軟件質(zhì)量保障的若干技術(shù)研究.pdf

1、隨著軟件產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，如何提高軟件企業(yè)的生產(chǎn)率，保證軟件產(chǎn)品質(zhì)量成為軟件行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)又是理論研究的難點(diǎn)。為此，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和研究界分別制定了可以改進(jìn)軟件過程，提高軟件質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)ISO9001和CMM/CMMI。ISO 9001提供了質(zhì)量保證的基本要素，CMM提供過程改進(jìn)的關(guān)鍵過程域及其實(shí)踐，然而真正的挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠滿足這些標(biāo)準(zhǔn)并適用于公司的產(chǎn)品、服務(wù)和文化的軟件質(zhì)量保證體系。本文圍繞質(zhì)量保障這一主題，就質(zhì)量保障的幾個(gè)

2、技術(shù)展開研究。 國際對(duì)象管理組織OMG(Object Management Group)推出的軟件過程工程元模型SPEM(Software Process Engineering Metamodel)，是用來描述一個(gè)具體的軟件開發(fā)過程或一族相關(guān)的軟件開發(fā)過程的元模型。然而它還不能滿足所有的過程建模的需要，如CMMI過程定義。為了能將SPEM用于CMMI過程建模，本文對(duì)SPEM進(jìn)行了擴(kuò)展，建立了基于MOF(Meta-Object

3、Facility，元對(duì)象設(shè)施)的SPEM重型擴(kuò)展機(jī)制和基于UML Profile的SPEM輕型擴(kuò)展機(jī)制，目的是既利用MOF的元建模能力，又要利用UML的表示能力及其CASE工具的支持。這種方式的CMMI建模，既能充分反映CMMI模型本身的語義，又能借用UML建模工具，使建模具有實(shí)際的可操作性。利用UML模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)(MDA)，可以將CMMI模型的建立和模型的實(shí)施分離開來，從而體現(xiàn)出建模的關(guān)注點(diǎn)和模型實(shí)施的關(guān)注點(diǎn)的分離。 軟件能力

4、成熟度模型集成CMMI由產(chǎn)品開發(fā)和維護(hù)活動(dòng)的最佳實(shí)踐組成，覆蓋“概念-交付-維護(hù)”的整個(gè)產(chǎn)品生命周期。最新版本的CMMI V1.2集成了產(chǎn)品開發(fā)和維護(hù)所必須的基本知識(shí)，如軟件工程、系統(tǒng)工程、硬件工程和獲取工程。CMMI主要提出軟件組織在其軟件過程改進(jìn)中應(yīng)該“做什么”，至于“怎么做”，并沒有給出過多的描述。小組軟件過程TSP提出了軟件開發(fā)的8個(gè)腳本，每個(gè)腳本都包含具體的目標(biāo)和實(shí)施步驟，且提供了過程產(chǎn)品的文檔類型與模板、角色類型和職責(zé)，是一

5、個(gè)易于操作的過程框架。本文在分析TSP對(duì)CMMI的特定實(shí)踐的覆蓋率的基礎(chǔ)上，總結(jié)兩種模型融合的成分及其融合渠道，將CMMI和TSP融合起來，加速基于CMMI軟件過程改進(jìn)的實(shí)施，且基于J2EE技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于TSP和CMMI模型融合的軟件質(zhì)量保障平臺(tái)。 本文將軟件過程度量和過程產(chǎn)品度量相結(jié)合，提出一個(gè)新的度量模型GQ(I)M-D，解釋了該模型的元素語義及其相互關(guān)系，并將其用于過程度量的實(shí)踐。建立了一套軟件過程和過程產(chǎn)品可操

6、作的客觀度量指標(biāo)，如變更、缺陷數(shù)目和類型、缺陷引入和消除的階段、檢查數(shù)、質(zhì)量成本、錯(cuò)誤成本、過程產(chǎn)量等，并利用統(tǒng)計(jì)技術(shù)，找到問題的歸屬原因，以達(dá)到量化的過程管理。統(tǒng)一建模語言UML的普遍應(yīng)用，為過程產(chǎn)品客觀自動(dòng)度量提供了可能性，介紹了UML模型和面向?qū)ο笤创a的度量指標(biāo)和方法。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)用于軟件項(xiàng)目規(guī)模估計(jì)的源代碼統(tǒng)計(jì)工具。軟件測試是保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一?；谝?guī)格說明的測試可以驗(yàn)證程序?qū)崿F(xiàn)是否符合系統(tǒng)需求，將測試提前到軟件需

7、求和設(shè)計(jì)階段，也可以將測試和實(shí)現(xiàn)同步進(jìn)行，更加有效地保證軟件質(zhì)量。統(tǒng)一建模語言UML成為事實(shí)上的面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，越來越多地作為軟件規(guī)格說明的描述語言。UML活動(dòng)圖廣泛用于軟件需求和設(shè)計(jì)的建模?；赨ML活動(dòng)圖的測試受到業(yè)界的普遍歡迎。UML2.0中活動(dòng)圖不再是狀態(tài)圖的特例，其中存在并行、循環(huán)、異常處理、中斷處理、中央緩存區(qū)、流終結(jié)點(diǎn)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，從UML活動(dòng)圖自動(dòng)生成完整的測試場景/用例成為一個(gè)難點(diǎn)。本文定義一組從UML活動(dòng)圖生成

8、測試場景的測試覆蓋準(zhǔn)則，提出了從UML活動(dòng)圖自動(dòng)產(chǎn)生測試場景的自適應(yīng)Agent算法和系統(tǒng)的形式化方法；定義了一個(gè)描述UML活動(dòng)圖的XML Schema，用于從UML建模工具生成的XMI、HTML、MDI等格式的文件中提取描述UML活動(dòng)圖的XML文檔；設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)從UML活動(dòng)圖自動(dòng)生成測試場景的工具系統(tǒng)原型--TSGAD. SPEM、CMMI和UML模型都在不斷演化，其版本也在不斷升級(jí)。本文討論的基于SPEM擴(kuò)展的CMMI過程