平臺課+ 模塊課 搭建專業(yè)群課程

實例驅(qū)動+ 項目同步 優(yōu)化內(nèi)容 新穎實用

教材+ 案例+ 實戰(zhàn)素材 立體化資源相結(jié)合

前 言

軟件工程是研究軟件開發(fā)技術(shù)和軟件項目管理的一門工程學(xué)科，從工程化的角度來指導(dǎo)軟件開發(fā)、測試和項目管理等活動。軟件工程研究的范圍非常廣泛，包括技術(shù)方法、工具和管理等許多方面，軟件工程又是一門迅速發(fā)展的新興學(xué)科，新的技術(shù)方法和工具不斷涌現(xiàn)。本書是軟件工程的入門教材，著重從實用角度講述軟件工程的基本原理、概念和方法，同時也力求做到知識的全面性和系統(tǒng)性。本書既適用于軟件工程教學(xué)，又能對實際的軟件開發(fā)工作提供指導(dǎo)與幫助。

軟件工程是軟件工程（或軟件技術(shù)）專業(yè)的一門核心課程，也是計算機科學(xué)與技術(shù)、信息管理等相關(guān)專業(yè)的主干課程，同時也是軟件設(shè)計人員、程序開發(fā)人員、軟件測試人員和軟件項目管理人員等應(yīng)具備的專門知識。

高等職業(yè)教育是以就業(yè)為導(dǎo)向的職業(yè)能力教育，是培養(yǎng)數(shù)以萬計高技能人才的主力軍。高技能人才必須具有較強的技術(shù)應(yīng)用能力，這就要求高職院校要加大對學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)。本書旨在借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀教材的基礎(chǔ)上，以多年的教學(xué)實踐為基礎(chǔ)，采用工學(xué)結(jié)合的方式，全面系統(tǒng)地組織教學(xué)內(nèi)容，既注重知識的系統(tǒng)性和完整性，又突出技術(shù)能力的實踐性。全書全面系統(tǒng)地講授了軟件工程的理論、方法和技術(shù)，書中運用大量的軟件開發(fā)實例，采用圖文并茂的形式來組織、理解知識內(nèi)容。每章給出多種形式的習(xí)題練習(xí)，以鞏固所學(xué)知識，書中安排有大量實訓(xùn)，以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行軟件開發(fā)練習(xí)。

全書共13章，內(nèi)容包括軟件工程概述、可行性研究、需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、程序編碼、面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計、統(tǒng)一建模語言UML、統(tǒng)一軟件開發(fā)過程RUP、軟件測試、軟件維護(hù)、軟件項目管理及軟件復(fù)用技術(shù)。

本書可作為高等院校軟件工程課程的教材或教學(xué)參考書，也可供有一定實際經(jīng)驗的軟件工作人員和需要開發(fā)應(yīng)用軟件的廣大計算機用戶閱讀參考。

本書由倪天林、王偉娜任主編，負(fù)責(zé)設(shè)計編寫大綱、修改定稿。各章的分工是：第1章、第9章由倪天林編寫，第2章、第3章由王偉娜、張曉紅編寫，第4章、第5章由羅東芳編寫，第6章、第7章由郭峰、孫惠娟編寫，第8章、第13章由祁慧敏編寫，第10章由倪天林、董潔編寫，第11章、12章由王偉娜、張恩賓編寫。

在編寫過程中得到了中國水利水電出版社向輝同志、祝智敏同志的指導(dǎo)與支持，同時得到了責(zé)任編輯的認(rèn)真審閱。此外，本教材還參考和借鑒了許多專家學(xué)者的研究成果，在此一并表示謝意。

由于編者水平所限，不足之處在所難免，敬請讀者批評指正，以便在以后修訂時加以改進(jìn)和更正。

編者

2014年3月

第1章 軟件工程概述 1
1.1 軟件的概念和特點 1
1.1.1 計算機系統(tǒng)的構(gòu)成及實現(xiàn) 1
1.1.2 軟件的概念 1
1.1.3 軟件的特點 2
1.1.4 計算機軟件的分類 2
1.2 軟件的發(fā)展和軟件危機 3
1.2.1 計算機軟件的發(fā)展過程 3
1.2.2 軟件危機 3
1.3 軟件工程及其原理 5
1.3.1 軟件工程的概念 5
1.3.2 軟件工程的要素 5
1.3.3 軟件工程的目標(biāo) 6
1.3.4 軟件工程的原則 6
1.3.5 軟件工程的基本原理 7
1.3.6 軟件開發(fā)方法 8
1.4 軟件生存周期及其模型 9
1.4.1 軟件定義時期 9
1.4.2 軟件開發(fā)時期 10
1.4.3 軟件運行與維護(hù)時期 10
1.4.4 軟件生存周期模型 11
習(xí)題一 15
第2章 可行性研究 17
2.1 問題定義 17
2.1.1 問題定義的內(nèi)容 17
2.1.2 問題定義的步驟 17
2.1.3 問題定義報告 18
2.2 可行性研究的任務(wù) 18
2.2.1 技術(shù)可行性 18
2.2.2 經(jīng)濟(jì)可行性 19
2.2.3 操作可行性 19
2.2.4 法律可行性 19
2.3 可行性研究的步驟 19
2.3.1 確定項目規(guī)模和目標(biāo) 19
2.3.2 研究正在運行的系統(tǒng) 20
2.3.3 建立目標(biāo)系統(tǒng)的高層邏輯模型 20
2.3.4 導(dǎo)出和評價各種方案 20
2.3.5 推薦可行的方案 20
2.3.6 編寫可行性研究報告 20
2.4 系統(tǒng)流程圖 21
2.4.1 系統(tǒng)流程圖的作用 21
2.4.2 系統(tǒng)流程圖的符號 21
2.5 成本—效益分析 22
2.5.1 成本估計 22
2.5.2 兩種成本估算技術(shù) 23
2.5.3 度量效益的方法 24
2.6 可行性研究報告 24
2.7 項目開發(fā)計劃 25
實訓(xùn) 25
習(xí)題二 26
第3章 需求分析 28
3.1 需求分析任務(wù) 28
3.1.1 需求分析的意義 28
3.1.2 需求分析的步驟 29
3.1.3 需求分析的具體任務(wù) 31
3.2 需求分析的基本原則 31
3.3 需求分析過程 32
3.3.1 需求獲取 32
3.3.2 需求建模 33
3.3.3 編寫需求分析文檔 34
3.3.4 需求評審 34
3.4 需求獲取方法 35
3.4.1 需求需要獲取的內(nèi)容 35
3.4.2 需求獲取的方法 36
3.4.3 需求調(diào)研的步驟 37
3.5 需求分析模型 39
3.5.1 實體關(guān)系圖 39
3.5.2 數(shù)據(jù)流圖 41
3.5.3 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 46
3.6 數(shù)據(jù)字典 47
3.6.1 數(shù)據(jù)字典的概念和組成 47
3.6.2 數(shù)據(jù)字典各部分的描述 48
3.6.3 詞條描述 49
3.6.4 數(shù)據(jù)字典中的符號 51
3.7 需求規(guī)格說明書 52
3.7.1 引言 53
3.7.2 任務(wù)概述 53
3.7.3 需求規(guī)定 53
3.7.4 運行環(huán)境規(guī)定 54
實訓(xùn) 54
習(xí)題三 56
第4章 概要設(shè)計 60
4.1 軟件設(shè)計過程 60
4.1.1 軟件設(shè)計過程 60
4.1.2 目標(biāo)系統(tǒng)的運行環(huán)境 62
4.2 概要設(shè)計的目標(biāo)和任務(wù) 62
4.2.1 概要設(shè)計的目標(biāo) 62
4.2.2 概要設(shè)計的任務(wù) 62
4.3 概要設(shè)計原則 63
4.3.1 模塊化 63
4.3.2 抽象 65
4.3.3 自頂向下，逐步細(xì)化 65
4.3.4 信息隱蔽 66
4.3.5 模塊獨立性 66
4.4 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計工具 70
4.4.1 結(jié)構(gòu)圖 70
4.4.2 HIPO圖 72
4.5 概要設(shè)計的啟發(fā)式規(guī)則 74
4.5.1 提高模塊獨立性 74
4.5.2 模塊大小要適中 74
4.5.3 模塊應(yīng)具有高扇入和適當(dāng)?shù)纳瘸?74
4.5.4 軟件結(jié)構(gòu)中的深度和寬度不宜過大 75
4.5.5 模塊的作用域應(yīng)處于控制域之內(nèi) 75
4.5.6 盡量降低模塊的接口復(fù)雜度 77
4.5.7 設(shè)計單入口、單出口的模塊 77
4.5.8 模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測 77
4.6 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法 77
4.6.1 SD方法實施的步驟 78
4.6.2 變換分析 79
4.6.3 事務(wù)分析 87
4.6.4 軟件模塊結(jié)構(gòu)的改進(jìn) 88
4.6.5 設(shè)計后的處理 90
4.7 概要設(shè)計說明書 90
實訓(xùn) 91
習(xí)題四 93
第5章 詳細(xì)設(shè)計 96
5.1 詳細(xì)設(shè)計的任務(wù)與原則 96
5.1.1 詳細(xì)設(shè)計的任務(wù) 96
5.1.2 詳細(xì)設(shè)計的原則 97
5.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 97
5.2.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的概念 97
5.2.2 結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法
的比較 97
5.2.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的原則 98
5.2.4 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的優(yōu)點 99
5.3 過程設(shè)計工具 99
5.3.1 程序流程圖 99
5.3.2 盒圖（N-S圖） 102
5.3.3 PAD圖 102
5.3.4 判定表 103
5.3.5 判定樹 104
5.3.6 PDL語言 104
5.4 用戶界面設(shè)計 106
5.4.1 用戶界面設(shè)計的“黃金規(guī)則” 106
5.4.2 用戶界面設(shè)計過程 106
5.4.3 用戶界面的主要形式 107
5.4.4 界面設(shè)計應(yīng)考慮的因素 109
5.4.5 用戶界面設(shè)計分析 109
5.4.6 用戶界面的質(zhì)量要求 111
5.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 111
5.5.1 數(shù)據(jù)需求分析 112
5.5.2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 112
5.5.3 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 112
5.5.4 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計 113
5.5.5 數(shù)據(jù)庫的實施 113
5.6 接口設(shè)計 113
5.6.1 軟件接口設(shè)計的依據(jù) 113
5.6.2 軟件接口的類型 113
5.6.3 應(yīng)用程序編程接口 114
5.7 詳細(xì)設(shè)計說明書 114
實訓(xùn) 116
習(xí)題五 118
第6章 程序編碼 120
6.1 程序編碼的目的和任務(wù) 120
6.1.1 程序編碼的目的 120
6.1.2 程序編碼的任務(wù) 121
6.2 程序設(shè)計語言 121
6.2.1 程序設(shè)計語言的分類 121
6.2.2 程序設(shè)計語言的選擇 122
6.3 編碼風(fēng)格 123
6.3.1 源程序文檔化 123
6.3.2 數(shù)據(jù)說明 124
6.3.3 語句結(jié)構(gòu) 125
6.3.4 輸入/輸出方式 126
6.4 程序效率 127
6.4.1 程序效率的準(zhǔn)則 127
6.4.2 算法對效率的影響 127
6.4.3 存儲效率 127
6.4.4 輸入/輸出效率 128
6.5 冗余編程及容錯技術(shù) 128
6.5.1 冗余編程 128
6.5.2 軟件容錯技術(shù) 129
6.6 程序復(fù)雜性的度量 132
6.6.1 代碼行度量法 132
6.6.2 McCabe度量法 133
實訓(xùn) 134
習(xí)題六 135
第7章 面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計 137
7.1 面向?qū)ο蟾攀?137
7.1.1 面向?qū)ο蠓椒?137
7.1.2 面向?qū)ο蟮幕�本概�?139
7.1.3 面向?qū)ο蟮奶匦?145
7.2 面向?qū)ο蠓治雠c對象模型化技術(shù) 146
7.2.1 面向?qū)ο蟮姆治鲞^程 146
7.2.2 面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法 148
7.2.3 對象模型化技術(shù) 149
7.2.4 Coad&Yourdon面向?qū)ο蠓治?153
7.3 面向?qū)ο笤O(shè)計 158
7.3.1 面向?qū)ο笤O(shè)計準(zhǔn)則 158
7.3.2 面向?qū)ο笤O(shè)計的啟發(fā)式規(guī)則 160
7.3.3 Coad&Yourdon 設(shè)計方法 161
7.4 面向?qū)ο缶幊?164
7.4.1 面向?qū)ο笳Z言的優(yōu)點 164
7.4.2 面向?qū)ο笳Z言的技術(shù)特點 165
7.4.3 選擇面向?qū)ο笳Z言的現(xiàn)實因素 167
7.4.4 程序設(shè)計風(fēng)格 168
案例：自動取款機（ATM）系統(tǒng)的分析
與設(shè)計 169
習(xí)題七 178
第8章 統(tǒng)一建模語言UML 180
8.1 UML概述 180
8.1.1 UML的產(chǎn)生和發(fā)展 180
8.1.2 UML的組成 181
8.1.3 UML視圖 182
8.1.4 UML的主要特點 184
8.1.5 UML的應(yīng)用 185
8.2 通用模型元素 186
8.2.1 模型元素 186
8.2.2 約束 187
8.2.3 依賴關(guān)系 187
8.2.4 細(xì)化 188
8.2.5 注釋 188
8.3 靜態(tài)建模機制 189
8.3.1 用例圖 189
8.3.2 類圖和對象圖 193
8.3.3 包圖 200
8.3.4 構(gòu)件圖 201
8.3.5 配置圖 202
8.4 動態(tài)建模機制 203
8.4.1 消息 203
8.4.2 順序圖 204
8.4.3 協(xié)作圖 205
8.4.4 狀態(tài)圖 207
8.4.5 活動圖 210
案例：醫(yī)院電話掛號系統(tǒng) 213
實訓(xùn) 217
習(xí)題八 221
第9章 統(tǒng)一軟件開發(fā)過程RUP 223
9.1 RUP概述 223
9.1.1 RUP的意義 223
9.1.2 RUP的特點 224
9.2 RUP的二維開發(fā)模型 227
9.3 RUP開發(fā)階段及里程碑 228
9.3.1 初始階段 229
9.3.2 細(xì)化階段 229
9.3.3 構(gòu)造階段 230
9.3.4 交付階段 231
9.4 RUP的四個要素 232
9.4.1 人員至關(guān)重要 233
9.4.2 項目創(chuàng)造產(chǎn)品 233
9.4.3 產(chǎn)品不僅僅是代碼 234
9.4.4 過程指導(dǎo)項目 234
9.4.5 工具對于過程不可或缺 235
9.5 RUP制品 235
9.5.1 模型 235
9.5.2 其他制品 236
9.6 RUP的核心工作流 236
9.6.1 業(yè)務(wù)建模 237
9.6.2 需求 238
9.6.3 分析 240
9.6.4 設(shè)計 241
9.6.5 實現(xiàn) 244
9.6.6 測試 246
9.6.7 部署 248
9.6.8 配置和變更管理 249
9.6.9 項目管理 249
9.6.10 環(huán)境 249
9.7 RUP裁剪 251
9.8 RUP的迭代開發(fā)模式 251
習(xí)題九 253
第10章 軟件測試 255
10.1 軟件測試基礎(chǔ) 255
10.1.1 軟件測試的意義 255
10.1.2 軟件測試的目標(biāo) 256
10.1.3 軟件測試的原則 256
10.1.4 軟件測試的信息流 257
10.1.5 軟件測試的對象 258
10.1.6 軟件測試與軟件開發(fā)階段的關(guān)系 258
10.1.7 軟件測試有關(guān)概念 259
10.2 軟件測試方法 260
10.2.1 靜態(tài)測試和動態(tài)測試 260
10.2.2 白盒測試和黑盒測試 260
10.2.3 測試用例的設(shè)計 262
10.3 軟件測試策略 281
10.4 軟件測試過程 281
10.4.1 單元測試 282
10.4.2 集成測試 283
10.4.3 確認(rèn)測試 285
10.4.4 系統(tǒng)測試 287
10.4.5 調(diào)試 288
10.5 面向?qū)ο蟮臏y試 290
10.5.1 面向?qū)ο鬁y試模型 291
10.5.2 面向?qū)ο蠓治龅臏y試 291
10.5.3 面向?qū)ο笤O(shè)計的測試 293
10.5.4 面向?qū)ο缶幊痰臏y試 294
10.5.5 面向?qū)ο蟮膯卧獪y試 294
10.5.6 面向?qū)ο蟮募�成測試 295
10.5.7 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)測試 295
10.6 測試計劃和分析報告 295
10.6.1 軟件測試計劃 296
10.6.2 測試分析報告 298
實訓(xùn) 300
習(xí)題十 302
第11章 軟件維護(hù) 305
11.1 軟件維護(hù)概述 305
11.1.1 軟件維護(hù)的定義 305
11.1.2 軟件維護(hù)的類型 306
11.1.3 影響軟件維護(hù)工作量的因素 307
11.1.4 造成軟件維護(hù)困難的因素 308
11.1.5 結(jié)構(gòu)化維護(hù)與非結(jié)構(gòu)化維護(hù) 308
11.2 軟件維護(hù)策略 309
11.2.1 改正性維護(hù) 309
11.2.2 適應(yīng)性維護(hù) 309
11.2.3 完善性維護(hù) 310
11.3 軟件維護(hù)成本 310
11.4 軟件維護(hù)的實施 310
11.4.1 軟件維護(hù)機構(gòu) 310
11.4.2 軟件維護(hù)報告 311
11.4.3 軟件維護(hù)工作流程 312
11.4.4 軟件維護(hù)步驟 312
11.4.5 編寫維護(hù)檔案記錄 313
11.4.6 維護(hù)評價 314
11.5 軟件的可維護(hù)性 314
11.5.1 影響軟件可維護(hù)性的因素 314
11.5.2 軟件可維護(hù)性的度量 315
11.5.3 提高軟件可維護(hù)性的方法 318
11.6 軟件維護(hù)的副作用 321
11.6.1 軟件維護(hù)副作用的類型 321
11.6.2 控制軟件維護(hù)副作用的策略 322
習(xí)題十一 322
第12章 軟件項目管理 324
12.1 軟件項目管理概述 324
12.1.1 軟件項目管理的意義 324
12.1.2 軟件項目的特點 325
12.1.3 軟件項目管理的職能 325
12.2 軟件項目計劃 325
12.2.1 軟件項目計劃的目標(biāo)和風(fēng)險分析 325
12.2.2 軟件項目計劃的類型 325
12.2.3 項目實施計劃中任務(wù)的劃分 326
12.2.4 項目的進(jìn)度安排 326
12.3 軟件項目組織 328
12.3.1 組織原則 329
12.3.2 組織結(jié)構(gòu)的模式 329
12.3.3 程序設(shè)計小組的組織形式 330
12.4 軟件項目的人員配備 331
12.4.1 項目開發(fā)各階段所需人員 332
12.4.2 配備人員的原則 332
12.4.3 對項目經(jīng)理的要求 333
12.4.4 評價軟件開發(fā)人員的標(biāo)準(zhǔn) 333
12.5 軟件配置管理 333
12.5.1 軟件配置管理的概念 333
12.5.2 軟件配置管理的基本目標(biāo) 334
12.5.3 基線 334
12.5.4 軟件配置項 334
12.5.5 版本控制 335
12.5.6 變更控制 336
12.5.7 軟件配置管理應(yīng)注意的問題 337
12.6 軟件質(zhì)量管理 337
12.6.1 軟件質(zhì)量的含義 337
12.6.2 影響軟件質(zhì)量的因素 337
12.6.3 軟件質(zhì)量保證措施 339
12.7 軟件能力成熟度模型 340
12.7.1 軟件過程的度量 340
12.7.2 關(guān)鍵過程域 340
實訓(xùn) 342
習(xí)題十二 344
第13章 軟件復(fù)用技術(shù) 346
13.1 軟件復(fù)用概述 346
13.1.1 軟件復(fù)用的意義 346
13.1.2 軟件復(fù)用的層次 347
13.1.3 軟件成分的重用級別 348
13.2 可復(fù)用的軟件成分 348
13.3 軟件復(fù)用過程 349
13.4 軟件復(fù)用環(huán)境 350
13.5 面向?qū)ο蟮膹?fù)用技術(shù) 351
13.5.1 類構(gòu)件的復(fù)用 351
13.5.2 類庫 352
13.5.3 產(chǎn)生所需類的次序 353
13.5.4 既存類的復(fù)用方法 353
習(xí)題十三 354
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