3.软件重用

　　最大限度地重用现有的成熟软件，不仅能缩短开发周期，提高开发效率，也能提高软件的可维护性和可靠性。因为现有的成熟软件，已经过严格的运行检测，大量的错误已在开发、运行和维护过程中排除，应该是比较可靠的。在项目规划开始阶段就要把软件重用列入工作中不可缺少的一部分，作为提高可靠性的一种必要手段。

　　软件重用不仅仅是指软件本身，也可以是软件的开发思想方法、文档，甚至环境、数据等，包括三个方面内容的重用：

　　(1)开发过程重用，指开发规范、各种开发方法、工具和标准等。

　　(2)软件构件重用，指文档、程序和数据等。

　　(3)知识重用，如相关领域专业知识的重用。

　　一般用的比较多的是软件构件重用。

　　软件重用的过程如下：候选，选择，资格，分类和存储，查找和检索。在选择可重用构件时，一定要有严格的选择标准，可重用的构件必须是经过严格测试的、甚至是经过可靠性和正确性证明的构件，应模块化（实现单一、的完整的功能）、结构清晰（可读、可理解、规模适当），且有高度可适应性。

　　4.使用开发管理工具

　　开发一个大的软件系统，离不开开发管理工具，作为一个项目管理员，仅仅靠人来管理是不够的，需要有开发管理工具来辅助解决开发过程中遇到的各种各样的问题，以提高开发效率和产品质量。

　　如Intersolv公司的PVCS软件开发管理工具，在美国市场占有率已超过70％，使用PVCS可以带来不少好处：规范开发过程，缩短开发周期，减少开发成本，降低项目投资风险；自动创造完整的文档，便于软件维护；管理软件多重版本；管理和追踪开发过程中危及软件质量和影响开发周期的缺陷和变化，便于软件重用，避免数据丢失，也便于开发人员的交流，对提高软件可靠性，保证质量有很大作用。

　　在我国，开发管理工具并没有得到有效地使用，许多软件公司还停留在人工管理阶段，所开发的软件质量不会很高。

　　人的管理比较困难，在保证开发人员素质的同时，要保持人员的稳定性，尽可能避免人员的经常流动。人员流动影响了软件的质量，工作连续性难保证，继承者不可能对情况了解很清楚等，也可能影响工作进程等。PVCS也提供了适当的人员管理方法。

　　5.加强测试

　　软件开发前期各阶段完成之后，为进一步提高可靠性，只有通过加强测试来实现了。为最大限度地除去软件中的差错，改进软件的可靠性，就要对软件进行完备测试。要对一个大的软件系统进行完备测试是不可能的，所以要确定一个最小测试数和最大测试数，前者是技术性的决策，后者管理性的决策，在实际过程中要确定一个测试数量的下界。总的来说，要在可能的情况下，进行尽可能完备的测试。

　　谁来做测试呢？一般说来，用户不大可能来进行模块测试，模块测试应该由最初编写代码的程序员来进行，要在他们之间交换程序进行模块测试，自己设计的程序自己测试一般都达不到好的效果。

　　测试前要确定测试标准、规范，测试过程中要建立完整的测试文档，把软件置于配置控制下，用形式化的步骤去改变它，保证任何错误及对错误的动作都能及时归档。

　　测试规范包括以下三类文档：

　　(1)测试设计规范：详细描述测试方法，规定该设计及其有关测试所包括的特性。还应规定完成测试所需的测试用例和测试规程，规定特性的通过/失败判定准则。

　　(2)测试用例规范：列出用于输入的具体值及预期输出结果。规定在使用具体测试用例时对测试规程的各种限制。

　　(3)测试规程规范：规定对于运行该系统和执行指定的测试用例来实现有关测试所要求的所有步骤。

　　测试的方法多种多样：

　　(1)走查（Walk-through），即手工执行，由不同的程序员(非该模块设计者)读代码，并进行评论。

　　(2)机器测试，对给定的输入不会产生不合逻辑的输出。

　　(3)程序证明或交替程序表示。

　　(4)模拟测试，模拟硬件、I/O设备等。

　　(5)设计审查，关于设计的所有各方面的小组讨论会，利用所获得的信息，找出缺陷及违反标准的地方等。

　　以上可以交替并行循环执行，在实际测试过程中要使用测试工具提高效率。

　　除正常的测试之外，还要对软件进行可靠性测试，确保软件中没有对可靠性影响较大的故障。制定测试计划方案，按实际使用的概率分布随机选择输入，准确记录运行时间和结果，并对结果进行评价。

　　没有错误的程序同永动机一样是不可能达到的。一般常用排错方法有试探法、追溯法、归纳法、演绎法。还要使用适当的排错工具，如UNIX提供的sdb和dbx编码排错工具，这些排错工具只有浏览功能，没有修改功能，是实际的找错工具。

　　6.容错设计

　　提高可靠性的技术一般可以分为两类，一类是避免故障，在开发过程中，尽可能不让差错和缺陷潜入软件，这类常用的技术有：

　　算法模型化，把可以保证正确实现需求规格的算法模型化。

　　模拟模型化，为了保证在确定的资源条件下的预测性能的发挥，使软件运行时间、内存使用量及控制执行模型化。

　　可靠性模型，使用可靠性模型，从差错发生频度出发，预测可靠性。

　　正确性证明，使用形式符号及数学归纳法等证明算法的正确性。

　　软件危险分析与故障树分析：从设计或编码的结构出发，追踪软件开发过程中潜入系统缺陷的原因。

　　分布接口需求规格说明：在设计的各阶段使用形式的接口需求规格说明，以便验证需求的分布接口实现可能性与完备性。

　　这些技术一般都需要比较深厚的数学理论知识和模型化技术。

　　另一类就是采用冗余思想的容错技术。

　　容错技术的基本思想是使软件内潜在的差错对可靠性的影响缩小控制到最低程度。

　　软件的容错从原理上可分为错误分析、破坏程度断定、错误恢复、错误处理四个阶段。

　　常用的软件容错技术有N-版本技术、恢复块技术、多备份技术等。

　　N-版本程序设计是依据相同规范要求独立设计N个功能相等的程序(即版本)。独立是指使用不同的算法，不同的设计语言，不同的测试技术，甚至不同的指令系统等。

　　恢复块技术是使用自动前向错误恢复的故障处理技术。

　　以上这些技术可参考有关文献，这里要说的是防错性程序设计，在程序中进行错误检查。被动的防错性技术是当到达检查点时，检查一个计算机程序的适当点的信息。主动的防错性技术是周期性地搜查整个程序或数据，或在空闲时间寻找不寻常的条件。采用防错性程序设计，是建立在程序员相信自己设计的软件中肯定有错误这一基础上的，有的程序员可能对此不大习惯，因为他可能太相信自己，相信自己的程序只有很少错误，甚至没有错误，作为一个项目管理员应该能说服他或者强制他采用这种技术，虽然在设计时要花费一定的时间，但这对提高可靠性很有用。