簡介這是中南大學(xué)軟件學(xué)院《軟件度量》課程的復(fù)習(xí)重點整理面向軟件工程專業(yè)學(xué)生及需要系統(tǒng)掌握軟件度量基礎(chǔ)的開發(fā)者用于考前沖刺、知識梳理與概念辨析。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量的基本概念、用頭腦/單詞/數(shù)字度量的三個階段、六大測量尺度標(biāo)定、類型、序列、間隔、比例、絕對并梳理直接測量與間接測量的區(qū)別同時深入第二章軟件度量概念、過程/產(chǎn)品/資源三類實體度量、內(nèi)部與外部屬性以及有效軟件度量的實施步驟第三章則歸納軟件規(guī)模度量方法與Halstead長度度量等內(nèi)容。包體為1個docx文檔1.66MB排版適合打印或電子閱讀便于對照教材逐條復(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充。 每年期末軟件度量這門課都會刷掉一批人。我在中南大學(xué)軟件學(xué)院讀研時做過這門課的助教見過太多代碼寫得不錯、一到度量計算就懵的同學(xué)。其實軟件度量沒想象的那么玄核心就三件事先搞清要度量什么再按規(guī)則算出來最后用數(shù)據(jù)解釋質(zhì)量或者過程。今天這篇就把復(fù)習(xí)重點一次性整理清楚包括?？几拍?、高頻公式、典型例題和我自己踩過的坑希望能幫你少走彎路。軟件度量這門課最大的特點就是“看起來簡單做起來容易混”。因為度量指標(biāo)實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)量這些詞平時說說都能理解一到計算題就開始亂套。所以復(fù)習(xí)的核心思路只有一個先建好分類框架再往框架里填公式和場景?？蚣芊€(wěn)了題目怎么變都不怕。1. 先搞懂課程主線軟件度量不是“算算數(shù)”1.1 從“可度量目標(biāo)”出發(fā)GQM模型是萬金油GQMGoal-Question-Metric模型是這門課的骨架也是考試最喜歡讓人畫圖或者舉例的考點。它的思路很簡單從業(yè)務(wù)目標(biāo)出發(fā)拆解成可以回答的問題再為每個問題找到可以量化的指標(biāo)。舉個例子如果你的目標(biāo)是“提高軟件交付質(zhì)量”那問題可以是“交付后的缺陷率有沒有下降”對應(yīng)的度量指標(biāo)就是“缺陷密度”和“缺陷去除率”。考試時如果讓你設(shè)計度量方案不要一上來就寫指標(biāo)先寫目標(biāo)再寫問題再寫指標(biāo)這個順序本身就值分。GQM模型為什么反復(fù)考因為它體現(xiàn)了軟件度量的一個根本原則度量不是自娛自樂而是為目標(biāo)服務(wù)。沒有目標(biāo)就選指標(biāo)最后出來的數(shù)據(jù)既沒人看也沒法指導(dǎo)改進。復(fù)習(xí)時可以把GQM當(dāng)作主線索把后面所有指標(biāo)都掛靠到“目標(biāo)→問題→指標(biāo)”這條鏈上記憶效率會高很多。另一個容易考的點是“基線Baseline”和“目標(biāo)Target”的區(qū)別?；€是當(dāng)前狀態(tài)目標(biāo)是想達到的狀態(tài)。比如缺陷密度當(dāng)前是5個/KLOC目標(biāo)是降到2個/KLOC這中間才引出改進動作。很多同學(xué)只記公式忘了這種概念題其實這類送分題更需要拿穩(wěn)。1.2 過程度量、產(chǎn)品度量、項目度量怎么分軟件度量通常分成三類產(chǎn)品度量、過程度量和項目資源度量?？荚嚂r經(jīng)常給一個具體指標(biāo)讓你判斷它屬于哪一類或者反過來讓你舉例。這個分類很像給水果分類看似簡單但總有人把項目進度當(dāng)產(chǎn)品度量。產(chǎn)品度量針對的是“軟件產(chǎn)物”包括規(guī)模、復(fù)雜度、質(zhì)量、可維護性等過程度量針對的是“開發(fā)活動的能力”比如生產(chǎn)率、缺陷去除率、過程時間項目度量則關(guān)心“項目情況和資源”比如成本、進度偏差、人員配置。這里有個經(jīng)典的記憶方法產(chǎn)品是對“代碼和文檔”說話過程是對“做事效率”說話項目是對“資源和時間”說話。缺陷密度屬于產(chǎn)品度量因為它衡量的是交付物里的缺陷缺陷去除率屬于過程度量因為它衡量的是測試過程發(fā)現(xiàn)缺陷的能力成本偏差屬于項目度量因為它描述的是項目預(yù)算的執(zhí)行情況。考試中還有一種陷阱題同一個指標(biāo)可以出現(xiàn)在多個類別里。比如生產(chǎn)率既可以用“代碼行/人月”來反映開發(fā)過程效率也會被當(dāng)作項目資源使用率來衡量。遇到這種情況先看題目給的上下文再判斷最合適的分類不要一看到“生產(chǎn)率”就直接寫過程度量要看看它到底在問哪個層面。2. 高頻考點規(guī)模度量與復(fù)雜度度量公式必須閉眼能寫2.1 代碼行、功能點、用例點三種規(guī)模度量的選擇題與計算題規(guī)模度量是后續(xù)所有度量的基礎(chǔ)沒有規(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FP。代碼行最直接但坑也最多。它的爭議在于“什么叫一行代碼”注釋算不算、空行算不算、一個語句跨多行怎么算這些問題在現(xiàn)實中吵不完考試?yán)飬s經(jīng)常給明確規(guī)則比如“只計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計算缺陷密度時尤其容易在乘算時搞混。功能點分析是更“科學(xué)”的規(guī)模度量因為它不依賴具體語言從用戶視角出發(fā)。功能點的核心公式是FP 未調(diào)整功能點數(shù) × (0.65 0.01 × ΣD_i)其中未調(diào)整功能點數(shù)由五類基本組件加權(quán)求和得到外部輸入、外部輸出、外部查詢、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)重考試中如果沒給權(quán)重表通常會用簡化權(quán)重外部輸入4外部輸出5外部查詢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個通用系統(tǒng)特性的影響程度總和取值范圍0到70。整個公式本質(zhì)上是把非功能需求也納入考慮。復(fù)習(xí)時可以把這14個特性粗略記成“通信、分布式、性能、負載、數(shù)據(jù)量、交互、聯(lián)機更新、效率、復(fù)雜性、復(fù)用、易安裝、易操作、多站點、易變更”能記住核心幾個就不容易被題干繞暈。用例點Use Case Points在研究生階段可能涉及本科考試相對少。它和功能點思路類似先計算未調(diào)整用例點和未調(diào)整技術(shù)因子再乘環(huán)境因子。如果時間緊張優(yōu)先級排在功能點之后。2.2 McCabe環(huán)路復(fù)雜度和Halstead指標(biāo)復(fù)雜度考點的兩座大山復(fù)雜度度量是軟件度量里計算性最強的部分其中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“獨立路徑的最小數(shù)量”也可以理解為“做測試時要準(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if、while、for等的數(shù)量。考試時如果給代碼先數(shù)if、while、for的個數(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)也算一個判定switch-case的計算要看題目規(guī)則有些教材把switch的每個case都算判定有些只算整個switch為一個判定不看清題目規(guī)則容易做錯。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”和“出現(xiàn)次數(shù)”n1表示不同操作符的種類數(shù)n2表示不同操作數(shù)的種類數(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)。程序長度N N1 N2詞匯表n n1 n2程序容量V N × log?(n)?？荚囍蠬alstead通常會給你一小段偽代碼讓你統(tǒng)計n1、n2、N1、N2。這種題沒有技術(shù)難度但特別考細心。操作符包括算術(shù)運算符、賦值號、括號、分號、關(guān)鍵字if、while、return等操作數(shù)包括變量名、常量等。最容易漏的是括號和賦值號建議按行逐字統(tǒng)計用四列表格記錄不要跳著數(shù)。3. 質(zhì)量與過程度量考試?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像概率題其實是公式題?？荚囍谐Ｒ姷膸讉€概念經(jīng)常放在一起考MTTF平均無故障時間、MTTR平均修復(fù)時間、MTBF平均故障間隔時間。三者的關(guān)系是MTBF MTTF MTTR很多同學(xué)背了這個公式但不會用。題目如果告訴你系統(tǒng)正常運行了90小時發(fā)生故障后修理了10小時那么MTTF是90小時MTTR是10小時MTBF是100小時。這里的陷阱在于題目有時候會直接說“平均故障間隔時間為100小時”然后再問修復(fù)時間其實就是反過來算。另一個高頻考點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試階段發(fā)現(xiàn)的缺陷和發(fā)布后用戶發(fā)現(xiàn)的缺陷讓你計算整體缺陷密度。注意單位如果規(guī)模給的是LOC最終回答時記得換算。還有一個容易混淆的概念Fault、Error、Failure。Error是人的錯誤Fault是錯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一個場景“程序員把邏輯符號寫錯導(dǎo)致程序在特定數(shù)據(jù)下崩潰”問你哪部分是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)率過程度量的兩個典型計算缺陷去除率DRE是衡量測試過程有效性的重要指標(biāo)公式是DRE 開發(fā)階段發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù) / (開發(fā)階段發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù) 交付后用戶發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù))這個公式之所以常考是因為很多同學(xué)會漏掉分子分母里同一個缺陷數(shù)。舉個實際例子內(nèi)測發(fā)現(xiàn)80個缺陷發(fā)布后6個月內(nèi)用戶反饋20個缺陷則DRE 80 / (80 20) 80%。DRE越高說明缺陷越早被發(fā)現(xiàn)測試效果越好。生產(chǎn)率計算相對簡單通常是“規(guī)模除以工作量”。常見表達是KLOC/人月或FP/人月?？荚嚂r要注意工作量的單位題目如果給“12人天”要換算成人月簡單除以22個工作日或按題目標(biāo)注的換算規(guī)則。這里沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)但有經(jīng)驗值大多數(shù)教材和題目把人月記為22個工作日或160個小時看到具體題目先看有沒有給出換算依據(jù)。還有一種“復(fù)雜度調(diào)整因子”在質(zhì)量度量里也會出現(xiàn)可維護性指數(shù)Maintainability Index。這個指標(biāo)算法比較復(fù)雜考試一般只考概念很少考計算理解成“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性的一個分?jǐn)?shù)”就夠了。如果有時間記住公式大致形態(tài)但優(yōu)先級放在McCabe和Halstead之后。4. 復(fù)習(xí)時的常見誤區(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“看起來差不多”的術(shù)語這里把最容易混的整理成一張速查表易混淆組區(qū)別要點測量Measurement與度量Metrics測量是獲得數(shù)據(jù)的過程度量是用于量化屬性的一組規(guī)則驗證Verification與確認(rèn)Validation驗證是“把東西做對”確認(rèn)是“做對的東西”考試會考中英文定義有效性與可靠性有效性是“測到了想測的東西”可靠性是“多次測量的結(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理解成本這些混淆點不會單獨考但會藏在判斷題和選擇題里。比如題目說“代碼行數(shù)是項目工作量的直接等同指標(biāo)”這句話錯得很厲害因為規(guī)模只影響工作量還受人員能力、開發(fā)方法、技術(shù)棧等因素影響。理解了這一點就能避免看到LOC就開始換算人月的錯誤。4.2 計算題丟分點單位、公式邊界和過程細節(jié)結(jié)合我改卷的經(jīng)驗計算題最常見的失分原因不是不會算而是細節(jié)處理不到位這里列幾個最典型的坑第一單位丟失。題目給KLOC計算出來的缺陷密度是X個/KLOC但有人最后順手寫成X個/LOC導(dǎo)致結(jié)果放大1000倍。建議做題時分兩步先把規(guī)模統(tǒng)一成KLOC再代入公式。第二McCabe控制流圖畫錯。很多人用代碼畫圖時漏掉了出口節(jié)點。不管代碼怎么復(fù)雜控制流圖一定有一個入口和一個出口。如果按P1算就不會畫圖問題但題目如果明確要求先畫控制流圖再算那你最好練幾道圖例題避免平時只記公式。第三Halstead統(tǒng)計漏項。賦值符號、比較符號、函數(shù)調(diào)用括號都要算操作符。很多人在統(tǒng)計時只關(guān)注算術(shù)運算符忘記了賦值號“”和邏輯判斷符號。我在助教時看到最夸張的情況一個簡單程序能差出5個操作符后面的程序容量自然全錯。第四功能點調(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這個偏移量經(jīng)常被記錯建議把公式拆成“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)法過書上重點、刷計算題、再做一套自測題我輔導(dǎo)過的學(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一遍重點看GQM、分類框架、各度量的定義和公式這個階段不要糾結(jié)細節(jié)只要能在紙上默寫出每個部分的核心關(guān)鍵詞就行。第二輪專門刷計算題。軟件度量的計算題類型其實很固定功能點、McCabe、Halstead、缺陷密度、DRE、生產(chǎn)率。你把每種類型練兩到三道基本就能覆蓋考試中90%的計算題目。我建議準(zhǔn)備一個“公式本”把每個公式適用條件寫清楚尤其是McCabe什么時候用P1什么時候用E-N2用錯場景比公式背不出來更可惜。第三輪找一套往年題或者老師PPT里的例題做自測限定時間完成。這一輪主要練手感和查漏補缺。做題時特別關(guān)注題干里那些“額外說明”比如“不計算注釋行”“每個case都算一個判定”“人月按22天計”這類條件往往就是老師設(shè)計的區(qū)分點也是送分點。5.2 考前一晚還能撈分的優(yōu)先級排序如果你現(xiàn)在才剛開始復(fù)習(xí)不要試圖把每個細節(jié)都背下來時間不夠。我的建議是把沖刺精力放在三個高頻且必拿分的模塊第一GQM模型的畫圖和解釋第二功能點和McCabe環(huán)路復(fù)雜度的計算第三缺陷密度和DRE的計算。這三塊內(nèi)容穩(wěn)定、題型固定、得分率高性價比最高。相比之下Halstead雖然也會考但統(tǒng)計麻煩容易出錯如果你的基礎(chǔ)稍微薄弱可以放到第三優(yōu)先級?？煽啃灾笜?biāo)的MTTF、MTBF、MTTR屬于公式簡單但概念容易繞的點花一個小時理解清楚即可。還有一個容易被忽略的撈分點簡答題里的“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發(fā)效率”這種題沒有標(biāo)準(zhǔn)公式但可以從“目標(biāo)驅(qū)動、支持決策、避免拍腦袋”這個角度展開再結(jié)合一兩個實際場景說明。平時復(fù)習(xí)時可以用自己的話復(fù)述每個概念的意義而不是死記定義這樣到了考場反而更容易寫出有邏輯的答案。如果你現(xiàn)在還在焦慮知識點太多先不用慌張。把GQM的骨架搭起來再往里填規(guī)模、復(fù)雜度、質(zhì)量、過程四類指標(biāo)最后用往年題自測一遍相信我這門課拿到一個理想成績并不難。本文還有配套的精品資源點擊獲取