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第一篇 软件工程与软件过程3

第1章 软件工程概述3

1.1软件工程学的背景和目的3

1.1.1软件与软件的组成3

1.1.2软件的特点4

1.1.3软件的分类5

1.1.4软件的历史与发展6

1.1.5软件危机7

1.1.6软件工程8

1.2软件开发方法9

1.3案例——“图书管理系统”项目提出10

1.4实训——“学生管理系统”项目提出11

1.4.1实训目的11

1.4.2实训任务与实训要求11

1.4.3实训内容与步骤11

1.4.4实训注意事项12

1.4.5实训成果12

习题12

第2章 过程和生命周期的建模13

2.1过程的含义13

2.2软件过程模型14

2.2.1瀑布模型14

2.2.2渐近式模型17

2.2.3过程的迭代17

2.2.4 V模型19

2.2.5原型化模型19

2.3软件开发标准20

2.3.1国内外标准概述20

2.3.2软件工程标准的层次21

2.4案例——“图书管理系统”软件开发计划23

2.5实训——“学生管理系统”软件开发计划25

2.5.1实训目的25

2.5.2实训任务与实训要求25

2.5.3实训内容与步骤26

2.5.4实训注意事项26

2.5.5实训成果26

习题26

第3章 可行性研究28

3.1问题定义与任务28

3.2可行性研究的步骤29

3.3系统流程图30

3.4成本/效益分析32

3.5案例——“图书管理系统”可行性分析报告32

3.6实训——“学生管理系统”可行性分析报告37

3.6.1实训目的37

3.6.2实训任务与实训要求37

3.6.3实训内容与步骤37

3.6.4实训注意事项39

3.6.5实训成果39

习题39

第二篇 传统方法学43

第4章 需求分析基础43

4.1需求分析和规格说明阶段的基本概念43

4.2初步需求获取技术44

4.2.1访谈与调查问卷44

4.2.2跟班作业45

4.2.3组成联合小组45

4.3需求建模45

4.4需求规格说明与评审46

4.4.1需求规格说明书的内容46

4.4.2需求评审50

4.5案例——“图书管理系统”需求规格说明书51

4.6实训——“学生管理系统”需求规格说明书54

4.6.1实训目的54

4.6.2实训任务与实训要求54

4.6.3实训内容与步骤54

4.6.4实训注意事项55

4.6.5实训成果55

习题55

第5章 面向数据流的分析方法57

5.1结构化分析概述57

5.2数据流图58

5.2.1数据流图的基本成分59

5.2.2由外向里画数据流图60

5.2.3分层数据流图61

5.2.4由顶向下画分层数据流图63

5.2.5数据流图的改进64

5.3数据词典67

5.3.1词典条目的各种类型67

5.3.2词典条目的实例70

5.4小说明71

5.4.1加工的描述71

5.4.2结构化语言72

5.4.3判定表73

5.4.4判定树75

5.4.5词典的实现76

5.5 SA方法小结76

5.6案例——“图书管理系统”数据流图77

5.7实训——“学生管理系统”数据流图和数据字典80

5.7.1实训目的80

5.7.2实训任务与实训要求80

5.7.3实训内容与步骤81

5.7.4实训注意事项81

5.7.5实训成果81

习题81

第6章 软件设计基础82

6.1软件设计概述82

6.1.1软件设计的任务和步骤82

6.1.2概要设计的基本概念83

6.1.3详细设计的基本概念83

6.2模块化设计85

6.2.1模块概述86

6.2.2块间联系和块内联系88

6.3结构图的改进93

6.4详细设计的描述方式95

6.5案例——“图书管理系统”结构图100

6.6实训——“学生管理系统”结构图101

6.6.1实训目的101

6.6.2实训任务与实训要求101

6.6.3实训内容与步骤101

6.6.4实训注意事项101

6.6.5实训成果101

习题101

第7章 面向数据流的设计方法103

7.1基本概念和设计过程103

7.2变换分析104

7.3事务分析106

7.4综合设计107

7.5 SD方法小结108

7.6软件设计文档108

7.6.1概要设计说明书108

7.6.2详细设计说明书111

7.7其他设计方法112

7.8案例——“图书管理系统”概要设计说明书114

7.9实训——“学生管理系统”概要设计说明书119

7.9.1实训目的119

7.9.2实训任务与实训要求120

7.9.3实训内容与步骤120

7.9.4实训注意事项121

7.9.5实训成果121

习题121

第8章 程序设计语言和编码122

8.1程序设计语言122

8.1.1语言类别122

8.1.2语言选择124

8.2 SP方法与编程125

8.3程序内部文档125

8.4编程风格127

8.4.1编码原则127

8.4.2编程风格129

8.5程序的效率132

8.6程序设计自动化133

8.7案例——“图书管理系统”详细设计说明书133

8.8实训——“学生管理系统”详细设计说明书137

8.8.1实训目的137

8.8.2实训任务与实训要求137

8.8.3实训内容与步骤137

8.8.4实训注意事项138

8.8.5实训成果138

习题138

第9章 检验和测试方法139

9.1检验的基本概念139

9.1.1概述139

9.1.2软件检验手段140

9.2软件评审141

9.2.1评审过程141

9.2.2评审条款142

9.3测试的基本概念144

9.4白盒法145

9.4.1概述145

9.4.2语句覆盖146

9.4.3判定覆盖146

9.4.4条件覆盖147

9.4.5判定/条件覆盖147

9.4.6条件组合覆盖148

9.5黑盒法148

9.5.1等价分类法149

9.5.2边缘值分析法151

9.5.3因果图法152

9.5.4错误推测法153

9.5.5综合策略154

9.6测试步骤155

9.7单元测试155

9.7.1单元测试概述155

9.7.2单元测试的方法156

9.8联合测试157

9.9有效性测试160

9.10系统测试160

9.11综合测试文档161

9.12案例——“图书管理系统”测试分析报告163

9.13实训——“学生管理系统”测试分析报告165

9.13.1实训目的165

9.13.2实训任务与实训要求166

9.13.3实训内容与步骤166

9.13.4实训注意事项166

9.13.5实训成果167

习题167

第10章 软件维护168

10.1维护的基本概念168

10.2维护的种类169

10.3维护的步骤与方法170

10.3.1维护步骤170

10.3.2维护方法171

10.4可维护性172

10.4.1决定软件可维护性的因素172

10.4.2可维护性复审174

10.5维护工作的管理175

10.5.1维护的管理和组织175

10.5.2维护报告176

10.6维护的副作用177

10.7软件维护文档178

10.8案例——“图书管理系统”软件维护手册181

10.9实训——“学生管理系统”软件维护手册185

10.9.1实训目的185

10.9.2实训任务与实训要求185

10.9.3实训内容与步骤185

10.9.4实训注意事项186

10.9.5实训成果186

习题186

第三篇 面向对象方法学189

第11章 统一建模语言189

11.1面向对象方法概述189

11.1.1面向对象方法的特点189

11.1.2面向对象的概念190

11.2 UML概述191

11.2.1UML的特点192

11.2.2 UML的构成192

11.2.3 UML与RUP192

11.3 UML的视图193

11.4 UML的模型元素194

11.4.1事物194

11.4.2关系195

11.5 UML的模型图195

11.5.1用例图195

11.5.2类图198

11.5.3对象图202

11.5.4包图202

11.5.5状态图203

11.5.6活动图204

11.5.7 顺序图205

11.5.8协作图205

11.5.9组件图206

11.5.10配置图207

11.6 UML的公共机制209

11.6.1注释209

11.6.2修饰209

11.6.3规格说明209

11.6.4通用划分209

11.6.5扩展机制209

习题210

第12章 面向对象分析211

12.1需求分析与用例建模211

12.1.1用例建模概述211

12.1.2确定系统的范围和边界211

12.1.3确定系统的参与者212

12.1.4确定系统的用例212

12.1.5描述用例213

12.1.6用例分类，确定用例之间的关系214

12.1.7定义用例图的层次结构214

12.1.8软件需求分析规格说明书214

12.2活动图建模216

12.3系统分析与建模217

12.3.1建立对象类静态模型217

12.3.2建立对象类动态模型220

12.3.3建立系统功能模型220

12.3.4系统分析规格说明书221

12.4面向对象分析案例222

12.4.1需求分析与系统功能222

12.4.2创建用例模型222

12.4.3用例描述与活动图建模226

12.4.4创建对象类静态模型229

习题233

第13章 面向对象设计234

13.1面向对象设计方法234

13.1.1面向对象设计概述234

13.1.2系统分解234

13.1.3系统设计规格说明书235

13.2对象类动态模型建模237

13.2.1交互模型建模237

13.2.2状态模型建模239

13.3系统体系结构建模240

13.3.1软件系统体系结构模型241

13.3.2硬件系统体系结构模型242

13.3.3组件图建模242

13.3.4配置图建模244

13.4面向对象设计案例245

13.4.1创建动态模型245

13.4.2创建系统体系结构模型252

习题253

第14章 面向对象软件开发工具——Rational Rose 254

14.1 Rational Rose简介254

14.2 Rational Rose的安装、启动与退出255

14.2.1 Rational Rose安装前的准备工作255

14.2.2 Rational Rose的安装255

14.2.3 Rational Rose的启动与退出260

14.3 Rational Rose的界面操作260

14.3.1如何创建新模型260

14.3.2 Rational Rose的主界面262

14.3.3 Rational Rose建模266

14.4创建用例图268

14.4.1打开用例图窗口268

14.4.2用例图工具栏268

14.4.3添加参与者与用例269

14.4.4设置属性269

14.4.5添加关系270

14.5创建类图271

14.5.1类图编辑窗口271

14.5.2创建类272

14.5.3建立类之间的关系274

14.6创建包图277

14.6.1创建包278

14.6.2设置包的属性278

14.6.3在包中添加元素279

14.6.4添加包信息279

14.6.5添加包之间的依赖关系279

14.7创建状态图280

14.7.1状态图编辑窗口280

14.7.2状态图建模280

14.8创建活动图283

14.8.1活动图编辑窗口283

14.8.2活动图建模284

14.9创建顺序图285

14.9.1 顺序图编辑窗口285

14.9.2 顺序图建模286

14.10创建协作图289

14.10.1协作图编辑窗口290

14.10.2协作图建模290

14.11创建组件图292

14.11.1组件图编辑窗口293

14.11.2组件图建模294

14.12创建配置图297

14.12.1配置图编辑窗口297

14.12.2配置图建模297

14.13 Rational Rose的双向工程300

14.13.1双向工程概述300

14.13.2正向工程——Java代码生成300

14.13.3逆向工程——Java模型重建304

14.14数据库设计建模306

14.14.1设置DBMS 306

14.14.2创建数据库关系模式307

14.14.3生成数据库代码312

14.14.4数据库建模的逆向工程315

习题317

第四篇 软件项目管理321

第15章 Project入门321

15.1 Project简介321

15.2启动Project Professional 321

15.3视图324

15.4报表328

15.5创建新项目计划331

15.6设置非工作日332

15.7输入项目属性333

习题333

第16章 软件项目介绍334

16.1项目管理背景334

16.2项目定义及其特征334

16.2.1软件项目特征综述335

16.2.2软件项目要素组成335

16.3软件项目的生命周期336

16.4国内外软件项目现状337

习题339

第17章 软件项目管理340

17.1项目管理概述341

17.1.1项目管理定义342

17.1.2项目管理类型342

17.1.3项目管理的特征及重要性343

17.2软件项目管理过程343

17.2.1项目范围确定344

17.2.2项目计划344

17.2.3项目跟踪控制344

17.2.4项目结束过程344

17.3软件项目管理面对的问题345

17.3.1常见的问题345

17.3.2潜在的问题345

17.4软件项目管理的范围346

17.4.1项目管理五要素346

17.4.2战术意义上的项目管理346

17.4.3战略意义上的项目管理346

17.5过程管理与软件项目管理的关系347

17.5.1过程定义347

17.5.2过程管理在软件项目中的作用348

17.5.3过程管理与项目管理的关系349

17.6项目管理资格认证350

习题350

第18章 软件工程管理与技术351

18.1软件工程管理概述351

18.1.1管理的目的与内容351

18.1.2软件估算352

18.2软件项目特点、管理的特殊性及软件管理功能358

18.2.1软件项目的特点358

18.2.2软件管理的功能359

18.2.3确定软件项目的工作范围359

18.2.4软件管理方案359

18.3软件配置管理360

18.3.1基线360

18.3.2软件配置项（SCI） 361

18.3.3软件配置管理（SCM）过程362

18.4成本估计365

18.4.1参数方程365

18.4.2标准值法366

18.4.3 COCOMO模型368

18.5进度计划371

18.5.1Gantt图（甘特图）371

18.5.2工程网络372

18.5.3估算进度373

18.5.4关键路径375

18.5.5机动时间375

18.6人员组织377

18.6.1程序设计小组的组织377

18.6.2主程序员组378

习题379

第19章 软件项目计划与管理380

19.1软件项目计划380

19.1.1项目计划内容380

19.1.2项目报告381

19.1.3变动控制382

19.2软件度量382

19.2.1度量、测量和估算382

19.2.2面向过程软件度量383

19.2.3面向对象软件度量384

19.3软件质量度量385

19.3.1软件质量定义及三层次度量模型385

19.3.2软件质量要素386

19.4软件复杂性度量388

19.4.1软件复杂性及度量原则388

19.4.2结构复杂性度量388

19.4.3基于U M L的类复杂性度量390

19.5软件可靠性度量390

19.5.1软件可靠性的概念391

19.5.2软件可靠性估算391

19.6软件开发过程管理392

19.6.1风险分析392

19.6.2进度安排392

19.6.3软件开发人员的组织与分工393

19.6.4软件项目的开发过程管理394

19.7软件能力成熟度模型394

19.7.1概述395

19.7.2能力成熟度模型397

19.7.3能力成熟度集成模型404

19.7.4我国软件能力评估标准的制定与实施406

19.8确定软硬件资源408

19.8.1人力资源409

19.8.2硬件409

19.8.3软件409

19.9质量保证410

19.9.1软件质量410

19.9.2质量保证措施411

习题412

第五篇 高级课题415

第20章 软件重用技术415

20.1软件重用415

20.1.1软件重用的概念415

20.1.2软件重用的发展历史和重用过程415

20.1.3软件重用的方法和主要实现途径417

20.2软构件技术418

20.2.1构件技术的概念418

20.2.2可复用构件的设计准则418

20.2.3 JavaBeans构件模型419

20.3领域工程420

20.3.1域工程420

20.3.2域分析421

20.3.3域模型422

20.3.4域分析方法422

20.3.5领域分析过程框架423

20.3.6领域分析过程的UML描述424

20.3.7域设计425

20.3.8域实现425

20.4软构件库的开发425

20.4.1构件库的基本概念425

20.4.2构件库设计与实现426

20.5面向对象的软件重用技术430

20.6软件重用度量431

习题432

第21章 设计模式433

21.1设计模式简介433

21.2 GoF的23种设计模式内容433

21.2.1创建型设计模式434

21.2.2结构型设计模式437

21.2.3行为型设计模式441

21.2.4非GoF的设计模式448

21.3对设计模式的理解449

21.3.1对面向对象的基本原则的领悟449

21.3.2讨论几个具体的模式450

21.3.3模式在开发平台中的应用451

21.4设计模式表述的设计原则452

21.4.1通用职责分配软件模式452

21.4.2比模式更重要的是原则——设计原则456

21.4.3更高层次的设计原则460

21.5如何使用设计模式461

21.5.1使用设计模式的方式461

21.5.2一个项目案例461

习题462

第22章 敏捷开发463

22.1敏捷开发463

22.2极限编程465

22.3 XP过程中的各个阶段468

22.3.1计划468

22.3.2测试驱动471

22.3.3重构473

习题477

附录A软件工程标准化文档478

A.1可行性分析报告的正文格式478

A.2软件开发计划的正文格式480

A.3系统/子系统需求规格说明（SSS）的格式486

A.4软件测试报告（STR）的格式492

参考文献494