软考笔记--软件系统质量属性

一.软件系统质量属性的概念

软件系统的质量就是“软件系统与明确地和隐含的定义的需求相一致的程度”。更具体地说，软件系统质量就是软件与明确地叙述的功能和性能需求文档中明确描述的开发标准以及任何专业开发的软件产品都应该具有的隐含特征相一致的程度。从管理的角度对软件系统质量数据进行度量，可以将影响软件质量的主要因素划分为6种纬度特性：功能性。可靠性，易用性，效率，维护性与可移植性。其中，功能包括适合性，准确性，互操作性，依从性，安全性；可靠性包括容错性、易恢复性，成熟性；易用性包括易学性，易理解性、易操作性；

效率包括资源特性和时间特性；维护性包括可测试性、可修改性、稳定性和易分析性；可移植性包括适应性、易安装性、一致性和可替换性。

软件系统质量属性是一个个系统的可测量或者可测试的属性，用来描述系统满足利益相关者需求的程度。基于软件系统的声明周期，可以将软件系统的质量属性分为开发期质量属性和运行期质量属性两个部分。

1.开发期质量属性

开发期质量属性主要指软件开发阶段所关注的质量属性，主要包含6个方面：

(1)易理解性：指定设计被开发人员理解的难易程度。

(2)可扩展性：软件因适应新需求或需求变化而增加新功能的能力，也称为灵活性。

(3)可重用性：指重用软件系统或某一部分的难易程度。

(4)可测试性：对软件测试以证明其满足需求规范的难易程度。

(5)可维护性：当需要修改缺陷、增加功能、提高质量属性时，识别修改点并实施修改的难易程度。

(6)可移植性：将软件系统从一个运行环境移到另一个不同的运行环境的难易程度。

2.运行期质量属性

运行期质量属性主要指软件运行阶段所关注的质量属性，主要包含七个方面：

(1)性能：性能是指软件系统及时提供相应服务的能力。

(2)安全性：指软件系统时间同时兼顾合法用户提供服务，以及阻止非授权使用的能力。

(3)可伸缩性：指当用户数和数据量增加时，软件系统维持高服务质量的能力。

(4)互操作性：指本软件系统与其他系统交换数据和相互调用服务的难以程度。

(5)可靠性：指系统在一定的时间内持续无故障运行的能力。

(6)可用性：指系统在一定时间内正常工作的时间所占的比例。

(7)鲁棒性：指软件系统在非正常情况下扔能正常运行的能力，也称为健壮性或容错性。

二.面向架构评估的质量属性

为了评价一个软件系统，特别是软件系统的架构，需要进行架构评估。在架构评估过程中，评估人员所关注的是系统的质量属性。评估方法所普遍关注的质量属于有性能，可靠性，可用性，安全性，可修改性，功能性，可变性，互操作性。

1.性能

性能是值系统的响应能力，即需要经过多长时间才能对某个时间做出响应，或者在某段时间内系统所能处理的个数。

2.可靠性

可靠性 (Reliability) 是软件系统在应用或系统错误面前，在意外或错误使用的情况下维持

软件系统的功能特性的基本能力。可靠性是最重要的软件特性，通常用来衡量在规定的条件和时间内，软件完成规定功能的能力。可靠性通常用平均失效等待时间 ( MTTF) 和平均失效间隔时间 (MTBF) 来衡量。在失效率为常数和修复时间很短的情况下，MTTF 和 MTBF几乎相等。

3.可用性

可用性是系统能够正常运行的时间比例。经常用两次故障之间的时间长度或出现故障是系统能够恢复正常的速度来表示。

4.安全性

安全性 (Security) 是指系统在向合法用户提供服务的同时能够阻止非授权用户使用的企图

或拒绝服务的能力。

5.可以修改性

可修改性 (Modifability) 是指能够快速地以较高的性价比对系统进行变更的能力。通常以某些具体的变更为基准，通过考查这些变更的代价来衡量可修改性。可修改性包含可维护性，可扩展性，结构重组，可移植性。

6.功能性

功能性 (Functionality) 是系统能完成所期望的工作的能力。一项任务的完成需要系统中许

多或大多数构件的相互协作。

7.可变性

可变性 (Changeability) 是指架构经扩充或变更而成为新架构的能力。这种新架构应该符合预先定义的规则，在某些具体方面不同于原有的架构。当要将某个架构作为一系列相关产品 (例如，软件产品线)的基础时，可变性是很重要的。

8.互操作性

作为系统组成部分的软件不是独立存在的，通常与其他系统或自身环境相互作用。为了支

持互操作性，软件架构必须为外部可视的功能特性和数据结构提供精心设计的软件入口。程序 和用其他编程语言编写的软件系统的交互作用就是互操作性的问题，这种互操作性也影响应用的软件架构。

三.质量属性场景描述

为了精确描述软件系统的质量属性，通常采用质量属性场景作为描述质量属性的手段。质量场景是一种面向特定质量属性的需求，由六部分组成：

刺激源：这个是某个生成该刺激的实体。

刺激：该刺激是当刺激达到系统是需要考虑的条件。

环境：该刺激在某些条件下发生。

制品：某个制品被激励。这可能是整个系统，也可能是系统的一部分。

响应：该响应是在激励到达后所采取的行动。

响应度量：当响应发生时，应当能够以某种方式对其进行度量，以对需求进行测试。

质量属性场景主要关注可用性、可修改性、性能、可测试性、易用性和安全性等6类质量属性。

1.可用性质量属性

可用性质量属性场景所关注的方面包括系统故障发生的频率、出现故障时会发生什么情况、 允许系统有多长是非正常运行、什么时候可以安全地出现故障、如何防止故障的发生以及发生故障时要求进行哪种通知。

2.可修改性质量属性场景

可修改性质量属性场景主要关注系统在改变功能、质量属性时需要付出的成本和难度。

3.性能质量场景

性能质量属性场景主要关注系统的响应速度，可以通过效率、响应时间、吞吐量、负载来客观评价性能的好坏。

4.可测试性质量属性场景

可测试性质量属性场景主要关注系统测试过程中的效率，发现系统缺陷或故障的难易程度等。

5.易用性质量属性场景

易用性质量属性场景主要关注用户在使用系统时的容易程度，包括系统的学习曲线、完成操作的效率、对系统使用过程的满意程度等。

6.安全性质量属性场景

安全性质量属性场景主要关注系统在安全性方面的要素，衡量系统在向合法用户提供服务的同时，阻止非授权用户使用的能力。