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第1部分 软件工程概述1

第1章 软件与软件工程1

1.1 软件1

1.1.1 软件的概念及特点1

1.1.2 软件的分类2

1.2 软件危机3

1.2.1 软件危机的表现与原因3

1.2.2 软件危机的启示5

1.3 软件工程5

1.3.1 软件工程的概念5

1.3.2 软件工程研究的内容6

1.3.3 软件工程的目标和原则6

1.3.4 软件工程的知识体系7

1.3.5 软件工程的发展9

1.4 软件开发方法10

1.5 软件工程工具11

1.6 “小型网上书店系统”案例介绍12

习题13

第2章 软件过程14

2.1 软件过程概述14

2.2 软件生命周期14

2.2.1 软件生命周期的概念14

2.2.2 传统软件生命周期的各个阶段15

2.3 软件开发模型16

2.3.1 瀑布模型16

2.3.2 快速原型模型16

2.3.3 增量模型17

2.3.4 螺旋模型18

2.3.5 喷泉模型18

2.3.6 基于组件的开发模型19

2.3.7 统一软件开发过程模型20

2.3.8 敏捷过程与极限编程21

2.3.9 几种模型之间的关系23

2.3.10 选择软件开发模型23

2.4 软件开发模型实例24

习题26

第2部分 可行性研究与项目开发计划29

第3章 可行性研究与项目开发计划29

3.1 项目立项概述29

3.2 可行性研究的任务29

3.3 技术可行性30

3.4 操作可行性30

3.5 经济可行性30

3.6 可行性研究的步骤32

3.7 制订项目开发计划33

3.8 可行性研究实例34

3.9 案例：“小型网上书店系统”的软件开发计划书40

习题40

第3部分 结构化分析与设计43

第4章 结构化分析43

4.1 需求分析43

4.1.1 需求分析的任务和原则43

4.1.2 需求分析的步骤44

4.1.3 需求管理46

4.1.4 需求分析的常用方法46

4.2 结构化分析概述47

4.3 结构化分析的方法48

4.3.1 功能建模49

4.3.2 数据建模52

4.3.3 行为建模53

4.3.4 数据字典55

4.3.5 加工规格说明55

4.4 结构化分析的图形工具57

4.4.1 层次方框图57

4.4.2 Warnier图57

4.4.3 IPO图58

4.5 结构化分析实例58

4.6 实验：利用Visio绘制“小型网上书店系统”的数据流图61

4.6.1 “小型网上书店系统”的设计61

4.6.2 数据流图的绘制64

习题67

第5章 结构化设计69

5.1 软件设计的基本概念69

5.1.1 软件设计的意义和目标69

5.1.2 软件设计的原则69

5.1.3 软件设计的分类73

5.2 数据库结构设计74

5.3 用户界面设计75

5.3.1 设计驱动开发75

5.3.2 目标用户群体76

5.3.3 简洁与清晰76

5.3.4 实现模型与心智模型76

5.3.5 设计的规范性77

5.3.6 设计的可用性和易用性77

5.3.7 设计的一致性77

5.3.8 设计的容错性78

5.4 结构化软件设计概述78

5.5 结构化设计与结构化分析的关系78

5.6 体系结构设计79

5.6.1 表示软件结构的图形工具79

5.6.2 面向数据流的设计方法81

5.6.3 面向数据结构的设计方法83

5.7 接口设计88

5.7.1 接口设计概述88

5.7.2 界面设计88

5.8 数据设计89

5.9 过程设计91

5.9.1 程序流程图91

5.9.2 N-S图93

5.9.3 PAD图94

5.9.4 过程设计语言94

5.10 结构化设计实例95

5.11 实验：利用Visio绘制“小型网上书店系统”的结构图98

习题100

第4部分 面向对象分析与设计103

第6章 面向对象方法与UML103

6.1 面向对象的软件工程方法103

6.1.1 面向对象的基本概念103

6.1.2 面向对象的软件工程方法的特征与优势104

6.1.3 面向对象的实施步骤105

6.2 统一建模语言UML106

6.2.1 UML简述106

6.2.2 UML的特点106

6.2.3 UML的应用范围107

6.2.4 UML的图107

6.2.5 UML “4＋1”视图108

6.3 静态建模机制109

6.3.1 用例图109

6.3.2 类图和对象图111

6.3.3 包图115

6.4 动态建模机制116

6.4.1 顺序图116

6.4.2 协作图117

6.4.3 状态图118

6.4.4 活动图118

6.5 描述物理架构的机制119

65.1 构件图120

6.5.2 部署图120

习题121

第7章 面向对象分析123

7.1 面向对象分析方法123

7.1.1 面向对象分析的过程123

7.1.2 面向对象分析的原则124

7.2 面向对象建模125

7.2.1 建立对象模型126

7.2.2 建立动态模型130

7.2.3 建立功能模型132

7.2.4 3种模型之间的关系133

7.3 面向对象分析实例133

7.4 实验137

7.4.1 利用Rose创建“小型网上书店系统”的用例模型137

7.4.2 利用Rose绘制“小型网上书店系统”的类图142

7.4.3 利用Rose绘制“小型网上书店系统”的对象图144

7.4.4 利用Rose绘制“小型网上书店系统”的状态图145

7.4.5 使用Rose绘制“小型网上书店系统”的顺序图147

7.5 案例：“小型网上书店系统”的需求规格说明书149

习题149

第8章 软件体系结构与设计模式151

8.1 软件体系结构的概念151

8.1.1 什么是软件体系结构151

8.1.2 软件体系结构建模152

8.1.3 软件体系结构的分层模型153

8.1.4 软件体系结构的作用153

8.2 典型的软件体系结构风格154

8.2.1 数据流风格155

8.2.2 调用/返回风格155

8.2.3 独立构件风格155

8.2.4 虚拟机风格156

8.2.5 仓库风格156

8.3 软件质量属性156

8.4 分布式系统结构157

8.4.1 多处理器体系结构158

8.4.2 客户机/服务器体系结构158

8.4.3 分布式对象体系结构160

8.4.4 对等端体系结构160

8.4.5 代理161

8.5 体系结构框架161

8.5.1 模型-视图-控制器161

8.5.2 模型-视图-表示器162

8.5.3 J2EE体系结构框架163

8.5.4 PCMEF框架164

8.5.5 PCBMER框架164

8.6 软件系统的设计模式165

8.6.1 工厂模式166

8.6.2 桥接模式167

8.6.3 策略模式168

8.6.4 其他模式168

习题169

第9章 面向对象设计170

9.1 面向对象设计与结构化设计170

9.2 面向对象设计与面向对象分析的关系170

9.3 面向对象设计的过程与原则171

9.3.1 面向对象设计的过程171

9.3.2 面向对象设计的原则172

9.4 面向对象设计的启发规则172

9.5 系统设计173

9.5.1 系统分解173

9.5.2 问题域子系统的设计174

9.5.3 人机交互子系统的设计177

9.5.4 任务管理子系统的设计178

9.5.5 数据管理子系统的设计180

9.6 对象设计182

9.6.1 设计类中的服务183

9.6.2 设计类的关联184

9.6.3 对象设计优化185

9.7 面向对象设计实例188

9.8 实验191

9.8.1 利用Rose绘制“小型网上书店系统”的活动图191

9.8.2 利用Rose绘制“小型网上书店系统”的协作图193

9.8.3 利用Rose绘制“小型网上书店系统”的构件图195

9.8.4 利用Rose绘制“小型网上书店系统”的部署图196

9.9 案例：“小型网上书店系统”的软件设计说明书197

习题197

第5部分 软件实现与测试199

第10章 软件实现199

10.1 编程语言199

10.1.1 编程语言的发展与分类199

10.1.2 选择编程语言需考虑的因素202

10.2 编程风格203

10.3 面向对象实现207

10.4 软件实现实例207

10.5 利用Visual Studio实现“小型网上书店系统”的用户登录模块209

10.6 案例：“小型网上书店系统”的部署文档214

习题214

第11章 软件测试216

11.1 软件测试的基本概念216

11.1.1 软件测试的原则216

11.1.2 软件测试模型217

11.2 软件测试的分类219

11.3 测试用例221

11.3.1 测试用例编写221

11.3.2 测试用例设计221

11.3.3 测试用例场景221

11.4 软件测试方法222

11.5 黑盒测试222

11.5.1 等价类划分法223

11.5.2 边界值分析法225

11.5.3 错误推测法225

11.5.4 因果图法226

11.5.5 决策表法228

11.5.6 场景法229

11.5.7 黑盒测试方法选择231

11.6 白盒测试231

11.6.1 代码检查法231

11.6.2 静态结构分析法232

11.6.3 程序插桩技术232

11.6.4 逻辑覆盖法233

11.6.5 基本路径法234

11.6.6 白盒测试方法选择236

11.6.7 白盒测试与黑盒测试的比较236

11.7 软件测试的一般步骤237

11.8 单元测试237

11.8.1 单元测试概述237

11.8.2 单元测试的内容238

11.8.3 单元测试的方法238

11.9 集成测试239

11.9.1 集成测试概述239

11.9.2 集成测试分析239

11.9.3 集成测试策略239

11.10 系统测试243

11.10.1 系统测试概述243

11.10.2 系统测试的类型243

11.11 验收测试245

11.11.1 验收测试概述245

11.11.2 验收测试的内容245

11.11.3 α测试和β测试246

11.12 回归测试246

11.13 面向对象的软件测试247

11.14 软件调试249

11.14.1 调试过程249

11.14.2 调试途径249

11.15 软件测试实例249

11.16 实验：利用Visual Studio对“小型网上书店系统”的用户登录模块进行单元测试255

11.17 案例：“小型网上书店系统”的测试分析报告257

习题257

第6部分 软件维护与软件工程管理261

第12章 软件维护与软件工程管理261

12.1 软件维护261

12.1.1 软件维护的过程261

12.1.2 软件维护的分类263

12.1.3 软件的可维护性264

12.1.4 软件维护的副作用265

12.1.5 软件再工程技术265

12.2 软件估算266

12.2.1 软件估算的概念266

12.2.2 软件估算的方法267

12.2.3 软件估算的原则与技巧269

12.3 软件开发进度计划269

12.3.1 Gantt图269

12.3.2 PERT图270

12.4 软件开发人员组织271

12.4.1 民主制程序员组271

12.4.2 主程序员组271

12.4.3 现代程序员组271

12.5 软件开发风险管理272

12.5.1 软件开发风险272

12.5.2 软件开发风险管理272

12.6 软件质量保证274

12.6.1 软件质量的基本概念274

12.6.2 软件质量保证的措施275

12.7 软件配置管理概述276

12.7.1 软件配置管理术语276

12.7.2 配置管理的过程278

12.7.3 配置管理的角色划分279

12.8 软件工程标准与软件文档280

12.8.1 软件工程标准280

12.8.2 软件文档281

12.9 软件过程能力成熟度模型283

12.10 软件项目管理284

12.10.1 软件项目管理概述284

12.10.2 软件项目管理与软件工程的关系285

12.11 软件复用285

12.12 实验：利用Proj ect管理“小型网上书店系统”的开发过程287

习题289

参考文献292