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彩图1

序言1

前言3

第1章 引论1

1.1 软件工程概述1

1.2 传统软件工程体系是线性思维产物3

1.3 传统软件工程体系的缺点4

1.4 NSE体系的产生5

1.5 NSE体系及其支撑平台5

第2章 传统软件工程体系的过程模型9

2.1 软件工程过程模型的概念9

2.2 瀑布模型9

2.3 增量迭代模型11

2.4 演化模型11

2.5 过程模型13

2.5.1 Rational统一过程13

2.5.2 规范开发14

2.5.3 敏捷开发17

2.6 平衡敏捷与规范19

2.7 提倡超越敏捷与规范及其平衡19

2.7.1 部分专家的评论20

2.7.2 软件工程存在更本质的问题26

2.7.3 期待“破冰之旅”26

第3章 传统软件工程体系存在的主要问题及其根源28

3.1 颠倒了人与过程的主次关系28

3.2 放任软件缺陷的引入29

3.3 放任软件缺陷的传播30

3.4 盲目进行软件的修改维护31

3.5 分不清主要矛盾与次要矛盾32

3.6 应用效果33

3.7 根源—基于线性思维和简单性科学34

第4章 NSE体系的理论基础与创立工作框架35

4.1 基本概念35

4.2 非线性思维与现代系统科学42

4.2.1 非线性现象的发现42

4.2.2 系统科学及其应用所要遵从的基本原则42

4.2.3 实现从线性思维到非线性系统思维的转变43

4.3 复杂系统与复杂性科学44

4.3.1 复杂系统44

4.3.2 复杂性科学44

4.4 五维结构综合法51

4.4.1 预言：新一轮更深刻、更广泛的产业革命的来临52

4.4.2 五维结构综合法的创立背景52

4.4.3 五维结构综合法的创立目的53

4.4.4 五维结构综合法的内涵54

4.4.5 五维结构综合法的特点59

4.4.6 五维结构综合法的应用实例60

第5章 非线性整体软件工程体系概述66

5.1 NSE体系的概念66

5.2 NSE体系的创立目的66

5.3 NSE体系的技术路线67

5.4 NSE体系的构成69

5.5 NSE体系的主要特点73

第6章 非线性整体软件工程体系的过程模型75

6.1 专家对线性模型的评论和对非线性模型的期待75

6.2 NSE模型的图形化描述76

6.3 NSE模型的预处理过程步骤79

6.4 NSE模型的主过程处理步骤87

6.5 NSE模型的特点94

6.6 非线性系统思维原则和复杂性科学原则的体现101

6.6.1 非线性系统思维原则在NSE模型中的具体体现101

6.6.2 扩展原则在NSE模型及NSE体系中的体现107

第7章 双向多级自动追溯机制110

7.1 白盒结构测试覆盖率分析的实现原理110

7.2 一个小程序的白盒结构测试分析111

7.3 时间标签的自动设置与使用117

7.4 正向自动追溯118

7.5 逆向自动追溯120

7.6 软件开发各阶段所有相关制品间的双向自动追溯122

7.7 方案特点124

第8章 非线性整体软件工程体系的开发方法126

8.1 概述126

8.2 非线性系统思维与复杂性科学原则的体现129

8.3 企业级多项目并行开发支撑132

8.4 在软件开发与维护各阶段的应用要点132

8.5 NSE软件开发方法的特点141

第9章 非线性整体软件工程体系的支撑图式142

9.1 3J图式的概念142

9.2 3J图式的特点142

9.3 J-Cha143

9.4 J-Diagram150

9.5 J-Flow156

第10章 软件测试的基础知识162

10.1 软件测试的目的162

10.2 量化软件测评165

10.3 黑盒功能测试方法165

10.4 白盒结构测试方法167

10.5 性能测试169

10.6 其他非功能性测试170

10.7 单元测试、集成测试与系统测试170

10.8 回归测试172

10.9 验收测试172

10.10 软件测试脚本172

10.11 面向对象的软件测试172

10.12 Web应用软件测试174

10.13 测试计划与测试文档175

10.14 使用专业软件测试工具的必要性175

第11章 软件测试用例设计177

11.1 软件测试用例设计基础177

11.2 最小等效测试用例集的自动生成182

11.3 高效率测试用例的半自动设计183

第12章 深度与广度软件测试186

12.1 集成化单元测试186

12.2 功能测试过程操作的自动捕获与选择性回放196

12.3 MC/DC测试覆盖率分析198

12.4 性能测试分析208

12.5 内存泄漏与违规使用分析212

12.6 动态运行错误分类与定位和执行路径追溯212

12.7 面向对象程序的头文件与类的测试覆盖率分析214

12.8 嵌入式软件测试支撑218

第13章 透明盒测试法及其应用231

13.1 传统的软件测试方法所存在的主要问题231

13.2 新的解决方案—透明盒测试法232

13.3 透明盒测试法的测试用例描述234

13.4 实例235

13.5 透明盒测试法在软件开发全生命周期中的应用240

13.6 透明盒测试法与黑盒测试法的主要区别251

第14章 非线性整体软件工程的质量保证体系252

14.1 软件缺陷产生的主动预防255

14.1.1 需求开发阶段的缺陷预防255

14.1.2 软件设计阶段的缺陷预防256

14.1.3 软件编码阶段的缺陷预防256

14.1.4 软件维护阶段的缺陷预防257

14.2 软件缺陷传播的主动预防259

14.2.1 独立于编程风格的图形化源码阅读查错259

14.2.2 基于逻辑图与控制流程图的逻辑查错261

14.2.3 半自动软件评审与走查支撑263

14.3 基于复杂性分析和性能分析的软件模块重构266

14.4 深度与广度软件测试270

14.5 软件质量的量化度量270

14.6 NSE质量保证体系的综合应用效果估算275

14.6.1 定性分析275

14.6.2 定量分析276

第15章 非线性整体软件工程的系统化与量化软件维护体系284

15.1 非线性整体软件工程体系的维护过程模型285

15.2 非线性系统科学和复杂性科学原则的体现286

15.3 系统化软件维护288

15.3.1 系统化的定义288

15.3.2 系统化软件维护的实现288

15.4 量化软件维护289

15.4.1 “量化”的定义289

15.4.2 量化软件维护的实现289

15.5 基于NSE模型的规范化软件维护291

15.5.1 “规范”的定义291

15.5.2 规范化软件维护的实现292

15.6 软件维护的未来—从源头做起292

第16章 非线性整体软件工程的“活文档”体系294

16.1 “活文档”的定义294

16.2 “活文档”的制作与处理295

16.3 “活文档”数据库的建立、特点与增量式更新295

16.4 NSE“活文档”的综合特性296

16.4.1 海量296

16.4.2 准确300

16.4.3 精确302

16.4.4 可相互链接、追溯、转换302

16.4.5 隐式302

16.4.6 动态超高速显示302

16.4.7 交互操作302

16.4.8 以网页形式输出303

16.4.9 实现文档组织的结构化303

16.5 应用303

16.5.1 一般应用303

16.5.2 在软件外包项目的全方位全自动验收中的应用303

第17章 非线性整体软件工程体系的支撑技术307

17.1 具有唯一性的软件工程自动化技术307

17.2 其他技术310

17.3 特点312

第18章 非线性整体软件工程的项目计划与管理313

18.1 传统软件工程体系的项目计划与管理概述313

18.2 传统的项目计划与管理所存在的主要问题317

18.2.1 颠倒了人与过程的主次关系317

18.2.2 没有抓住软件工程的主要矛盾317

18.2.3 虽然具有理论指导意义但缺乏实施基础317

18.2.4 基于预设性而脱离客观现实317

18.2.5 缺乏必要的模型与工具的支持318

18.2.6 实际应用效果—项目成功率：35％左右318

18.2.7 根源：基于线性思维与简单性科学318

18.3 非线性软件工程体系的项目计划与管理支撑318

18.3.1 以人为本318

18.3.2 将项目计划与管理和软件开发过程融为一体319

18.3.3 支持适应性动态项目计划与管理319

18.3.4 紧紧抓住软件产品开发的主要矛盾—软件维护320

18.3.5 一系列的自动化工具支持321

18.3.6 基础：非线性系统思维与复杂性科学321

18.4 对企业级多项目并行开发的支撑321

第19章 非线性整体软件工程体系的支撑工具与支撑平台322

19.1 非线性整体软件工程体系的支撑工具322

19.2 非线性整体软件工程体系的支撑平台329

19.2.1 Panorama＋＋/艾赛银弹的发展历史330

19.2.2 Panorama＋＋/艾赛银弹的基本操作334

19.2.3 Panorama＋＋和艾赛银弹的主要特点338

第20章 非线性整体软件工程体系的应用340

20.1 在新软件项目开发的应用340

20.2 在正在开发的软件项目中应用341

20.3 剖析CMMI、支持CMMI、超越CMMI342

20.3.1 剖析CMMI342

20.3.2 支持CMMI343

20.3.3 超越CMMI345

20.4 非线性整体软件工程体系与敏捷方法的可能结合346

20.5 非线性整体软件工程体系与RUP的可能结合348

20.6 非线性整体软件工程体系与软件复用之路350

20.6.1 一个与“软件工程”同龄的软件开发方法350

20.6.2 CBSE与系统科学和复杂性科学的基本原则351

20.6.3 软件复用所面临的主要技术瓶颈351

20.6.4 NSE与CBSE的未来352

第21章 两颗不同类型的候选“银弹”353

21.1 准确适度而令人十分佩服的大师预言353

21.2 《人月神话》所基于的是线性软件工程体系354

21.2.1 《人月神话》的1975年版本354

21.2.2 《人月神话》的1995年版本354

21.3 一颗候选银弹：双向多级自动可追溯性技术355

21.4 另一颗候选银弹：非线性整体软件工程体系356

21.4.1 我们需要另一类“银弹”356

21.4.2 对软件开发进度与预算的控制357

21.4.3 数量级地提高所开发的软件质量359

21.4.4 Brooks论断与非线性整体软件工程体系359

21.4.5 有效地解决软件系统的复杂性问题363

21.4.6 有效地解决软件的一致性问题368

21.4.7 有效地解决软件的可变性问题369

21.4.8 有效地解决软件开发过程的不可见性问题370

21.5 NSE非线性整体软件工程体系的特点376

21.6 综合比较383

21.7 应用NSE体系及其支撑平台的几点建议387

21.8 共同推动21世纪的软件工程革命388

附录A 需求规格说明书模板源码390

附录B 在增量式单元测试中自动设置被调用的单元的返回值方法399

附录C 实现100％MC/DC（修改条件/判断覆盖）测试覆盖率分析实例403

参考文献416