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，同時又是理論研究的難點。為此，國際標準化組織和研究界分別制定了可以改進軟件過程，提高軟件質(zhì)量的標準ISO9001和CMM/CMMI。ISO 9001提供了質(zhì)量保證的基本要素，CMM提供過程改進的關(guān)鍵過程域及其實踐，然而真正的挑戰(zhàn)是如何實現(xiàn)一個能夠滿足這些標準并適用于公司的產(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

2、技術(shù)展開研究。 國際對象管理組織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SPEM進行了擴展，建立了基于MOF(Meta-Object

3、Facility，元對象設(shè)施)的SPEM重型擴展機制和基于UML Profile的SPEM輕型擴展機制，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，使建模具有實際的可操作性。利用UML模型驅(qū)動架構(gòu)(MDA)，可以將CMMI模型的建立和模型的實施分離開來，從而體現(xiàn)出建模的關(guān)注點和模型實施的關(guān)注點的分離。 軟件能力

4、成熟度模型集成CMMI由產(chǎn)品開發(fā)和維護活動的最佳實踐組成，覆蓋“概念-交付-維護”的整個產(chǎn)品生命周期。最新版本的CMMI V1.2集成了產(chǎn)品開發(fā)和維護所必須的基本知識，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個腳本，每個腳本都包含具體的目標和實施步驟，且提供了過程產(chǎn)品的文檔類型與模板、角色類型和職責，是一

5、個易于操作的過程框架。本文在分析TSP對CMMI的特定實踐的覆蓋率的基礎(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軟件過程改進的實施，且基于J2EE技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)一個基于TSP和CMMI模型融合的軟件質(zhì)量保障平臺。 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，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、錯誤成本、過程產(chǎn)量等，并利用統(tǒng)計技術(shù)，找到問題的歸屬原因，以達到量化的過程管理。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的度量指標和方法。設(shè)計并實現(xiàn)了一個用于軟件項目規(guī)模估計的源代碼統(tǒng)計工具。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)計階段，也可以將測試和實現(xiàn)同步進行，更加有效地保證軟件質(zhì)量。統(tǒng)一建模語言UML成為事實上的面向?qū)ο筌浖O(shè)計的標準，越來越多地作為軟件規(guī)格說明的描述語言。UML活動圖廣泛用于軟件需求和設(shè)計的建模?；赨ML活動圖的測試受到業(yè)界的普遍歡迎。UML2.0中活動圖不再是狀態(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)點等復雜結(jié)構(gòu)，從UML活動圖自動生成完整的測試場景/用例成為一個難點。本文定義一組從UML活動圖生成

8、測試場景的測試覆蓋準則，提出了從UML活動圖自動產(chǎn)生測試場景的自適應(yīng)Agent算法和系統(tǒng)的形式化方法；定義了一個描述UML活動圖的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活動圖的XML文檔；設(shè)計并實現(xiàn)了一個從UML活動圖自動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。本文討論的基于SPEM擴展的CMMI過程