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第1篇 面向过程的软件工程第1章 软件危机、软件工程1

1.1 软件工程的发展史1

1.1.1 程序设计时代1

1.1.2 程序系统时代1

1.1.3 软件工程时代2

1.2 软件危机主要表现形式2

1.3 产生软件危机的原因及解决途径3

1.3.1 产生软件危机的原因3

1.3.2 解决软件危机的途径3

1.4 软件和软件工程4

1.4.1 软件4

1.4.2 软件工程4

1.5 软件质量5

1.6 软件的生存周期及开发模型5

1.6.1 软件生存周期5

1.6.2 软件开发模型7

1.7 习题12

第2章 可行性研究13

2.1 可行性研究的目的与任务13

2.2 可行性研究的步骤13

2.3 系统流程图14

2.3.1 系统流程图的符号15

2.3.2 系统流程图示例16

2.4 成本-效益分析16

2.4.1 货币的时间价值16

2.4.2 投资回收期17

2.4.3 纯收入17

2.5 可行性研究报告的主要内容17

2.6 习题18

第3章 软件需求分析19

3.1 需求分析的任务和步骤19

3.1.1 需求分析的任务19

3.1.2 需求分析的步骤20

3.2 需求获取的常用方法21

3.2.1 常规的需求获取方法21

3.2.2 快速建立软件原型来获取需求22

3.3 需求分析的方法23

3.3.1 功能分解方法23

3.3.2 结构化分析方法23

3.3.3 信息建模方法23

3.3.4 面向对象的分析24

3.4 结构化分析方法24

3.4.1 自顶向下逐层分解的分析策略24

3.4.2 结构化分析描述工具25

3.4.3 数据流图25

3.4.4 数据字典28

3.4.5 加工逻辑的描述30

3.5 需求分析图形工具32

3.5.1 层次方框图32

3.5.2 Warnier图33

3.5.3 IPO图33

3.6 SA方法的应用34

3.7 习题39

第4章 软件总体设计40

4.1 软件总体设计的目标和任务40

4.2 软件设计的概念和原理40

4.2.1 模块和模块化40

4.2.2 抽象41

4.2.3 信息隐蔽和局部化42

4.2.4 模块独立性及其度量42

4.3 软件结构设计准则44

4.4 软件结构设计的图形工具46

4.4.1 软件结构图46

4.4.2 层次图47

4.4.3 HIPO图47

4.5 结构化设计方法48

4.5.1 数据流图的类型48

4.5.2 结构化设计方法的步骤49

4.5.3 变换型分析设计49

4.5.4 事务型分析设计51

4.6 习题52

第5章 软件详细设计54

5.1 详细设计的目的与任务54

5.2 结构化程序设计54

5.3 详细设计工具55

5.3.1 程序流程图55

5.3.2 N-S图55

5.3.3 PAD图56

5.3.4 过程设计语言57

5.4 习题60

第6章 软件编码62

6.1 程序设计语言的分类62

6.1.1 基础语言62

6.1.2 结构化语言63

6.1.3 面向对象的语言64

6.2 程序设计语言的选择65

6.3 程序设计风格66

6.3.1 程序内部文档66

6.3.2 数据说明67

6.3.3 语句构造67

6.3.4 输入／输出67

6.3.5 效率68

6.4 习题69

第7章 软件测试70

7.1 软件测试的目标70

7.2 软件测试的原则70

7.3 软件测试方法71

7.3.1 静态测试与动态测试71

7.3.2 黑盒测试法与白盒测试法72

7.4 软件测试用例的设计73

7.4.1 白盒技术73

7.4.2 黑盒技术78

7.5 软件测试过程82

7.5.1 单元测试82

7.5.2 集成测试84

7.5.3 确认测试86

7.5.4 系统测试87

7.6 调试87

7.6.1 调试的目的87

7.6.2 调试技术87

7.7 习题89

第8章 软件维护90

8.1 软件维护的分类90

8.2 软件维护的特点91

8.2.1 结构化维护与非结构化维护92

8.2.2 维护的代价93

8.2.3 软件维护中存在的问题93

8.3 软件可维护性94

8.3.1 软件可维护性的定义94

8.3.2 软件可维护性的度量96

8.3.3 提高软件可维护性的方法96

8.4 维护的副作用98

8.5 软件再工程99

8.5.1 软件再工程与逆向工程的概念99

8.5.2 实施软件再工程的原因100

8.5.3 软件再工程技术101

8.6 习题102

第2篇 UML与面向对象的软件工程第9章 UML简介103

9.1 UML概述103

9.1.1 UML的组成104

9.1.2 UML的特点和用途107

9.1.3 UML的模型视图简介108

9.2 UML软件开发工具简介110

9.2.1 Rational Rose110

9.2.2 Visio简介114

9.3 习题114

第10章 面向对象的概念115

10.1 面向对象的方法学115

10.1.1 面向对象建模115

10.1.2 面向对象的方法与传统软件方法的比较118

10.2 对象与类及其UML表示119

10.2.1 对象119

10.2.2 类与实例120

10.2.3 对象属性与操作120

10.2.4 对象类的关联123

10.3 聚集、组合、继承和多态127

10.3.1 聚集与组合127

10.3.2 抽象与继承129

10.3.3 多态131

10.4 习题132

第11章 对象设计模式133

11.1 对象设计模式概念133

11.1.1 历史背景133

11.1.2 对象设计模式134

11.1.3 设计模式的分类135

11.2 几种典型的对象设计模式及应用136

11.2.1 行为型模式中的职责键模式及应用136

11.2.2 结构型模式中的外观模式及应用138

11.2.3 创建型模式中的抽象工厂模式及应用142

11.3 对象类的高级概念146

11.3.1 抽象类、参数对象类、型与实现对象类146

11.3.2 接口147

11.3.3 版型148

11.4 组件、包和结点149

11.4.1 组件149

11.4.2 包和包图153

11.4.3 结点159

11.5 习题160

第12章 面向对象的软件开发过程162

12.1 RUP概述162

12.1.1 RUP的历史162

12.1.2 RUP的特色163

12.2 RUP软件开发生命周期和建模164

12.2.1 RUP软件开发的生命周期164

12.2.2 RUP的动态结构165

12.2.3 RUP的静态结构165

12.2.4 RUP的建模166

12.3 面向对象软件开发过程的案例分析167

12.3.1 系统需求167

12.3.2 系统的静态结构模型168

12.3.3 顺序图和协作图168

12.3.4 状态图和活动图170

12.3.5 组件图和部署图171

12.4 习题172

第13章 软件开发工具Rose173

13.1 Rose的用例图与类图173

13.1.1 用例图174

13.1.2 类图176

13.2 Rose的交互图与状态机图177

13.2.1 交互图177

13.2.2 状态机图180

13.3 包、组件图与部署图182

13.3.1 包182

13.3.2 组件图183

13.3.3 部署图185

13.4 Rose的代码生成和逆向工程187

13.4.1 代码生成187

13.4.2 逆向工程188

13.5 Rose应用举例188

13.6 习题189

第14章 Rose及其应用190

14.1 Rose的主要功能190

14.2 Rose的使用190

14.2.1 Rose主菜单窗口190

14.2.2 模型与工作方式的组织192

14.3 教学管理系统的分析与设计193

14.3.1 系统需求分析193

14.3.2 系统问题领域分析194

14.3.3 静态结构模型的建立198

14.3.4 动态行为模型的建立201

14.3.5 物理模型的建立205

14.4 UML类图与VB代码的转换206

14.4.1 VB代码生成属性206

14.4.2 Rose模型—VB代码的生成207

14.4.3 VB代码的逆向工程207

14.5 UML类图与Java代码的转换208

14.5.1 UML类图—Java代码的生成208

14.5.2 Java代码的逆向工程209

14.6 习题209

第15章 面向对象的软件体系结构211

15.1 软件体系结构概述211

15.2 流程处理与客户机／服务器体系结构212

15.2.1 流程处理212

15.2.2 客户机／服务器体系结构213

15.3 三层和多层体系结构214

15.3.1 三层体系结构215

15.3.2 浏览器／服务器体系结构风格216

15.3.3 多层体系结构217

15.3.4 团聚与串行218

15.4 公共对象请求代理体系结构219

15.5 基于层次消息总线的体系结构风格221

15.6 异构结构风格222

15.7 习题224

第16章 软件工程新技术225

16.1 软件复用技术225

16.1.1 软件复用概念及分类225

16.1.2 软件复用的关键技术和复用粒度226

16.2 中间件技术226

16.2.1 中间件概念及特点226

16.2.2 中间件的分类228

16.3 组件技术229

16.3.1 组件与组件化230

16.3.2 组件模型及描述语言231

16.3.3 组件的检索与组装233

16.4 计算机辅助软件工程技术237

16.4.1 CASE的基本概念237

16.4.2 CASE工具与集成CASE环境237

16.5 软件产品线技术240

16.5.1 软件产品线基本概念240

16.5.2 软件产品线方法243

16.5.3 北大青鸟工程243

16.6 软件过程与标准化245

16.6.1 软件过程及其改进245

16.6.2 ISO 9000标准246

16.6.3 软件能力成熟度模型247

16.7 习题250

第3篇 软件工程实验251

第17章 软件工程实验大纲251

17.1 面向过程的软件工程实验252

17.1.1 实验1 图书馆图书管理系统的可行性分析253

17.1.2 实验2 图书馆图书管理系统的项目开发计划253

17.1.3 实验3 图书馆图书管理系统的需求分析254

17.1.4 实验4 图书馆图书管理系统的总体设计254

17.1.5 实验5 图书馆图书管理系统的详细设计及编码实现255

17.1.6 实验6 图书馆图书管理系统的系统测试256

17.1.7 实验7 图书馆图书管理系统用户手册的撰写257

17.1.8 实验8 图书馆图书管理系统项目开发总结报告的撰写257

17.2 面向对象的软件工程实验257

17.2.1 实验1 浏览器系统的可行性分析258

17.2.2 实验2 浏览器系统的项目开发计划258

17.2.3 实验3 浏览器系统的需求分析259

17.2.4 实验4 浏览器系统的体系结构设计265

17.2.5 实验5 采用面向对象方法进行浏览器系统的详细设计267

17.2.6 实验6 利用Rational Rose正向工程功能完成编码的实验269

17.2.7 实验7 利用Rational Rose逆向工程完成修改设计的实验270

17.2.8 实验8 浏览器系统的测试270

17.2.9 实验9 浏览器系统用户手册的撰写272

17.2.10 实验10 浏览器系统项目开发总结报告的撰写272

附录273

附录A UML图总结273

附录B UML中定义的常用版型、约束和标记278

附录C GOF给出的软件设计模式280

参考文献291