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第1章 软件工程概述1

1.1 什么是软件工程1

1.1.1 问题求解2

1.1.2 软件工程师的角色是什么3

1.2 软件工程取得了哪些进展4

1.3 什么是好的软件6

1.3.1 产品的质量7

1.3.2 过程的质量8

1.3.3 商业环境背景下的质量8

1.4 软件工程涉及的人员10

1.5 系统的方法11

1.5.1 系统的要素11

1.5.2 相互联系的系统12

1.6 工程的方法14

1.6.1 盖房子15

1.6.2 构建一个系统16

1.7 开发团队的成员17

1.8 软件工程发生了多大的变化18

1.8.1 变化的本质19

1.8.2 软件工程的Wasserman规范20

1.9 信息系统的例子24

1.10 实时系统的例子25

1.11 本章对单个开发人员的意义27

1.12 本章对开发团队的意义27

1.13 本章对研究人员的意义27

1.14 学期项目28

1.16 练习29

1.15 主要参考文献29

第2章 过程和生命周期的建模31

2.1 过程的含义31

2.2 软件过程模型33

2.2.1 瀑布模型33

2.2.2 V模型35

2.2.3 原型化模型36

2.2.4 可操作规格说明37

2.2.5 可转换模型37

2.2.6 阶段化开发：增量和迭代38

2.2.7 螺旋模型39

2.2.8 敏捷方法40

2.3.1 静态建模：Lai表示法43

2.3 过程建模工具和技术43

2.3.2 动态建模：系统动力学45

2.4 实际的过程建模48

2.4.1 Marvel的案例研究48

2.4.2 过程建模工具和技术应该具有的特性50

2.5 信息系统的例子50

2.6 实时系统的例子52

2.7 本章对单个开发人员的意义53

2.8 本章对开发团队的意义53

2.9 本章对研究人员的意义53

2.10 学期项目53

2.11 主要参考文献55

2.12 练习56

第3章 计划和管理项目57

3.1 跟踪项目进展57

3.1.1 工作分解和活动图58

3.1.2 估算完成时间60

3.1.3 跟踪进展的工具64

3.2 项目人员66

3.2.1 人员角色和特性66

3.2.2 工作风格69

3.2.3 项目组织70

3.3 工作量估算72

3.3.1 专家判断74

3.3.2 算法方法75

3.3.3 机器学习方法80

3.3.4 找出适合具体情形的模型81

3.4 风险管理82

3.4.1 什么是风险82

3.4.2 风险管理活动83

3.5 项目计划85

3.6 过程模型和项目管理87

3.6.1 注册管理87

3.6.2 责任建模88

3.6.3 紧密结合里程碑91

3.7 信息系统的例子92

3.8 实时系统的例子93

3.9 本章对单个开发人员的意义94

3.10 本章对开发团队的意义94

3.11 本章对研究人员的意义95

3.12 学期项目95

3.13 主要参考文献95

3.14 练习96

第4章 获取需求98

4.1 需求过程99

4.2 需求引发100

4.3 需求的类型103

4.3.1 解决冲突105

4.3.2 两种需求文档105

4.4 需求的特性107

4.5 建模表示法107

4.5.1 实体-联系图108

4.5.2 例子：UML类图109

4.5.3 事件踪迹111

4.5.4 例子：消息时序图112

4.5.5 状态机113

4.5.6 例子：UML状态图114

4.5.7 例子：Petri网116

4.5.8 数据流图118

4.5.9 例子：用例119

4.5.10 函数和关系120

4.5.11 例子：判定表121

4.5.12 例子：Parnas表122

4.5.13 逻辑122

4.5.14 例子：对象约束语言（OCL）124

4.5.15 例子：Z125

4.5.16 代数规格说明126

4.5.17 例子：SDL数据127

4.6 需求和规格说明语言129

4.6.1 统一建模语言（UML）129

4.6.2 规格说明和描述语言（SDL）130

4.7 原型化需求131

4.6.4 需求表示法的其他特征131

4.6.3 软件成本降低（SCR）131

4.8 需求文档133

4.8.1 需求定义133

4.8.2 需求规格说明书134

4.8.3 过程管理和需求的可跟踪性135

4.9 确认和验证136

4.9.1 需求确认136

4.9.2 验证138

4.10 测量需求139

4.11 选择规格说明技术140

4.12 信息系统的例子143

4.13 实时系统的例子145

4.13.2 本章对开发团队的意义146

4.13.1 本章对单个开发人员的意义146

4.13.3 本章对研究人员的意义147

4.14 学期项目147

4.14.1 前提和假设147

4.14.2 功能的高层描述147

4.14.3 功能需求148

4.14.4 数据约束148

4.14.5 设计和接口约束149

4.14.6 质量需求149

4.15 主要参考文献149

4.16 练习150

第5章 设计系统153

5.1 什么是设计153

5.2 分解和模块化155

5.3 体系结构风格和策略157

5.3.1 管道和过滤器158

5.3.2 面向对象的设计158

5.3.3 隐含调用158

5.3.4 分层159

5.3.5 信息库160

5.3.6 解释器160

5.3.7 过程控制161

5.3.8 其他风格162

5.4 创建设计中的问题163

5.4.1 模块化和抽象层次163

5.4.2 协作的设计164

5.4.3 设计用户界面166

5.4.4 并发性168

5.4.5 设计模式和复用169

5.5 好设计的特性170

5.5.1 构件独立性170

5.5.2 异常标识和处理175

5.5.3 防错和容错技术176

5.6 改进设计技术178

5.6.1 降低复杂性178

5.6.2 按合同设计180

5.6.3 原型化设计181

5.6.4 故障树分析182

5.7 设计的评估和确认184

5.7.1 数学的确认184

5.7.2 测量设计质量184

5.7.3 比较设计185

5.7.4 设计评审188

5.8 文档化设计191

5.9 信息系统的例子192

5.10 实时系统的例子193

5.11 本章对单个开发人员的意义194

5.12 本章对开发团队的意义194

5.13 本章对研究人员的意义195

5.14 学期项目195

5.15 主要参考文献195

5.16 练习196

第6章 细述对象197

6.1 什么是OO198

6.2 OO开发过程200

6.2.2 OO设计201

6.2.3 OO编码和测试201

6.2.1 OO需求201

6.3 用例202

6.4 OO的表示：一个使用UML的例子205

6.5 OO系统设计207

6.6 OO程序设计218

6.6.1 设计助手220

6.6.2 用户界面设计220

6.6.3 数据管理设计222

6.6.4 任务管理设计222

6.7 OO测度224

6.7.1 OO规模测量225

6.7.2 OO设计的测量226

6.7.3 在何处进行OO测度230

6.8 信息系统的例子231

6.10 本章对单个开发人员的意义232

6.9 实时系统的例子232

6.11 本章对开发团队的意义233

6.12 本章对研究人员的意义233

6.13 学期项目233

6.14 主要参考文献233

6.15 练习234

第7章 编写程序235

7.1 编程标准和过程235

7.1.1 对单个开发人员的标准236

7.1.2 对其他开发人员的标准236

7.1.3 设计和实现的匹配237

7.2 编程的指导原则237

7.2.1 控制结构237

7.2.2 算法238

7.2.3 数据结构239

7.2.4 通用性指导原则241

7.3 文档244

7.3.1 内部文档244

7.3.2 外部文档247

7.4 编程过程247

7.4.1 将编程作为问题求解247

7.4.2 极限编程248

7.4.3 结对编程249

7.4.4 编程向何处去249

7.5 信息系统的例子250

7.6 实时系统的例子251

7.10 学期项目252

7.9 本章对研究人员的意义252

7.8 本章对开发团队的意义252

7.7 本章对单个开发人员的意义252

7.11 主要参考文献253

7.12 练习253

第8章 测试程序254

8.1 软件故障和失效254

8.1.1 故障的类型255

8.1.2 正交缺陷分类256

8.2 测试的相关问题258

8.2.1 测试的组织258

8.2.2 对测试的态度259

8.2.3 谁执行测试259

8.2.4 测试对象的视图260

8.3 单元测试261

8.3.1 检查代码262

8.3.2 证明代码正确性264

8.3.3 测试程序构件267

8.3.4 技术比较270

8.4 集成测试271

8.4.1 自底向上集成271

8.4.2 自顶向下集成272

8.4.3 一次性集成274

8.4.4 三明治集成274

8.4.5 集成策略的比较275

8.5 测试面向对象系统277

8.5.1 代码测试277

8.5.2 面向对象测试和传统测试之间的区别277

8.6.2 计划的内容279

8.6.1 计划的目的279

8.6 测试计划279

8.7 自动测试工具280

8.7.1 代码分析工具280

8.7.2 测试执行工具281

8.7.3 测试用例生成器282

8.8 什么时候停止测试282

8.8.1 故障播种283

8.8.2 软件中的可信度284

8.8.3 其他的停止测试的标准284

8.8.4 识别易出故障的代码285

8.9 信息系统的例子286

8.10 实时系统的例子286

8.12 本章对开发团队的意义287

8.11 本章对单个开发人员的意义287

8.13 本章对研究人员的意义288

8.14 学期项目288

8.15 主要参考文献288

8.16 练习289

第9章 测试系统291

9.1 系统测试的原则291

9.1.1 软件故障根源291

9.1.2 系统测试过程293

9.1.3 配置管理295

9.1.4 测试小组299

9.2 功能测试300

9.2.1 目的与职责300

9.2.2 因果图301

9.3.2 性能测试的类型304

9.3 性能测试304

9.3.1 目的和职责304

9.4 可靠性、可用性以及可维护性305

9.4.1 定义305

9.4.2 失效数据306

9.4.3 测量可靠性、可用性和可维护性307

9.4.4 可靠性稳定性和可靠性增长308

9.4.5 可靠性预测309

9.4.6 操作环境的重要性311

9.5 验收测试312

9.5.1 目的和职责312

9.5.2 验收测试的种类312

9.5.3 验收测试的结果313

9.7 自动化系统测试314

9.6 安装测试314

9.8 测试文档315

9.8.1 测试计划315

9.8.2 测试规格说明和评估317

9.8.3 测试描述318

9.8.4 测试分析报告320

9.8.5 问题报告表321

9.9 测试安全攸关的系统322

9.9.1 设计多样性324

9.9.2 软件安全性案例325

9.9.3 净室方法327

9.10 信息系统的例子330

9.11 实时系统的例子331

9.14 本章对研究人员的意义332

9.12 本章对单个开发人员的意义332

9.13 本章对开发团队的意义332

9.15 学期项目333

9.16 主要参考文献333

9.17 练习333

第10章 交付系统337

10.1 培训337

10.1.1 培训的种类338

10.1.2 培训助手339

10.1.3 培训的指导原则340

10.2 文档340

10.2.1 文档的种类340

10.2.2 用户帮助和疑难解答344

10.4 实时系统的例子345

10.3 信息系统的例子345

10.5 本章对单个开发人员的意义346

10.6 本章对开发团队的意义346

10.7 本章对研究人员的意义346

10.8 学期项目346

10.9 主要参考文献347

10.10 练习347

第11章 维护系统348

11.1 变化的系统348

11.1.1 系统的类型348

11.1.2 在系统生命周期过程中发生的变化351

11.1.3 系统生命周期跨度351

11.2 维护的本质353

11.3.1 人员的问题356

11.3 维护问题356

11.3.2 技术问题357

11.3.3 必要的妥协358

11.3.4 维护成本358

11.4 测量维护特性361

11.4.1 可维护性的外部视图361

11.4.2 影响可维护性的内部属性362

11.4.3 其他的产品测量364

11.5 维护技术和工具365

11.5.1 配置管理365

11.5.2 影响分析366

11.5.3 自动化维护工具369

11.6 软件再生370

11.6.2 重组372

11.6.1 文档重构372

11.6.3 逆向工程373

11.6.4 再工程374

11.6.5 软件再生的前景375

11.7 信息系统的例子375

11.8 实时系统的例子376

11.9 本章对单个开发人员的意义376

11.10 本章对开发团队的意义377

11.11 本章对研究人员的意义377

11.12 学期项目377

11.13 主要参考文献377

11.14 练习377

12.1.1 特征分析379

第12章 评估产品、过程和资源379

12.1 评估的方法379

12.1.2 调查380

12.1.3 案例研究380

12.1.4 正式试验381

12.1.5 准备评估381

12.2 选择评估技术382

12.2.1 关键选择因素382

12.2.2 相信什么383

12.3 评价与预测385

12.3.1 确认预测系统386

12.3.2 确认测量387

12.4 评估产品388

12.3.3 对确认的紧迫需求388

12.4.1 产品质量模型389

12.4.2 建立基线和设定目标392

12.4.3 软件可复用性393

12.5 评估过程399

12.5.1 事后分析400

12.5.2 过程成熟度模型403

12.6 评估资源410

12.6.1 人员成熟度模型411

12.6.2 投资回报412

12.7 信息系统的例子414

12.8 实时系统的例子414

12.9 本章对单个开发人员的意义414

12.12 学期项目415

12.13 主要参考文献415

12.11 本章对研究人员的意义415

12.10 本章对开发团队的意义415

12.14 练习416

第13章 改进预测、产品、过程和资源417

13.1 改进预测417

13.1.1 预测的精确性417

13.1.2 处理偏误：u曲线418

13.1.3 处理噪声：prequential似然度420

13.1.4 重新校准预测421

13.2 改进产品423

13.2.1 审查424

13.2.2 复用426

13.3 改进过程426

13.3.1 过程和能力成熟度427

13.3.2 维护429

13.3.3 净室方法430

13.4 改进资源431

13.4.1 工作环境432

13.4.2 成本和进度间的权衡433

13.5 总体改进指导原则433

13.6 信息系统的例子434

13.7 实时系统的例子434

13.8 本章对单个开发人员的意义435

13.9 本章对开发团队的意义435

13.10 本章对研究人员的意义435

13.11 学期项目436

13.12 主要参考文献436

13.13 练习436

14.1.1 Wasserman的获得成熟度的措施437

第14章 软件工程的未来437

14.1 已经取得的进展437

14.1.2 当前要做的工作439

14.2 技术转移439

14.2.1 现在我们怎样做出技术转移的决策440

14.2.2 在技术决策中使用证据440

14.2.3 支持技术决策的证据441

14.2.4 对证据的进一步讨论441

14.2.5 技术转移的新模型443

14.2.6 改进技术转移的下一步444

14.3 软件工程中的决策444

14.3.1 大量的决策445

14.3.2 群体决策446

14.3.3 我们实际上如何决策447

14.3.4 群体实际上如何决策449

14.3.5 一个适度的观察研究450

14.3.6 获得的经验教训452

14.4 软件工程的职业化：执照发放、认证和伦理453

14.4.1 将重点放在人员上453

14.4.2 软件工程教育454

14.4.3 软件工程知识体系455

14.4.4 给软件工程师颁发执照457

14.4.5 认证460

14.4.6 伦理守则462

14.4.7 职业发展463

14.4.8 研究和实践的进一步发展464

14.5 学期项目465

14.6 主要参考文献465

14.7 练习465