软件可靠性设计和分析.pdf

软件可靠性分析与设计 软件可靠性分析与设计 软件可靠性分析与设计的原因 软件在使用中发生失效 （不可靠）会导致 任务的失败，甚至导致灾难性的后果。因 此，应在软件设计过程中，对可能发生的 失效进行分析，采取必要的措施避免将引 起失效的缺陷引入软件，为失效纠正措施 的制定提供依据，同时为避免类似问题的 发生提供借鉴。 这些工作将会大大提高使用中 件的可靠 性，减少由于 件失效带来的各种损失。 Myers设计原则 Myers专家提出 在可靠性设计中必须遵循的两个 原则： 控制程序的复杂程度 – 使系统中的各个模块具有最大的独立性 – 使程序具有合理的层次结构 – 当模块或单元之间的相互作用无法避免时，务必使其 联系尽量简单，以防止在模块和单元之间产生未知的 边际效应 是与用户保持紧密联系 软件可靠性设计 软件可靠性设计的实质是在常规的软件设计 中，应用各种必须的方法和技术，使程序设 计在兼顾用户的各种需求时，全面满足软件 的可靠性要求。 软件的可靠性设计应和 件的常规设计紧密 地结合，贯穿于常规设计过程的始终。 这里所指的设计是广义的设计，它包括了从 需求分析开始，直至实现的全过程。 软件可靠性设计的四种类 型 避错 避错 设计 设计 容错 软件可 查错 容错 软件可 查错 设计 靠性设计 设计 设计 靠性设计 设计 改错 改错 设计 设计 软件避错设计 避错设计是使软件产品在设计过程中，不发生错误或少发生 错误的一种设计方法。的设计原则是控制和减少程序的复杂 性。 体现了以 防为主的思想，软件可靠性设计的首要方 法 各个阶段都要进行避错 从开发方法、工具等多处着手 – 避免需求错误 深入研究用户的需求 （用户申明的和未申明的） 用户早期介入，如采用原型技术 – 选择好的开发方法 结构化方法：包括分析、设计、实现 面向对象的方法：包括分析、设计、实现 基于部件的开发方法 （COMPONENT BASED） 快速原型法 软件避错设计准则 (1)模块化与模块独立 – 假设函数C(X)定义 问题X 的复杂性，函数E(X)定义 了求解问题X需要花费的工作量 （按时间计），对 于问题P1和问题P2，如果C(P1) C( P2)，则有E(P1) E(P2) 。 – 人类求解问题的实践同时又揭示 另一个有趣的性 质：(P1+ P2) C( P1) +C(P2) – 由上面三个式子可得：E(P1+ P2) E ( P1) + E (P2) 这个结论导致所谓的 分治法”将一个复杂问 题分割成若干个可管理的小问题后更易于求 解