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第1章 软件工程和软件设计概述1

1.1软件1

1.1.1软件的本质1

1.1.2软件神话6

1.2软件工程7

1.2.1软件工程基础知识7

1.2.2软件过程和软件工程实践9

1.2.3网络环境带来的影响11

1.3软件设计14

1.3.1软件工程中的设计14

1.3.2设计过程和设计质量15

1.3.3软件设计原则16

1.4软件体系结构20

1.4.1什么是软件体系结构20

1.4.2软件体系结构的内容25

1.4.3设计阶段的软件体系结构29

1.5小结33

1.6思考题33

第2章 软件模型和描述34

2.1什么是软件模型34

2.2软件模型的发展历程35

2.3软件模型解析35

2.3.1功能模型36

2.3.2对象模型40

2.3.3组件模型42

2.3.4配置型组件模型46

2.3.5服务模型49

2.3.6抽象模型51

2.4深入认识软件模型55

2.4.1软件体系结构的描述55

2.4.2软件体系结构的设计58

2.5体系结构描述语言59

2.5.1 ADL简介59

2.5.2几种典型ADL的比较61

2.5.3描述体系结构行为62

2.6小结63

2.7思考题63

第3章 软件体系结构建模和UML64

3.1软件体系结构建模概述64

3.2基于软件体系结构的开发65

3.3 UML概述66

3.3.1 UML的发展历程66

3.3.2 UML的特点和用途67

3.3.3 UML 2.0的建模机制67

3.4面向对象方法67

3.4.1面向对象方法中的基本概念68

3.4.2面向对象方法的优势70

3.5 UML 2.0中的结构建模70

3.5.1类图71

3.5.2对象图74

3.5.3构件图74

3.5.4部署图75

3.6 UML 2.0中的行为建模75

3.6.1用例图76

3.6.2顺序图77

3.6.3通信图78

3.6.4交互概览图78

3.6.5时序图79

3.6.6状态图79

3.6.7活动图80

3.7小结80

3.8思考题81

第4章 软件设计过程82

4.1软件设计基础82

4.2软件体系结构设计86

4.3高可信软件设计90

4.3.1可信软件的特点90

4.3.2容错设计90

4.3.3软件失效模式和影响分析91

4.3.4软件故障树分析92

4.3.5形式化方法93

4.3.6净室方法93

4.4软件设计规格说明94

4.5软件设计评审94

4.6小结95

4.7思考题95

第5章 软件体系结构风格96

5.1软件体系结构风格概述96

5.2软件体系结构基本风格解析97

5.2.1管道-过滤器97

5.2.2数据抽象和面向对象风格100

5.2.3基于事件的隐式调用风格100

5.2.4分层系统风格101

5.2.5仓库风格和黑板风格103

5.2.6模型-视图-控制器风格106

5.2.7解释器风格107

5.2.8 C2风格108

5.3案例分析109

5.3.1案例1：上下文关键字109

5.3.2案例2：仪器软件112

5.4 C/S风格115

5.5三层C/S结构风格117

5.5.1三层C/S结构的优点119

5.5.2案例：某石油管理局劳动管理信息系统120

5.6 B/S风格123

5.7 C/S与B/S混合结构风格124

5.8正交软件体系结构风格125

5.8.1正交软件体系结构的概念125

5.8.2正交软件体系结构的优点126

5.8.3正交软件体系结构的实例126

5.9异构结构风格129

5.9.1使用异构结构的原因129

5.9.2异构体系结构的实例130

5.9.3异构组合匹配问题133

5.10小结134

5.11思考题134

第6章 面向对象的软件设计方法135

6.1面向对象方法概述135

6.2面向对象的分析与设计136

6.2.1面向对象的系统开发过程概述136

6.2.2面向对象分析137

6.2.3面向对象设计137

6.3面向对象的分析与设计过程案例：图书管理系统146

6.3.1用例分析与设计146

6.3.2静态建模150

6.3.3系统设计151

6.3.4对象设计152

6.3.5部署模型设计153

6.4小结153

6.5思考题154

第7章 面向数据流的软件设计方法155

7.1数据流图与数据字典155

7.1.1数据流图155

7.1.2数据字典162

7.2实体-关系图163

7.3状态迁移图164

7.4案例分析：教材购销系统166

7.4.1数据流图的建立166

7.4.2数据字典的建立168

7.5面向数据流的需求分析方法172

7.5.1自顶向下逐层分解174

7.5.2描述方式175

7.5.3步骤175

7.6面向数据流的设计方法175

7.6.1信息流的类型175

7.6.2变换分析177

7.6.3事务分析181

7.6.4启发式设计策略182

7.6.5设计优化183

7.7小结184

7.8思考题184

第8章 用户界面分析与设计186

8.1人性因素186

8.2设计良好界面的主要途径187

8.2.1分析用户类型187

8.2.2运用黄金规则188

8.3用户界面分析189

8.3.1用户分析189

8.3.2任务分析和建模189

8.3.3内容展示分析190

8.3.4工作环境分析190

8.4用户界面设计190

8.4.1设计过程190

8.4.2界面对象、动作和布局的定义192

8.4.3设计用户界面需考虑的问题193

8.5用户界面原型194

8.5.1设计用户界面原型需考虑的问题194

8.5.2实施用户界面原型196

8.5.3获得有关用户界面原型的反馈197

8.5.4如何展示原型198

8.6界面设计的评估198

8.7小结199

8.8思考题199

第9章 设计模式200

9.1设计模式与体系结构描述200

9.2设计模式的主要作用202

9.3常用设计模式解析202

9.3.1创建型设计模式202

9.3.2结构型设计模式206

9.3.3行为型设计模式215

9.4深入认识设计模式221

9.5小结223

9.6思考题223

第10章 Web服务体系结构224

10.1 Web服务概述224

10.2 Web服务体系结构模型226

10.3 Web服务的核心技术227

10.4面向服务软件体系结构234

10.5 Web服务的应用实例237

10.5.1 Web服务的创建237

10.5.2 Web服务的发布238

10.5.3 Web服务的调用238

10.6小结238

10.7思考题239

第11章 基于分布构件的体系结构240

11.1 EJB分布构件框架240

11.1.1 EJB技术240

11.1.2 EJB的规范介绍242

11.1.3 EJB的体系结构243

11.2 DCOM分布构件框架247

11.2.1 DCOM的使用247

11.2.2 DCOM的特点248

11.2.3 DCOM的灵活配置与扩展机制250

11.2.4在应用间共享连接管理252

11.2.5 DCOM的安全性设置254

11.3 COBRA分布构件框架258

11.3.1 COBRA的基本原理258

11.3.2 CORBA的体系结构261

11.3.3 CORBA规范265

11.3.4 CORBA产品概述266

11.3.5讨论269

11.4小结270

11.5思考题270

第12章 软件体系结构评估271

12.1软件体系结构评估的定义271

12.1.1质量属性271

12.1.2评估的必要性274

12.1.3基于场景的评估方法275

12.2 SAAM体系结构分析方法276

12.2.1 SAAM的一般步骤277

12.2.2场景的形成278

12.2.3描述软件体系结构278

12.2.4场景的分类和优先级划分278

12.2.5间接场景的单独评估279

12.2.6评估场景交互279

12.2.7形成总体评估280

12.3 ATAM体系结构权衡分析方法280

12.3.1 ATAM参与人员280

12.3.2 ATAM结果281

12.3.3 ATAM的一般过程282

12.3.4 ATAM评估阶段284

12.4评估方法比较285

12.4.1场景的生成方式不同285

12.4.2风险承担者商业动机的表述方式不同285

12.4.3软件体系结构的描述方式不同286

12.5小结286

12.6思考题287

第13章 软件设计的进化288

13.1软件演化概述288

13.2软件需求演化290

13.3软件演化的分类291

13.4软件的进化策略292

13.4.1函数层次292

13.4.2类层次292

13.4.3构件层次292

13.4.4体系结构层次293

13.5软件再工程293

13.5.1业务过程重构294

13.5.2软件再工程的过程模型296

13.5.3软件再工程中的经济因素297

13.6软件体系结构的演化298

13.6.1软件体系结构模型298

13.6.2动态软件体系结构298

13.6.3软件体系结构的重建299

13.7重构300

13.7.1重构的目标300

13.7.2如何重构301

13.8软件移植302

13.8.1源代码移植303

13.8.2二进制移植方法303

13.9小结304

13.10思考题305

第14章 云计算的体系结构306

14.1云计算306

14.1.1云计算的定义和技术特点307

14.1.2云计算的分类311

14.1.3云计算与网格计算313

14.2云计算服务模型314

14.2.1云设计目标314

14.2.2基础设施层IaaS315

14.2.3平台层PaaS和应用程序层SaaS319

14.3云计算主要平台323

14.3.1谷歌应用引擎323

14.3.2亚马逊的弹性计算云328

14.3.3 IBM的蓝云系统329

14.3.4微软的Azure330

14.3.5我国云计算产业的发展331

14.4新兴云软件环境332

14.4.1开源云计算基础设施332

14.4.2 Eucalyptus332

14.4.3 Nimbus333

14.4.4 RESERVOIR334

14.5云计算的机遇与挑战335

14.6小结336

14.7思考题336

参考文献337