试题一(15分)

    某现代农业种植基地为进一步提升农作物种植过程的智能化，欲开发智慧农业平台，集管理和销售于一体，该平台的主要功能有:

1.信息维护。农业专家对农作物、环境等监测数据的监控处理规则进行维护。

2.数据采集。获取传感器上传的农作物长势、土壤墒情、气候等连续监测数据，解析后将监测信息进行数据处理、可视化和存储等操作。

3.数据处理。对实时监测信息根据监控处理规则进行监测分析，将分析结果进行可视化并进行存储、远程控制，对历史监测信息进行综合统计和预测，将预测信息进行可视化和存储。

4.远程控制。根据监控处理规则对分析结果进行判定，依据判定结果自动对控制器进行远程控制。平台也可以根据农业人员提供的控制信息对控制器进行远程控制。

5.可视化。实时向农业人员展示监测信息：实时给农业专家展示统计分析结果和预测信息或根据农业专家请求进行展示。

    现采用结构化方法对智慧农业平台进行分析与设计，获得如图1-1所示的上下文数据流图和图1-2所示的0层数据流图。

 

问题1(4分)

使用说明中的词语，给出图1-1中的实体E1~E4的名称。

问题2(4分)

使用说明中的词语，给出图1-2中的数据存储D1~D4的名称。

问题3(4分)

根据说明和图中术语，补充图1-2中缺失的数据流及其起点和终点。

问题4(3分)

根据说明，“数据处理”可以分解为哪些子加工?进一步进行分解时，需要注意哪三种常见的错误?

试题二(20分)

   

    某汽车维修公司为了便于管理车辆的维修情况，拟开发一套汽车维修管理系统，请根据下述需求描述完成该系统的数据库设计。

需求描述

(1)客户信息包括：客户号、客户名、客户性质、折扣率、联系人、联系电话。客户性质有个人或单位。客户号唯一标识客户关系中的每一个元组。

(2)车辆信息包括：车牌号、车型、颜色和车辆类别。一个客户至少有一辆车，一辆车只属于一个客户。

(3)员工信息包括：员工号、员工名、岗位、电话、家庭住址。其中，员工号唯一标识员工关系中的每一个元组。岗位有业务员、维修工、主管。业务员根据车辆的故障情况填写维修单。

(4)部门信息包括：部门号、名称、主管和电话，其中部门号唯一确定部门关系的每一个元组。每个部门只有一名主管，但每个部门有多名员工，每名员工只属于一个部门。

(5)维修单信息包括：维修单号、车牌号、维修内容、工时。维修单号唯一标识维修单关系中的每一个元组。一个维修工可接多张维修单，但一张维修单只对应一个维修工。

逻辑结构设计

根据概念模型设计阶段完成的实体联系图，得出如下关系模式(不完整)：

1. 客户(客户号，客户名，( a )，折扣率，联系人，联系电话)
2. 车辆(车牌号，( b )，车型，颜色，车辆类别)
3. 员工(员工号，员工名，岗位，( c )，电话，家庭住址)
4. 部门(部门号，名称，主管，电话)
5. 维修单(维修单号，( d )，维修内容，工时)

问题1(6分)

根据问题描述，补充3个联系，完善图2-1的实体联系图。联系名可用联系1、联系2和联系3代替，联系的类型为1:1、1:n和m:n(或1:1、1:*和*.*)。

问题2(4分)

根据题意，将关系模式中的空(a)~(d)的属性补充完整，并填入答题纸对应的位置上。

问题3(2分)

分别给出车辆关系和维修单关系的主键与外键。

问题4(3分)

如果一张维修单涉及多项维修内容，需要多个维修工来处理，那么哪个联系类型会发生何种变化?你认为应该如何解决这一问题?

试题三(15分)

    某游戏公司欲开发一款吃金币游戏。游戏的背景为一种回廊式迷宫(Maze)，在迷宫的不同位置上设置有墙。迷宫中有两种类型的机器人(Robos)：小精灵(PacMan)和幽灵(Ghost)。游戏的目的就是控制小精灵在迷宫内游走，吞吃迷宫路径上的金币，且不能被幽灵抓到。幽灵在迷宫中游走，并会吃掉遇到的小精灵。机器人游走时，以单位距离的倍数计算游走路径的长度。当迷宫中至少存在一个小精灵和一个幽灵时，游戏开始。

机器人上有两种传感器，使机器人具有一定的感知能力。这两种传感器分别是:

(1)前向传感器(FrontSensor)，探测在机器人当前位置的左边、右边和前方是否有墙(机器人遇到墙时，必须改变游走方向)。机器人根据前向传感器的探测结果，决定朝哪个方向运动。

(2)近距离传感器(ProxiSesor)，探测在机器人的视线范围内(正前方)是否存在隐藏的金币或幽灵。近距离传感器并不报告探测到的对象是否正在移动以及朝哪个方向移动。但是如果近距离传感器的连续两次探测结果表明被探测对象处于不同的位置，则可以推导出该对象在移动。

    另外，每个机器人都设置有一个计时器(Timer)，用于支持执行预先定义好的定时事件。

机器人的动作包括：原地向左或向右旋转90°、向前或向后移动。

建立迷宫：用户可以使用编辑器(Editor) 编写迷宫文件，建立用户自定义的迷宫。将迷宫文件导入游戏系统建立用户自定义的迷宫。

    现采用面对象分析与设计方法开发该游戏，得到如图3-1所示的用例图以及图3-2所示的初始类图。

问题1(3分)

根据说明中的描述，给出图3-1中U1~U3所对应的用例名。

问题2(4分)

图3-1中用例U1~U3分别与哪个(哪些)用例之间有关系，是何种关系?

问题3(8分)

根据说明中的描述，给出图3-2中C1~C8所对应的类名。

试题四(15分)

   

    生物学上通常采用编辑距离来定义两个物种DNA序列的相似性，从而刻画物种之间的进化关系。具体来说，编辑距离是指将一个字符串变换为另一个字符所需要的最小操作次数。操作有三种，分别为：插入一个字符、删除一个字符以及将一个字符修改为另一个字符。用字符数组str1和str2分别表示长度分别为len1和len2的字符串，定义二维数组d记录求解编辑距离的子问题最优解，则该二维数组可以递归定义为：

 C代码

下面是算法的C语言实现。

(1)常量和变更说明

  A,B:两个字符数组

  d:二维数组

  i,j:循环变量

  temp:临时变量

(2)C程序

#include<stdio.h>

#define N 100

    }

  return (  4  );

}

问题1 (8分)

根据说明和C代码，填充C代码中的空(1)~(4)。

问题2 (4分)

根据说明和C代码，算法采用了( 5 )设计策略，时间复杂度为( 6 )(用O符号表示，两个字符串的长度分别用m和n表示)。

问题3 (3分)

已知两个字符串A="CTGA"和B="ACGCTA"，根据说明和C代码，可得出这两个字符串的编辑距离为( 7 )。

试题五(10分)

    享元(flyweight)模式主要用于减少创建对象的数量，以降低内存占用，提高性能。现要开发一个网络围棋程序，允许多个玩家联机下棋。由于只有一台服务器，为节省内存空间，采用享元模式实现该程序，得到如图5-1所示的类图。

C++代码

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

enum PieceColor{BLACK, WHITE};   //棋子颜色

class PiecePos{    //棋子位置

private:

   int x;

   int y;

public:

   PiecePos(int a,int b); x(a),y(b){}

   int getX(){return x;}

   int getY(){return y;}

};

class Piece{   //棋子定义

      piece=new BlackPiece(color,pos);  //获取一颗黑子

      count<<m_blackName <<"在位置(" <<pos.getX() <<","<<pos.getY()<< ")";

      (  4  );

   }else{  //放白子

      piece=new WhitePiece(color,pos);  //获取一颗白子

      count<<m_whiteName <<"在位置(" <<pos.getX() <<","<<pos.getY()<< ")";

      (  5  );

   }

   m_vecPiece.push_back(piece);

 }

};

试题六(10分)

    享元(flyweight)模式主要用于减少创建对象的数量，以低内存占用，提高性能。现要开发一个网络围棋程序允许多个玩家联机下棋。由于只有一台服务器，为节内存空间，采用享元模式实现该程序，得到如图6-1所的类图。

Java代码

import java.util.*:

enum PieceColor {BLACK，WHITE｝//棋子颜色

class PiecePos{//棋子位置

   private intx;

   private int y:

   pubic PiecePos(int a,int b){x=a;y=b;}

   public int getX0{retun x;}

   public int getYO{return y;}

}

class PieceBoard{   //棋盘上已有的棋子

2021年下半年软件设计师下午真题答案及解析

试题一(15分)  单击此链接查看真题解析视频2021软考--软件设计师-下午案例分析真题解析视频(第三期)-学习视频教程-腾讯课堂

问题1(4分)

E1：传感器   E2：农业专家   E3：农业人员  E4：控制器

问题2(4分)

D1：监控处理规则表  D2：监测信息表  D3：分析结果表   D4：预测信息表

问题3(4分)

数据流	起点	终点
规则	D1	P4
分析结果与预测信息	P3	P5
历史监测信息	D2	P3
请求	E2	P5

问题4(3分)

“数据处理”可以分解为如下三个子加工：

1.实时监测信息的监测分析

2.历史监测信息综合统计和预测

3.可视化和存储

数据流图中常见的3种错误：

1.有输入但是没有输出，我们称之为“黑洞”。

2.有输出但没有输入。

3.输入不足以产生输出，我们称之为“灰洞"。

问题4(3分)

维修工和维修单的联系类型会发生变化，从1:n变成m:n。

增加维修单2关系，记录维修内容和维修工等信息。

试题三(15分)

问题1(3分)

U1：编写迷宫文件   U2：导入迷宫文件    U3：设置计时器

问题2(4分)

U1、U2与建立迷宫用例是泛化关系，U3与操作机器人是包含关系

问题3(8分)

C1机器人(Robos)    C2 计时器(Timer)  

C3小精灵(PacMan)   C4幽灵(Ghost)     （C3与C4可互换）

C5 传感器  C6 前向传感器(FrontSensor)  C7近距离传感器(ProxiSesor)（C6与C7可互换）

C8 迷宫(Maze)

试题四(15分)

问题1 (8分)

(1) d[0][j]=j    (2)str1[i-1]==str2[j-1]     (3)d[i-1][i-1]     (4)d[len1][len2]

问题2 (4分)

(5)动态规划法    (6)O(m*n)

问题3 (3分)

(7)4

试题五(10分)

(1) virtual void Draw(){ }

(2) Piece*

(3) Piece *

(4) piece->Draw()

(5) piece->Draw()

试题六(10分)

(1)public abstract void draw( )

(2)Piece

(3)Piece

(4)piece.draw( )

(5)piece.draw( )

1.计算机指令系统采用多种寻址方式：立即寻址是指操作数包含在指令中；寄存器寻址是指操作数在寄存器中；直接寻址是指操作数的地址在指令中。这三种寻址方式操作数的速度（ ）。

A.立即寻址最快，寄存器寻址次之，直接寻址最慢

B.寄存器寻址最快，立即寻址次之，直接寻址最慢

C.直接寻址最快，寄存器寻址次之，立即寻址最慢

D.寄存器寻址最快，直接寻址次之，立即寻址最慢

2.以下关于PCI总线和SCSI总线的叙述中，正确的是（ ）。

A.PCI总线是串行外总线，SCSI 总线是并行内总线

B.PCI总线是串行内总线，SCSI总线是串行外总线

C.PCI总线是并行内总线，SCSI 总线是串行内总线

D.PCI总线是并行内总线，SCSI总线是并行外总线

3.以下关于中断方式与DMA方式的叙述中，正确的是（ ）。

A.中断方式与DMA方式都可实现外设与CPU之间的并行工作

B.程序中断方式和DMA方式在数据传输过程中都不需要CPU的干预

C.采用DMA方式传输数据的速度比程序中断方式的速度慢

D.程序中断方式和DMA方式都不需要CPU保护现场

4.中断向量提供（ ）。

A.被选中设备的地址        B.待传送数据的起始地址

C.中断服务程序入口地址    D.主程序的断点地址

5.（）是一种需要通过周期性刷新来保持数据的存储器件。

A.SRAM   B.DRAM    C.FLASH    D.EEPROM

6.某种机器的浮点数表示格式如下(允许非规格化表示)。若阶码以补码表示，尾数以原码表示，则1 0001 0 0000000001表示的浮点数是（ ）。

A. 2-16 ×2-10 B. 2-15 ×2-10  C. 2-16 ×(1-2-10 )   D. 2-15 ×(1-2-10 )

7.以下可以有效防治计算机病毒的策略是（ ）。

A.部署防火墙   B.部署入侵检测系统  C.安装并及时升级防病毒软件 D.定期备份数据文件

8.AES是一种（ ）算法。

A.公钥加密    B.流密码    C.分组加密    D.消息摘要

9.下列不能用于远程登陆或控制的是（）。

A.IGMP    B.SSH   C.Telnet   D.RFB

10.包过滤防火墙对（ ）的数据报文进行检查。

A.应用层   B.物理层    C.网络层   D.链路层

11.防火墙通常分为内网、外网和DMZ三个区域，按照受保护程度，从低到高正确的排列次序为（ ）。

A.内网、外网和DMZ    B.外网、DMZ和内网

C.DMZ、内网和外网     D.内网、DMZ和外网

12.（ ）是构成我国保护计算机软件著作权的两个基本法律文件。

A.《计算机软件保护条例》和《软件法》

B.《中华人民共和国著作权法》和《软件法》

C.《中华人民共和国著作权法》和《计算机软件保护条例》

D.《中华人民共和国版权法》和《中华人民共和国著作权法》

13.X公司接受Y公司的委托开发了一款应用软件，双方没有订立任何书面合同。在此情形下，（ ）享有该软件的著作权。

A.X.Y公司共同    B.X公司    C.Y公司    D.X.Y公司均不

14.广大公司(经销商)擅自复制并销售恭大公司开发的OA软件已构成侵权。鸿达公司在不知情时从广大公司(经销商)处购入该软件并已安装使用。在鸿达公司知道了所使用的软件为侵权复制的情形下其使用行为（）。

A.侵权，支付合理费用后可以继续使用该软件

B.侵权，须承担赔偿责任

C.不侵权，可继续使用该软件

D.不侵权， 不需承担任何法律责任

15.绘制分层数据流图(DFD)时需要注意的问题中，不包括（ ）。

A.给图中的每个数据流、加工、数据存储和外部实体命名

B.图中要表示出控制流

C.一个加工不适合有过多的数据流

D.分解尽可能均匀

16.以下关于软件设计原则的叙述中，不正确的是（ ）。

A.将系统划分为相对独立的模块

B.模块之间的耦合尽可能小

C.模块规模越小越好

              

2021年下半年软件设计师上午真题及答案解析

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2.D

解析：

 

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1. 软件生存周期

同任何事物一样，一个软件产品或软件系统也要经历孕育、诞生、成长、衰亡的许多阶段，一般称为软件生存周期。把整个软件生存周期划分为若干阶段，使得每个阶段有明确的任务，使规模大、结构复杂和管理复杂的软件的开发变得容易控制和管理。通常，软件生存周期包括可行性分析与项目开发计划、需求分析、设计（概要设计和详细设计）、编码、测试、维护等活动，可以将这些活动以适当的方式分配到不同的阶段去完成。

1.可行性分析与项目开发计划

这个阶段主要确定软件的开发目标及其可行性。必须要回答的问题是：要解决的问题是什么？该问题有可行的解决办法吗？若有解决的办法，则需要多少费用？需要多少资源？需要多少时间？要回答这些问题，就要进行问题定义、可行性分析，制定项目开发计划。 可行性分析与项目计划阶段的参加人员有用户、项目负责人和系统分析师。该阶段产生的主要文档有可行性分析报告和项目开发计划。

2.需求分析

需求分析阶段的任务不是具体地解决问题，而是准确地确定软件系统必须做什么，确定软件系统的功能、性能、数据和界面等要求，从而确定系统的逻辑模型。该阶段的参加人员有用户、项目负责人和系统分析师。该阶段产生的主要文档有软件需求说明书。

3.概要设计

在概要设计阶段，开发人员要把确定的各项功能需求转换成需要的体系结构。在该体系结构中，每个成分都是意义明确的模块，即每个模块都和某些功能需求相对应，因此，概要设计就是设计软件的结构，明确软件由哪些模块组成，这些模块的层次结构式怎样的，这些模块的调用关系是怎样的，每个模块的功能是什么。同时，还要设计该项目的应用系统的总体数据结构和数据库结构，即应用系统要存储什么数据，这些数据是什么样的结构，它们之间有什么关系。 概要设计阶段的参加人员有系统分析师和软件设计师。该阶段产生的主要文档有概要设计说明书。

4.详细设计

详细设计阶段的主要任务是对每个模块完成的功能进行具体描述，要把功能描述转变为精确地、结构化的过程描述。即该模块的控制结构是怎样的，先做什么，后做什么，有什么样的条件判定，有什么重复处理等，并用相应的表示工具把这些控制结构表示出来。 详细设计阶段的参加人员有软件设计师和程序员。该阶段产生的主要文档有详细设计文档。

5.编码

编码阶段就是把每个模块的控制结构转换成计算机可接受的程序代码，即写成某种特定程序设计语言表示的源程序清单。

6.测试

测试是保证软件质量的重要手段，其主要方式是在设计测试用例的基础上建厂软件的各个组成部分。测试阶段的参加人员通常是另一部门（或单位）的软件设计师或系统分析师。该阶段产生的主要文档有软件测试计划、测试用例和软件测试报告。

7.维护

软件维护是软件生存周期中时间最长的阶段。已交付的软件投入正式使用后，便进入软件维护阶段，它可以持续几年甚至几十年。在软件运行过程中可能由于各方面的愿意需要对它进行修改，其原因可能是运行中发现了软件隐含的错误而需要修改；也可能是为了适应变化了的软件工作环境而需要做适当变更；也可能是因为用户业务发生变化而需要扩充和增强软件的功能；还可能是为将来的软件维护活动做预先准备等。 总结上文为表格：

名称	阶段工作	参与的人员	产生的文档
可行性分析与项目开发计划	主要确定软件的开发目标及其可行性	用户、项目负责人和系统分析师	可行性分析报告和项目开发计划
需求分析	此阶段的任务不是具体地解决问题，而是准确地确定软件系统必须做什么，确定软件系统的功能、性能、数据和界面等要求，从而确定系统的逻辑模型。	用户、项目负责人和系统分析师	软件需求说明书
概要设计	开发人员要把明确的各项功能需求转换成需要的体系结构。	系统分析师和软件设计师	概要设计说明书
详细设计	对每个模块完成的功能进行具体描述，要把功能描述转变为精确地、结构化的过程描述。	软件设计师和程序员	详细设计文档
编码	把每个模块的控制结构转化成计算机可接受的程序代码，即写成某种特定程序设计语言表示的源程序清单。	程序员	源程序清单
测试	保证软件质量的重要手段，其主要方式是在设计测试用例的基础上检查软件的各个组成部分。	通常是另一部门（或单位）的软件设计师或系统分析师	软件测试计划、测试用例和软件测试报告
维护	软件生存周期中时间最长的阶段。在软件运行过程中可能由于各方面的原因需要对它进行修改。	维护人员

2.软件过程模型

软件过程模型习惯上也称为软件开发模型，它是软件开发全部过程、活动和任务的结构框架。典型的软件过程模型有瀑布模型、增量模型、演化模型（原型模型、螺旋模型）、喷泉模型、基于构件的开发模型和形式化方法模型等。

1.瀑布模型（Waterfall Model）

瀑布模型是将软件生存周期中的各个活动规定为依线性顺序链接的若干阶段的模型，包括需求分析、设计、编码、测试、运行与维护。它规定了由前至后、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水逐级下落，如下图所示。

瀑布模型为软件的开发和维护提供了一种有效的管理模式，根据这一模型指定开发计划，进行成本预算，组织开发力量，以项目的阶段评审和文档控制为手段有效地对整个开发过程进行指导，所以它是以文档作为驱动、适合于软件需求很明确的软件项目的模型。
瀑布模型假设，一个待开发的系统需求是完整的、简明的、一致的，而且可以先于设计和实现完成之前产生。
瀑布模型的一个变体是V模型，如下图所示。V模型描述了质量保证活动和沟通、建模相关活动以及早起构建相关的活动之间的关系。随着软件团队工作沿着V模型左侧步骤向下推进，基本问题需求逐步细化，形成问题及解决方案的技术描述。一旦编码结束，团队沿着V模型右侧的步骤向上推进工作，其实际上是执行了一系列测试（质量保证活动），这些测试验证了团队沿着V模型左侧步骤向下推进过程中所生成的每个模型。V模型提供了一种将验证确认活动应用于早起软件工程工作中的方法。

瀑布模型的优点是，容易理解，管理成本低；强调开发的阶段性早起计划及需求调查和产品测试。不足之处是，客户必须能够完整、正确和清晰地表达他们的需要；在开始的两个或3个阶段中，很难评估真正的进度状态；当接近项目结束时，出现了大量的集成和测试工作；直到项目结束之前，都不能演示系统的能力。在瀑布模型中，需求或设计中的错误往往只有到了项目后期才能够被发现，对于项目风险的控制能力较弱，从而导致项目常常延期完成，开发费用超出预算。

2.增量模型（Incremental Model）

增量模型融合了瀑布模型的基本成分和原型实现的迭代特征，它假设可以将需求分段为一系列增量产品，每一增量可以分别开发。该模型采用随着日城市间的进展而交错的线性序列，每一个线性序列产生软件的一个可发布的“增量”，如下图所示。当使用增量模型时，第一个增量往往是核心的产品。客户对每个增量的使用和评估都作为下一个增量发布的新特征和功能，这个过程在每一个增量发布后不断重复，直到产生了最终的完善产品。增量模型强调每一个增量均发布一个可操作的产品。

增量模型作为瀑布模型的一个变体，具有瀑布模型的所有优点。此外，它还有以下优点：第一个可交付版本所需要的成本和时间很少；开发由增量表示的小系统所承担的风险不大；由于很快发布了第一个版本，因此可以减少用户需求的变更；运行增量投资，即在项目开始时，可以仅对一个或两个增量投资。
增量模型有以下不足之处：如果没有对用户的变更要求进行规划，那么差生的初始增量可能会造成后来增量的不稳定；如果需求不像早起思考的那样稳定和完整，那么一些增量就可能需求重新开发，重新发布；管理发生的成本、进度和配置的复杂性可能会超出组织的能力。

3.演化模型（Evolutionary Model）

软件类似于其他复杂的系统，会随着时间的推移而演化。在开发过程中，常常会面临以下情形：商业和产品需求经常发生变化，直接导致最终产品难以实现；严格的交付时间使得开发团队不可能圆满地完成软件产品，但是必须交付功能有线的版本以应对竞争或上页压力；很好地理解了核心产品和系统需求，但是产品或系统扩展的细节问题却没有定义。在上述情况和类似情况下，软件开发人员需要一种专门应对不断演变的软件产品的过程模型。
演化模型是迭代的过程模型，使得软件开发人员能够逐步开发出更完整的软件版本。演化模型特别适用于对软件需求缺乏准确认识的情况。典型的演化模型有原型模型和螺旋模型等。

3.1原型模型（Prototype Model）

大量的实践表明，在开发初期很难得到一个完整的、准确地需求规格说明。这主要是由于客户往往不能准确地表达对未来系统的全面要求，开发者对要解决的应用问题模糊不清，以至于形成的需求规格说明常常 是不完整的、不准确的，有时甚至是有歧义的。此外，在整个开发过程中，用户可能会产生新的要求，导致需求的变更。而瀑布模型难以适应这种需求的不确定性和变化，于是出现了快速原型（rapid portotype）这种新的开发方法。
原型是预期系统的一个可执行版本，反映了系统性质的一个选定的子集。一个原型不必满足目标软件的所有约束，其母的是能快速、低成本地构建原型。原型模型如下图所示。

原型模型开始于沟通，其目的是定义软件的总体目标，标识需求，然后快速指定原型开发的计划，确定原型的目标和范围，采用快速设计的方式对其进行建模，并构建原型。被开发的原型应交付给客户使用，并收集客户的反馈意见，这些反馈意见可在下一轮中对原型进行改进。在前一个原型需要改进，或者需要扩展其范围的时候，进入下一轮原型的迭代开发。
根据使用原型的目的不同，原型可分为探索型原型、实验型原型和演化型原型3中。探索型原型的目的是要弄清楚目标的要求，确定所希望的特性，所探讨多种方案的可行性。实验型原型的摸得是验证方案或算法的合理性，是在大规模开发和实现前，用于考察方案是否合适、规格说明是否可靠等。演化型原型的目的是将原型作为目标系统的一部分，通过对原型的多次改进，逐步将原型演化成最终的目标系统。

3.2螺旋原型（Spiral Model）

对于复杂的大型软件，开发一个原型往往达不到要求。螺旋模型将瀑布模型和演化模型结合起来，加入了两种模型均忽略的风险分析，弥补了着两种模型的不足。
螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期，每个螺旋周期大致和瀑布模型相符合，如下图所示。每个螺旋周期分为如下4个工作步骤。
（1）制定计划。确定软件的目标，选定实施方案，明确项目开发的限制条件。
（2）风险分析。分析所选的方案，识别风险，消除风险。
（3）实施工程。实施软件开发，验证阶段性产品。
（4）用户评估。评估开发工作，提出修正建议，建立下一个周期的开发计划。

螺旋模型强调风险分析，使得开发人员和用户对每个演化层出现的风险有所了解，从而做出应有的反应。因此，该模型特别适用于庞大、复杂并且具有高风险的系统。
与瀑布模型相比，螺旋模型支持用户需求的动态变化，为用户参与软件开发的所有关键决策提供了方便，有助于提高软件的适应能力，并且为项目管理人员及时调整管理决策提供了便利，从而降低了软件开发的风险。在使用螺旋模型进行软件开发时，需要开发人员具有相当丰富的风险评估经验和专业知识。另外，过多的迭代次数会增加开发成本，延迟提交时间。

4.喷泉模型（Water Fountain Model）

喷泉模型是一种以用户需求为动力，以对象作为驱动的模型，适合于面向对象的开发方法。它克服了瀑布模型不支持软件重用和多项开发活动集成的局限性。喷泉模型使开发过程具有迭代型和无间隙性，如下图所示。迭代以为着模型中的开发活动常常需要重复多次，在迭代过程中不断地完善软件系统。无间隙是指在开发活动（如分析、设计、编码）之间不存在明显的边界，也就是说，它不像瀑布模型那样，在需求分析活动结束后才开始设计活动，在设计活动结束后才开始编码活动，而是允许各开发活动交叉、迭代地进行。

喷泉模型的各个阶段没有明显的界限，开发人员可以同步进行。其优点是可以提高软件项目的开发相率，节省开发时间。由于喷泉模型在各个开发阶段是重叠的，在开发过程中需要大量的开发人员，不利于项目的管理。此外，这种模型要求严格管理文档，使得审核的难度加大。

5.基于构件的开发模型（Component-based Development Model）

基于构件的开发是指利用预先包装的构件来构造应用系统。构件可以试组织内部开发的构件，也可以使商品化成品（Commercial Off-The_shelf,COTS）软件构件。基于构件的开发模型具有很多螺旋模型的特点，它本质上是演化模型，需要以迭代方式构建构件。其不同之处在于，基于构件的开发模型采用预先打包的软件构件开发应用系统。
一种基于构件的开发模型如下图所示，包括领域工程和应用系统工程两部分。

领域工程的目的是构建领域模型、领域基准体系结构和可复用构件库。为达到此目的，首先要进行领域分析，分析该领域中各种应用系统的公共部分或相似部分，构建领域模型和领域基准体系结构，表示领域的候选构件，对候选构件进行可变性分析，以适应多个应用系统的需要，最后构建可复用构件，经严格测试和包装后存入可复用构件库。
应用系统工程的目的是使用可复用构件组装应用系统。首先进行应用系统分析，设计应用系统的体系结构，表示应用系统所需的构件，然后在可复用构件库中查找合适的构件（也可以购买第三方构件），这些选取的构件需进行特化，必要时做适当的修改，以适应该应用系统的需要。对于那些未找到合适构件的应用部分，仍需单独开发，并将其与特化修改后的构件组装成应用系统。在此过程中，还需要对可复用构件的复用情况进行评价，以改进可复用构件，同时对新开发的部分进行评价，并向领域工程推荐候选构件。
综上总结表格如下：

模型名称	模型工作过程	优点	缺点	适用模型
瀑布模型	将软件生存周期中的各个活动规定为依线性顺讯连接的若干阶段的模型，包括需求分析、设计、编码、测试、运行与维护。它规定了由前至后、相互衔接的固定次序，如瀑布流水逐级下落。	容易理解，管理成本低；强调开发阶段性早期计划及需求调查和产品测试。	客户必须能够完整、正确和清晰地表达他们的需要，在开始的2个或3个阶段中，很难评估真正的进度状态；当接近项目接受时，出现了大量的集成和测试工作；直到项目结束之前，都不能演示系统的能力。需求或设计中的错误往往只有到了项目后期才能够被发现，对于项目风险的控制能力较弱，从而导致项目常常 延期完成，开发费用超出预算。	它是以文档作为驱动、适合于软件需求很明确的软件项目的模型。
增量模型	融合了瀑布模型的基本成分和原型实现的迭代特征，它假设可以将需求分段为一系列增量产品，每一增量可以分别开发。	具有瀑布模型的所有优点，还具有第一个可交付版本所需要的成本和时间很少；开发由增量表示的小系统所承担的风险不大；由于很快发布第一个版本，因此可以减少用户需求的变更；运行增量投资，即在项目开始时，可以仅对一个或两个增量投资。	如果没有对用户的变更要求进行规划，那么产生的初始增量可能会造成后来增量的不稳定；如果需求不像早期思考的那样稳定和完整 ，那么一些增量就可能需要重新开发，重新发布；管理发生的成本、进度和配置的复杂性可能会超出组织的能力。
原型模型	目的是快速、低成本地构建原型。			适用于需求不明确的开发
螺旋模型	螺旋模型将瀑布模型和演化模型结合起来，加入了两种模型均忽略的风险分析，弥补了这两种模型的不足。	支持用户需求的动态变化，为用户参与软件开发的所有关键决策提供了方便，有助于提高软件的适应能力，并且为项目管理人员及时调整管理决策提供了便利，从而降低了软件开发的风险。	过多的迭代次数会增加开发成本，延迟提交时间。	适用于庞大、复杂并且具有高风险系统。
喷泉模型	是一种以用户需求为动力，以对象作为驱动的模型。	可以提高软件项目的开发效率，节省开发时间。	需要大量的开发人员，不利用项目的管理，此外，要求严格管理文档，是的审核的难度加大。	适合于面向对象的开发方法。

3.ISO/IEC9126的软件质量模型

其中包括6个质量特性和21个质量子特性。

功能性	可靠性	可用性	效率	可维护性	可移植性
功能性是指与软件所具有的各项功能及其规定性质有关的一组属性	可靠性是指在规定条件下和规定时间周期内，与软件维护其性能级别的能力有关的一组属性。反映的是软件中存在的需求错误、设计错误和实现错误而造成的失效情况	可用性是指根据规定用户或隐含用户的评估所作出的与使用软件所需要的努力程度有关的一组属性	效率是指在规定条件下，与软件性能级别和所用资源总量之间的关系有关的一组属性	可维护性是指与对软件进行修改的难易程度有关的一组属性	可移植性是指与把一个软件从一个环境转移到另一个环境运行的能力有关的一组属性
适合性 准确性 互操作性（互用性） 依从性 安全性	成熟性 容错性 可恢复性	可理解性 易学性 可操作性	时间特性 资源特性	可分析性 可改变性 稳定性 可测试性	适应性 可安装性 遵循性（一致性） 可替换性

4.内聚与耦合

高内聚、低耦合是软件设计的一个原则，其中内聚是指模块内部各元素之间联系的紧密程度，也就是代码功能的集中程度。耦合是指模块之间相互联系的紧密程度。 模块的内聚类型通常可以分为7中，根据内聚度从高到低排序如下表：

内聚类型	描述
功能内聚	完成一个单一功能，各个部分协同工作，缺一不可
顺序内聚	处理元素相关，而且必须顺序执行
通信内聚	所有处理元素集中在一个数据结构的区域上
过程内聚	处理元素相关，而且必须按特定的次序执行
瞬时内聚	所包含的任务必须在同一时间间隔内执行（如初始化模块）
逻辑内聚	完成逻辑上相关的一组任务
偶然内聚	完成一组没有关系或松散关系的任务

模块的耦合性类型通常分为7种，根据耦合度从低到高排序如下表：

耦合类型	描述
非直接耦合	没有直接联系，互相不依赖对方
数据耦合	借助参数表传递简单数据
标记耦合	一个数据结构的一部分借助于模块接口被传递
控制耦合	模块间传递的信息中包含用于控制模块内部逻辑的信息
外部耦合	与软件以外的环境有关
公共耦合	多和模块引用同一个全局数据区
内容耦合	一个模块访问另一个模块的内部数据 一个模块不通过正常入口转到另一模块内部 两个模块有一部分程序代码重叠 一个模块有多个入口

注：软件文档

转件文档可以分开发文档、管理文档和用户文档三大类。

名称	具体内容
开发文档	《功能要求》、《投标方案》、《需求分析》、《技术分析》、《系统分析》、《数据库文档》、《功能函数文档》、《界面文档》、《编译手册》、《QA文档》、《项目总结》等
管理文档	《产品简介》、《产品演示》、《疑问解答》、《功能介绍》、《技术白皮书》、《评测报告》等
用户文档	《安装手册》、《使用手册》、《维护手册》、《用户报告》、《销售培训》等