软件设计：推荐ISO/IEC 25010:2023标准，软件质量框架与设计指南

引言

在现代软件开发中，确保软件系统的高质量是每个开发者和团队的重要目标。国际标准化组织（ISO）发布的ISO/IEC 25010:2023标准，为定义和评估软件系统的质量提供了一个全面的框架。这一标准不仅有助于质量保证，还能指导软件设计和开发过程。本文将详细讲解ISO/IEC 25010:2023标准，并推荐在软件系统设计中参考这一标准。

ISO/IEC 25010:2023标准概述

ISO/IEC 25010:2023标准定义了软件质量的八个主要属性，每个属性进一步分解为多个子属性。这些属性帮助开发者全面评估和提升软件质量。

1. 功能适用性 (Functional Suitability)：软件满足明确和隐含需求的能力。
   • 功能完整性 (Functional Completeness)
   • 功能正确性 (Functional Correctness)
   • 功能适当性 (Functional Appropriateness)
2. 性能效率 (Performance Efficiency)：软件在特定条件下提供适当性能的能力。
   • 时间行为 (Time Behaviour)
   • 资源利用率 (Resource Utilisation)
   • 容量 (Capacity)
3. 兼容性 (Compatibility)：软件与其他产品共存和交互的能力。
   • 共存性 (Co-existence)
   • 互操作性 (Interoperability)
4. 可用性 (Usability)：用户在使用软件时的努力程度和满意度。
   • 易理解性 (Appropriateness Recognizability)
   • 易学性 (Learnability)
   • 易用性 (Operability)
   • 用户错误保护 (User Error Protection)
   • 用户界面美观 (User Interface Aesthetics)
   • 可接近性 (Accessibility)
5. 可靠性 (Reliability)：在规定条件下，软件维持其性能水平的能力。
   • 成熟性 (Maturity)
   • 可用性 (Availability)
   • 容错性 (Fault Tolerance)
   • 可恢复性 (Recoverability)
6. 安全性 (Security)：保护信息和数据的能力，以确保数据的机密性、完整性和可用性。
   • 机密性 (Confidentiality)
   • 完整性 (Integrity)
   • 不可抵赖性 (Non-repudiation)
   • 责任性 (Accountability)
   • 可审计性 (Auditability)
7. 维护性 (Maintainability)：软件被修改的能力。
   • 可分析性 (Analysability)
   • 可修改性 (Modifiability)
   • 可测试性 (Testability)
   • 可重用性 (Reusability)
   • 可模块性 (Modularity)
8. 可移植性 (Portability)：软件从一个环境迁移到另一个环境的能力。
   • 适应性 (Adaptability)
   • 易安装性 (Installability)
   • 易替换性 (Replaceability)

ISO/IEC 25010:2023 标准的应用价值

1. 全面性：标准覆盖了软件质量的各个方面，从功能适用性到可移植性，提供了一个全方位的质量评估框架。
2. 一致性：通过一致的质量属性和度量指标，标准帮助不同项目和团队保持一致的质量要求，减少了评估过程中的主观性。
3. 指导性：标准中的质量属性和度量指标可以作为设计和开发的指导方针，帮助开发者明确质量目标并持续改进。
4. 可衡量性：标准提供了具体的度量指标，使质量评估更具客观性和可操作性，有助于发现和解决质量问题。

ISO/IEC 25010:2023 标准在软件设计中的应用

在软件设计阶段，参考ISO/IEC 25010:2023标准可以帮助开发者明确质量目标并制定相应的设计策略。例如：

• 功能适用性设计：确保软件功能能够满足用户需求，考虑功能完整性和正确性，避免功能遗漏和误差。
• 性能效率设计：优化算法和数据结构，提高软件的性能和资源利用效率。
• 兼容性设计：确保软件能够与其他系统和产品共存和互操作，避免兼容性问题。
• 可用性设计：优化用户界面和交互流程，提升软件的易用性和用户满意度。
• 可靠性设计：设计冗余和容错机制，提高软件的稳定性和可恢复性。
• 安全性设计：确保数据和信息的安全，防止未授权访问和数据泄露。
• 维护性设计：采用模块化设计，提升代码的可读性和可维护性，减少变更和测试成本。
• 可移植性设计：确保软件能够在不同平台和环境中运行，考虑系统依赖和安装便利性。

推荐应用ISO/IEC 25010:2023标准进行软件设计

通过上述分析，可以看出ISO/IEC 25010:2023标准在提升软件质量方面具有重要作用。以下是一些推荐参考ISO/IEC 25010:2023标准进行软件设计的理由：

1. 确保全面质量：标准涵盖了软件质量的各个方面，帮助开发者从多维度考虑软件质量，确保设计的全面性。
2. 减少主观评估：通过一致的质量属性和度量指标，减少质量评估中的主观因素，提高评估的客观性和准确性。
3. 指导设计和开发：标准提供了明确的质量目标和设计指导，帮助开发者制定合理的设计策略，提升开发效率。
4. 持续改进：通过定期评估和反馈，开发团队可以持续改进软件质量，及时发现和解决问题。

概念模型 (UML)

为了更好地理解ISO/IEC 25010:2023标准的应用，我们可以使用UML绘制一个概念模型，展示软件质量属性及其子属性之间的关系。

该模型清晰地展示了ISO/IEC 25010:2023标准的主要质量属性及其子属性，帮助开发者更直观地理解和应用该标准。

结论

ISO/IEC 25010:2023标准为软件质量提供了一个系统化的框架，对提升软件质量具有重要作用。在软件设计中参考这一标准，可以帮助开发者明确质量目标，制定合理的设计策略，持续提升软件质量。总的来说，基于ISO/IEC 25010:2023标准进行软件设计是推荐的，特别是在追求高质量软件的项目中，它能显著提高软件的功能适用性、性能效率、兼容性、可用性、可靠性、安全性、维护性和可移植性。

参考文献

• ISO/IEC 25010:2023, Systems and software engineering – Systems and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) – System and software quality models
• https://www.iso.org/obp/ui/en/#iso:std:iso-iec:25019:ed-1:v1:en