軟件工程

第1章　概論　2
1．1　軟件　2
1．1．1　軟件的定義及特點(diǎn)　2
1．1．2　軟件的發(fā)展歷程　3
1．1．3　軟件的分類　3
1．1．4　軟件的應(yīng)用領(lǐng)域　4
1．2　軟件危機(jī)　5
1．2．1　軟件危機(jī)的定義　5
1．2．2　軟件危機(jī)產(chǎn)生的原因　6
1．2．3　軟件危機(jī)解決的途徑　6
1．3　軟件工程　7
1．3．1　軟件工程的定義和研究對(duì)象　7
1．3．2　軟件工程的基本原理　7
1．3．3　軟件工程的基本目標(biāo)　8
1．3．4　軟件工程的基本原則　8
1．4　軟件生存周期　9
1．5　軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模型　10
1．6　軟件開(kāi)發(fā)方法及工具　18
1．6．1　軟件的開(kāi)發(fā)方法　18
1．6．2　軟件的開(kāi)發(fā)工具　20
1．7　軟件工程的最新發(fā)展動(dòng)向　20
1．8　典型例題詳解　21
小結(jié)　23
習(xí)題1　24
第2章　分析階段　26
2．1　問(wèn)題定義　26
2．2　可行性研究　26
2．2．1　可行性研究的任務(wù)　26
2．2．2　可行性研究的基本內(nèi)容　27
2．2．3　可行性研究的步驟　27
2．3　系統(tǒng)流程圖　29
2．3．1　系統(tǒng)流程圖的符號(hào)　29
2．3．2　系統(tǒng)流程圖舉例　30
2．3．3　分層　30
2．4　軟件計(jì)劃的制訂　31
2．4．1　確定軟件計(jì)劃　31
2．4．2　復(fù)審軟件計(jì)劃　32
2．4．3　開(kāi)發(fā)方案的選擇　32
2．5　成本/效益分析　33
2．5．1　成本估算　33
2．5．2　成本/效益分析的方法　36
2．6　需求分析　37
2．6．1　需求分析的概念　37
2．6．2　需求分析的層次　37
2．6．3　需求分析的目標(biāo)和任務(wù)　38
2．6．4　需求分析的原則　38
2．6．5　需求分析的過(guò)程及方法　39
2．6．6　應(yīng)用域　40
2．6．7　業(yè)務(wù)模型的建立　40
2．6．8　需求規(guī)格說(shuō)明書　42
2．6．9　評(píng)審　42
2．7　傳統(tǒng)的軟件建?！?4
2．7．1　分析建模　44
2．7．2　數(shù)據(jù)模型　44
2．7．3　功能模型　46
2．7．4　行為模型　46
2．7．5　數(shù)據(jù)字典　46
2．7．6　分析實(shí)例　47
2．8　典型例題詳解　50
2．9　實(shí)驗(yàn)——音樂(lè)點(diǎn)播管理系統(tǒng)需求分析　52
小結(jié)　55
習(xí)題2　56
第3章　總體設(shè)計(jì)　58
3．1　總體設(shè)計(jì)的任務(wù)及過(guò)程　58
3．1．1　總體設(shè)計(jì)的任務(wù)　58
3．1．2　總體設(shè)計(jì)的過(guò)程　58
3．2　總體設(shè)計(jì)的原理　59
3．2．1　軟件結(jié)構(gòu)和過(guò)程　59
3．2．2　模塊設(shè)計(jì)　60
3．2．3　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　65
3．3　總體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則　67
3．4　總體設(shè)計(jì)的常用方法及工具　68
3．4．1　面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法　68
3．4．2　總體設(shè)計(jì)中的工具　71
3．4．3　總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書編寫規(guī)范　73
3．5　模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　73
3．6　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)　73
3．7　模型—視圖—控制器框架　74
3．7．1　MVC模式　74
3．7．2　MVC中的模型類、視圖類和控制類　74
3．7．3　MVC的實(shí)現(xiàn)　75
3．8　軟件體系結(jié)構(gòu)　75
3．8．1　軟件體系結(jié)構(gòu)的興起　75
3．8．2　軟件體系結(jié)構(gòu)的概念　76
3．8．3　軟件體系結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀　77
3．8．4　軟件體系結(jié)構(gòu)的描述方法　79
3．9　軟件體系結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)　82
3．9．1　分層結(jié)構(gòu)　82
3．9．2　微內(nèi)核結(jié)構(gòu)　83
3．10　典型例題詳解　85
3．11　實(shí)驗(yàn)——音樂(lè)點(diǎn)播管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)　88
小結(jié)　91
習(xí)題3　91
第4章　詳細(xì)設(shè)計(jì)　94
4．1　詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)　94
4．2　詳細(xì)設(shè)計(jì)的原則　95
4．3　詳細(xì)設(shè)計(jì)的方法及工具　95
4．3．1　詳細(xì)設(shè)計(jì)的方法　95
4．3．2　詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具　96
4．3．3　詳細(xì)設(shè)計(jì)工具的選擇　103
4．4　詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明及復(fù)審　103
4．4．1　詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明　103
4．4．2　詳細(xì)設(shè)計(jì)復(fù)審　103
4．5　面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法　104
4．5．1　Jackson程序設(shè)計(jì)方法　104
4．5．2　Warnier程序設(shè)計(jì)方法　105
4．6　基于組件的設(shè)計(jì)方法　105
4．7　界面設(shè)計(jì)　106
4．7．1　用戶界面設(shè)計(jì)　106
4．7．2　字符界面設(shè)計(jì)　107
4．7．3　菜單設(shè)計(jì)　108
4．7．4　對(duì)話框設(shè)計(jì)　109
4．7．5　多窗口界面設(shè)計(jì)　109
4．8　典型例題詳解　110
4．9　實(shí)驗(yàn)——音樂(lè)點(diǎn)播管理系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)　113
小結(jié)　114
習(xí)題4　114
第5章　編碼及測(cè)試　116
5．1　程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言　116
5．1．1　程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展及分類　116
5．1．2　程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇標(biāo)準(zhǔn)　118
5．2　程序設(shè)計(jì)風(fēng)格　119
5．2．1　源程序文檔化　120
5．2．2　數(shù)據(jù)說(shuō)明　120
5．2．3　表達(dá)式和語(yǔ)句結(jié)構(gòu)　121
5．2．4　輸入和輸出　121
5．3　程序效率　122
5．3．1　代碼效率　122
5．3．2　存儲(chǔ)器效率　123
5．3．3　輸入/輸出效率　123
5．4　編程安全　123
5．4．1　冗余程序設(shè)計(jì)　123
5．4．2　防錯(cuò)程序設(shè)計(jì)　124
5．5　結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法　124
5．6　程序的復(fù)雜性及度量　126
5．6．1　代碼行度量法　126
5．6．2　McCabe度量法　126
5．6．3　Halstead度量法　128
5．7　軟件測(cè)試　129
5．7．1　軟件測(cè)試的意義　129
5．7．2　軟件測(cè)試的基本概念　129
5．7．3　軟件測(cè)試的目的、任務(wù)、原則和研究對(duì)象　130
5．7．4　軟件測(cè)試的發(fā)展歷史及趨勢(shì)　132
5．7．5　軟件測(cè)試的需求規(guī)格說(shuō)明　133
5．7．6　軟件測(cè)試的設(shè)計(jì)說(shuō)明　134
5．8　軟件測(cè)試的方法　135
5．8．1　靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試　135
5．8．2　黑盒測(cè)試法和白盒測(cè)試法　136
5．9　軟件測(cè)試的步驟　141
5．9．1　單元測(cè)試　141
5．9．2　集成測(cè)試　144
5．9．3　確認(rèn)測(cè)試　148
5．9．4　系統(tǒng)測(cè)試　148
5．9．5　驗(yàn)收測(cè)試　152
5．10　調(diào)試　154
5．10．1　調(diào)試過(guò)程　154
5．10．2　調(diào)試途徑　155
5．11　測(cè)試設(shè)計(jì)和管理　156
5．11．1　錯(cuò)誤曲線　156
5．11．2　測(cè)試用例設(shè)計(jì)　157
5．12　軟件測(cè)試工具　165
5．12．1　自動(dòng)軟件測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)　165
5．12．2　測(cè)試工具分類　165
5．12．3　自動(dòng)測(cè)試的相關(guān)問(wèn)題　167
5．13　典型例題詳解　168
5．14　實(shí)驗(yàn)——音樂(lè)點(diǎn)播管理系統(tǒng)測(cè)試　172
小結(jié)　174
習(xí)題5　175
第6章　軟件維護(hù)及軟件再工程　178
6．1　軟件維護(hù)　178
6．1．1　軟件維護(hù)的定義　178
6．1．2　軟件維護(hù)的分類　178
6．1．3　軟件維護(hù)的成本　180
6．1．4　軟件維護(hù)的特點(diǎn)　181
6．2　軟件維護(hù)過(guò)程　182
6．3　軟件的可維護(hù)性　185
6．3．1　影響軟件可維護(hù)性的因素　185
6．3．2　軟件可維護(hù)性度量　187
6．3．3　提高軟件可維護(hù)性的方法　187
6．4　逆向工程和再工程　189
6．4．1　預(yù)防性維護(hù)　189
6．4．2　軟件的逆向工程和再工程　189
6．4．3　軟件再工程過(guò)程　190
6．4．4　軟件再工程的方法　190
6．5　典型例題詳解　191
小結(jié)　191
習(xí)題6　192
第二篇　面向?qū)ο蟮能浖こ?br />第7章　面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)　195
7．1　面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)概述　195
7．1．1　面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的要點(diǎn)　196
7．1．2　面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的優(yōu)點(diǎn)　197
7．2　面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的基本概念　199
7．2．1　對(duì)象　199
7．2．2　其他概念　201
7．3　面向?qū)ο蠼！?03
7．4　對(duì)象模型　204
7．4．1　類圖的基本符號(hào)　204
7．4．2　表示關(guān)系的符號(hào)　205
7．5　動(dòng)態(tài)模型　209
7．6　功能模型　210
7．6．1　用例圖　210
7．6．2　用例建?！?12
7．7　三種模型之間的關(guān)系　212
7．8　典型例題詳解　213
7．9　實(shí)驗(yàn)——音樂(lè)點(diǎn)播管理系統(tǒng)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)　214
小結(jié)　217
習(xí)題7　217
第8章　面向?qū)ο蠓治觥?19
8．1　面向?qū)ο蠓治鼋＿^(guò)程　219
8．1．1　概述　219
8．1．2　3個(gè)子模型與5個(gè)層次　220
8．2　需求陳述　221
8．2．1　書寫要點(diǎn)　221
8．2．2　例子　221
8．3　建立對(duì)象模型　222
8．3．1　確定類與對(duì)象　222
8．3．2　確定關(guān)聯(lián)　224
8．3．3　劃分主題　226
8．3．4　確定屬性　227
8．3．5　識(shí)別繼承關(guān)系　228
8．3．6　反復(fù)修改　229
8．4　建立動(dòng)態(tài)模型　231
8．4．1　編寫腳本　231
8．4．2　設(shè)想用戶界面　232
8．4．3　繪制事件跟蹤圖　232
8．4．4　繪制狀態(tài)圖　233
8．4．5　審查動(dòng)態(tài)模型　234
8．5　建立功能模型　235
8．5．1　繪制基本系統(tǒng)模型圖　236
8．5．2　繪制功能級(jí)數(shù)據(jù)流圖　236
8．5．3　描述處理框功能　237
8．6　定義服務(wù)　237
8．7　典型例題詳解　238
8．8　實(shí)驗(yàn)——音樂(lè)點(diǎn)播管理系統(tǒng)面向?qū)ο蠓治觥?40
小結(jié)　245
習(xí)題8　246
第9章　面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)　248
9．1　面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的準(zhǔn)則　248
9．2　啟發(fā)規(guī)則　250
9．3　軟件重用　251
9．3．1　概述　251
9．3．2　類構(gòu)件　252
9．3．3　軟件重用的效益　254
9．4　劃分子系統(tǒng)　254
9．4．1　子系統(tǒng)之間的兩種交互方式　255
9．4．2　組織系統(tǒng)的兩種方案　255
9．4．3　設(shè)計(jì)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　256
9．5　設(shè)計(jì)子系統(tǒng)　256
9．5．1　設(shè)計(jì)問(wèn)題域子系統(tǒng)　256
9．5．2　設(shè)計(jì)人機(jī)交互子系統(tǒng)　258
9．5．3　設(shè)計(jì)任務(wù)管理子系統(tǒng)　260
9．5．4　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)　261
9．6　設(shè)計(jì)類中的服務(wù)　263
9．6．1　確定類中應(yīng)有的服務(wù)　264
9．6．2　設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的方法　264
9．7　設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)　265
9．7．1　關(guān)聯(lián)的遍歷　265
9．7．2　關(guān)聯(lián)對(duì)象的實(shí)現(xiàn)　266
9．8　設(shè)計(jì)優(yōu)化　266
9．8．1　確定優(yōu)先級(jí)　266
9．8．2　提高效率的技術(shù)　266
9．8．3　調(diào)整繼承關(guān)系　267
9．9　設(shè)計(jì)模式　269
9．9．1　相關(guān)概念　269
9．9．2　描述設(shè)計(jì)模式　270
9．9．3　23種設(shè)計(jì)模式　271
9．10　典型例題詳解　272
9．11　實(shí)驗(yàn)——音樂(lè)點(diǎn)播管理系統(tǒng)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)　273
小結(jié)　275
習(xí)題9　275
第10章　面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)　277
10．1　面向?qū)ο笳Z(yǔ)言　277
10．1．1　面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)　277
10．1．2　面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)　278
10．1．3　面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的選擇原則　280
10．2　面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)風(fēng)格　281
10．2．1　提高可重用性　281
10．2．2　提高可擴(kuò)充性　282
10．2．3　提高穩(wěn)健性　282
10．3　測(cè)試策略　283
10．3．1　面向?qū)ο鬁y(cè)試模型　283
10．3．2　面向?qū)ο蠓治龅臏y(cè)試　283
10．3．3　面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的測(cè)試　283
10．3．4　面向?qū)ο缶幊痰臏y(cè)試　283
10．3．5　面向?qū)ο蟮膯卧獪y(cè)試　284
10．3．6　面向?qū)ο蟮募蓽y(cè)試　284
10．3．7　面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)測(cè)試　284
10．4　設(shè)計(jì)測(cè)試用例　285
10．4．1　設(shè)計(jì)類測(cè)試用例　285
10．4．2　測(cè)試類間測(cè)試用例　286
10．5　典型例題詳解　287
10．6　實(shí)驗(yàn)——音樂(lè)點(diǎn)播管理系統(tǒng)面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)　287
小結(jié)　288
習(xí)題10　288
第三篇　軟件工程管理及開(kāi)發(fā)實(shí)例
第11章　軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化和軟件
文檔　291
11．1　軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化　291
11．1．1　軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化的概念　291
11．1．2　軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化的類型及意義　291
11．2　軟件工程標(biāo)準(zhǔn)的制定與推行　293
11．3　軟件工程標(biāo)準(zhǔn)的層次和體系框架　294
11．3．1　軟件工程標(biāo)準(zhǔn)的層次　294
11．3．2　中國(guó)的軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化工作　295
11．4　ISO 9000國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介　296
11．5　軟件文檔　298
11．5．1　軟件文檔的作用和分類　298
11．5．2　軟件文檔編制的質(zhì)量要求　301
11．5．3　軟件文檔的管理和維護(hù)　302
11．6　典型例題詳解　303
小結(jié)　305
習(xí)題11　305
第12章　軟件工程質(zhì)量　308
12．1　軟件質(zhì)量概述　308
12．1．1　軟件質(zhì)量的定義　308
12．1．2　軟件質(zhì)量的特性　309
12．2　軟件質(zhì)量的度量模型　310
12．2．1　軟件度量和軟件質(zhì)量的度量　310
12．2．2　軟件質(zhì)量的度量模型　313
12．3　軟件質(zhì)量保證　315
12．3．1　軟件質(zhì)量保證的概念　315
12．3．2　軟件質(zhì)量保證的主要任務(wù)　316
12．3．3　軟件質(zhì)量保證的策略　316
12．4　技術(shù)評(píng)審　317
12．5　軟件質(zhì)量管理體系　319
12．5．1　軟件產(chǎn)品質(zhì)量管理的特點(diǎn)　319
12．5．2　軟件質(zhì)量管理的指導(dǎo)思想　320
12．5．3　軟件質(zhì)量管理體系　321
12．6　典型例題詳解　325
小結(jié)　325
習(xí)題12　326
第13章　軟件工程項(xiàng)目管理　328
13．1　軟件項(xiàng)目管理　328
13．1．1　軟件項(xiàng)目管理的特點(diǎn)　328
13．1．2　軟件項(xiàng)目管理的主要職能　328
13．1．3　軟件項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容　329
13．1．4　軟件項(xiàng)目管理活動(dòng)　329
13．2　基于CASE技術(shù)的開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介　332
13．3　成本估算　333
13．4　計(jì)劃和組織　334
13．4．1　項(xiàng)目計(jì)劃的制訂　334
13．4．2　項(xiàng)目組人員組織與管理　335
13．5　進(jìn)度計(jì)劃與控制　337
13．5．1　制訂開(kāi)發(fā)進(jìn)度計(jì)劃　337
13．5．2　Gantt圖與時(shí)間管理　338
13．5．3　工程網(wǎng)絡(luò)與關(guān)鍵路徑　338
13．5．4　項(xiàng)目進(jìn)度跟蹤與控制　340
13．6　風(fēng)險(xiǎn)管理　342
13．6．1　風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與分類　342
13．6．2　風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與分析　344
13．6．3　風(fēng)險(xiǎn)策劃與管理　345
13．6．4　風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避與監(jiān)控　346
13．7　配置管理　347
13．7．1　軟件配置　347
13．7．2　軟件配置管理的任務(wù)　347
13．7．3　軟件配置管理的過(guò)程　349
13．8　項(xiàng)目管理認(rèn)證體系IPMP與PMP　352
13．8．1　IPMP概況　352
13．8．2　PMP簡(jiǎn)介　352
13．9　典型例題詳解　353
13．10　軟件工程項(xiàng)目管理實(shí)驗(yàn)　354
小結(jié)　359
習(xí)題13　359
第14章　簡(jiǎn)單的人事管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
與開(kāi)發(fā)　36114．1 項(xiàng)目論證和計(jì)劃　361
14．1．1　系統(tǒng)調(diào)查　361
14．1．2　新系統(tǒng)的總體功能需求和性能要求　361
14．1．3　系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的框架　362
14．2　可行性分析　362
14．3　需求分析　363
14．3．1　數(shù)據(jù)流分析　363
14．3．2　系統(tǒng)流程圖　364
14．3．3　數(shù)據(jù)字典　365
14．3．4　系統(tǒng)用例圖　366
14．4　總體設(shè)計(jì)　366
14．4．1　功能模塊圖　366
14．4．2　層次方框圖　367
14．4．3　IPO圖　367
14．4．4　工作流程圖　367
14．4．5　系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)　368
14．5　詳細(xì)設(shè)計(jì)　369
14．6　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)　371
14．7　測(cè)試與維護(hù)　372
14．7．1　測(cè)試用例與測(cè)試結(jié)果　372
14．7．2　系統(tǒng)維護(hù)　373
小結(jié)　375
習(xí)題14　375
附錄一　可行性研究報(bào)告　377
附錄二　需求規(guī)格說(shuō)明書　380
附錄三　總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書　382
附錄四　詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書　385
附錄五　軟件測(cè)試的需求規(guī)格
說(shuō)明書　387
附錄六　軟件維護(hù)手冊(cè)　390
附錄七　UML的模型及圖示表示　392
參考文獻(xiàn)　398