作者：张海藩 第1章 软件工程学概述1 1.1 软件危机1 1.1.1 软件危机的介绍1 1.1.2 产生软件危机的原因3 1.1.3 消除软件危机的途径4 1.2 软件工程5 1.2.1 软件工程的介绍5 1.2.2 软件工程的基本原理7 1.2.3 软件工程方法学9 1.3 软件生命周期11 1.4 软件过程14 1.4.1 瀑布模型15 1.4.2 快速原型模型16 1.4.3 增量模型17 1.4.4 螺旋模型19 1.4.5 喷泉模型21 1.4.6 Rational统一过程22 1.4.7 敏捷过程与极限编程25 1.4.8 微软过程29 1.5 小结31 习题132 第2章 可行性研究35 2.1 可行性研究的任务35 2.2 可行性研究过程36 2.3 系统流程图38 2.3.1 符号38 2.3.2 例子38 2.3.3 分层40 2.4 数据流图40 软件工程导论目 录 2.4.1 符号40 2.4.2 例子42 2.4.3 命名44 2.4.4 用途45 2.5 数据字典47 2.5.1 数据字典的内容47 2.5.2 定义数据的方法47 2.5.3 数据字典的用途48 2.5.4 数据字典的实现49 2.6 成本/效益分析49 2.6.1 成本估计50 2.6.2 成本/效益分析的方法51 2.7 小结53 习题253 第3章 需求分析55 3.1 需求分析的任务56 3.1.1 确定对系统的综合要求56 3.1.2 分析系统的数据要求57 3.1.3 导出系统的逻辑模型58 3.1.4 修正系统开发计划58 3.2 与用户沟通获取需求的方法58 3.2.1 访谈58 3.2.2 面向数据流自顶向下求精59 3.2.3 简易的应用规格说明技术59 3.2.4 快速建立软件原型61 3.3 分析建模与规格说明62 3.3.1 分析建模62 3.3.2 软件需求规格说明62 3.4 实体-联系图62 3.4.1 数据对象63 3.4.2 属性63 3.4.3 联系63 3.4.4 实体-联系图的符号64 3.5 数据规范化64 3.6 状态转换图65 3.6.1 状态65 3.6.2 事件65 3.6.3 符号66 3.6.4 例子66 3.7 其他图形工具67 3.7.1 层次方框图68 3.7.2 Warnier图68 3.7.3 IPO图69 3.8 验证软件需求70 3.8.1 从哪些方面验证软件需求的正确性70 3.8.2 验证软件需求的方法70 3.8.3 用于需求分析的软件工具71 3.9 小结72 习题373 第4章 形式化说明技术75 4.1 概述75 4.1.1 非形式化方法的缺点75 4.1.2 形式化方法的优点76 4.1.3 应用形式化方法的准则76 4.2 有穷状态机77 4.2.1 概念77 4.2.2 例子79 4.2.3 评价82 4.3 Petri网82 4.3.1 概念82 4.3.2 例子84 4.4 Z语言85 4.4.1 简介85 4.4.2 评价88 4.5 小结88 习题489 第5章 总体设计91 5.1 设计过程91 5.2 设计原理94 5.2.1 模块化94 5.2.2 抽象95 5.2.3 逐步求精95 5.2.4 信息隐藏和局部化96 5.2.5 模块独立97 5.3 启发规则99 5.4 描绘软件结构的图形工具102 5.4.1 层次图和HIPO图102 5.4.2 结构图103 5.5 面向数据流的设计方法104 5.5.1 概念104 5.5.2 变换分析105 5.5.3 事务分析111 5.5.4 设计优化112 5.6 小结113 习题5114 第6章 详细设计117 6.1 结构程序设计117 6.2 人机界面设计119 6.2.1 设计问题119 6.2.2 设计过程121 6.2.3 人机界面设计指南122 6.3 过程设计的工具124 6.3.1 程序流程图124 6.3.2 盒图125 6.3.3 PAD图126 6.3.4 判定表127 6.3.5 判定树128 6.3.6 过程设计语言128 6.4 面向数据结构的设计方法129 6.4.1 Jackson图130 6.4.2 改进的Jackson图131 6.4.3 Jackson方法132 6.5 程序复杂程度的定量度量136 6.5.1 McCabe方法137 6.5.2 Halstead方法139 6.6 小结140 习题6140 第7章 实现145 7.1 编码146 7.1.1 选择程序设计语言146 7.1.2 编码风格147 7.2 软件测试基础149 7.2.1 软件测试的目标150 7.2.2 软件测试准则150 7.2.3 测试方法151 7.2.4 测试步骤151 7.2.5 测试阶段的信息流152 7.3 单元测试153 7.3.1 测试重点153 7.3.2 代码审查154 7.3.3 计算机测试155 7.4 集成测试156 7.4.1 自顶向下集成157 7.4.2 自底向上集成158 7.4.3 不同集成测试策略的比较159 7.4.4 回归测试160 7.5 确认测试160 7.5.1 确认测试的范围160 7.5.2 软件配置复查161 7.5.3 Alpha和Beta测试161 7.6 白盒测试技术162 7.6.1 逻辑覆盖162 7.6.2 控制结构测试165 7.7 黑盒测试技术171 7.7.1 等价划分172 7.7.2 边界值分析175 7.7.3 错误推测175 7.8 调试176 7.8.1 调试过程176 7.8.2 调试途径178 7.9 软件可靠性179 7.9.1 基本概念179 7.9.2 估算平均无故障时间的方法180 7.10 小结182 习题7183 第8章 维护189 8.1 软件维护的定义189 8.2 软件维护的特点190 8.2.1 结构化维护与非结构化维护差别巨大190 8.2.2 维护的代价高昂190 8.2.3 维护的问题很多191 8.3 软件维护过程192 8.4 软件的可维护性194 8.4.1 决定软件可维护性的因素194 8.4.2 文档195 8.4.3 可维护性复审196 8.5 预防性维护197 8.6 软件再工程过程198 8.7 小结200 习题8201 第9章 面向对象方法学引论203 9.1 面向对象方法学概述203 9.1.1 面向对象方法学的要点203 9.1.2 面向对象方法学的优点205 9.2 面向对象的概念209 9.2.1 对象209 9.2.2 其他概念211 9.3 面向对象建模215 9.4 对象模型216 9.4.1 类图的基本符号217 9.4.2 表示关系的符号218 9.5 动态模型223 9.6 功能模型224 9.6.1 用例图224 9.6.2 用例建模227 9.7 3种模型之间的关系228 9.8 小结229 习题9229 第10章 面向对象分析231 10.1 面向对象分析的基本过程231 10.1.1 概述231 10.1.2 3个子模型与5个层次232 10.2 需求陈述233 10.2.1 书写要点233 10.2.2 例子234 10.3 建立对象模型235 10.3.1 确定类与对象236 10.3.2 确定关联238 10.3.3 划分主题241 10.3.4 确定属性241 10.3.5 识别继承关系244 10.3.6 反复修改244 10.4 建立动态模型247 10.4.1 编写脚本247 10.4.2 设想用户界面248 10.4.3 画事件跟踪图249 10.4.4 画状态图250 10.4.5 审查动态模型251 10.5 建立功能模型253 10.5.1 画出基本系统模型图253 10.5.2 画出功能级数据流图254 10.5.3 描述处理框功能254 10.6 定义服务255 10.7 小结256 习题10256 第11章 面向对象设计259 11.1 面向对象设计的准则259 11.2 启发规则261 11.3 软件重用263 11.3.1 概述263 11.3.2 类构件265 11.3.3 软件重用的效益266 11.4 系统分解267 11.5 设计问题域子系统270 11.6 设计人机交互子系统273 11.7 设计任务管理子系统275 11.8 设计数据管理子系统277 11.8.1 选择数据存储管理模式277 11.8.2 设计数据管理子系统278 11.8.3 例子280 11.9 设计类中的服务280 11.9.1 确定类中应有的服务280 11.9.2 设计实现服务的方法281 11.10 设计关联282 11.11 设计优化283 11.11.1 确定优先级283 11.11.2 提高效率的几项技术284 11.11.3 调整继承关系285 11.12 小结287 习题11288 第12章 面向对象实现289 12.1 程序设计语言289 12.1.1 面向对象语言的优点289 12.1.2 面向对象语言的技术特点290 12.1.3 选择面向对象语言294 12.2 程序设计风格294 12.2.1 提高可重用性295 12.2.2 提高可扩充性297 12.2.3 提高健壮性297 12.3 测试策略298 12.3.1 面向对象的单元测试298 12.3.2 面向对象的集成测试299 12.3.3 面向对象的确认测试299 12.4 设计测试用例299 12.4.1 测试类的方法300 12.4.2 集成测试方法301 12.5 小结303 习题12304 第13章 软件项目管理305 13.1 估算软件规模305 13.1.1 代码行技术305 13.1.2 功能点技术306 13.2 工作量估算308 13.2.1 静态单变量模型308 13.2.2 动态多变量模型308 13.2.3 COCOMO2模型309 13.3 进度计划312 13.3.1 估算开发时间312 13.3.2 Gantt图314 13.3.3 工程网络315 13.3.4 估算工程进度316 13.3.5 关键路径318 13.3.6 机动时间318 13.4 人员组织320 13.4.1 民主制程序员组320 13.4.2 主程序员组321 13.4.3 现代程序员组322 13.5 质量保证324 13.5.1 软件质量324 13.5.2 软件质量保证措施326 13.6 软件配置管理328 13.6.1 软件配置329 13.6.2 软件配置管理过程329 13.7 能力成熟度模型331 13.8 小结334 习题13335 附录A C++类库管理系统的分析与设计337 A.1 面向对象分析337 A.1.1 需求337 A.1.2 建立对象模型338 A.2 面向对象设计339 A.2.1 设计类库结构339 A.2.2 设计问题域子系统340 A.2.3 设计人机交互子系统341 A.2.4 设计其他类344 附录B 一个汉字行编辑程序的设计347 B.1 设计规格说明347 B.1.1 外部编辑命令347 B.1.2 编辑命令348 B.1.3 输出信息349 B.2 概要设计350 B.2.1 正文文件350 B.2.2 两个工作模式351 B.2.3 数据元素352 B.2.4 过程353 B.3 概要设计结果353 B.4 详细设计356 B.4.1 数据元素356 B.4.2 控制数据元素357 B.4.3 编辑过程357 B.4.4 输入模式的过程359 B.4.5 编辑模式的过程360 B.5 详细设计结果364 B.5.1 编辑程序的详细结构364 B.5.2 类PASCAL伪码365 B.5.3 实现编辑程序的算法367 ### 重要知识点总结 #### 第1章：软件工程学概述 **1.1 软件危机** - **1.1.1 软件危机的介绍** - 软件危机指的是在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 - **1.1.2 产生软件危机的原因** - 主要原因包括需求定义不明确、缺乏有效的管理和控制手段、以及开发过程中缺乏标准化和规范化等。 - **1.1.3 消除软件危机的途径** - 引入软件工程的概念和技术方法，加强项目管理和质量控制，提高开发过程的规范化水平。 **1.2 软件工程** - **1.2.1 软件工程的介绍** - 软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。 - **1.2.2 软件工程的基本原理** - 包括模块化、抽象、逐步求精等原则。 - **1.2.3 软件工程方法学** - 方法学包括方法、工具和过程三个要素，目的是为了有效地进行软件开发。 **1.3 软件生命周期** - **软件生命周期**由软件定义、软件开发和运行维护三个时期组成，每个时期又细分为不同的阶段。 **1.4 软件过程** - **软件过程**是为获得高质量软件所需完成的一系列任务的框架，定义了完成任务的具体步骤。 **1.4.1 瀑布模型** - 瀑布模型将软件开发过程划分为一系列阶段，每个阶段完成后才能进入下一阶段。 - 优点：强迫开发人员采用规范的方法，确保每个阶段产生的文档得到质量保证小组的验证。 - 缺点：过于理想化，不适应需求变化，灵活性较差。 **1.4.2 快速原型模型** - 通过构建原型系统来收集用户反馈，进而更好地定义需求。 - 适用于需求不明确或需求可能会发生变化的情况。 **1.4.3 增量模型** - 允许分阶段交付软件产品，每次交付一部分功能。 - 优点是可以逐步完善软件，减少用户对新产品的抵触感。 **1.4.4 螺旋模型** - 结合了瀑布模型和快速原型模型的优点，增加了风险管理。 - 特别适合大型软件项目，可以在每个迭代中进行风险评估和应对策略调整。 **1.4.5 喷泉模型** - 针对面向对象开发的模型，强调迭代和无间隙的特性。 - 适用于需求不太清晰但能够逐渐明确的情况。 **1.4.6 Rational统一过程** - 是一种以用例为核心、以架构为中心、迭代增量式的开发过程。 - 强调软件架构的重要性，并且支持软件的持续迭代和增量开发。 **1.4.7 敏捷过程与极限编程** - 敏捷开发注重快速响应变化，强调团队合作和个人互动。 - 极限编程（XP）是敏捷开发的一种具体实践方式，强调频繁的客户反馈和持续的重构。 **1.4.8 微软过程** - 微软公司基于其自身经验总结出来的软件开发过程。 - 包括详细的文档和模板，旨在提高软件质量和开发效率。 #### 第2章：可行性研究 - **可行性研究的任务** - 研究项目的可行性，包括技术、经济、操作和社会政策方面的可行性。 - **系统流程图** - 用来表示系统内部各个组成部分及其之间数据流动的图形表示法。 - **数据流图** - 用于描述系统的逻辑模型，展示数据如何在系统中流动和被处理。 - **数据字典** - 定义数据流图中所有元素的数据集合。 - **成本/效益分析** - 评估项目的经济合理性，计算项目的预期收益与成本之比。 #### 第3章：需求分析 - **需求分析的任务** - 确定对系统的综合要求，分析数据要求，导出系统的逻辑模型，并修正系统开发计划。 - **与用户沟通获取需求的方法** - 包括访谈、面向数据流自顶向下求精、简易的应用规格说明技术和快速建立软件原型等方法。 - **分析建模与规格说明** - 分析建模是创建需求规格说明的基础，而规格说明则是描述需求的形式化表示。 - **实体-联系图** - 用于描述实体之间的关系，包括数据对象、属性和联系等内容。 - **状态转换图** - 描述系统状态及其转换的图形表示法。 - **验证软件需求** - 包括验证需求的正确性和完整性，以及使用软件工具辅助需求分析。 #### 第4章：形式化说明技术 - **形式化方法的优点** - 可以精确地描述系统的规格，有助于发现早期设计中的错误。 - **有穷状态机** - 用于描述系统的有限状态及其转换行为。 - **Petri网** - 一种图形化的建模工具，用于描述并发系统的行为。 - **Z语言** - 一种形式化规格说明语言，用于描述系统的逻辑结构。 #### 第5章：总体设计 - **设计过程** - 总体设计阶段的主要任务是根据需求分析的结果，确定系统的体系结构。 - **设计原理** - 包括模块化、抽象、逐步求精、信息隐藏和局部化、模块独立等原则。 - **启发规则** - 为设计过程提供指导的原则和建议。 - **描绘软件结构的图形工具** - 包括层次图、结构图等工具，用于描述软件结构。 - **面向数据流的设计方法** - 根据数据流的特点进行软件设计，包括变换分析和事务分析等方法。 #### 第6章：详细设计 - **结构程序设计** - 是详细设计阶段的重要内容之一，涉及程序的结构和流程。 - **人机界面设计** - 包括设计过程、设计指南等内容，旨在提高用户界面的可用性。 - **过程设计的工具** - 包括程序流程图、盒图、PAD图、判定表、判定树等工具。 - **面向数据结构的设计方法** - 根据数据结构的特点进行设计，如Jackson方法等。 - **程序复杂程度的定量度量** - 使用McCabe方法和Halstead方法等定量度量程序的复杂性。 #### 第7章：实现 - **编码** - 选择合适的程序设计语言，并遵循良好的编码风格。 - **软件测试基础** - 包括测试目标、准则、方法、步骤等基础知识。 - **单元测试** - 针对程序中的最小可测试单元进行测试。 - **集成测试** - 在单元测试之后进行，测试模块间的接口。 - **确认测试** - 确认软件是否满足需求规格说明的要求。 - **白盒测试技术** - 基于对程序内部结构的理解来进行测试。 - **黑盒测试技术** - 仅考虑程序的功能而不关心程序内部结构。 - **调试** - 定位和修复程序中的错误。 - **软件可靠性** - 包括可靠性概念、平均无故障时间的估算方法等。 #### 第8章：维护 - **软件维护的定义** - 维护是在软件交付使用后，为了改正错误或满足新的需求而进行的修改活动。 - **软件维护的特点** - 包括结构化维护与非结构化维护的差异、维护成本高以及维护过程中存在的问题等。 - **软件维护过程** - 维护过程包括评估需求、实施变更、重新测试等步骤。 - **软件的可维护性** - 可维护性是指软件易于维护的程度。 - **预防性维护** - 为了防止未来可能出现的问题而采取的维护措施。 - **软件再工程过程** - 重新设计和实现已有的软件，以提高其质量和可维护性。 #### 第9章：面向对象方法学引论 - **面向对象方法学概述** - 面向对象方法学以对象为核心，强调封装、继承和多态等概念。 - **面向对象的概念** - 包括对象、类、继承、多态等基本概念。 - **面向对象建模** - 使用类图、对象图等图形工具描述系统的静态结构。 - **动态模型** - 描述系统的动态行为，包括状态图、顺序图等。 - **功能模型** - 通过用例图和场景来描述系统的功能需求。 #### 第10章：面向对象分析 - **面向对象分析的基本过程** - 包括需求陈述、建立对象模型、建立动态模型、建立功能模型等步骤。 - **需求陈述** - 明确系统应该做什么。 - **建立对象模型** - 确定系统中的类和对象，以及它们之间的关系。 - **建立动态模型** - 描述系统的动态行为，如事件序列、状态转换等。 - **建立功能模型** - 描述系统的功能需求，通常使用用例图。 #### 第11章：面向对象设计 - **面向对象设计的准则** - 设计过程中应遵循的一些基本原则。 - **启发规则** - 为设计过程提供指导的规则。 - **软件重用** - 通过复用现有组件来提高开发效率和软件质量。 - **系统分解** - 将系统分解为更小的部分，以便于管理和设计。 - **设计问题域子系统** - 针对系统的核心业务逻辑进行设计。 - **设计人机交互子系统** - 设计用户界面，提高用户体验。 - **设计任务管理子系统** - 设计用于协调系统中任务执行的机制。 - **设计数据管理子系统** - 设计数据存储和访问机制。 #### 第12章：面向对象实现 - **程序设计语言** - 选择面向对象的语言，如Java、C++等。 - **程序设计风格** - 提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。 - **测试策略** - 包括单元测试、集成测试和确认测试等。 - **设计测试用例** - 根据设计文档和需求规格说明编写测试案例。 #### 第13章：软件项目管理 - **估算软件规模** - 采用代码行技术或功能点技术等方法。 - **工作量估算** - 使用静态单变量模型、动态多变量模型等技术。 - **进度计划** - 包括估算开发时间、使用Gantt图、工程网络等工具。 - **人员组织** - 不同类型的开发团队组织结构。 - **质量保证** - 确保软件质量的各种措施。 - **软件配置管理** - 包括版本控制、变更管理等。 - **能力成熟度模型** - 用于评估和改进组织的软件开发能力。 #### 附录A：C++类库管理系统的分析与设计 - **面向对象分析** - 包括需求分析、建立对象模型等步骤。 - **面向对象设计** - 设计类库结构、问题域子系统等。 #### 附录B：一个汉字行编辑程序的设计 - **设计规格说明** - 包括外部编辑命令、编辑命令、输出信息等。 - **概要设计** - 包括正文文件、工作模式、数据元素等。 - **详细设计** - 包括数据元素、控制数据元素、编辑过程等。 - **详细设计结果** - 包括编辑程序的详细结构、类PASCAL伪码等。

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在计算机科学领域，C++是一门广泛使用的编程语言，其设计兼具面向对象的编程方法和高效的系统级编程能力。为了应对山东大学软件学院的C++期末考试，学生们需要深入理解C++的核心概念和编程范式。复习资料通常会涵盖C++的基础语法、面向对象编程、STL标准模板库、内存管理、异常处理、以及C++11新特性等内容。 C++的基础语法是所有程序设计的基础，包括数据类型、变量、运算符、控制语句（if-else、switch-case、循环控制）和函数。理解这些基本概念对于编写有效和高效的C++代码至关重要。在复习资料中，学生应该能找到关于如何声明和定义变量、使用各种运算符、控制程序流程等基础知识点的详细解释和示例代码。 面向对象编程（OOP）是C++的核心特性之一，它通过类和对象的概念来模拟现实世界。复习资料应当包含类的定义、构造函数与析构函数的使用、继承、多态、封装以及如何设计良好的类接口等内容。面向对象设计的原则，如单一职责原则、开闭原则等，也应当被覆盖，帮助学生掌握如何构建可维护和可扩展的软件系统。 标准模板库（STL）是C++中用于数据存储和算法操作的模板集合。复习资料应该详细介绍STL中的容器（如vector、list、map、set等）、迭代器、算法（如排序、搜索等）和函数对象。理解STL可以极大地提高编程效率，学生需要熟悉如何使用STL组件来处理数据集合和执行算法操作。 内存管理是C++中一个复杂的主题，涉及动态内存分配、指针、引用、智能指针等概念。资料应该指导学生如何在堆和栈上分配和释放内存，以及如何避免内存泄漏和指针悬挂等常见问题。智能指针，如unique_ptr和shared_ptr，作为现代C++内存管理的一部分，也在复习范围之内。 异常处理在C++中允许程序在遇到错误时采取更加优雅的处理方式。资料中应当包含如何使用try-catch块来捕获和处理异常，以及如何定义和抛出自定义异常。异常处理机制是构建健壮程序不可或缺的一部分。 C++11是C++语言的一次重大更新，它引入了大量新特性，如auto关键字、lambda表达式、基于范围的for循环、智能指针、移动语义等。这些新特性提高了代码的可读性和效率，对于准备期末考试的学生来说，了解和掌握这些新特性是非常有必要的。 山东大学软件学院的学生在准备C++期末考试时，应当深入复习以上提到的各个方面。通过认真研究和实践这些知识点，他们将能够提高自己的编程技能，并在考试中取得好成绩。

WebGIS是互联网地理信息系统的简称，它是将互联网技术与地理信息系统（GIS）相结合的产物，利用Web技术扩展和完善传统的GIS功能。WebGIS的核心特点包括基于Internet/Intranet原则、分布式体系构造、公布速度快且范围广、数据来源丰富、分布存储、用户界面友好、平台无关性以及成本低廉和操作简便性。 WebGIS的基本架构通常由WEB浏览器、通信协议以及WEBGIS服务器构成。WEB浏览器允许用户通过互联网访问地理信息；通信协议如HTTP和TCP/IP规定了浏览器与服务器之间的通信方式和数据访问接口；WEBGIS服务器则处理用户的地理信息服务请求，实现客户端与服务器端的数据交互。 WebGIS的作用包括推动GIS从专业工作平台走向普及应用，实现空间数据的快速分发与获取，提供互动的可视化界面，使得空间分析无处不在，以及促进GIS与其它软件系统的集成，推动GIS技术的纵深发展。 在WebGIS的发展趋势和研究前沿中，大数据、云计算、分布式计算、三维GIS和移动GIS是当前的热点话题。大数据GIS强调在大数据环境下对动态无限增长的数据集的存储和查询处理，未来可能会出现新的数据模型来适应结构化和非结构化数据。三维GIS的发展目标是支持真正的三维表达和分析，需要更先进的三维空间数据库支持。移动GIS依托WAP/WML技术，使得用户可以在任意时间、地点获取网络服务，但其发展仍受限于带宽问题和设备兼容性。分布式WebGIS利用云计算资源，实现地理信息的高效处理与分发。而移动GIS、大数据GIS、分布式GIS等技术的结合则为WebGIS带来新的挑战和机遇。 WebGIS的技术基础涉及到多种技术与协议。例如，HTTP协议是Web通信的基石，而TCP/IP协议保证了互联网的互联互通。HTML、CSS和JavaScript是构成Web前端技术的三要素，而Web服务器包括Microsoft IIS、Apache、Tomcat等。GIS服务器方面，有ArcServer、MapServer、GeoServer等产品。此外，Web开发技术包括了Web脚本语言如VBScript和JavaScript，以及动态网页技术如CGI等。 WebGIS的未来发展方向是与各类新兴技术不断融合，如利用大数据技术和云计算优化空间数据处理，借助分布式计算提升系统性能，以及通过移动技术提供更加便捷的地理信息服务。这些趋势将推动WebGIS在多个领域中的深入应用，如环境监测、城市规划、资源管理以及灾害预警等方面。

山东大学软件学院2022级多核实验加复习资料

软件工程作为一门学科，其核心在于指导计算机软件的开发与维护。它涵盖了一系列的概念、原理、技术和方法，目的是经济高效地开发高质量的软件产品，并确保其在后续使用过程中的有效维护。 软件工程强调软件不仅仅是程序，它还包括了数据和相关文档，构成一个完整的集合。这一概念的明晰有助于理解软件开发不仅仅是编程，编程只是开发过程中的一个阶段。软件的设计相当于建筑设计，设计成果则相当于设计图纸，是整个开发过程中的蓝图。 软件危机是软件工程领域早期面临的一个重大挑战，它表现为成本和进度估计不准确、用户不满意、产品质量不稳定、软件难以维护、缺乏适当文档、成本占比上升以及开发生产率落后于硬件及应用普及的趋势。软件危机的出现，很大程度上归因于软件开发过程的不规范、缺乏经验、用户交流障碍、管理不科学以及评测手段的不足。 软件工程的实施，需要采用工程化的管理理念和技术方法。软件生存周期包括多个阶段：问题定义与可行性研究、需求分析、软件设计、程序编码与单元测试、集成测试与系统测试以及运行维护。每个阶段都有其特定的任务和目标，它们共同构成了软件工程的基本框架。 在软件生存周期的每一个阶段，都有对应的管理技术和方法。例如，在问题定义与可行性研究阶段，需要明确问题定义和可行性；需求分析阶段要准确描述目标系统必须实现的功能；软件设计阶段需要制定设计方案并进行概要设计和详细设计；程序编码与单元测试阶段则要实现设计并进行模块测试；集成测试与系统测试阶段要检查模块组装的正确性和软件对用户需求的满足程度；而运行维护阶段则涉及对软件进行持续的维护工作。 软件生存期模型是指在软件开发过程中采用的一系列步骤和方法，常见的模型包括瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型和统一过程。这些模型各有优缺点，适用于不同类型的开发场景。例如，瀑布模型的优点在于规范化的开发流程和质量控制，但其缺点在于对书面规格说明的过度依赖和适应需求变更的能力较弱；快速原型模型则能够更好地满足用户需求，但需要开发人员快速反应。 软件工程是一门涉及广泛领域的学科，它要求我们不仅要有扎实的技术能力，还需具备系统的管理思维。在不断变化的技术和市场环境中，软件工程的原则和技术方法为软件开发与维护提供了可持续发展的路径。

山东大学软件学院作为国内外知名的高等学府，在计算机科学与技术领域拥有深厚的研究基础和教学经验。计算机图形学作为软件学院的核心课程之一，旨在培养学生掌握图形图像处理的基本理论、基本知识和基本技能，使学生能够了解计算机图形学在多媒体、游戏设计、虚拟现实、计算机辅助设计等领域的应用。 个人整理的复习资料是计算机图形学学习过程中不可或缺的辅助工具，这些资料往往包括了课程讲义、习题、经典案例分析以及相关的研究论文。在学习的过程中，学生需要对图形学的基本概念有清晰的认识，如像素、分辨率、颜色模型、图形变换等基础知识点。此外，对于图形学中更高级的内容，例如三维建模、光照模型、纹理映射以及图形渲染等技术，学生也应有深入的理解和应用能力。 在复习过程中，学生应当学会如何将抽象的概念与具体的实践相结合，通过上机实验、编写程序来加深对图形学算法的理解。例如，在学习二维图形绘制技术时，学生可以通过编程实践来掌握各种基本图形的绘制方法，以及图形的移动、旋转和缩放等操作。在学习三维图形处理时，需要了解三维空间中物体的表示方法，学习如何构建三维场景，以及如何运用光照和阴影效果来提高图像的真实感。 计算机图形学的应用极为广泛，它不仅涉及计算机科学的诸多方面，还与艺术设计、工程模拟、医疗成像等领域紧密相关。因此，该课程的学习对于软件学院学生的综合素质培养具有重要的意义。通过对计算机图形学的深入学习，学生不仅能够掌握图形图像处理的专业技能，还能够提升创新思维和解决实际问题的能力。 作为山东大学软件学院的学生，掌握好计算机图形学的知识，对于未来无论是继续深造还是投身于相关行业工作，都是一笔宝贵的财富。学生应当充分认识到这一点，并在老师的指导下，结合个人整理的复习资料，扎实掌握课程知识，不断实践和探索，以达到更高的学术水平和专业能力。

嵌入式技术是计算机科学与工程领域的一个重要分支，它涉及到硬件、软件和系统集成等多个层面。在“广工”（广东工业大学）的学习环境中，掌握嵌入式技术对于未来的工程师职业发展至关重要。这个压缩包文件提供了丰富的学习资源，包括复习资料、考试试卷以及问答题和答案，帮助学生深入理解并熟练掌握嵌入式系统的概念和应用。 1. **嵌入式系统基础**：嵌入式系统是具有特定功能的计算机系统，它们被嵌入到更大的设备或系统中，如智能家居设备、汽车电子系统和医疗设备等。了解其工作原理，包括微处理器、存储器、输入/输出接口和操作系统等组件，是学习嵌入式技术的基础。 2. **微控制器**：在嵌入式系统中，微控制器扮演着核心角色。例如，了解8051、ARM、MSP430等不同类型的微控制器架构、指令集和开发工具，是进行嵌入式编程的关键。 3. **实时操作系统（RTOS）**：RTOS如FreeRTOS、VxWorks和μC/OS等，是嵌入式系统中常用的操作系统。学习如何配置RTOS任务调度、中断处理和内存管理，能帮助开发者实现高效、可靠的系统运行。 4. **嵌入式编程语言**：C和C++是嵌入式开发的主要编程语言，理解它们的特性、内存管理和指针操作对于编写高效的嵌入式代码至关重要。此外，Python和Java等高级语言也在某些场合用于嵌入式开发。 5. **嵌入式软件开发流程**：包括需求分析、系统设计、编码、调试和测试。理解每个阶段的任务和工具，如使用Keil、IAR或GCC等编译器，能帮助学生有效地进行项目开发。 6. **硬件接口与通信协议**：熟悉串行通信（UART、SPI、I2C）、并行通信（PCI、USB）和网络通信（TCP/IP、CAN、Ethernet）等接口标准，以及它们在嵌入式系统中的应用。 7. **嵌入式系统设计与优化**：包括功耗管理、散热设计、硬件加速和固件更新策略等，这些都会影响到系统的性能和可靠性。 8. **嵌入式应用案例**：从物联网设备到工业自动化，从移动通信到自动驾驶，嵌入式系统无处不在。通过分析和研究这些实际应用，学生可以更好地理解和应用所学知识。 9. **考试试卷和问答题**：这些资源提供了检验学习效果的机会，可以帮助学生了解自己对嵌入式系统知识的掌握程度，查漏补缺，巩固理解。 10. **实战项目**：理论知识与实践结合是提升技能的关键。通过完成小型嵌入式项目，如控制LED灯、读取传感器数据或实现简单的网络通信，学生可以将理论知识转化为实际技能。 这个压缩包中的资源为学习者提供了一个全面的嵌入式学习路径，涵盖了从基础知识到实践应用的各个环节，对于准备在广工或其他地方深入学习嵌入式技术的学生来说是一份宝贵的资料。

山东大学软件学院作为国内知名学府的软件工程人才培养基地，其软件测试技术课程是软件学院教学体系中的重要组成部分，尤其对大三下学期的学生而言，掌握软件测试的相关知识和技术是未来软件开发和质量保证工作中的关键技能。因此，本复习资料汇编了大量的学习资源，目的是帮助学生全面系统地复习和掌握软件测试的知识点，提高学生的软件测试实践能力。 复习资料首先包含了往年的真题。真题是检验学生复习效果的重要工具，通过分析和练习历年真题，学生不仅能够了解考试的题型和难度，还能熟悉考试的出题规律，从而有针对性地进行复习。同时，真题还能帮助学生发现自己的知识盲区和薄弱环节，以便重点突破。 复习提纲是复习资料中的导航图，它按照教学大纲和考试要求，将软件测试技术课程的核心知识点进行梳理和总结。提纲中的每一个部分都对应了学习的重点和难点，让学生在复习过程中能够抓住主要矛盾，有条不紊地进行复习，避免盲目性和随意性。 知识点整理则是对课程内容的深入分析和提炼，它把软件测试的基本理论、方法和工具以条目化的形式展现出来，使学生能够快速回顾和掌握各个知识点。知识点整理的详尽程度直接影响了复习的效率和质量，因此这部分内容通常要求做到全面覆盖、重点突出。 总结部分则是在系统复习的基础上，对整个课程内容进行概括和提炼，帮助学生构建起知识的框架体系，形成整体性的认识。总结中往往会强调一些核心概念和重要原理，以及它们在实际软件测试工作中的应用，有助于学生将理论知识与实践相结合。 授课PPT是复习资料的重要组成部分，它以图形化的方式呈现了软件测试的核心概念和过程，通过PPT中的图表、流程图和案例分析等内容，学生可以更直观地理解复杂的知识点，加深记忆。同时，PPT通常也会包含教师在课堂上的重点讲解和补充说明，这对学生理解教学内容有很大帮助。 山东大学软件学院提供的这份软件测试技术课程复习资料，通过往年真题、复习提纲、知识点整理、总结以及授课PPT等多种形式，为学生提供了一个全面、系统的复习框架。学生通过这些资料的学习，可以有效提升自己的软件测试技术水平，为将来的职业生涯打下坚实的基础。

根据提供的文件信息，我们可以从中提炼出与电力电子技术相关的知识点，并进行详细解释： ### 一、电力电子器件的导通与截止 1. **电力电子器件的导通**：当一个电力电子器件（如晶闸管、IGBT等）处于导通状态时，其两端的电压降通常很小。例如，在某特定条件下，器件导通时的压降可能为0.9V左右。 2. **器件导通条件**：为了使器件导通，需要施加一定的控制电压或电流。例如，对于某些器件来说，施加在控制端的电压应达到一定值才能确保其导通。 3. **直流输出电压**：当电力电子器件导通时，可以形成直流输出电压。例如，导通状态下形成的直流输出电压Ud可能为2倍的输入电压。 ### 二、不同类型的电源及应用 1. **单相电源**：单相电源是指只有一根火线和一根零线组成的电源系统。其特点是结构简单，常用于家庭和小型设备供电。 2. **三相电源**：相比于单相电源，三相电源具有更高的效率和更稳定的电压。它由三根火线组成，每根火线之间的相位差为120度，广泛应用于工业领域。 3. **电源的应用**：无论是单相还是三相电源，在实际应用中都需要考虑负载的需求和系统的稳定性。例如，对于某些特定的应用场景，可能需要通过调节电源来满足负载的变化需求。 ### 三、电力电子变换器的工作原理 1. **单相全桥变换器**：单相全桥变换器通常包含四个开关器件，通过控制这些开关器件的导通和截止，实现交流电到直流电的转换。输出电压可以是正或负的直流电压。 2. **双极性变换**：在某些变换器中，输出电压可以是正向或反向的直流电压，即所谓的“双极性”。这种特性使得变换器能够在不同的应用场景下提供更加灵活的电压输出。 ### 四、负载类型及其对电路的影响 1. **阻性负载**：阻性负载的特点是电压和电流波形相同，没有相位差。常见的阻性负载有电阻加热器等。 2. **感性负载**：感性负载的特点是电流滞后于电压，主要用于电机、变压器等设备。 3. **容性负载**：容性负载的特点是电流超前于电压，常见于电容器等。 ### 五、电力电子技术中的控制策略 1. **脉冲宽度调制(PWM)**：PWM是一种常用的电力电子控制方法，通过改变脉冲的宽度来调节输出电压或功率。这种方法能够提高效率并减少谐波失真。 2. **相控整流**：相控整流是另一种常见的控制策略，通过调节触发角来控制输出电压的大小。这种控制方式适用于高压大功率的应用场合。 ### 六、电力电子系统的结构与设计 1. **系统架构**：电力电子系统通常包括主电路、控制电路以及辅助电路等部分。主电路负责能量的转换与传输，而控制电路则用于调整主电路的工作状态。 2. **设计考虑**：在设计电力电子系统时，需要综合考虑效率、成本、可靠性等因素。例如，选择合适的电力电子器件、优化电路拓扑结构等都是设计过程中需要重点关注的内容。 通过以上对文件中提及的关键知识点的详细解释，我们可以更好地理解电力电子技术的基础理论和实际应用。这些知识点不仅涵盖了电力电子器件的基本工作原理，还涉及了电源类型、变换器的工作模式以及系统的设计原则等多个方面，对于学习和研究电力电子技术具有重要的参考价值。