案例場景

某企業經過多年的信息化建設，存在大量的應用軟件系統，為了保證這些系統的運行與維護，專門組建應用系統維護部門。該部門的主要工作是保證系統的正常運行、處理問題以及擴展這些應該系統的功能，以滿足企業業務功能的變化與擴展。

目前該部門存在人員流失、變更頻繁，文檔丟失或長期失于維護，維護成本愈來愈高等問題，具體表現為:

問題(1):隨著時間和人員的變動，程序被多人修改，往往導致程序難以理解，注釋混亂，流程復雜;

問題(2):隨著不斷修改程序和增加新的功能，模塊之間的耦合關系日益復雜，維護成本不斷增加。

這些問題導致新來的維護人員需要直接面對大量流程、結構復雜的源程序，維護困難，往往一次改動需要設計大量的軟件模塊。

為解決應用系統維護部門面對的問題，企業信息部門組織了專門的專家討論會。各位專家一致認為，逆向工程與重構工程是目前預防性維護采用的主要技術，應該采用逆向工程的技術方法，重構相關應用系統文檔，同時采用軟件重構來降低軟件代碼的復雜性，最終降低維護成本。

[問題1](8分)

軟件的逆向工程是分析已有程序，尋求比源代碼更高級的抽象表現形式。與之相關的概念包括軟件重構、設計恢復、重構工程等。請說明設計恢復中常見的恢復信息的4種級別。

[問題2](11分)

重構是對軟件內部結構的一種調整，目的是不改變軟件功能的前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。請說明軟件重構的三個類別，并簡要說明常見的重構方法。針對題干中的問題(1)和問題(2)，宜采用何種重構方法?

[問題3](6分)

軟件重構做出的修改可能導致程序運行變慢，但也更容易進行軟件的性能優化和調整，請分析原因。

參考答案：

[問題1]

(1)實現級:過程的設計模型。

(2)結構級:程序和數據結構信息。

(3)功能級:對象模型、數據和控制流模型。

(4)領域級:UML狀態圖和部署圖。

[問題2]

軟件重構的三個類別:

代碼重構、設計重構、架構重構。

常見的重構方法:

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