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第1部分　软件工程基础 3

第1章　软件工程概论 3

1.1 软件 3

1.1.1　软件的定义 3

目录 3

1.1.2　软件的特征 4

1.1.3　软件的应用 4

1.2　软件工程 5

1.2.1　软件的发展历史 5

1.2.2　软件过程的概念 7

1.2.3　软件工程的概念 8

1.2.4　软件工程的要素 8

1.3　软件工程的活动 9

1.2.5　软件工程的目标 9

1.3.1　建模 10

1.3.2　问题求解 10

1.3.3　知识获取 11

1.3.4　决策知识 11

1.4 自测练习 11

1.5 自测练习参考答案 13

第2章　软件过程 16

2.1　软件过程框架 16

2.2　软件的生存周期和瀑布模型 17

2.3　原型实现模型 19

2.4　演化软件过程模型 20

2.4.1　增量模型 20

2.5　微软解决框架过程模型 21

2.4.2　螺旋模型 21

2.5.1 过程定义 22

2.5.2　目标驱动 22

2.5.3　基于风险管理的开发调度 23

2.5.4　按产品版本发布 23

2.5.5　支持项目管理 23

2.5.6　靠改进特性与固定资源来激发创造力的战略 23

2.5.7　同步——稳定开发法 26

2.6　基于构件的开发模型 26

2.7　极限编程 27

2.7.1 目标与活动 28

2.7.2　实践方法 29

2.7.4　XP应用的限制 31

2.7.3　XP——演化模型 31

2.8　软件过程能力成熟度模型 32

2.8.1　CMM简介 32

2.8.2　关键过程域 36

2.8.3　CMM与ISO 37

2.8.4　CMM的应用 44

2.9 自测练习 47

2.10　自测练习参考答案 49

第3章　软件工程建模语言 51

3.1　建模的概念 51

3.1.1 系统及模型和视图 51

3.1.2　概念和现象 52

3.2　统一建模语言 52

3.2.1　为什么需要UML 52

3.3.1 用例图 54

3.3　UML图形符号 54

3.2.2　UML简介 54

3.3.2　类图及对象图和包 57

3.3.3　构件图和配置图 64

3.3.4　消息 65

3.3.5　状态图 66

3.3.6　顺序图 67

3.3.7　协作图 68

3.3.8　活动图 69

3.3.9　四种图的运用 71

3.4 自测练习 71

3.5　自测练习参考答案 79

第2部分　软件项目管理 87

第4章　软件项目 87

4.1.2　项目管理的发展 88

4.1　项目管理的历史及发展 88

4.1.1　项目管理的历史 88

4.1.3　项目管理的应用 89

4.1.4　软件项目管理的特点 90

4.2　软件项目的基本概念 90

4.2.1　基本概念 90

4.2.2　项目管理框架 91

4.2.3　人员 91

4.2.4　产品 92

4.2.5　过程 92

4.2.6　项目计划 92

4.3　项目生存周期 92

4.5.1　明白领导和管理的区别 93

4.5　关键管理技能 93

4.4　项目拥有者 93

4.5.2　交流技巧 94

4.5.3　谈判能力 94

4.5.4　解决问题的能力 94

4.5.5　影响组织 94

4.6　项目管理的基本思想和技术 94

4.6.1　成本／进度综合控制 94

4.6.2　蒙托卡罗模拟技术 95

4.6.3　项目进展评价技术 95

4.6.4　网络计划技术 96

4.6.5　项目管理的可视化技术 96

4.7 自测练习 97

4.8　自测练习参考答案 98

5.1.1　组织原则 100

第5章　团队管理 100

5.1　团队模型 100

5.1.2　微软解决方案框架团队模型 101

5.2　自测练习 104

5.3　自测练习参考答案 105

第6章　项目计划 106

6.1　项目计划简介 106

6.1.1　影响项目估算的因素 106

6.1.2　软件范围的确定 107

6.1.3　项目所需资源 107

6.2　项目估算 108

6.2.1　项目估算的方法 108

6.2.2　软件规模估算 109

6.2.3　经验估算模型 110

6.3　项目计划的制定与提交 112

6.4 自测练习 113

6.5　自测练习参考答案 114

第7章　风险分析和管理 116

7.1　软件风险 116

7.1.1　风险的概念 116

7.1.2　风险策略 116

7.1.3　软件风险的类别 117

7.2　风险识别 117

7.3　风险预测和评估 118

7.3.1　建立风险表 118

7.3.2　评估风险影响 120

7.4.1　建立有效处理风险策略 121

7.3.3　风险评估 121

7.4　风险的缓解和监控与管理 121

7.4.2　RMMM计划 123

7.4.3　交流风险 124

7.5　自测练习 124

7.6　自测练习参考答案 124

第8章　项目进度计划与控制 127

8.1　项目进度计划 127

8.1.1　进度计划 127

8.1.2 自顶向下与自底向上的计划 127

8.1.3　基本步骤 128

8.2　项目跟踪与控制 129

8.2.1　进度安排 129

8.2.3　跟踪进度 130

8.2.2　关键路径 130

8.2.4　百分比值分析法 131

8.2.5　赢得值法 132

8.3　Microsoft Project 2000 136

8.3.1　简介 136

8.3.2　功能 138

8.4　自测练习 140

8.5 自测练习参考答案 142

第9章　软件质量保证 144

9.1　软件质量 144

9.1.1　软件质量的定义 144

9.1.3　软件质量保证的含义 145

9.1.4　软件质量成本的含义 145

9.1.2　软件质量控制的含义 145

9.2　软件质量保证 146

9.2.1　软件质量保证的历史 146

9.2.2　SQA活动 147

9.2.3　统计软件质量保证 147

9.2.4　开发正确的产品 148

9.3　软件评审 148

9.3.1 阶段评审 149

9.3.2　正式评审 149

9.3.3　项目完成后评审 149

9.4　软件复杂性与可靠性 150

9.4.1　软件复杂性 150

9.4.2　软件可靠性 150

9.4.3　软件的容错技术 151

9.5.2　软件质量特性 152

9.5.1　不同的人对软件质量关心的重点不同 152

9.5　软件质量度量模型 152

9.6 自测练习 153

9.7　自测练习参考答案 155

第10章　软件配置管理 157

10.1　软件配置项及基线 157

10.1.1　软件配置项 157

10.1.2　基线 158

10.2　配置管理过程 159

10.2.1　配置对象标识 159

10.2.2　版本控制 160

10.2.3　变更控制 161

10.3　一个配置管理的工具——Visual Source Safe 162

10.4 自测练习 163

10.5　自测练习参考答案 164

第3部分　传统的软件工程 169

第11章　需求工程 169

11.1　基本概念 169

11.1.1　业务过程工程 170

11.1.2　产品工程 170

11.1.3　需求工程 170

11.2　需求获取 171

11.2.1　需求获取方式 172

11.2.2　提高获取的效率 173

11.2.3　原型与场景 176

11.3　需求分析建模 179

11.3.1　为什么需要建模 179

11.3.2　建模的方法 179

11.3.4　数据建模 180

11.3.3　结构化分析 180

11.3.5　功能建模 187

11.3.6　控制模型 192

11.3.7　数据字典 193

11.3.8　IDEF方法 199

11.4　软件需求规约及评审 203

11.4.1　需求规约 203

11.4.2　规约的评审 203

11.5　自测练习 204

11.6　自测练习参考答案 208

第12章　系统设计 211

12.1　系统设计的概念 211

12.1.1　软件设计模型 211

12.1.2　设计目标和原则 212

12.1.3　设计基本方法 214

12.1.4　设计文档 218

12.2　数据设计 219

12.2.1　数据三模式的概念 219

12.2.2　数据库设计的原则 220

12.2.3　数据仓库 223

12.3　体系结构设计 224

12.3.1　体系结构是通用的 224

12.3.2　主机／终端结构 225

12.3.3　客户机／服务器结构 226

12.3.4　多层分布式结构 228

12.3.5　体系结构的选择 229

12.3.6　系统模块结构 231

12.4.1　界面设计是综合艺术 235

12.4.2　界面设计的黄金规则 235

12.4　人机界面设计 235

12.4.3　界面设计 237

12.4.4　界面设计的问题 240

12.4.5　界面设计原型技巧 241

12.5　过程设计 242

12.5.1　结构化程序设计 242

12.5.2　过程设计模板 243

12.6　自测练习 245

12.7　自测练习参考答案 249

第13章　软件测试 253

13.1　测试目标和原则 253

13.1.1　测试目标 253

13.1.2　测试规则 254

13.1.3　可测试性 255

13.2.1 白盒法 257

13.1.4　测试方法 257

13.2　测试用例设计 257

13.2.2　黑盒法 263

13.2.3　针对专门环境的测试 264

13.3　测试计划 265

13.4　软件测试过程 266

13.4.1　软件测试步骤 266

13.4.2　单元测试 268

13.4.3　集成测试 269

13.4.4　确认测试 272

13.4.5　一些常见的可用性问题 274

13.5　测试和调试 275

13.5.1　调试和测试的区别 275

13.5.3　调试的方法 276

13.5.2　调试的困难 276

13.6 自测练习 277

13.5.4　测试准备 277

13.7　自测练习参考答案 280

第14章　软件技术度量 284

14.1　软件技术度量的框架 284

14.1.1　度量准则 284

14.1.2　有效软件度量的属性 285

14.2　需求分析度量 285

14.2.1　基于功能的分析模型测量 285

14.2.2　分析规约质量的度量 287

14.3　设计模型度量 287

14.3.1　体系结构度量 287

14.3.2　过程设计度量 288

14.4　源代码度量 289

14.3.3　人机界面的度量 289

14.5　对测试的度量 290

14.6　对维护的度量 290

14.7 自测练习 290

14.8　自测练习参考答案 292

第4部分　面向对象的软件工程 295

第15章　面向对象的概念 295

15.1　面向对象的概念化 295

15.1.1　项目概念化 295

15.1.2　面向对象的范型 297

15.1.3　面向对象的软件工程 298

15.1.4　面向对象的管理 298

15.2.1　对象的识别 299

15.2　类与对象 299

15.3　面向对象的要素 301

15.3.1　对象的关系 301

15.2.2　对象和类 301

15.3.2　面向对象的特性 303

15.4　面向对象的建模 304

15.4.1 目标 305

15.4.2　面向对象的模型 305

15.4.3　面向对象的开发方法 307

15.5　自测练习 308

15.6 自测练习参考答案 310

第16章　面向对象的分析 311

16.1　面向对象的分析与设计 311

16.2.1　需求规格说明 312

16.2　案例分析——图书管理系统 312

16.2.2　需求规格说明的细化 314

16.2.3　需求规格说明的验证 315

16.3　需求分析 316

16.3.1　需求分析的过程 316

16.3.2　用UML建模 322

16.4　以用例为中心的需求分析方法 326

16.5 自测练习 327

16.6 自测练习参考答案 329

第17章　面向对象的设计 331

17.1 面向对象的设计概述 331

17.1.1 面向对象的设计目标 331

17.1.2　类设计与产品设计 331

17.2.1　对象存储方法 332

17.2　对象的存储 332

17.2.2　对象序列化 333

17.2.3　对象属性的永久保留 334

17.2.4　对象存储的评价 335

17.2.5　图书管理系统的对象存储 335

17.3　进程体系结构 337

17.3.1 多节点建模与进程间的通信 337

17.3.2　实例 339

17.4　用户界面 341

17.4.1　用户界面设计 341

17.4.2　用户界面的交互样式 341

17.4.3　图书管理系统的界面 344

17.5　类设计 345

17.5.1　类架构 346

17.5.2　系统分解 348

17.5.3　类图的附加符号 348

17.5.4　交互图 349

17.6　类设计的目标及其验证 354

17.6.1　代码重用 354

17.6.2 良好设计的类与方法 355

17.6.3　数据的完整性 355

17.6.4　类设计的验证 356

17.7　方法设计 357

17.7.1 确定方法 357

17.7.2　创建优质的方法 358

17.8 自测练习 358

17.9 自测练习参考答案 360

18.1.1　程序设计的方法 363

18.1 程序设计的发展 363

第18章　编码实现 363

18.1.2　软件开发环境的发展 364

18.1.3　软件开发模式的发展 364

18.2　开发策略 365

18.2.1 自顶向下的开发与自底向上的开发 365

18.2.2 自底向上和自顶向下的结合 367

18.2.3　线程方法 368

18.3　编码计划 368

18.4　编程风格 370

18.4.1　简单性 371

18.4.2　注释和内部文档 373

18.5　编码标准 376

18.5.1　一般规则 376

18.5.4　可执行的命令 377

18.5.3　声明 377

18.5.2　模块化规则 377

18.6　超类设计和超类对象的实现 378

18.6.1　识别超类 378

18.6.2　面向对象方法的超类实现 379

18.7　自测练习 379

18.8　自测练习参考答案 381

第19章　面向对象的测试 382

19.1　基本概念 382

19.1.1　测试的定义 382

19.1.2　面向对象测试 382

19.1.3　错误及故障和失效 383

19.2　测试计划 384

19.2.1　计划内容 384

19.2.3　测试用例 386

19.2.2　预期结果 386

19.3　面向对象的测试过程 387

19.3.1　面向对象的单元测试 387

19.3.2　面向对象的集成测试 389

19.3.3　面向对象的系统测试 391

19.3.4　面向对象的测试步骤 392

19.3.5　软件内部测试的自动工具 392

19.4　面向对象系统与面向过程系统的测试 393

19.4.1 面向对象系统测试的复杂性 393

19.4.2　有关测试的一些问题 395

19.5　案例分析——测试图书馆管理系统 398

19.5.1 LMS的测试计划 399

19.5.2 LMS的单元测试 400

19.5.3 LMS的测试用例 401

19.6　配置管理的测试 402

19.7　自测练习 403

19.8　自测练习参考答案 404

第5部分　软件工程的最新技术 409

第20章　基于构件的软件工程 409

20.1　构件 409

20.1.1　构件技术 409

20.1.2　构件属性 410

20.2　基于构件的系统开发 411

20.2.1　系统结构分层和逻辑与数据分离 411

20.2.2　选择和评价已有的构件 412

20.2.3　构件的使用 412

20.2.4　实现构件技术必须具备的条件 413

20.3.1　构件的设计 414

20.3　构件的开发 414

20.3.2　领域工程 415

20.4　构件和中间件 418

20.4.1　中间件是构件存在的基础 418

20.4.2　构件思想对中间件的作用 420

20.4.3　中间件的分类 421

20.4.4　基于中间件的开发系统模型 424

20.4.5　中间件面临的一些问题 427

20.5　软件构件的标准 427

20.5.1　OMG/CORBA 427

20.5.2　EJB和J2EE 428

20.5.3 Microsoft DCOM及Windows DNA 429

20.6 自测练习 431

20.7　自测练习参考答案 432

第21章　客户服务器与Web软件工程 434

21.1　计算机系统体系结构 434

21.1.1　计算机系统结构 434

21.1.2　C/S系统结构 436

21.2　C/S系统 437

21.2.1　C/S系统构成 438

21.2.2　分布应用子系统的指导原则 441

21.2.3　分布应用举例 441

21.3　C/S系统开发 442

21.3.1　C/S系统设计 442

21.3.2　C/S系统结构设计 443

21.3.3　C/S系统数据库设计 445

21.3.4　提高C/S系统性能的方法 445

21.4.1　C/S与B/S 449

21.4　基于Web系统 449

21.4.2　B/S工程 452

21.4.3　B/S系统设计 454

21.4.4　B/S系统测试 457

21.4.5 B/S系统管理 458

21.5 自测练习 460

21.6　自测练习参考答案 461

第22章　设计模式 463

22.1　设计模式简介 463

22.1.1　设计模式产生于建筑学和人类学 463

22.1.2　再工程与模式化运动 464

22.1.3　软件模式与模式语言 465

22.1.4　面向模式的软件再工程 465

22.1.6　从再工程过程中抽象软件模式 467

22.1.5　软件再工程首先面对反面模式 467

22.2　基本设计模式 468

22.2.1　创建型模式 468

22.2.2　结构型模式 471

22.2.3　行为模式 474

22.2.4　学习设计模式的意义 479

22.3　应用设计模式 479

22.3.1　包装程序设计模式 479

22.3.2　桥接设计模式 480

22.3.3　迭代程序设计模式 483

22.3.4　单实例设计模式 484

22.4　自测练习 485

22.5 自测练习参考答案 485

参考文献 487