簡(jiǎn)介這是中南大學(xué)軟件學(xué)院《軟件度量》課程的復(fù)習(xí)重點(diǎn)整理面向軟件工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生及需要系統(tǒng)掌握軟件度量基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)者用于考前沖刺、知識(shí)梳理與概念辨析。資源將課程核心章節(jié)濃縮為一份可讀性較高的筆記覆蓋測(cè)量的基本概念、用頭腦/單詞/數(shù)字度量的三個(gè)階段、六大測(cè)量尺度標(biāo)定、類(lèi)型、序列、間隔、比例、絕對(duì)并梳理直接測(cè)量與間接測(cè)量的區(qū)別同時(shí)深入第二章軟件度量概念、過(guò)程/產(chǎn)品/資源三類(lèi)實(shí)體度量、內(nèi)部與外部屬性以及有效軟件度量的實(shí)施步驟第三章則歸納軟件規(guī)模度量方法與Halstead長(zhǎng)度度量等內(nèi)容。包體為1個(gè)docx文檔1.66MB排版適合打印或電子閱讀便于對(duì)照教材逐條復(fù)習(xí)。目前已有467人學(xué)習(xí)下載適合考前快速回顧或作為課程筆記補(bǔ)充。 每年期末軟件度量這門(mén)課都會(huì)刷掉一批人。我在中南大學(xué)軟件學(xué)院讀研時(shí)做過(guò)這門(mén)課的助教見(jiàn)過(guò)太多代碼寫(xiě)得不錯(cuò)、一到度量計(jì)算就懵的同學(xué)。其實(shí)軟件度量沒(méi)想象的那么玄核心就三件事先搞清要度量什么再按規(guī)則算出來(lái)最后用數(shù)據(jù)解釋質(zhì)量或者過(guò)程。今天這篇就把復(fù)習(xí)重點(diǎn)一次性整理清楚包括常考概念、高頻公式、典型例題和我自己踩過(guò)的坑希望能幫你少走彎路。軟件度量這門(mén)課最大的特點(diǎn)就是“看起來(lái)簡(jiǎn)單做起來(lái)容易混”。因?yàn)槎攘恐笜?biāo)實(shí)在太多而且很多概念邊界模糊比如規(guī)模、工作量、成本、質(zhì)量這些詞平時(shí)說(shuō)說(shuō)都能理解一到計(jì)算題就開(kāi)始亂套。所以復(fù)習(xí)的核心思路只有一個(gè)先建好分類(lèi)框架再往框架里填公式和場(chǎng)景?？蚣芊€(wěn)了題目怎么變都不怕。1. 先搞懂課程主線(xiàn)軟件度量不是“算算數(shù)”1.1 從“可度量目標(biāo)”出發(fā)GQM模型是萬(wàn)金油GQMGoal-Question-Metric模型是這門(mén)課的骨架也是考試最喜歡讓人畫(huà)圖或者舉例的考點(diǎn)。它的思路很簡(jiǎn)單從業(yè)務(wù)目標(biāo)出發(fā)拆解成可以回答的問(wèn)題再為每個(gè)問(wèn)題找到可以量化的指標(biāo)。舉個(gè)例子如果你的目標(biāo)是“提高軟件交付質(zhì)量”那問(wèn)題可以是“交付后的缺陷率有沒(méi)有下降”對(duì)應(yīng)的度量指標(biāo)就是“缺陷密度”和“缺陷去除率”?？荚嚂r(shí)如果讓你設(shè)計(jì)度量方案不要一上來(lái)就寫(xiě)指標(biāo)先寫(xiě)目標(biāo)再寫(xiě)問(wèn)題再寫(xiě)指標(biāo)這個(gè)順序本身就值分。GQM模型為什么反復(fù)考因?yàn)樗w現(xiàn)了軟件度量的一個(gè)根本原則度量不是自?shī)首詷?lè)而是為目標(biāo)服務(wù)。沒(méi)有目標(biāo)就選指標(biāo)最后出來(lái)的數(shù)據(jù)既沒(méi)人看也沒(méi)法指導(dǎo)改進(jìn)。復(fù)習(xí)時(shí)可以把GQM當(dāng)作主線(xiàn)索把后面所有指標(biāo)都掛靠到“目標(biāo)→問(wèn)題→指標(biāo)”這條鏈上記憶效率會(huì)高很多。另一個(gè)容易考的點(diǎn)是“基線(xiàn)Baseline”和“目標(biāo)Target”的區(qū)別?；€(xiàn)是當(dāng)前狀態(tài)目標(biāo)是想達(dá)到的狀態(tài)。比如缺陷密度當(dāng)前是5個(gè)/KLOC目標(biāo)是降到2個(gè)/KLOC這中間才引出改進(jìn)動(dòng)作。很多同學(xué)只記公式忘了這種概念題其實(shí)這類(lèi)送分題更需要拿穩(wěn)。1.2 過(guò)程度量、產(chǎn)品度量、項(xiàng)目度量怎么分軟件度量通常分成三類(lèi)產(chǎn)品度量、過(guò)程度量和項(xiàng)目資源度量?？荚嚂r(shí)經(jīng)常給一個(gè)具體指標(biāo)讓你判斷它屬于哪一類(lèi)或者反過(guò)來(lái)讓你舉例。這個(gè)分類(lèi)很像給水果分類(lèi)看似簡(jiǎn)單但總有人把項(xiàng)目進(jìn)度當(dāng)產(chǎn)品度量。產(chǎn)品度量針對(duì)的是“軟件產(chǎn)物”包括規(guī)模、復(fù)雜度、質(zhì)量、可維護(hù)性等過(guò)程度量針對(duì)的是“開(kāi)發(fā)活動(dòng)的能力”比如生產(chǎn)率、缺陷去除率、過(guò)程時(shí)間項(xiàng)目度量則關(guān)心“項(xiàng)目情況和資源”比如成本、進(jìn)度偏差、人員配置。這里有個(gè)經(jīng)典的記憶方法產(chǎn)品是對(duì)“代碼和文檔”說(shuō)話(huà)過(guò)程是對(duì)“做事效率”說(shuō)話(huà)項(xiàng)目是對(duì)“資源和時(shí)間”說(shuō)話(huà)。缺陷密度屬于產(chǎn)品度量因?yàn)樗饬康氖墙桓段锢锏娜毕萑毕萑コ蕦儆谶^(guò)程度量因?yàn)樗饬康氖菧y(cè)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)缺陷的能力成本偏差屬于項(xiàng)目度量因?yàn)樗枋龅氖琼?xiàng)目預(yù)算的執(zhí)行情況?？荚囍羞€有一種陷阱題同一個(gè)指標(biāo)可以出現(xiàn)在多個(gè)類(lèi)別里。比如生產(chǎn)率既可以用“代碼行/人月”來(lái)反映開(kāi)發(fā)過(guò)程效率也會(huì)被當(dāng)作項(xiàng)目資源使用率來(lái)衡量。遇到這種情況先看題目給的上下文再判斷最合適的分類(lèi)不要一看到“生產(chǎn)率”就直接寫(xiě)過(guò)程度量要看看它到底在問(wèn)哪個(gè)層面。2. 高頻考點(diǎn)規(guī)模度量與復(fù)雜度度量公式必須閉眼能寫(xiě)2.1 代碼行、功能點(diǎn)、用例點(diǎn)三種規(guī)模度量的選擇題與計(jì)算題規(guī)模度量是后續(xù)所有度量的基礎(chǔ)沒(méi)有規(guī)模缺陷密度、生產(chǎn)率都是空中樓閣?？荚囍凶畛３霈F(xiàn)的是代碼行LOC和功能點(diǎn)FP。代碼行最直接但坑也最多。它的爭(zhēng)議在于“什么叫一行代碼”注釋算不算、空行算不算、一個(gè)語(yǔ)句跨多行怎么算這些問(wèn)題在現(xiàn)實(shí)中吵不完考試?yán)飬s經(jīng)常給明確規(guī)則比如“只計(jì)算非空非注釋的可執(zhí)行代碼行”。遇到LOC題目先看清楚單位是LOC還是KLOC計(jì)算缺陷密度時(shí)尤其容易在乘算時(shí)搞混。功能點(diǎn)分析是更“科學(xué)”的規(guī)模度量因?yàn)樗灰蕾?lài)具體語(yǔ)言從用戶(hù)視角出發(fā)。功能點(diǎn)的核心公式是FP 未調(diào)整功能點(diǎn)數(shù) × (0.65 0.01 × ΣD_i)其中未調(diào)整功能點(diǎn)數(shù)由五類(lèi)基本組件加權(quán)求和得到外部輸入、外部輸出、外部查詢(xún)、內(nèi)部邏輯文件、外部接口文件。每種組件還要根據(jù)復(fù)雜度選擇低、中、高三種權(quán)重考試中如果沒(méi)給權(quán)重表通常會(huì)用簡(jiǎn)化權(quán)重外部輸入4外部輸出5外部查詢(xún)4內(nèi)部邏輯文件10外部接口文件7。很多人忘記最后一步“調(diào)整因子”這是最容易丟分的地方。調(diào)整因子中的ΣD_i是14個(gè)通用系統(tǒng)特性的影響程度總和取值范圍0到70。整個(gè)公式本質(zhì)上是把非功能需求也納入考慮。復(fù)習(xí)時(shí)可以把這14個(gè)特性粗略記成“通信、分布式、性能、負(fù)載、數(shù)據(jù)量、交互、聯(lián)機(jī)更新、效率、復(fù)雜性、復(fù)用、易安裝、易操作、多站點(diǎn)、易變更”能記住核心幾個(gè)就不容易被題干繞暈。用例點(diǎn)Use Case Points在研究生階段可能涉及本科考試相對(duì)少。它和功能點(diǎn)思路類(lèi)似先計(jì)算未調(diào)整用例點(diǎn)和未調(diào)整技術(shù)因子再乘環(huán)境因子。如果時(shí)間緊張優(yōu)先級(jí)排在功能點(diǎn)之后。2.2 McCabe環(huán)路復(fù)雜度和Halstead指標(biāo)復(fù)雜度考點(diǎn)的兩座大山復(fù)雜度度量是軟件度量里計(jì)算性最強(qiáng)的部分其中McCabe環(huán)路復(fù)雜度幾乎每年都考。環(huán)路復(fù)雜度的物理意義是“獨(dú)立路徑的最小數(shù)量”也可以理解為“做測(cè)試時(shí)要準(zhǔn)備多少條路徑才能全覆蓋”。最常用公式是V(G) E - N 2其中E是控制流圖中的邊數(shù)N是節(jié)點(diǎn)數(shù)。還有一種更快的方式V(G) P 1其中P是二值判定節(jié)點(diǎn)if、while、for等的數(shù)量?？荚嚂r(shí)如果給代碼先數(shù)if、while、for的個(gè)數(shù)再加1速度很快如果給控制流圖就用E-N2。務(wù)必注意for循環(huán)也算一個(gè)判定switch-case的計(jì)算要看題目規(guī)則有些教材把switch的每個(gè)case都算判定有些只算整個(gè)switch為一個(gè)判定不看清題目規(guī)則容易做錯(cuò)。Halstead指標(biāo)相比McCabe更像“軟件物理學(xué)”它從操作符和操作數(shù)出發(fā)。這里的關(guān)鍵是分清“種類(lèi)”和“出現(xiàn)次數(shù)”n1表示不同操作符的種類(lèi)數(shù)n2表示不同操作數(shù)的種類(lèi)數(shù)N1表示操作符總出現(xiàn)次數(shù)N2表示操作數(shù)總出現(xiàn)次數(shù)。程序長(zhǎng)度N N1 N2詞匯表n n1 n2程序容量V N × log?(n)。考試中Halstead通常會(huì)給你一小段偽代碼讓你統(tǒng)計(jì)n1、n2、N1、N2。這種題沒(méi)有技術(shù)難度但特別考細(xì)心。操作符包括算術(shù)運(yùn)算符、賦值號(hào)、括號(hào)、分號(hào)、關(guān)鍵字if、while、return等操作數(shù)包括變量名、常量等。最容易漏的是括號(hào)和賦值號(hào)建議按行逐字統(tǒng)計(jì)用四列表格記錄不要跳著數(shù)。3. 質(zhì)量與過(guò)程度量考試?yán)锏摹皯?yīng)用題”都在這塊3.1 可靠性指標(biāo)體系MTTF、MTBF、MTTR和缺陷密度可靠性度量看起來(lái)像概率題其實(shí)是公式題?？荚囍谐Ｒ?jiàn)的幾個(gè)概念經(jīng)常放在一起考MTTF平均無(wú)故障時(shí)間、MTTR平均修復(fù)時(shí)間、MTBF平均故障間隔時(shí)間。三者的關(guān)系是MTBF MTTF MTTR很多同學(xué)背了這個(gè)公式但不會(huì)用。題目如果告訴你系統(tǒng)正常運(yùn)行了90小時(shí)發(fā)生故障后修理了10小時(shí)那么MTTF是90小時(shí)MTTR是10小時(shí)MTBF是100小時(shí)。這里的陷阱在于題目有時(shí)候會(huì)直接說(shuō)“平均故障間隔時(shí)間為100小時(shí)”然后再問(wèn)修復(fù)時(shí)間其實(shí)就是反過(guò)來(lái)算。另一個(gè)高頻考點(diǎn)是缺陷密度缺陷密度 缺陷總數(shù) / 軟件規(guī)模通常以KLOC為單位題目可能給出測(cè)試階段發(fā)現(xiàn)的缺陷和發(fā)布后用戶(hù)發(fā)現(xiàn)的缺陷讓你計(jì)算整體缺陷密度。注意單位如果規(guī)模給的是LOC最終回答時(shí)記得換算。還有一個(gè)容易混淆的概念Fault、Error、Failure。Error是人的錯(cuò)誤Fault是錯(cuò)誤引起的代碼缺陷故障Failure是缺陷被觸發(fā)后的失效?？荚嚳赡芙o一個(gè)場(chǎng)景“程序員把邏輯符號(hào)寫(xiě)錯(cuò)導(dǎo)致程序在特定數(shù)據(jù)下崩潰”問(wèn)你哪部分是Fault、哪部分是Failure。這種題就考察概念邊界背清楚三者鏈條即可。3.2 缺陷去除率與生產(chǎn)率過(guò)程度量的兩個(gè)典型計(jì)算缺陷去除率DRE是衡量測(cè)試過(guò)程有效性的重要指標(biāo)公式是DRE 開(kāi)發(fā)階段發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù) / (開(kāi)發(fā)階段發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù) 交付后用戶(hù)發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù))這個(gè)公式之所以常考是因?yàn)楹芏嗤瑢W(xué)會(huì)漏掉分子分母里同一個(gè)缺陷數(shù)。舉個(gè)實(shí)際例子內(nèi)測(cè)發(fā)現(xiàn)80個(gè)缺陷發(fā)布后6個(gè)月內(nèi)用戶(hù)反饋20個(gè)缺陷則DRE 80 / (80 20) 80%。DRE越高說(shuō)明缺陷越早被發(fā)現(xiàn)測(cè)試效果越好。生產(chǎn)率計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單通常是“規(guī)模除以工作量”。常見(jiàn)表達(dá)是KLOC/人月或FP/人月?？荚嚂r(shí)要注意工作量的單位題目如果給“12人天”要換算成人月簡(jiǎn)單除以22個(gè)工作日或按題目標(biāo)注的換算規(guī)則。這里沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)但有經(jīng)驗(yàn)值大多數(shù)教材和題目把人月記為22個(gè)工作日或160個(gè)小時(shí)看到具體題目先看有沒(méi)有給出換算依據(jù)。還有一種“復(fù)雜度調(diào)整因子”在質(zhì)量度量里也會(huì)出現(xiàn)可維護(hù)性指數(shù)Maintainability Index。這個(gè)指標(biāo)算法比較復(fù)雜考試一般只考概念很少考計(jì)算理解成“結(jié)合復(fù)雜度、代碼行、注釋數(shù)量等綜合反映代碼可維護(hù)性的一個(gè)分?jǐn)?shù)”就夠了。如果有時(shí)間記住公式大致形態(tài)但優(yōu)先級(jí)放在McCabe和Halstead之后。4. 復(fù)習(xí)時(shí)的常見(jiàn)誤區(qū)與避坑清單這些都是丟分重災(zāi)區(qū)4.1 概念混淆清單考前必須分清的五組概念軟件度量考試有很多“看起來(lái)差不多”的術(shù)語(yǔ)這里把最容易混的整理成一張速查表易混淆組區(qū)別要點(diǎn)測(cè)量Measurement與度量Metrics測(cè)量是獲得數(shù)據(jù)的過(guò)程度量是用于量化屬性的一組規(guī)則驗(yàn)證Verification與確認(rèn)Validation驗(yàn)證是“把東西做對(duì)”確認(rèn)是“做對(duì)的東西”考試會(huì)考中英文定義有效性與可靠性有效性是“測(cè)到了想測(cè)的東西”可靠性是“多次測(cè)量的結(jié)果一致”規(guī)模Size與工作量Effort規(guī)模是產(chǎn)品大小工作量是人月兩者有相關(guān)性但不等價(jià)復(fù)雜度Complexity與難度Difficulty復(fù)雜度是代碼本身的結(jié)構(gòu)特征難度更偏向主觀(guān)理解成本這些混淆點(diǎn)不會(huì)單獨(dú)考但會(huì)藏在判斷題和選擇題里。比如題目說(shuō)“代碼行數(shù)是項(xiàng)目工作量的直接等同指標(biāo)”這句話(huà)錯(cuò)得很厲害因?yàn)橐?guī)模只影響工作量還受人員能力、開(kāi)發(fā)方法、技術(shù)棧等因素影響。理解了這一點(diǎn)就能避免看到LOC就開(kāi)始換算人月的錯(cuò)誤。4.2 計(jì)算題丟分點(diǎn)單位、公式邊界和過(guò)程細(xì)節(jié)結(jié)合我改卷的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算題最常見(jiàn)的失分原因不是不會(huì)算而是細(xì)節(jié)處理不到位這里列幾個(gè)最典型的坑第一單位丟失。題目給KLOC計(jì)算出來(lái)的缺陷密度是X個(gè)/KLOC但有人最后順手寫(xiě)成X個(gè)/LOC導(dǎo)致結(jié)果放大1000倍。建議做題時(shí)分兩步先把規(guī)模統(tǒng)一成KLOC再代入公式。第二McCabe控制流圖畫(huà)錯(cuò)。很多人用代碼畫(huà)圖時(shí)漏掉了出口節(jié)點(diǎn)。不管代碼怎么復(fù)雜控制流圖一定有一個(gè)入口和一個(gè)出口。如果按P1算就不會(huì)畫(huà)圖問(wèn)題但題目如果明確要求先畫(huà)控制流圖再算那你最好練幾道圖例題避免平時(shí)只記公式。第三Halstead統(tǒng)計(jì)漏項(xiàng)。賦值符號(hào)、比較符號(hào)、函數(shù)調(diào)用括號(hào)都要算操作符。很多人在統(tǒng)計(jì)時(shí)只關(guān)注算術(shù)運(yùn)算符忘記了賦值號(hào)“”和邏輯判斷符號(hào)。我在助教時(shí)看到最夸張的情況一個(gè)簡(jiǎn)單程序能差出5個(gè)操作符后面的程序容量自然全錯(cuò)。第四功能點(diǎn)調(diào)整因子忘記扣基礎(chǔ)值。FP公式是“未調(diào)整FP × (0.65 0.01ΣD_i)”不是“未調(diào)整FP × (1 0.01ΣD_i)”。0.65這個(gè)偏移量經(jīng)常被記錯(cuò)建議把公式拆成“加入非功能需求后綜合影響為0.65到1.35之間”這樣就不容易記混淆。5. 根據(jù)中南軟院的考法安排復(fù)習(xí)節(jié)奏更高效5.1 三輪復(fù)習(xí)法過(guò)書(shū)上重點(diǎn)、刷計(jì)算題、再做一套自測(cè)題我輔導(dǎo)過(guò)的學(xué)生里復(fù)習(xí)效果最好的普遍不是考前通宵那種而是有明確輪次的。第一輪建議用兩到三天把課件和教材過(guò)一遍重點(diǎn)看GQM、分類(lèi)框架、各度量的定義和公式這個(gè)階段不要糾結(jié)細(xì)節(jié)只要能在紙上默寫(xiě)出每個(gè)部分的核心關(guān)鍵詞就行。第二輪專(zhuān)門(mén)刷計(jì)算題。軟件度量的計(jì)算題類(lèi)型其實(shí)很固定功能點(diǎn)、McCabe、Halstead、缺陷密度、DRE、生產(chǎn)率。你把每種類(lèi)型練兩到三道基本就能覆蓋考試中90%的計(jì)算題目。我建議準(zhǔn)備一個(gè)“公式本”把每個(gè)公式適用條件寫(xiě)清楚尤其是McCabe什么時(shí)候用P1什么時(shí)候用E-N2用錯(cuò)場(chǎng)景比公式背不出來(lái)更可惜。第三輪找一套往年題或者老師PPT里的例題做自測(cè)限定時(shí)間完成。這一輪主要練手感和查漏補(bǔ)缺。做題時(shí)特別關(guān)注題干里那些“額外說(shuō)明”比如“不計(jì)算注釋行”“每個(gè)case都算一個(gè)判定”“人月按22天計(jì)”這類(lèi)條件往往就是老師設(shè)計(jì)的區(qū)分點(diǎn)也是送分點(diǎn)。5.2 考前一晚還能撈分的優(yōu)先級(jí)排序如果你現(xiàn)在才剛開(kāi)始復(fù)習(xí)不要試圖把每個(gè)細(xì)節(jié)都背下來(lái)時(shí)間不夠。我的建議是把沖刺精力放在三個(gè)高頻且必拿分的模塊第一GQM模型的畫(huà)圖和解釋第二功能點(diǎn)和McCabe環(huán)路復(fù)雜度的計(jì)算第三缺陷密度和DRE的計(jì)算。這三塊內(nèi)容穩(wěn)定、題型固定、得分率高性?xún)r(jià)比最高。相比之下Halstead雖然也會(huì)考但統(tǒng)計(jì)麻煩容易出錯(cuò)如果你的基礎(chǔ)稍微薄弱可以放到第三優(yōu)先級(jí)?？煽啃灾笜?biāo)的MTTF、MTBF、MTTR屬于公式簡(jiǎn)單但概念容易繞的點(diǎn)花一個(gè)小時(shí)理解清楚即可。還有一個(gè)容易被忽略的撈分點(diǎn)簡(jiǎn)答題里的“為什么”。比如“為什么要做軟件度量”“為什么不能用代碼行直接衡量開(kāi)發(fā)效率”這種題沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)公式但可以從“目標(biāo)驅(qū)動(dòng)、支持決策、避免拍腦袋”這個(gè)角度展開(kāi)再結(jié)合一兩個(gè)實(shí)際場(chǎng)景說(shuō)明。平時(shí)復(fù)習(xí)時(shí)可以用自己的話(huà)復(fù)述每個(gè)概念的意義而不是死記定義這樣到了考場(chǎng)反而更容易寫(xiě)出有邏輯的答案。如果你現(xiàn)在還在焦慮知識(shí)點(diǎn)太多先不用慌張。把GQM的骨架搭起來(lái)再往里填規(guī)模、復(fù)雜度、質(zhì)量、過(guò)程四類(lèi)指標(biāo)最后用往年題自測(cè)一遍相信我這門(mén)課拿到一個(gè)理想成績(jī)并不難。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取