Transcript 第二十八章

軟體再生工程
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改寫和修改現在軟體系統讓
其更具維護性
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Software Engineering, 6th edition. Chapter 28
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本章目的
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瞭解為何再生工程有時候是軟體系統演化合乎
成本效益的選擇
瞭解包含在軟體再生工程程序中反向工程和程
式重建結構的活動
瞭解軟體再生和資料再生工程的差別，並了解
為何資料再生工程既費時又昂貴
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本章內容
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原始程式碼轉換
反向工程
程式結構改善
程式模組化
資料再生
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系統再生工程
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再生工程包含系統文件重整、系統重組與結構
重建
軟體再生的方式來延長系統的使用時間
再生工程可以讓維護變簡單
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什麼時候做再生工程
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當系統變更而限制系統功能，此時就要再生工
程
當硬體或軟體已快被淘汰時
工具可支援變更結構
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再生工程優勢
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減少風險
• 重新發展軟體具有高風險性，可能會發生系統上的錯誤以
及系統開發的問題
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減少成本
• 系統再生的成本明顯比開發新軟體少
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商業流程的再生工程
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擔心商業流程的再生工程會造成更多的困擾
利用新的電腦系統來支援已修正的流程
許多針對既有舊系統的軟體再生工程，被設計
可支援現有的流程
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正向工程與再生工程
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再生工程流程
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再生工程成本因素
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再生工程的軟體品質
再生工程的工具支援性
轉換資料的程度
專業員工的再生工程
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再生工程方式
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原始碼轉換
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轉換現有系統的語言 (或語言版本) 如
FORTRAN 到 C
或許不需要轉換：
• 硬體更新
• 員工技術
• 組織政策改變
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現實上是不可能自動化轉換
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程式轉換流程
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反向工程
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分析軟體並將軟體的設計和規格還原
軟體工程的流程可以用系統現有系統的設計和
規格流程
建立程式資料庫並從中獲得資訊
使用自動工具分析系統並找出結構
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反向工程流程
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反向工程
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軟體再生過程中通常會使用反向工程來還原程
式設計。不過，反向工程也不需永遠跟著系統
再生工程後面
• 現有系統的設計和規格經過反向工程之後可以將它們做為
程式替換的需求規格輸入資料
• 現有系統的設計和規格經過反向工程之後對程式的維護有
所幫助
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程式結構改善
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經常性的維護而降低程式品質， 程式會變的
越來越難理解
程式也許會自動地去調整無條件的分支
精簡的程式可以增加程式的可讀性
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邏輯混亂不清的控制程式
Start:
Get (Time-on, Time-off, Time, Setting, Temp, Switch)
if Switch = off goto of f
if Switch = on goto on
goto Cntrld
off: if Heating-status = on goto Sw -off
goto loop
on: if Heating-status = off goto Sw -on
goto loop
Cntrld: if Time = Time-on goto on
if Time = Time-off goto off
if Time < Time-on goto Start
if Time > Time-off goto Start
if Temp > Setting then goto of f
if Temp < Setting then goto on
Sw-off: Heating-status := off
goto Sw itch
Sw-on: Heating-status := on
Switch: Switch-heating
loop:
goto Start
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結構化控制程式
loop
-- The Get statement finds values for t he given variables from the system’s
-- environment.
Get (Time-on, Time-off, Time, Setting, Temp, Switch) ;
case Switch of
when On => if Heating-status = off then
Switch-heating ; Heating-status := on ;
end if ;
when Off => if Heating-status = on then
Switch-heating ; Heating-status := of f ;
end if;
when Controlled =>
if Time >= Time-on and Time < = Time-off then
if Temp > S etting and Heating-status = on then
Switch-heating; Heating-status = off;
elsif Temp < S etting and Heating-status = off then
Switch-heating; Heating-status := on ;
end if;
end if ;
end case ;
end loop ;
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簡化方式
-- 複雜的情況
if not (A > B and (C < D or not ( E > F) ) )...
-- 簡單的情況
if (A <= B and (C>= D or E > F)...
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自動化程式重組
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重建結構的問題
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重建結構的問題有：
• 遺失註解
• 遺失文件
• 相當多的計算需求
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重建結構並不能幫把不必要的程式碼移除
理解依資料處理的程式並不會改善重建結構
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程式模組化
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相關的程式集合在一起，並且將它們視為一個
單獨的程式單元
利用手動的程序來完成程式的檢查和改進
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模組型態
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資料抽象化
• 由處理元件的相關資料所建立的一些抽象資料型別
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硬體模組
• 這和資料抽象化有密切關係，它可以將用來控制特定硬體
裝置的功能收集在一起
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功能模組
• 這些模組可以將執行相似或相關任務的功能收集在一起
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流程支援模組
• 將需要支援特定商業流程的所有功能和特定資料項目收集
在一起的模組
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復原資料抽象化
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許多既有舊系統依賴共用資料表和共同資料區
域。在這些區域內的資訊是全域共享的
改變系統的廣度可能會引起一些問題
全域的共用資料區域轉換成物件或抽象資料型
別的過程
• 分析共同資料區域找出邏輯性的抽象化資料
• 為這些抽象化建立一個抽象資料型別或物件
• 使用程式瀏覽器系統或交叉參考產生器找出資料的所有參
考
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資料抽象復原
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分析一般資料出來，並且定義出邏輯性
建立模擬抽象資料型別，以提供更新與存取所
有欄位資料的功能
抽象資料要提供功能來存取更新每個欄位
使用程式瀏覽器系統或交叉參考產生器找出資
料的所有參考。以適當的函式呼叫來代替
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資料再生
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資料結構和實際資料進行分析與重組的過程，
稱為資料再生
將以檔案基礎的系統轉移
目的就是要創造可以管理資料的環境
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資料再生工程方法
方法
說明
資料清除(Data cleanup)
分析資料數值與記錄以改善其品質，移除重複資料、
刪除多餘資訊以及對所有記錄套用一致的格式。這通
常不需要相關的程式變更。
資料延伸(Data extension)
此例中，資料與相關的程式必須經過再生以便移除資
料處理的限制。這可能需要改變程式以增加欄位、修
改表格的上限等。資料本身可能必需重寫以清除，以
便反應程式的變更。
資料移轉(Data migration)
此例中，資料欲移至現代資料庫管理系統的控制中，
原來的資料可能儲存在不同的檔案中或使用舊的資料
庫管理系統來管理。這情況如圖28.11所示。
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資料問題
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使用者想從桌上電腦取得資料而不是從檔案系
統。這就必須要能夠從DBMS取得資料
系統要能比原始的設計處理更多資料
多餘的資料可以用不同的型式儲存於系統的不
同地方
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資料移轉
資料問題
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資料命名問題
• 系統中不同程式的相同邏輯實體可能使用同義字的不同名
稱
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欄位長度問題
• 同一個項目可能在不同程式裡被指定不同的長度，或是欄
位長度可能太短而無法呈現資料
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記錄組織問題
• 代表相同實體的記錄可能在不同程式中以不同的方式組織
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固定的字面值
沒有資料字典
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資料數值不一致
資料不一致
說明
不一致的預設值
不同程式指派不同預設值給相同的邏輯資料項目，這會讓其他程式造成問題，而非
建立資料的程式。若預設值沒有指派值（這是合法的），會讓問題更複雜，沒有資
料就無法被發現。
不一致的單位
同一個資訊在不同程式以不同單位來表示。例如，在美國或英國，在比較舊的程式
中重量單位可能是以磅來表示，在比較新的系統中則會以公斤來表示。這類問題對
最近在歐洲使用單一歐元貨幣的情況造成了非常大的問題，既有舊系統都是以各國
的貨幣單位來處理，現在都必須轉換成歐元。
不一致的確認規則
不同程式應用不同資料確認規則，由某一個程式寫入的資料可能會被其他資料拒絕
。這對封存檔案的資料尤其是個問題，因為若資料驗證規則改變，資料可能就無法
更新到封存檔。
不一致的表示語意
程式會以資料項目的表示方式來假設其意義。例如，有些程式可能會假設大寫文字
表示地址。不同的程式可能會使用不同的慣例，因此有時候會拒絕語意合法的資料。
不一致的負值處理
有些程式會拒絕接受負值，因為有些實體必須為正數。其他程式則可能會接受負值，或
是無法認得該資料數值為負值，而將其值轉為正值
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資料轉換
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資料再生可能牽扯組織資料結構的資料數值
資料轉換是特別昂貴的。特別是為了那些特殊
目的程式
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資料再生工程流程
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重點整理
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系統再生目的是為了改善系統的結構，使其易
懂；並使系統維護工作減少
系統再生包括原始程式碼轉換、反向工程、程
式結構的改善、程式模組化、資料再生
程式碼轉換可將程式語言裡的程式碼自動轉換
成其他語言的程式碼。若原始程式語言遭到淘
汰，程式碼轉換是必要的
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重點整理
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反向工程是將軟體設計和規格還原的流程。有
些工具，如瀏覽器，可能被用來支援此流程
程式結構改善能自動替換掉沒有結構性的控制
結構，如gotos和while-loops以及條件述句
流程模組化可將原始程式碼重組成一群相關功
能所組合的模組，使其易懂且易於更改
由於既有舊系統程式資料管理的不一致，導致
資料再生的必要性。資料再生目的是將所有程
式再生，以便使用通用的資料庫
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