Лекция №2. Метрики качества программного обеспечения

• Обсуждение метрик для оценки качества ПО.  

• Понятие метрики как меры количественной оценки качества ПО.  

• Основные термины: сертификация, верификация, аттестация, валидация.  

• Проектирование, документирование, реализация, поддержка, мониторинг, управление и усовершенствование.  

• Возможность параллельного выполнения этапов.  

• Примеры документации: архитектурная, проектная, техническая, пользовательская, маркетинговая.  

• Внутреннее качество, внешнее качество.  

• Внутренние метрики создают внешние критерии.  

• Измерение качества: статистический анализ, наблюдение, измерение показателей кода.  

• Категорийные, описательные, количественные, качественные характеристики.  

• Примеры: функции, категории ответственности, защищенности, важности.  

• Временная и пространственная сложность.  

• Анализ сложности как функции от размера входных данных.  

• Асимптотическая сложность и её оценка.  

• Постоянный, логарифмический, линейный, квадратичный, кубический, полиномиальный, экспоненциальный, факториальный алгоритмы.  

• Примеры оценок сложности: n log n, n, n^2, n^3, n^n, n!  

• Сравнение подходов: разбиение задачи на под-задачи, последовательное выполнение.  

• Экспоненциальный алгоритм перебирает все возможные сочетания элементов.  

• Постоянная оценка времени требует одну микросекунду для 10^6 переменных.  

• Линейная оценка требует одну секунду, квадратичная - 11 дней, кубическая - 32 тысячи лет.  

• Важно оценить пригодность алгоритма для решения задачи.  

• Внешние метрики помогают оценить качество с разных точек зрения.  

• Некоторые метрики носят теоретический характер и редко используются на практике.  

• Лексический анализ анализирует программы с точки зрения лексики.  

• Программа определяется как последовательность действий над операциями.  

• Длина реализации программы определяется количеством операторов и их вложений.  

• Шесть основных классов несовершенств: последовательность дополняющих операторов, неоднозначные операторы, синонимические операнды, общие подвыражения, ненужное присваивание, выражения без свернутого вида.  

• Эти классы помогают выявить ошибки и оптимизировать код.  

• Включает логическую сложность, внутреннюю упругость, открытость, толерантность, универсальность, удобство переноса и сопоставимость.  

• Гибкость программы определяется как сумма этих качеств.  

• Сложность программы делится на абсолютную и относительную.  

• Оценивает информационную прочность программного модуля.  

• Выделяет группы переменных: расчетные, модифицируемые, управляющие и неиспользуемые.  

• Формула метрики Чепина учитывает влияние переменных на быстродействие и объем алгоритма.  

• Основана на анализе потока передачи управления.  

• Программа представляется в виде ориентированного графа.  

• Метрика Маккейба вычисляется как циклоетическое число графа управления.  

• Цикломатическая сложность программы измеряет её структуру и сложность.  

• Метрика Мартина основана на объектно-ориентированном подходе.  

• Метрики Мартина используются для оценки качества программных систем.  

• SOLID предлагает универсальные принципы для создания классов.  

• Классы описывают объекты и содержат методы для работы с ними.  

• Классы в категории должны быть закрыты и повторно использоваться вместе.  

• Центростремительное сцепление определяет количество классов, зависящих друг от друга.  

• Центробежное сцепление определяет количество классов, зависящих от внешних классов.  

• Нестабильность вычисляется как отношение центробежного сцепления к сумме центростремительного и центробежного.  

• Метрика Лоренца и Кида включает десять базовых метрик.  

• Метрики делятся на группы: размер, наследование, внутренние и внешние.  

• Размер класса определяется количеством операций и свойств.  

• Количество подсистем в программе влияет на размещение ресурсов и планирование.  

• Рекомендуется выделять не менее трех подсистем.  

• Количество подсистем характеризует трудоемкость и управляемость проекта.  

• Теоретические метрики помогают оценить качество программного обеспечения.  

• В следующих темах будут рассмотрены сертификация и стандартизация.  

• Управление качеством программных систем будет обсуждаться в дальнейшем.