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第1章 软件工程概述1

1.1 软件的概念、特点和分类1

1.1.1 软件的概念及特点1

1.1.2 软件的分类2

1.1.3 软件的发展及软件危机3

1.2 软件工程5

1.2.1 软件工程的定义5

1.2.2 软件工程的框架6

1.2.3 软件工程知识体系及知识域7

1.2.4 软件工程的基本原理10

1.3 软件生存周期与软件过程11

1.3.1 软件生存周期的基本任务11

1.3.2 软件过程13

1.4 软件过程模型13

1.4.1 瀑布模型14

1.4.2 快速原型模型15

1.4.3 形式化系统开发模型16

1.4.4 面向复用的开发模型17

1.4.5 增量模型18

1.4.6 螺旋模型19

1.4.7 喷泉模型21

1.4.8 智能模型21

1.4.9 快速应用开发模型22

1.4.10 Rational统一开发过程24

1.5 问题解决和范型26

1.5.1 范型27

1.5.2 流行的范型27

第2章 计算机系统工程32

2.1 基于计算机的系统32

2.2 计算机系统工程33

2.2.1 识别用户的要求33

2.2.2 系统分析和结构设计35

2.2.3 可行性研究36

2.2.4 建立成本和进度的限制36

2.2.5 生成系统需求规格说明36

2.3 系统分析与结构设计38

2.3.1 系统分析的层次38

2.3.2 业务过程工程和产品工程建模39

2.3.3 系统模型模板41

2.3.4 系统文档与评审45

2.4 可行性研究46

2.4.1 经济可行性46

2.4.2 技术可行性49

2.4.3 法律可行性50

2.4.4 用户操作可行性50

2.4.5 方案的选择和折衷50

2.4.6 可行性研究报告51

2.5 其他系统描述方法52

2.5.1 系统框图和系统流程图52

2.5.2 HIPO建模53

第3章 面向对象方法与UML57

3.1 面向对象系统的概念57

3.1.1 面向对象系统的概念57

3.1.2 对象58

3.1.3 类与封装59

3.1.4 继承60

3.1.5 多态性和动态绑定61

3.1.6 消息通信62

3.1.7 对象生存周期63

3.2 统一建模语言UML概述63

3.2.1 什么是建模63

3.2.2 UML发展历史64

3.2.3 UML的特点65

3.2.4 UML的视图66

3.3 UML的模型元素67

3.3.1 UML的事物68

3.3.2 UML中的关系69

3.4 UML中的图75

3.4.1 外部视图75

3.4.2 内部视图80

3.5 UML的元模型结构86

3.6 UML建模工具Rational Rose87

3.6.1 Rose的特点88

3.6.2 Rose简介89

3.6.3 Rose的基本操作90

3.6.4 在Rose环境下建立UML模型98

第4章 软件需求工程108

4.1 软件需求工程基础108

4.1.1 软件需求的定义和层次108

4.1.2 软件需求工程过程111

4.1.3 需求工程方法114

4.2 需求获取115

4.2.1 需求获取的任务和原则115

4.2.2 需求获取的过程116

4.2.3 需求的表达120

4.2.4 用逆向沟通改善需求的质量123

4.3 传统的分析建模方法124

4.3.1 数据建模125

4.3.2 功能建模127

4.3.3 行为建模132

4.3.4 数据字典136

4.3.5 基本加工逻辑说明139

4.4 面向对象的分析建模方法142

4.4.1 面向对象分析建模概述142

4.4.2 识别类或对象143

4.4.3 识别关系（结构）149

4.4.4 标识类的属性和服务150

4.4.5 分析模型评审152

4.5 原型化方法153

4.5.1 软件原型的分类153

4.5.2 快速原型开发模型154

4.5.3 原型开发技术157

4.6 需求规格说明159

4.6.1 软件需求规格说明的目标159

4.6.2 软件需求规格说明编制的原则159

4.6.3 软件需求规格说明模板161

4.6.4 SRS和DRD的质量要求163

4.7 软件需求评审165

4.7.1 正式的需求评审165

4.7.2 需求评审中的常见风险167

4.8 软件需求管理167

4.8.1 需求管理的概念167

4.8.2 需求规格说明的版本控制168

4.8.3 需求跟踪169

4.8.4 需求变更请求的管理172

第5章 软件设计工程175

5.1 软件设计的目标与准则175

5.1.1 性能准则175

5.1.2 可靠性准则175

5.1.3 成本准则176

5.1.4 维护准则176

5.1.5 最终用户准则177

5.2 软件设计工程的任务177

5.2.1 软件设计的概念177

5.2.2 软件设计的阶段与任务178

5.2.3 软件设计的过程179

5.3 创建良好设计的原则180

5.3.1 分而治之和模块化180

5.3.2 模块独立性181

5.3.3 尽量降低耦合性181

5.3.4 尽量提高内聚性184

5.3.5 提高抽象层次186

5.3.6 复用性设计187

5.3.7 灵活性设计187

5.3.8 预防过期188

5.3.9 可移植性设计188

5.3.10 可测试性设计188

5.3.11 防御性设计189

5.4 传统的面向过程的设计方法189

5.4.1 结构化设计与结构化分析的关系190

5.4.2 软件结构及表示工具190

5.4.3 典型的数据流类型和系统结构194

5.4.4 变换流映射197

5.4.5 事务流映射200

5.4.6 软件模块结构改进的方法201

5.4.7 接口设计205

5.5 面向对象的系统设计205

5.5.1 子系统分解206

5.5.2 问题域部分的设计208

5.5.3 人机交互部分的设计210

5.5.4 任务管理部分的设计213

5.5.5 数据管理部分的设计214

5.6 对象设计216

5.6.1 使用模式设计对象216

5.6.2 接口规格说明设计220

5.6.3 重构对象设计模型222

5.6.4 优化对象设计模型222

5.7 处理过程设计223

5.7.1 结构化程序设计223

5.7.2 程序流程图224

5.7.3 N-S图227

5.7.4 PAD图228

5.7.5 程序设计语言PDL230

5.7.6 判定表230

5.7.7 HIPO232

5.8 软件设计规格说明232

5.8.1 软件（结构）设计说明（SDD）232

5.8.2 数据库（顶层）设计说明（DBDD）233

5.8.3 接口设计说明（IDD）234

5.9 软件设计评审235

5.9.1 概要设计评审的检查内容235

5.9.2 详细设计评审的检查内容236

第6章 体系结构设计与设计模式238

6.1 软件体系结构的概念238

6.1.1 什么是体系结构238

6.1.2 体系结构的重要作用239

6.1.3 构件的定义与构件之间的关系239

6.2 体系结构设计与风格241

6.2.1 体系结构设计的过程241

6.2.2 系统环境表示241

6.2.3 体系结构的结构风格242

6.2.4 体系结构的控制模型247

6.2.5 体系结构的模块分解249

6.3 特定领域的软件体系结构250

6.3.1 类属模型250

6.3.2 参考模型251

6.4 分布式系统结构252

6.4.1 多处理器体系结构252

6.4.2 客户机服务器体系结构252

6.4.3 分布式对象体系结构256

6.4.4 代理257

6.4.5 聚合和联邦体系258

6.5 软件体系结构的评价260

6.6 体系结构描述语言261

6.7 设计模式262

6.7.1 什么是设计模式263

6.7.2 设计模式分类264

6.7.3 创建型设计模式264

6.7.4 结构型设计模式271

6.7.5 行为型设计模式281

6.7.6 设计模式如何解决设计问题294

6.7.7 如何使用设计模式298

第7章 软件实现300

7.1 软件实现的过程与任务300

7.2 程序设计方法概述301

7.2.1 结构化程序设计302

7.2.2 面向对象的程序设计方法304

7.2.3 极限编程308

7.3 编程风格与编码标准312

7.3.1 源程序文档化312

7.3.2 数据说明规范化314

7.3.3 程序代码结构化315

7.3.4 输入／输出风格可视化318

7.3.5 编程规范320

7.4 编程语言324

7.4.1 编程语言特性的比较325

7.4.2 编程语言的分类328

7.4.3 编程语言的选择334

7.5 程序效率与性能分析335

7.5.1 算法对效率的影响335

7.5.2 影响存储器效率的因素336

7.5.3 影响输入／输出的因素336

7.6 程序复杂性336

7.6.1 代码行度量法337

7.6.2 McCabe度量法337

7.6.3 Henry-Kafura的信息流度量339

7.6.4 Thayer复杂性度量339

7.6.5 Halstead的软件科学341

7.6.6 软件复杂性的综合度量343

第8章 软件测试工程344

8.1 软件测试的任务344

8.1.1 软件测试的目的和定义344

8.1.2 软件测试的原则345

8.1.3 软件测试的对象347

8.1.4 测试信息流347

8.1.5 软件测试的生存周期模型348

8.1.6 软件的确认和验证349

8.1.7 软件测试文档349

8.2 软件错误352

8.2.1 按错误的影响和后果分类352

8.2.2 按错误的性质和范围分类352

8.2.3 按软件生存周期阶段分类353

8.2.4 错误统计354

8.3 人工测试354

8.3.1 桌面检查354

8.3.2 代码检查356

8.3.3 走查358

8.4 软件开发生存周期中的测试活动359

8.4.1 软件需求分析阶段的测试活动360

8.4.2 软件设计阶段的测试活动361

8.4.3 编程及单元测试阶段的测试活动363

8.4.4 集成测试阶段的测试活动364

8.4.5 系统测试阶段的测试活动366

8.4.6 验收测试366

8.4.7 运行和维护阶段的测试活动367

8.4.8 回归测试368

8.5 面向对象的测试369

8.5.1 面向对象软件测试的问题369

8.5.2 面向对象软件测试的模型371

8.5.3 面向对象分析的测试372

8.5.4 面向对象设计的测试372

8.5.5 面向对象编程的测试373

8.5.6 面向对象程序的单元测试373

8.5.7 面向对象程序的集成测试373

8.5.8 面向对象软件的系统测试374

8.6 单元测试374

8.6.1 单元测试的定义和目标374

8.6.2 单元测试环境375

8.6.3 单元测试策略376

8.6.4 单元测试分析377

8.6.5 面向对象程序的单元测试379

8.7 集成测试381

8.7.1 集成测试的定义和目标381

8.7.2 集成测试环境381

8.7.3 集成测试策略382

8.7.4 集成测试分析387

8.7.5 面向对象程序的集成测试390

8.8 系统测试391

8.8.1 系统测试的定义与目标391

8.8.2 系统测试环境391

8.8.3 系统测试策略392

8.8.4 系统测试分析400

8.9 程序调试401

8.9.1 程序调试的步骤401

8.9.2 几种主要的调试方法402

8.9.3 调试的原则404

第9章 软件测试用例设计406

9.1 测试用例设计概述406

9.1.1 测试用例的重要性406

9.1.2 测试用例数和软件规模的关系407

9.1.3 测试用例设计说明的书写规范407

9.2 软件测试用例设计方法409

9.2.1 黑盒测试方法（Black-Box Testing）409

9.2.2 白盒测试方法（White-Box Testing）410

9.3 白盒测试用例设计方法411

9.3.1 逻辑覆盖411

9.3.2 判定和循环结构测试416

9.3.3 基本路径测试418

9.4 黑盒测试用例设计方法420

9.4.1 等价类划分420

9.4.2 边界值分析424

9.4.3 判定表法426

9.4.4 因果图法428

9.4.5 其他黑盒测试用例设计方法431

9.4.6 选择测试方法的综合策略及工作步骤432

9.5 单元测试用例设计433

9.5.1 单元测试用例设计的步骤433

9.5.2 单元测试用例设计方法434

9.5.3 构建类声明的测试用例437

9.5.4 根据状态图构建测试用例440

9.6 集成测试的测试用例设计442

9.6.1 集成测试用例设计的步骤442

9.6.2 基于协作图生成集成测试用例设计443

9.6.3 继承关系的测试用例设计449

9.7 系统测试用例的设计450

9.7.1 基于场景设计测试用例450

9.7.2 基于功能图设计测试用例455

9.7.3 基于有限状态机的系统级线索设计测试用例457

9.7.4 基于UML的系统级线索测试用例设计461

第10章 软件维护462

10.1 软件维护的概念462

10.1.1 软件维护的定义462

10.1.2 影响维护工作量的因素463

10.1.3 软件维护的策略464

10.1.4 维护成本465

10.2 软件维护的活动466

10.2.1 维护机构466

10.2.2 软件维护申请报告466

10.2.3 软件维护过程模型467

10.2.4 软件维护的一般工作流程468

10.2.5 维护记录文档469

10.2.6 维护评价469

10.3 程序修改的步骤及修改的副作用470

10.3.1 结构化维护与非结构化维护470

10.3.2 软件维护面临的问题471

10.3.3 分析和理解程序472

10.3.4 评估修改范围474

10.3.5 修改程序474

10.3.6 重新验证程序476

10.4 面向对象软件的维护478

10.5 软件可维护性480

10.5.1 可维护性的外部视图480

10.5.2 影响可维护性的内部质量属性481

10.5.3 其他可维护性的度量483

10.6 提高可维护性的方法488

10.6.1 建立明确的软件质量目标和优先级488

10.6.2 使用提高软件质量的技术和工具488

10.6.3 进行明确的质量保证审查492

10.6.4 选择可维护的程序设计语言495

10.6.5 改进程序的文档496

10.7 遗留系统的再工程496

10.7.1 遗留系统的演化496

10.7.2 软件再工程498

10.7.3 遗留系统的现代化改造的过程501

10.7.4 重构与逆向工程502

10.7.5 系统体系结构的重构505

10.7.6 程序理解策略和模型507

10.7.7 影响程序理解的因素及对策509

参考文献511