システム開発

(1)言語に関すること

プログラム構造

プログラムの制御構造には次のようなものがあります。

1. while型の繰り返し構造
   
   （基本情報H18春[問36]）
   

構文解析

構文解析とは、プログラムの基本要素からプログラムの構造を定めて、 それらが文法に沿っているかどうかを調べ、オブジェクト・プログラムを作り出すために必要な情報を得ることをいいます。

コンパイラで構文解析した結果の表現方法

コンパイラで構文解析した結果の表現方法の一つに４つ組み形式があります。

(演算子,被演算子1,被演算子2,結果)

この形式は、被演算子1と被演算子2に演算子を作用させたものが結果であることを表します。

たとえば、次の一連の4つ組は、以下のようになります（基本情報H18春[問37]）。

（*,B,C,T₁） （/,T₁,D,T₂） （+,A,T₂,T₃）
T₁、T₂、T₃、T₄は一時変数を表すとします。
(1)（*,B,C,T₁）⇒T₁＝B*C
(2)（/,T₁,D,T₂）⇒T₂＝T₁/D
(3)（+,A,T₂,T₃）⇒T₃＝A+T₂

(1)、(2)より
T₂＝B*C/D…(4)

(4)、(3)より
T₃＝A+B*C/D

(2)ソフトウェアパッケージに関すること

(3)開発環境に関すること

(4)開発手法に関すること

再利用手法

オブジェクト指向の開かれた再利用

オブジェクト指向における、開かれた(ホワイトボックス型)再利用とは、基底クラスに対して、 サブクラスを作ることによって、基底クラスのデータや機能を再利用することで、 サブクラスがスパークラスの持つ動作や属性を引き継ぐことです。 このことにより、基底クラスで定義したデータや機能に対する差異をサブクラスに記述すればよく、 開発効率が良くなります。

(5)要求分析・設計手法に関すること

E-R(Entity-Relationship)図

E-R(Entity-Relationship)図は、業務上の管理対象、たとえば、顧客、商品、部品、サービス、 人などを実体(Entity)として、モデル化するために用いられます。

E-R図を用いると、蓄積される情報の関連性が視覚的に示され、最適な情報の蓄積構造を検討することが出来ます。

またE-R図は、個々のDBMS(データベース管理システム)などの物理的な特性を離れて、 本来のデータ間の関連を簡潔な図表で示せることから、データベース設計の基礎になります。

このように、E-R図は、エンティティ(実体)、リレーションシップ(関係)という2つの概念を 用いてデータをモデル化する図です。 データベース設計を行うときなどに広く用いられています（基本情報H18春[問38]）。

UML

UMLとは、オブジェクト指向によるシステム開発で利用され、 分析から設計、実装、テストまでを統一した記述法です。 これは、システム開発を行うメンバーが同じ認識を持つために、情報を図式化するもので、 統一された記号と意味が定義されています。

数種類の図があり、役割に応じて使い分けます。 大きく分けると、構造図、振舞い図、実装図の3種類があります。

クラス図

クラス図は、構造図に含まれクラスとクラスの関係を示す図です。

集約

集約(共有集約)は、コンポジション(合成集約)のようなオブジェクトのライフサイクルの一致は 意味しておらず、一般的な関連とほぼ同じ意味合いを持ちます。

集約は、白抜きのひし形を実践で記述します。 たとえば、次の図の場合、クラスAとクラスBが集約に該当します（基本情報H18春[問39]）。

モジュール設計

モジュールの分割基準

モジュールの変更による影響を少なくするためには、 モジュール間の関連性を出来るだけ少なくし独立性を高くすることが重要です（基本情報H18春[問41]）。

モジュールは、１つの機能だけを持たせることによってモジュールの強度が強くなります。 複数の機能を持たせると、それぞれの機能に関連性が出てきて、モジュールの強度が弱くなってしまいます。

一方、モジュール間のインタフェースを単純にすることで、モジュールの結合度を弱くすることが出来ます。 モジュール間のインターフェースが単純でないと、他のモジュールを意識する必要がでてきます。 なお、モジュールの結合度の基準は以下の様になっています。

モジュールの結合度の基準

結合度基準	説明	結合度
内容結合	あるモジュールが他のモジュールの内容を直接参照	強 ↓ 中 ↓ 弱
共通結合	いくつかのモジュールが共通領域を参照
外部結合	いくつかのモジュールが共通データを参照
制御結合	パラメータを渡してモジュールを実行
スタンプ結合	データ構造を変数化して受け渡す
データ結合	データのみを引数として受け渡す

(6)プログラミング、テスト、レビューに関すること

テスト手法

単体テスト

単体テストは、モジュール単位に行うテストであり、モジュール内の論理的なエラー検出が主な目的です。 単体テストのテスト手法にはブラックボックステストとホワイトボックステストがあります。

また、デバッグを支援するソフトウェアをエバッガと呼びます。 デバッガには、たとえば、動的でバックツールの一つであるトレーサがあります（基本情報H18春[問45]）。

トレーサは、プログラムの命令の順序、実行結果などの履歴情報を出力します。

レビュー手法

設計レビューとは、設計工程において、設計内容を文書化して他の人に チェックしてもらうということを体系化したものです。

ウォークスルーは、設計上の誤りを早期に発見することを目的として、 開発担当者同士で実施するレビューのことをいい、作成された仕様書などを開発担当者を 含む複数の関係者で検討し、エラーを発見します（基本情報H18春[問43]）。

テスト設計・管理手法

成長曲線

ソフトウェアのエラー発見数と期間は、成長曲線に似ており、 これを見てシステムの品質を評価することも出来ます。

たとえば、あるシステムをサブシステムa、bに分けて開発しているとします。 現在はそれぞれのサブシステムのテストが終了した段階で、現在までのテストに関するデータは表のとおりになり、 このシステムの基準テスト項目は、10項目／kステップであるとします。

サブシステム名	開発規模	テスト項目数	未解決バグ数
a	30kステップ	300	0
b	20kステップ	200	0

また、現在までのバグ検出状況は次のグラフで示されるものとします。

サブシステムa、bの難易度を同等とすると、2つのサブシステムとも、表より未解決バグ数は０件となっております。

しかし、グラフを見るとサブシステムaの方はバグ検出数が減少しており、サブシステムbの方はバグ検出数が減少していません。 サブシステムbのバグの検出数は、今後も同じ数出てくるのではないかと予想されます。

したがって、十分にテストされているとはいえませんが、サブシステムaの方が、 サブシステムbよりもバグの検出数が収束しており、品質は高いと判断できます（基本情報H18春[問44]）。

(7)開発管理に関すること

日程管理

PART図

図に示すように、作業の順序と作業時間を、矢印(アロー)を基本とした図をPART図といいます。

クリティカルパス(CPM：Critical Path Method)は、作業開始点と終了点間で、 作業日程に余裕がない経路のことです。 すなわち、その経路の作業が完了しないとすべての開発作業が完了しないという経路です。

したがって、クリティカルパスの日数＝すべての開発が完了する日数となる経路、 言い換えると一番時間のかかる経路ということになります。 図では、A→C→E→G→L→Nの経路がクリティカルパスになります（基本情報H18春[問46]）。

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