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第一部分软件工程导论2

第1章概述2

1.1专业化软件开发3

1.1.1软件工程4

1.1.2软件工程的多样性6

1.1.3软件工程和Web7

1.2软件工程人员的职业道德8

1.3案例研究10

1.3.1胰岛素泵控制系统10

1.3.2用于心理健康治疗的患者信息系统12

1.3.3野外气象站13

要点14

进一步阅读材料14

练习15

参考书目15

第2章软件过程16

2.1软件过程模型17

2.1.1瀑布模型17

2.1.2增量式开发19

2.1.3面向复用的软件工程20

2.2过程活动21

2.2.1软件描述21

2.2.2软件设计和实现23

2.2.3软件有效性验证25

2.2.4软件进化26

2.3应对变更26

2.3.1原型构造27

2.3.2增量式交付28

2.3.3Boehm的螺旋模型29

2.4Rational统一过程30

要点32

进一步阅读材料33

练习33

参考书目34

第3章敏捷软件开发35

3.1敏捷方法36

3.2计划驱动开发和敏捷开发38

3.3极限编程40

3.3.1极限编程中的测试42

3.3.2结对编程44

3.4敏捷项目管理45

3.5可扩展的敏捷方法46

要点48

进一步阅读材料48

练习48

参考书目49

第4章需求工程51

4.1功能需求和非功能需求52

4.1.1功能需求52

4.1.2非功能需求53

4.2软件需求文档56

4.3需求描述58

4.3.1自然语言描述58

4.3.2结构化描述59

4.4需求工程过程61

4.5需求导出和分析62

4.5.1需求发现63

4.5.2采访64

4.5.3脚本65

4.5.4用例65

4.5.5深入实际67

4.6需求有效性验证68

4.7需求管理69

4.7.1需求管理规划70

4.7.2需求变更管理71

要点71

进一步阅读材料72

练习72

参考书目73

第5章系统建模74

5.1上下文模型75

5.2交互模型77

5.2.1用例建模77

5.2.2时序图78

5.3结构模型80

5.3.1类图81

5.3.2泛化82

5.3.3聚合83

5.4行为模型83

5.4.1数据驱动的建模84

5.4.2事件驱动模型84

5.5模型驱动工程87

5.5.1模型驱动体系结构88

5.5.2可执行UML89

要点90

进一步阅读材料90

练习90

参考书目91

第6章体系结构设计93

6.1体系结构设计决策95

6.2体系结构视图96

6.3体系结构模式97

6.3.1分层体系结构99

6.3.2容器体系结构100

6.3.3客户机-服务器体系结构101

6.3.4管道和过滤器体系结构102

6.4应用体系结构103

6.4.1事务处理系统105

6.4.2信息系统105

6.4.3语言处理系统107

要点108

进一步阅读材料109

练习109

参考书目110

第7章设计与实现112

7.1利用UML进行面向对象设计113

7.1.1系统上下文与交互113

7.1.2体系结构的设计115

7.1.3对象类识别116

7.1.4设计模型117

7.1.5接口描述120

7.2设计模式120

7.3实现问题123

7.3.1复用123

7.3.2配置管理124

7.3.3宿主机-目标机开发124

7.4开源开发126

要点128

进一步阅读材料128

练习128

参考书目129

第8章软件测试131

8.1开发测试134

8.1.1单元测试135

8.1.2选择单元测试案例136

8.1.3组件测试138

8.1.4系统测试139

8.2测试驱动开发141

8.3发布测试143

8.3.1基于需求的测试143

8.3.2情景测试144

8.3.3性能测试144

8.4用户测试145

要点147

进一步阅读材料147

练习148

参考书目148

第9章软件进化149

9.1进化过程150

9.2程序进化的动态特性152

9.3软件维护154

9.3.1维护预测156

9.3.2软件再工程158

9.3.3通过重构进行预防性维护159

9.4遗留系统管理160

要点163

进一步阅读材料163

练习164

参考书目164

第二部分可依赖性和信息安全性168

第10章社会技术系统168

10.1复杂系统169

10.1.1系统总体特性171

10.1.2系统非确定性172

10.1.3成功标准173

10.2系统工程173

10.3系统采购174

10.4系统开发176

10.5系统运行178

10.5.1人为错误179

10.5.2系统进化180

要点181

进一步阅读材料181

练习181

参考书目182

第11章可依赖性与信息安全性183

11.1可依赖性特征184

11.2可用性和可靠性186

11.3安全性189

11.4信息安全性191

要点192

进一步阅读材料193

练习193

参考书目194

第12章可依赖性与信息安全性描述195

12.1风险驱动的需求描述195

12.2安全性描述197

12.2.1危险识别197

12.2.2危险评估198

12.2.3危险分析199

12.2.4风险降低201

12.3可靠性描述202

12.3.1可靠性度量203

12.3.2非功能性的可靠性需求204

12.3.3功能可靠性描述206

12.4信息安全性描述207

12.5形式化描述210

要点212

进一步阅读材料212

练习212

参考书目213

第13章可依赖性工程215

13.1冗余性和多样性216

13.2可依赖的过程217

13.3可依赖的系统体系结构219

13.3.1保护性系统220

13.3.2自监控系统体系结构220

13.3.3N一版本编程222

13.3.4软件多样性223

13.4可依赖的编程224

要点228

进一步阅读材料229

练习229

参考书目229

第14章信息安全工程231

14.1信息安全风险管理233

14.1.1生存期风险评估234

14.1.2运行风险评估236

14.2面向信息安全的设计236

14.2.1体系结构设计237

14.2.2设计准则239

14.2.3部署设计243

14.3系统生存能力244

要点246

进一步阅读材料246

练习246

参考书目247

第15章可依赖性与信息安全保证248

15.1静态分析249

15.1.1检验和形式化方法249

15.1.2模型检测250

15.1.3自动静态分析251

15.2可靠性测试253

15.3信息安全性测试255

15.4过程保证256

15.5安全性和可依赖性案例259

15.5.1结构化论证260

15.5.2结构化的安全性论证261

要点264

进一步阅读材料265

练习265

参考书目266

第三部分高级软件工程270

第16章软件复用270

16.1复用概览272

16.2应用框架273

16.3软件产品线276

16.4COTS产品的复用279

16.4.1COTS解决方案系统280

16.4.2COTS集成系统282

要点284

进一步阅读材料284

练习285

参考书目285

第17章基于组件的软件工程287

17.1组件和组件模型288

17.2CBSE过程292

17.2.1面向复用的CBSE293

17.2.2基于复用的CBSE294

173.组件合成296

要点301

进一步阅读材料301

练习301

参考书目302

第18章分布式软件工程303

18.1分布式系统的问题304

18.1.1交互模型306

18.1.2中间件307

18.2客户机-服务器计算308

18.3分布式系统的体系结构模式309

18.3.1主从体系结构310

18.3.2两层客户机-服务器结构310

18.3.3多层客户机-服务器结构312

18.3.4分布式组件体系结构313

18.3.5对等体系结构315

18.4软件作为服务317

要点319

进一步阅读材料320

练习320

参考书目321

第19章面向服务的体系结构322

19.1服务作为可复用的组件325

19.2服务工程328

19.2.1可选服务的识别328

19.2.2服务接口设计330

19.2.3服务实现和部署332

19.2.4遗留系统服务332

19.3使用服务的软件开发333

19.3.1工作流设计和实现335

19.3.2服务测试337

要点338

进一步阅读材料338

练习339

参考书目339

第20章嵌入式软件341

20.1嵌入式系统设计342

20.1.1实时系统建模345

20.1.2实时编程346

20.2体系结构模式347

20.2.1观察和反应347

20.2.2环境控制349

20.2.3处理管道350

20.3时序分析351

20.4实时操作系统354

要点356

进一步阅读材料356

练习356

参考书目357

第21章面向方面的软件工程359

21.1关注点分离360

21.2方面、连接点和切入点363

21.3采用方面的软件工程365

21.3.1面向关注点的需求工程366

21.3.2面向方面的设计和编程368

21.3.3检验和有效性验证371

要点372

进一步阅读材料372

练习373

参考书目373

第四部分软件管理376

第22章项目管理376

22.1风险管理377

22.1.1风险识别378

22.1.2风险分析379

22.1.3风险规划380

22.1.4风险监控381

22.2人员管理381

22.3团队协作384

22.3.1成员挑选386

22.3.2小组的结构387

22.3.3小组的沟通388

要点389

进一步阅读材料390

练习390

参考书目390

第23章项目规划392

23.1软件报价393

23.2计划驱动的开发394

23.2.1项目计划395

23.2.2规划过程395

23.3项目进度安排397

23.4敏捷规划400

23.5估算技术402

23.5.1算法成本建模402

23.5.2COCOMO模型404

23.5.3项目的工期和人员配备409

要点410

进一步阅读材料410

练习410

参考书目411

第24章质量管理413

24.1软件质量415

24.2软件标准416

24.3复查与审查419

24.3.1复查过程420

24.3.2程序审查421

24.4软件度量和量度422

24.4.1产品量度425

24.4.2软件组件分析426

24.4.3度量歧义427

要点428

进一步阅读材料428

练习429

参考书目429

第25章配置管理431

25.1变更管理433

25.2版本管理436

25.3系统构建438

25.4发布版本管理442

要点443

进一步阅读材料444

练习444

参考书目444

第26章过程改善445

26.1过程改善过程447

26.2过程度量448

26.3过程分析450

26.4过程变更452

26.5CMMI过程改善框架454

26.5.1分阶段的CMMI模型456

26.5.2连续CMMI模型458

要点458

进一步阅读材料459

练习459

参考书目459

术语表461