（一）软构入门

1.什么是软件？

软件的概念最早由阿兰·图灵提出
在我们的生活中，有各种各样的软件，比如说操作系统和应用程序，有PC端、web端、安卓端、IOS端的各种程序等等，它们都被称为软件。

2.从哪些维度来看软件构造

编程时&运行时

说到运行时的话，就不得不考虑程序在靶机上的运行情况，比如如何从磁盘中载出程序，如何载入到内存中等等。内存占用量、运行速度等等因素将会成为注意的对象。届时，我们将使用“代码快照”等方式来进行相应的观测。

微观&宏观
代码的视角（源代码）：①源代码如何逻辑组成或依赖程序块（如函数、类、方法、借口等等） ②内存中的程序及其之间如何运行与交互；
模块的视角（结构）：①源代码如何物理构成或依赖结构（如文件、目录、包、库等等） ②各个程序包如何在物理环境下配置、运行与交互；
时刻&时期
时刻：某一特定的时间点，代码或模块如何，程序如何运行；
时期：随着时间的推移，代码或模块如何变化，程序如何运行；
编程时、某一时刻、代码视角
在此情况下，我们从小到大有如下三个方面：

词义层面

语法层面

语义层面

编程时、某一时期、代码视角
即：程序本身如何变化？
增、删、改等等

编程时、某一时刻、模块视角
源代码组成文件，进而组成目录
文件封装为包，逻辑上，也叫子系统和元件
可复用的模块形成库
开发者通常并不是从头开发程序，而多是选择复用库中的模块。库存在于各处，来源广泛，我们可以将其看成是一种对标准编程语言的补充。
库的使用方式有两种：动态链接以及静态链接。详细内容可以回顾计算机系统。

3.软件构造的质量目标（Quality Objective of Software Construction）

  ①External quality factors （外部质量因素）

(1) 正确性：最重要的质量指标
按照预先定义的规约执行
确保正确性的方式：
① Conditional（分层）：每一层保证自己的正确性，同时假设其下层是正确的
② 测试和调试：发现不正确，消除不正确
③ 防御式编程：在写程序的时候就确保正确性
④ 形式化方法：通过形式化验证发现问题
(2) 健壮性：针对异常情况的处理
健壮性是对正确性的补充
正确性：软件的行为要严格的符合规约中定义的行为
健壮性：出现规约定义之外的情形的时候，软件要做出恰当的反应，出现异常时不要崩溃
未被specification覆盖的情况即为“异常情况”，所谓的“异常”，取决于spec的范畴

(3) 可扩展性：对软件的规约进行修改，以适应变化。
规模越大，扩展越不容易。
(4) 可复用性：一次开发，多次使用
要点：发现共性。
(5) 兼容性：不同的软件系统之间相互可容易的集成
(6) 性能：对性能的关注要与其他质量属性进行折中
(7) 可移植性：软件可方便的在不同的技术环境之间移植
(8) 易用性
(9) 函数性（Functionality）：每增加一小点功能，都确保其他质量属性不受到损失
(10) 及时性：
可验证性，完整性，可修复性，经济性…

②Internal quality factors（内部质量因素）

(1) 圈复杂度：用来衡量一个模块判定结构的复杂程度 。
(2) 耦合度：设计中追求高内聚和低耦合。
可阅读性，可理解性，清晰度，大小…

③Tradeoff between quality properties （折中）

虽然需要折中，但“正确性”绝不能与其他质量因素折中。

最重要的几个质量因素：
正确性和健壮性：可靠；
可扩展性和可复用性：模块化；