乘客可以免费托运重量不超过20公斤的行李，当行李重量超过20公斤，对头等舱的国内乘客超重部分每公斤收费6元，对公务舱的国内乘客超重部分每公斤收费8元，对经济舱的国内乘客超重部分每公斤收费10元。
对外国顾客超重部分每公斤收费比国内乘客多1.5倍，对残疾乘客超重部分每公斤收费比正常乘客少一半。
实验包含如下四个部分的内容：
a）用word设计描述其详细设计结果的判定表。
b）用viso画出它的程序流程图。
c）用类C代码写出它的伪代码。
d）将程序流程图转换为流图，然后计算它的Mccabe程序复杂度。
（要求把计算过程写到实验报告中）
三、实验结果
文档：
软件结构图、软件层次图、伪代码、判定表和程序流程图以及环路复杂度的计算过程，打印后粘贴在实验报告中；
实验报告一份。
四、成绩评定
该实验成绩满分5分，即占总成绩的5%。
五、附录：
Visio中软件结构和流程图的绘制
Step1:
软件结构图的绘制，选择“软件”中的“程序结构图”，例如绘制出如下图所示的软件结构（教材图5.5）：
图2软件结构图
Step2:
软件层次图的绘制，选择“组织结构图”绘制，如下图：
图3软件层次图
Step3:
程序流程图的绘制，visio中选择“流程图”中的“基本流程图”，得到如下图形：
（下图仅是一个例子）
图4程序流程图
实验三软件测试实验
一、实验目的
深刻理解软件测试的目的，熟知软件测试的基本方法和基本策略。
学会使用CASE工具完成软件测试用例的设计以及初步完成单元测试，在此基础上深刻理解单元测试的基本原理及测试类CASE工具的基本使用。
二、实验内容
1、单元测试的逻辑覆盖测试验证实验：
运用Nunit工具完成对如下例子的单元测试，要求分别完成语句覆盖、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测试的测试用例编写以及测试。
要求首先按格式编写出该测试所需要的测试用例，然后编写测试程序，对其进行测试，最后把你写的测试用例按格式记录到实验报告中。
测试用例的格式如下：
{[输入],[期望结果]}，对于本例请遵循如下格式：
{[A,B,X],[X]}
图1单元测试逻辑覆盖的验证实验
此外，请测试如下情况：
（1）.如果将第1个判定中的“AND”错写成了“OR”，用数据{[2,0,3],[2.5]}（首先，该组数据满足何种逻辑覆盖）对程序进行测试，可否发现错误？
为什么？
请先测试，然后把结论记录到实验报告中。
（2）.如果将第2个判定中的“x>1”错写成了“x<=1”，则用数据{[2,0,3],[2.5]}对程序进行测试，可否发现错误？
为什么？
请先测试，然后把结论记录到实验报告中。
（3）.如果将第1个判定中的“AND”错写成了“OR”，则用数据{[3,0,1],[1/3]}和{[2,1,2],[3]}（首先，该组数据满足何种逻辑覆盖）对程序进行测试，可否发现错误？
为什么？
请先测试，然后把结论记录到实验报告中。
（4）.如果将第2个判定中的“x>1”错写成了“x<=1”，则用数据{[3,0,1],[1/3]}和{[2,1,2],[3]}）对程序进行测试，可否发现错误？
为什么？
请先测试，然后把结论记录到实验报告中。
（5）.如果将第2个判定中的“x>1”错写成了“x<=1”，则用数据{[2,0,3],[2.5]}和{[1,1,1],[1]}（首先，该组数据满足何种逻辑覆盖）对程序进行测试，可否发现错误？
为什么？
请先测试，然后把结论记录到实验报告中。
（6）.如果将第1个判定中的“a>1”错写成了“a<=1”，且把“b=0”错写成了“b<>0”，则用数据{[2,1,1],[2]}和{[1,0,2],[3]}对程序进行测试，可否发现错误？
为什么？
请先测试，然后把结论记录到实验报告中。
（7）.如果将第1个判定中的“a>1”错写成了“a<=1”，且把“b=0”错写成了“b<>0”，则用数据{[2,1,1],[2]}、{[2,0,2],[2]}、{[1,1,1],[1]}和{[1,0,2],[3]}对程序进行测试，可否发现错误？
为什么？
请先测试，然后把结论记录到实验报告中。
经过上述的测试过程，你有什么体会，请写到实验报告中！
2、循环结构测试
现有一个简单循环，需要对其进行测试，其程序伪代码如下：
Inti,a;
Input（i,a）;
While（i<=10）
{
a+=2;
if（a>4）
{
a*=2；
a+=3;
}
Else
{
If（a>1）
a-=4;
else
a+=5;
}
i++;
}
a*=4;
Output（a）;
要求为该程序设计满足简单循环的所有测试用例，记录到实验报告中。
3、等价类划分及边界值测试的验证实验：
有如下算法A和B均是非负整型变量（注：
int型），如果10=100，则B=A*100-200，请分别用等价类划分方法和边界值分析方法设计测试用例，然后编写测试程序完成测试。
并把测试结论写入到实验报告中。
4、基本路径测试
对下面的程序进行基本路径测试。
三、实验结果
包含测试用例、测试程序以及测试结论的实验报告一份。
四、成绩评定
该实验成绩满分5分，即占总成绩的5%。
五、附录：
Nunit的基本配置
Step1:
安装Nunit，本实验使用的是其2.4.7版本，大家可去其网站下载最新版本（http:
//www.nunit.org/download.html）
图2Nunit安装向导
Step2:
如何在.NET环境中使用Nunit。
Step2.1:
首先在.NET环境中创建一个新的工程，并选择其工程类型是ClassLibrary模板（当然也可以是其它类型的模板，只是后面的配置会不一样），将工程命名为ZhbTest1，如下图：
图3C#创建程序向导
Step2.2:
然后为测试程序增加一个Nunit.Framework.dll的引用（目的是让你的程序可以支持Nunit测试，一般只要Nunit程序成功安装，都会在“添加引用”中找到该库），如下图在解决方案的项目中右击鼠标，然后选择“添加引用”，找到Nunit.Framework（当前版本是2.4.7），确定。
图4在应用程序中引入Nunit
Step2.3:
添加头部引用以及待测试代码如下图所示：
图5编写测试程序
Step2.4:
使得当前的应用程序可以自动运行Nunit程序，如下设置，右键选择项目的属性，然后在Debug中选择启动操作，启动外部程序，然后确定：
图6设置C#应用程序可以启动Nunit
图7同上
Step3:
在.NET环境下运行程序，在弹出Nunit界面之后，运用File菜单下的OpenProject菜单打开需要进行测试的当前.NET程序的表现（注意：
当前是ZhbdogTest1.dll），确定后即可开始测试，如下图：
图8在Nunit中引入需要测试的对象（可以是程序或类库）
点击Run，即可完成测试工作，如下图是一个正常测试的结果：
图9成功测试的界面
如果，修改程序，将”3”修改为”2”，会得到如下界面，表示该函数未通过测试，程序存在错误：
图10失败测试的界面
实验四软件动态模型建模实验
一、实验目的
运用Visio和Powerdesigner等Case工具完成软件问题的时序图、状态图以及活动图的绘制，真正理解这些动态模型的含义，并能熟练的使用Case工具。
二、实验内容
1、Powerdesigner完成教材图3.15的状态图设计
2、Powerdesigner完成如下软件问题的状态图设计。
复印机的工作流程大致如下：
未接到复印命令时处于闲置状态，一旦接到复印命令后则进入复印状态，完成一个复印命令规定的工作后又回到闲置状态，等待下一个复印命令；如果执行复印命令时发现没有纸张，则进入缺纸状态，发出警告，等待装纸，装满纸后进入闲置状态，准备接受复印命令；如果复印时发生卡纸故障，则进入卡纸状态，发出警告，等待维修人员来排除故障，故障排除后回到闲置状态。
3、Powerdesigner完成如下所示的时序图设计
图1某系统时序图
4、完成如下用户身份验证功能的活动图设计：
用户首先输入其个人信息，如果确认其输入则向系统提交用户信息，并在数据库中查询用户信息，比较用户信息，同时进行验证，验证通过，该用户获得授权可以进入系统的主界面，否则，验证失败重新回到输入用户信息界面。
如果用户放弃输入，则结束程序。
5、综合题。
综合运用所学OOA和OOD方法和技术完成教材P263习题8的第10题。
三、实验结果
两张状态转换图，一张活动图、一张时序图以及综合题得到的三大模型。
四、成绩评定
该实验成绩满分5分，即占总成绩的5%。
五、附录：
Powerdesigner及Visio的使用
Step1:
选择“面向对象模型”中的“状态图”，绘制如下图所示的状态转换图：
（仅是一个例子）
图2状态图示例
Step2:
选择“面向对象模型”中的“时序图”，绘制如下图所示的时序图：
（仅是一个例子）
图3时序图示例
Step3:
选择“面向对象模型”中的“活动图”，绘制如下图所示的时序图：
（仅是一个例子）
图4活动图示例
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