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第一部分 面向对象软件工程简介3

第1章 面向对象软件工程的范畴3

1.1历史方面4

1.2经济方面6

1.3维护方面6

1.3.1现代软件维护观点8

1.3.2交付后维护的重要性9

1.4需求、分析和设计方面10

1.5团队开发11

1.6没有计划阶段的原因12

1.7没有测试阶段的原因12

1.8没有文档阶段的原因13

1.9面向对象范型13

1.10术语15

1.11道德规范问题17

本章回顾18

延伸阅读材料18

习题19

参考文献20

第2章 软件生命周期模型23

2.1理想软件开发23

2.2Winburg小型案例研究23

2.3Winburg小型案例研究经验25

2.4Teal Tractors公司小型案例研究25

2.5迭代与增量26

2.6Winburg小型案例研究再探28

2.7迭代和增量的风险及其他29

2.8管理迭代与增量31

2.9其他生命周期模型31

2.9.1边写边改生命周期模型32

2.9.2瀑布生命周期模型32

2.9.3快速原型生命周期模型33

2.9.4开源生命周期模型34

2.9.5敏捷过程35

2.9.6同步稳定生命周期模型37

2.9.7螺旋生命周期模型38

2.10生命周期模型的比较40

本章回顾41

延伸阅读材料41

习题42

参考文献43

第3章 软件过程46

3.1统一过程47

3.2迭代与增量48

3.3需求工作流49

3.4分析工作流50

3.5设计工作流51

3.6实现工作流52

3.7测试工作流52

3.7.1需求制品53

3.7.2分析制品53

3.7.3设计制品53

3.7.4实现制品53

3.8交付后维护54

3.9退役55

3.10统一过程的阶段55

3.10.1初始阶段56

3.10.2细化阶段57

3.10.3构造阶段58

3.10.4移交阶段58

3.11一维与二维生命周期模型对比59

3.12改进软件过程60

3.13能力成熟度模型60

3.14软件过程改进的其他方面62

3.15软件过程改进的成本与收益62

本章回顾64

延伸阅读材料64

习题65

参考文献65

第4章 软件团队68

4.1团队组织68

4.2民主团队方式69

4.3主程序员团队方式70

4.3.1《纽约时报》项目71

4.3.2主程序员团队方式的不切实际性72

4.4超越主程序员和民主团队72

4.5同步-稳定团队73

4.6敏捷过程团队74

4.7开源编程团队74

4.8人力资源能力成熟度模型75

4.9选择合适的团队组织75

本章回顾76

延伸阅读材料76

习题77

参考文献77

第5章 软件工程工具79

5.1逐步求精79

5.2成本-效益分析法82

5.3软件度量83

5.4CASE84

5.5CASE的分类85

5.6CASE的范围86

5.7软件版本88

5.7.1修订版89

5.7.2变体89

5.8配置控制89

5.8.1交付后维护期间的配置控制91

5.8.2基线91

5.8.3产品开发过程中的配置控制91

5.9建造工具92

5.10使用CASE技术提高生产力93

本章回顾93

延伸阅读材料93

习题94

参考文献95

第6章 测试97

6.1质量问题97

6.1.1软件质量保证98

6.1.2管理独立性98

6.2基于非执行的测试99

6.2.1走查99

6.2.2管理走查100

6.2.3审查100

6.2.4走查和审查的对比102

6.2.5评审的优缺点102

6.2.6审查的度量方法102

6.3基于执行的测试103

6.4应该测试什么103

6.4.1实用性104

6.4.2可靠性104

6.4.3健壮性104

6.4.4性能105

6.4.5正确性105

6.5测试与正确性证明106

6.5.1正确性证明的例子106

6.5.2正确性证明小型实例研究108

6.5.3正确性证明和软件工程109

6.6由谁来完成基于执行的测试111

6.7测试何时停止112

本章回顾112

延伸阅读材料112

习题113

参考文献114

第7章 从模块到对象117

7.1什么是模块117

7.2内聚119

7.2.1偶然性内聚119

7.2.2逻辑性内聚120

7.2.3时间性内聚120

7.2.4过程性内聚121

7.2.5通信性内聚121

7.2.6功能性内聚121

7.2.7信息性内聚121

7.2.8内聚示例122

7.3耦合122

7.3.1内容耦合122

7.3.2公共耦合123

7.3.3控制耦合124

7.3.4印记耦合125

7.3.5数据耦合125

7.3.6耦合示例126

7.3.7耦合的重要性126

7.4数据封装127

7.4.1数据封装和开发128

7.4.2数据封装和维护129

7.5抽象数据类型133

7.6信息隐藏134

7.7对象135

7.8继承、多态和动态绑定137

7.9面向对象范型139

本章回顾140

延伸阅读材料141

习题141

参考文献142

第8章 可复用性和可移植性144

8.1复用的概念145

8.2复用的障碍146

8.3复用案例研究147

8.3.1雷锡恩导弹系统部门147

8.3.2欧洲航天局148

8.4对象和复用149

8.5在设计和实现过程中的复用149

8.5.1设计复用149

8.5.2应用架构150

8.5.3设计模式151

8.5.4软件体系结构152

8.5.5基于组件的软件工程153

8.6关于设计模式的更多内容153

8.6.1FLIC小型案例研究153

8.6.2适配器设计模式154

8.6.3桥接设计模式154

8.6.4迭代器设计模式155

8.6.5抽象工厂设计模式156

8.7设计模式的范畴159

8.8设计模式的优点和缺点159

8.9复用和交付后的维护160

8.10可移植性161

8.10.1硬件的不兼容性161

8.10.2操作系统的不兼容性162

8.10.3数值计算软件的不兼容性162

8.10.4编译器的不兼容性163

8.11为什么需要可移植性165

8.12实现可移植性的技术166

8.12.1可移植的系统软件166

8.12.2可移植的应用软件166

8.12.3可移植数据167

8.12.4基于Web的应用程序167

本章回顾168

延伸阅读材料168

习题169

参考文献170

第9章 计划与估算174

9.1计划活动与软件过程174

9.2估算项目周期和成本175

9.2.1产品规模的衡量标准176

9.2.2成本估算技术178

9.2.3中级COCOMO180

9.2.4COCOMOⅡ182

9.2.5跟踪周期和成本估算183

9.3估算探讨183

9.4软件项目管理计划的组成184

9.5软件项目管理计划框架185

9.6IEEE软件项目管理计划186

9.7对测试进行计划188

9.8培训需求188

9.9文档标准189

9.10计划和估算的CASE工具189

9.11测试软件项目管理计划190

本章回顾190

延伸阅读材料190

习题191

参考文献192

第二部分 软件生命周期工作流196

第10章 需求工作流196

10.1确定什么是客户所需196

10.2需求工作流概述197

10.3域的理解197

10.4业务模型198

10.4.1访谈198

10.4.2其他技术198

10.4.3用例199

10.5初始需求200

10.6对应用域的初始理解：MSG基金会实例研究200

10.7初始业务模型：MSG基金会实例研究202

10.8初始需求：MSG基金会实例研究204

10.9需求工作流继续：MSG基金会实例研究205

10.10修订需求：MSG基金会实例研究206

10.11测试工作流：MSG基金会实例研究211

10.12什么是面向对象的需求217

10.13快速原型218

10.14人为因素218

10.15 复用快速原型219

10.16需求工作流的CASE工具220

10.17需求工作流的度量220

10.18需求工作流的挑战220

本章回顾221

延伸阅读材料222

习题222

参考文献223

第11章 分析工作流224

11.1规格说明文档224

11.2非形式化规格说明225

11.3小型案例研究的正确性证明回顾226

11.4分析工作流227

11.5实体类的提取228

11.6电梯问题228

11.7功能建模：电梯问题案例研究229

11.8实体类建模：电梯问题案例研究230

11.8.1名词提取230

11.8.2CRC卡片232

11.9动态建模：电梯问题案例研究233

11.10测试工作流：电梯问题案例研究235

11.11提取边界类和控制类237

11.12初始功能建模：MSG基金会案例研究238

11.13初始类图：MSG基金会案例研究239

11.14初始动态建模：MSG基金会案例研究240

11.15修订实体类：MSG基金会案例研究242

11.16提取边界类：MSG基金会案例研究243

11.17提取控制类：MSG基金会案例研究243

11.18用例实现：MSG基金会案例研究243

11.18.1Estimate Funds Available for Week用例244

11.18.2Manage an Asset用例248

11.18.3 Update Estimated Annual Operating Expenses用例251

11.18.4 Produce a Report用例252

11.19类图增量：MSG基金会案例研究256

11.20软件项目管理计划：MSG基金会案例研究257

11.21测试工作流：MSG基金会案例研究257

11.22统一过程中的规格说明文档257

11.23更多关于参与者和用例的内容258

11.24支持分析工作流的CASE工具259

11.25分析工作流的挑战259

本章回顾259

延伸阅读材料260

习题260

参考文献262

第12章 设计工作流264

12.1面向对象设计264

12.2面向对象设计：电梯问题案例研究268

12.3面向对象设计：MSG基金会案例研究270

12.4设计工作流272

12.5测试工作流：设计273

12.6测试工作流：MSG基金会案例273

12.7详细设计的形式化技术273

12.8实时设计技术274

12.9用于设计的CASE工具274

12.10设计的度量275

12.11设计工作流面临的挑战276

本章回顾277

延伸阅读材料277

习题277

参考文献278

第13章 实现工作流280

13.1选择编程语言280

13.2良好的编程实践282

13.2.1使用一致和有意义的变量名282

13.2.2自文档化代码的问题283

13.2.3使用参数284

13.2.4为增加可读性的代码编排284

13.2.5嵌套的if语句285

13.3编码标准286

13.4代码复用286

13.5集成286

13.5.1自顶向下的集成287

13.5.2自底向上的集成288

13.5.3三明治集成288

13.5.4集成技术289

13.5.5集成管理290

13.6实现工作流290

13.7实现工作流：MSG基金会案例研究290

13.8测试工作流：实现290

13.9测试用例的选择290

13.9.1规格说明测试与代码测试291

13.9.2规格说明测试的可行性291

13.9.3代码测试的可行性291

13.10黑盒单元测试技术293

13.10.1等价测试和边界值分析293

13.10.2功能测试294

13.11黑盒测试用例：MSG基金会案例研究294

13.12玻璃盒单元测试技术296

13.12.1结构测试：语句、分支和路径覆盖296

13.12.2复杂性度量297

13.13代码走查和审查298

13.14单元测试技术的比较298

13.15 净室298

13.16测试中的问题299

13.17单元测试的管理方面内容301

13.18何时重写而不是调试代码制品301

13.19集成测试302

13.20产品测试303

13.21验收测试303

13.22测试流：MSG基金会案例研究304

13.23用于实现的CASE工具304

13.23.1软件开发全过程的CASE工具304

13.23.2集成开发环境304

13.23.3商业应用环境305

13.23.4公共工具基础结构305

13.23.5环境的潜在问题306

13.24测试工作流的CASE工具306

13.25实现工作流的度量306

13.26实现工作流面临的挑战307

本章回顾307

延伸阅读材料308

习题309

参考文献310

第14章 交付后维护313

14.1开发与维护313

14.2为什么交付后维护是必要的314

14.3交付后维护程序员要求具备什么314

14.4交付后维护小型案例研究316

14.5交付后维护的管理317

14.5.1缺陷报告317

14.5.2授权对产品的修改318

14.5.3确保可维护性318

14.5.4反复维护的问题319

14.6维护问题319

14.7交付后维护技能与开发技能321

14.8逆向工程321

14.9交付后维护期间的测试322

14.10交付后维护的CASE工具323

14.11交付后维护的度量323

14.12交付后维护：MSG基金会案例研究323

14.13交付后维护面临的挑战323

本章回顾323

延伸阅读材料324

习题324

参考文献325

第15章 UML的进一步讨论327

15.1UML不是一种方法学327

15.2类图327

15.2.1聚合328

15.2.2多重性329

15.2.3组合329

15.2.4泛化330

15.2.5关联330

15.3注释330

15.4用例图330

15.5构造型331

15.6交互图331

15.7状态图333

15.8活动图335

15.9包335

15.10组件图336

15.11部署图336

15.12UML图回顾336

15.13UML和迭代336

本章回顾337

延伸阅读材料337

习题337

参考文献337

附录338

附录A学期项目：Osric办公用品和装饰公司项目338

附录B软件工程资源340

附录C需求工作流：MSG基金会案例研究341

附录D分析工作流：MSG基金会案例研究341

附录E软件工程管理计划：MSG基金会案例研究341

附录F设计工作流：MSG基金会案例研究345

附录G实现工作流：MSG基金会案例研究（C++版）349

附录H实现工作流：MSG基金会案例研究（Java版）349

附录Ⅰ测试工作流：MSG基金会案例研究350