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第1章 软件工程概述1

1.1 计算机软件1

1.1.1 软件的定义1

1.1.2 软件的特点2

1.1.3 软件的分类3

1.2 软件的发展和软件危机6

1.2.1 软件发展阶段6

1.2.2 软件危机8

1.2.3 软件危机的解决途径9

1.3 软件工程10

1.3.1 软件工程定义10

1.3.2 软件工程要素11

1.3.3 软件工程的目标和原则11

1.3.4 软件工程基本原理12

1.4 通信软件工程14

1.4.1 通信系统14

1.4.2 通信软件16

1.4.3 通信软件工程19

1.5 软件工程知识体系20

1.5.1 软件工程知识体系指南简介20

1.5.2 软件工程知识体系知识域21

习题23

第2章 软件生命周期模型24

2.1 软件工程过程24

2.2 软件生命周期24

2.3 软件过程模型25

2.4 传统软件生命周期模型26

2.4.1 瀑布模型26

2.4.2 V模型和W模型28

2.4.3 原型方法30

2.4.4 演化模型38

2.4.5 增量模型39

2.4.6 螺旋模型40

2.4.7 喷泉模型42

2.4.8 构件组装模型43

2.4.9 快速应用开发模型44

2.5 新型软件生命周期模型45

2.5.1 RUP45

2.5.2 敏捷模型51

习题54

第3章 系统需求分析及可行性分析3.1 基于计算机系统的系统分析55

3.1.1 计算机系统工程55

3.1.2 系统需求识别56

3.2 可行性分析57

3.2.1 可行性分析的任务和步骤57

3.2.2 经济可行性分析57

3.2.3 技术可行性分析60

3.3 系统体系结构建模61

3.3.1 构建系统级体系结构62

3.3.2 系统结构的规格说明定义64

3.3.3 分配与权衡65

3.4 系统流程图66

3.4.1 符号66

3.4.2 示例67

3.4.3 分层68

3.5 系统分析的总结68

3.5.1 系统规格说明书68

3.5.2 可行性分析报告模板69

习题71

第4章 软件需求分析72

4.1 什么是“需求”72

4.1.1 需求的定义72

4.1.2 需求分析失败的案例73

4.2 软件需求分析的目标及任务74

4.3 软件需求分析建模的原则和方法75

4.3.1 数据建模76

4.3.2 功能和行为建模77

4.3.3 问题划分77

4.4 软件需求工程77

4.5 软件需求分析过程79

4.5.1 需求获取的对象及注意事项79

4.5.2 需求获取80

4.5.3 需求类别83

4.5.4 需求分析与综合84

4.5.5 需求建模85

4.5.6 编制需求分析文档86

4.5.7 需求确认88

4.5.8 需求分析评审88

习题89

第5章 结构化需求分析90

5.1 结构化分析发展简史90

5.2 分析模型的结构91

5.2.1 数据建模与范式91

5.2.2 功能建模与数据流图95

5.2.3 系统行为建模101

5.2.4 数据词典104

5.3 软件需求规格说明书110

习题112

第6章 软件设计113

6.1 软件设计的目标113

6.2 软件设计的历史和变迁113

6.3 软件设计在开发阶段中的重要性114

6.4 软件设计的过程115

6.5 软件概要设计的步骤115

6.5.1 制定设计规范115

6.5.2 软件系统结构的总体设计115

6.5.3 处理方式设计116

6.5.4 数据结构设计116

6.5.5 可靠性设计116

6.5.6 编写概要设计阶段的文档117

6.5.7 概要设计评审117

6.6 软件详细设计的步骤117

6.7 软件设计原则118

6.7.1 抽象化119

6.7.2 模块化120

6.7.3 信息隐藏121

6.7.4 模块的独立性121

6.7.5 降低模块间耦合度的方法126

6.8 软件设计基础127

6.8.1 自顶向下，逐步细化127

6.8.2 系统控制结构127

6.8.3 结构划分和结构图128

6.8.4 数据结构129

6.8.5 软件过程130

6.9 软件体系结构简介131

6.9.1 软件体系结构概述131

6.9.2 软件体系结构的定义131

6.9.3 软件体系结构三要素132

6.9.4 软件体系结构风格133

习题141

第7章 结构化设计方法142

7.1 系统功能结构图结构142

7.1.1 系统结构图中的模块142

7.1.2 变换型数据流与变换型系统结构图143

7.1.3 事务型数据流与事务型系统结构图143

7.2 变换映射145

7.3 事务映射147

7.4 变换-事务混合型的系统结构图148

7.5 改进系统功能结构图的启发式原则149

7.5.1 模块功能的完善化149

7.5.2 消除重复功能，改善软件结构149

7.5.3 模块的作用范围应在控制范围之内150

7.5.4 尽可能减少高扇出结构150

7.5.5 避免或减少使用病态连接151

7.5.6 模块的大小要适中152

7.5.7 设计功能可预测的模块，避免过分受限制的模块152

7.5.8 软件包应满足设计约束和可移植性152

7.6 数据设计和文件设计的过程与原则153

7.6.1 数据设计153

7.6.2 文件设计154

7.7 设计的后处理155

7.7.1 处理说明155

7.7.2 接口说明155

7.7.3 数据结构说明155

7.7.4 概要设计评审156

7.7.5 设计的优化156

7.8 详细设计157

7.8.1 程序流程图157

7.8.2 N-S图158

7.8.3 PAD159

7.8.4 判定表160

7.8.5 PDL162

7.9 界面设计163

7.9.1 置用户于控制之下164

7.9.2 减少用户的记忆负担164

7.9.3 保持界面一致165

7.9.4 界面设计模型165

7.9.5 用户界面设计过程166

7.9.6 界面设计需要注意的常见问题166

7.9.7 界面设计评估和优化168

7.10 HIPO设计工具169

7.10.1 可视目录表169

7.10.2 IPO图170

7.10.3 利用HIPO进行迭代式细化设计171

7.11 Jackson系统开发方法172

7.11.1 JSD方法的步骤172

7.11.2 Jackson程序设计方法172

7.11.3 Jackson的三种结构冲突类型175

习题177

第8章 面向对象基础178

8.1 面向对象基本思想178

8.2 面向对象的主要概念和基本原则180

8.2.1 主要概念180

8.2.2 基本原则184

8.3 几种经典的面向对象分析和设计方法188

8.3.1 OOA/OOD188

8.3.2 Booch方法189

8.3.3 对象建模技术190

8.3.4 面向对象软件工程方法191

8.4 统一建模语言简介191

8.4.1 UML的出现和发展191

8.4.2 UML概述192

8.4.3 UML中的扩展机制194

8.4.4 UML中的图195

8.4.5 基于UML的面向对象软件开发过程227

习题228

第9章 面向对象分析229

9.1 面向对象分析综述229

9.2 用例建模231

9.2.1 确定系统边界232

9.2.2 识别参与者232

9.2.3 识别用例234

9.2.4 其他需求分析工件246

9.3 创建领域模型246

9.3.1 识别概念类246

9.3.2 添加关联249

9.3.3 添加属性252

9.4 绘制系统顺序图252

9.5 创建系统操作契约255

习题258

第10章 面向对象设计259

10.1 面向对象设计综述259

10.2 把模型层次化260

10.2.1 用户界面层261

10.2.2 控制器／处理层261

10.2.3 业务／领域层262

10.2.4 持久化层262

10.2.5 系统层262

10.3 面向对象设计原则263

10.3.1 单一职责原则263

10.3.2 开闭原则264

10.3.3 里氏替换原则266

10.3.4 依赖倒置原则267

10.3.5 接口隔离原则269

10.3.6 组合／聚合复用原则270

10.3.7 迪米特法则271

10.4 设计用例实现方案271

10.4.1 类职责分配模式272

10.4.2 类职责分配276

10.4.3 持久化层设计284

10.4.4 创建设计类图288

10.4.5 startUp用例292

习题293

第11章 软件实现294

11.1 软件实现概述294

11.1.1 软件实现的目标294

11.1.2 软件实现的任务294

11.2 程序设计语言与集成开发环境294

11.2.1 程序设计语言简介294

11.2.2 程序设计语言的选择296

11.2.3 集成开发环境简介297

11.2.4 集成开发环境的选择298

11.3 程序设计方法298

11.3.1 结构化程序设计方法298

11.3.2 面向对象程序设计方法300

11.4 程序设计风格303

11.4.1 源程序文档化304

11.4.2 数据说明304

11.4.3 语句结构305

11.4.4 输入和输出（I/O）306

11.4.5 错误处理307

11.5 程序效率308

11.5.1 讨论效率的准则308

11.5.2 算法对效率的影响308

11.5.3 存储效率308

11.5.4 输入／输出效率309

习题309

第12章 软件测试310

12.1 软件测试基础310

12.1.1 软件测试概述310

12.1.2 软件的可测试性311

12.1.3 软件测试的对象313

12.1.4 软件测试信息流313

12.1.5 软件测试步骤314

12.1.6 软件测试流程315

12.1.7 软件测试与软件开发各阶段的关系316

12.1.8 程序错误的分类316

12.2 软件测试方法与技术319

12.2.1 测试技术分类319

12.2.2 白盒测试技术321

12.2.3 黑盒测试技术328

12.2.4 测试方法选择的综合策略333

12.2.5 针对专门环境和应用的测试333

12.3 软件测试过程335

12.3.1 单元测试335

12.3.2 集成测试337

12.3.3 确认测试338

12.3.4 系统测试339

12.3.5 何时停止测试340

12.4 面向对象的测试方法341

12.4.1 面向对象测试与传统测试的区别342

12.4.2 面向对象的测试模型342

12.4.3 面向对象分析的测试343

12.4.4 面向对象设计的测试345

12.4.5 面向对象编程的测试346

12.4.6 面向对象的单元测试347

12.4.7 面向对象的集成测试348

12.4.8 面向对象的系统测试349

12.5 程序的静态分析方法350

12.5.1 源程序静态分析350

12.5.2 人工测试351

12.6 软件调试方法352

12.6.1 调试过程352

12.6.2 调试原则353

12.6.3 主要调试方法354

12.7 软件测试工具356

12.7.1 软件测试工具分类356

12.7.2 常用的软件测试工具简介357

12.8 软件的可靠性360

12.8.1 基本概念360

12.8.2 软件可靠性衡量方法360

习题362

第13章 软件维护364

13.1 软件维护概述364

13.1.1 软件维护的定义364

13.1.2 软件维护的分类364

13.1.3 影响软件维护工作量的因素365

13.1.4 软件维护中的典型问题366

13.2 软件维护活动366

13.2.1 维护机构366

13.2.2 软件维护申请报告367

13.2.3 软件维护工作流程367

13.2.4 软件维护记录及其评价369

13.3 修改程序的步骤和副作用369

13.3.1 分析和理解程序370

13.3.2 修改程序370

13.3.3 修改程序的副作用371

13.3.4 重新验证程序372

13.4 软件的可维护性373

13.5 软件的逆向工程和再工程376

13.5.1 基本概念376

13.5.2 逆向工程377

13.5.3 软件再工程378

习题383

第14章 软件项目管理384

14.1 项目和软件项目384

14.2 项目管理一般过程385

14.3 软件项目管理过程386

14.4 风险分析388

14.4.1 风险识别389

14.4.2 风险量化392

14.4.3 风险应对计划制定394

14.4.4 风险监控395

14.5 软件项目度量395

14.5.1 软件度量395

14.5.2 软件项目规模度量398

14.6 软件项目估算401

14.6.1 明确软件项目范围402

14.6.2 估算项目资源403

14.6.3 估算成本和工作量404

14.7 项目进度安排415

14.7.1 工作量与人数关系417

14.7.2 工作量分配417

14.7.3 项目任务及其关系418

14.7.4 进度安排419

14.8 项目跟踪和调整423

14.9 项目组织结构425

习题428

第15章 软件过程管理429

15.1 软件过程框架429

15.1.1 通用过程框架429

15.1.2 过程模式432

15.2 软件过程建模434

15.2.1 软件过程特点434

15.2.2 软件过程建模技术435

15.2.3 ISO/IEC 12207-1995的过程分类438

15.2.4 过程模型裁剪444

15.3 软件能力成熟度模型444

15.3.1 软件过程能力444

15.3.2 软件组织的成熟性445

15.3.3 CMM背景446

15.3.4 CMM内容447

15.3.5 CMM层次结构450

15.3.6 CMM应用454

15.4 能力成熟度模型集成456

15.4.1 阶段式CMMI456

15.4.2 连续式CMMI459

15.4.3 CMMI和CMM的对比460

15.5 软件过程改进模型461

15.6 个体软件过程464

15.7 小组软件过程466

习题468

第16章 软件质量管理469

16.1 软件质量相关概念469

16.1.1 软件质量469

16.1.2 质量控制470

16.1.3 质量保证471

16.1.4 质量成本471

16.2 软件质量模型471

16.2.1 软件质量特性471

16.2.2 Boehm软件质量模型472

16.2.3 McCall软件质量模型475

16.2.4 ISO软件质量模型478

16.2.5 软件质量特性之间的竞争479

16.3 软件质量度量与评价480

16.3.1 软件质量度量方法480

16.3.2 软件质量评价方法481

16.3.3 几个重要质量特性的度量482

16.4 软件质量保证489

16.4.1 质量保证的概念489

16.4.2 软件质量保证活动490

16.4.3 质量检查492

16.4.4 软件评审中的正式技术评审493

16.5 软件质量保证实施497

16.5.1 软件质量保证体系497

16.5.2 质量目标、度量方法和质量保证实施步骤500

16.6 软件配置管理502

16.6.1 软件配置管理基本概念502

16.6.2 软件配置管理过程504

16.7 ISO9000质量标准简介509

16.7.1 质量管理体系标准的产生510

16.7.2 ISO9000族标准的构成512

16.7.3 质量管理原则513

16.7.4 质量管理体系基础514

16.7.5 质量管理体系要求518

16.7.6 ISO9000族标准的特点及实施意义519

习题519

第17章 软件工程标准与环境17.1 软件工程标准520

17.1.1 软件工程标准化的意义520

17.1.2 软件工程标准的制定与推行521

17.1.3 软件工程标准的类型与层次522

17.1.4 软件工程的国家标准525

17.2 软件文档527

17.2.1 什么是软件文档527

17.2.2 软件文档的作用528

17.2.3 文档的分类528

17.2.4 软件文档的工作529

17.2.5 对文档编制的质量要求530

17.2.6 文档的管理和维护531

17.3 软件开发环境532

17.3.1 软件开发环境概述532

17.3.2 软件开发环境分类533

17.3.3 软件开发环境的特点534

17.3.4 软件开发环境的组成与结构535

17.4 软件工具535

17.4.1 软件工具的基本概念536

17.4.2 软件工具的发展536

17.4.3 软件工具的作用与功能537

17.4.4 软件工具的分类537

17.5 计算机辅助软件工程538

17.5.1 CASE相关概念538

17.5.2 CASE分类540

17.5.3 集成化CASE环境541

17.5.4 CASE生存期544

17.5.5 CASE与软件工程544

17.5.6 常用CASE工具简介545

习题549

参考文献550