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第一部分 概念3

第1章 复杂性3

1.1 软件固有的复杂性3

1.1.1 简单软件系统与复杂软件系统的特性3

1.1.2 为什么软件具有固有的复杂性4

1.1.3 不限制复杂性的后果6

1.2 复杂系统的结构7

1.2.1 复杂系统示例7

1.2.2 复杂系统的5个属性9

1.2.3 有组织的复杂性与紊乱的复杂性10

1.3 还混乱状态以秩序12

1.3.1 分解的作用12

补充材料：分析和设计方法的分类13

1.3.2 抽象的作用15

1.3.3 层次的作用15

1.4 设计复杂系统16

1.4.1 工程是科学也是艺术16

1.4.2 设计的含义16

1.5 小结18

1.6 进一步阅读材料18

第2章 对象模型20

2.1 对象模型的演化20

2.1.1 软件工程的趋势20

2.1.2 对象模型的基础24

2.1.3 面向对象编程、面向对象设计和面向对象分析25

补充材料：对象模型的基础26

2.2 对象模型的要素29

2.2.1 编程范例的种类29

2.2.2 抽象30

2.2.3 封装35

2.2.4 模块化40

2.2.5 层次43

2.2.6 类型定义48

2.2.7 并发性54

2.2.8 持续性56

2.3 应用对象模型58

2.3.1 对象模型的优点58

2.3.2 对象模型的应用58

2.3.3 未解决的问题59

2.4 小结59

2.5 进一步阅读材料60

第3章 类和对象61

3.1 对象的本质61

3.1.1 什么是对象以及什么不是对象61

3.1.2 状态63

3.1.3 行为65

3.1.4 标识68

3.2 对象间的关系73

3.2.1 关系的种类73

3.2.2 链73

3.2.3 聚合76

3.3 类的本质77

3.3.1 什么是类以及什么不是类77

3.3.2 接口和实现79

3.3.3 类的生命期80

3.4 类间的关系80

3.4.1 关系的种类80

3.4.2 关联81

3.4.3 继承82

补充材料：调用方法88

3.4.4 聚合96

3.4.5 使用98

3.4.6 实例化99

3.4.7 元类101

3.5 类和对象的相互作用102

3.5.1 类和对象间的关系102

3.5.2 分析和设计中类和对象的角色102

3.6 有关建立高质量的类和对象102

3.6.1 衡量抽象的质量102

3.6.2 选择操作104

3.6.3 选择关系105

3.6.4 选择实现106

3.7 小结107

3.8 进一步阅读材料107

第4章 分类109

4.1 正确分类的重要性109

4.1.1 分类和面向对象的开发109

4.1.2 分类的困难110

4.2 识别类和对象112

4.2.1 经典的方法与现代的方法112

补充材料：一个分类问题113

4.2.2 面向对象分析116

4.3 关键的抽象和机制120

4.3.1 识别关键的抽象120

4.3.2 识别机制122

4.4 小结125

4.5 进一步阅读材料125

第二部分 方法129

第5章 表示法129

5.1 表示法的要素129

5.1.1 多重观察的需要129

5.1.2 模型与视图131

5.1.3 逻辑模型与物理模型131

5.1.4 静态语义与动态语义132

5.1.5 工具的角色132

5.2 类图133

5.2.1 基本要素：类和它们之间的关系133

5.2.2 基本要素：类类别136

5.2.3 高级概念138

5.2.4 规格说明147

5.3 状态转换图149

5.3.1 基本要素：状态和状态转换149

5.3.2 高级概念152

5.3.3 规格说明155

5.4 对象图155

5.4.1 基本要素：对象和它们之间的关系155

5.4.2 高级概念159

5.4.3 规格说明162

5.5 交互图162

5.5.1 基本要素：对象和交互162

5.5.2 高级概念163

5.6 模块图163

5.6.1 基本要素：模块和它们之间的依赖性163

5.6.2 基本要素：子系统165

5.6.3 高级概念166

5.6.4 规格说明166

5.7 进程图167

5.7.1 基本要素：处理器、设备和连接167

5.7.2 高级概念168

5.7.3 规格说明169

5.8 应用表示法169

5.8.1 面向对象开发的产品169

5.8.2 伸缩性169

5.9 小结170

5.10 进一步阅读材料170

第6章 过程171

6.1 首要原则171

6.1.1 成功项目的特点171

6.1.2 走向合理的设计过程173

6.2 开发的微观过程174

6.2.1 概述174

6.2.2 识别类和对象175

6.2.3 识别类和对象的语义177

6.2.4 识别类和对象之间的关系179

6.2.5 实现类和对象182

6.3 开发的宏观过程183

6.3.1 概述183

6.3.2 概念建立185

6.3.3 系统分析186

6.3.4 系统设计188

6.3.5 演化190

6.3.6 维护193

6.4 小结194

6.5 进一步阅读材料195

第7章 运用环境197

7.1 管理和计划197

7.1.1 风险管理197

7.1.2 任务计划198

7.1.3 走查199

7.2 人员配备200

7.2.1 资源配置200

7.2.2 开发组角色200

7.3 版本管理202

7.3.1 集成202

7.3.2 配置管理和版本控制203

7.3.3 测试203

7.4 复用204

7.4.1 复用的元素204

7.4.2 建立复用制度204

7.5 质量保证和度量标准205

7.5.1 软件质量205

7.5.2 面向对象的度量标准206

7.6 文档化207

7.6.1 开发遗产207

7.6.2 文档化的内容207

7.7 工具208

7.7.1 工具类别208

7.7.2 牵涉的机构人员210

7.8 特殊话题210

7.8.1 具体领域的话题210

7.8.2 技术转变211

7.9 面向对象开发的益处和风险211

7.9.1 面向对象开发的益处211

7.9.2 面向对象开发的风险212

7.10 小结213

7.11 进一步阅读材料214

第三部分 应用217

第8章 数据采集：气象监测站217

补充材料：气象监测站需求217

8.1 分析218

8.1.1 确定问题的边界218

8.1.2 场景226

8.2 设计232

8.2.1 体系结构框架232

8.2.2 框架机制234

8.3 演化237

8.3.1 版本发布计划237

8.3.2 传感器机制237

8.3.3 显示机制240

8.3.4 用户界面机制240

8.4 维护243

8.5 进一步阅读材料243

第9章 框架：基础类库244

9.1 分析244

9.1.1 确定问题的边界244

补充材料：基础类库需求245

9.1.2 模式247

9.2 设计248

9.2.1 策略问题248

9.2.2 宏观组织250

9.2.3 类家族251

9.2.4 微观组织253

9.2.5 时间和空间的语义255

9.2.6 存储管理260

9.2.7 异常条件264

9.2.8 迭代266

9.2.9 同步270

9.3 演化274

9.3.1 类接口设计274

9.3.2 支持类275

9.3.3 工具277

9.4 维护280

9.5 进一步阅读材料283

第10章 客户/服务器计算：库存清单跟踪系统284

10.1 分析284

10.1.1 确定问题边界284

补充材料：库存清单跟踪系统需求284

10.1.2 客户/服务器计算288

10.1.3 场景289

10.1.4 数据库模型294

10.1.5 SQL297

10.1.6 模式分析299

10.2 设计300

10.2.1 客户/服务器体系结构300

10.2.2 事务机制304

10.2.3 构建客户程序306

10.3 演化308

10.3.1 版本发布管理308

10.3.2 应用程序生成器308

10.4 维护309

10.5 进一步阅读材料309

第11章 人工智能：密码分析310

11.1 分析310

11.1.1 确定问题边界310

补充材料：密码分析需求311

11.1.2 黑板框架的体系结构313

11.1.3 知识源分析314

11.2 设计315

11.2.1 黑板框架的体系结构315

11.2.2 知识源的设计321

11.2.3 控制器的设计326

11.3 演化328

11.3.1 集成黑板框架328

11.3.2 增加新的知识源330

11.4 维护331

11.4.1 增加新的功能331

11.4.2 改变需求332

11.5 进一步阅读材料333

第12章 命令与控制：交通管理334

12.1 分析334

12.1.1 确定问题边界334

补充材料：交通管理系统需求335

12.1.2 系统需求与软件需求337

12.1.3 关键的抽象与机制339

12.2 设计340

12.2.1 信息传递340

12.2.2 列车时刻表计划343

12.2.3 显示345

12.2.4 传感器数据获取346

12.3 演化346

12.3.1 模块结构346

12.3.2 子系统规格说明347

12.4 维护349

12.4.1 增加新功能349

12.4.2 改变目标硬件349

12.5 进一步阅读材料350

后记351

附录 面向对象的编程语言352

术语表366

参考文献374

分类书目392