软件工程

第1章 绪论 1 1.1 软件工程的产生 1 1.1.1 软件的特点 1 1.1.2 软件生产的发展 1 1.1.3 软件危机 2 1.1.4 软件工程 3 1.2 软件工程的过程和软件生存周期 5 1.2.1 软件工程的过程 5 1.2.2 软件生存周期 5 1.2.3 软件工程模型 7 1.3 软件开发方法概述 9 1.3.1 结构化方法 9 1.3.2 Jackson方法 9 1.3.3 维也纳开发方法(VDM) 10 1.3.4 面向对象的开发方法 10 本章小结 11 第2章 软件需求 12 2.1 可行性研究 12 2.1.1 可行性研究的任务 12 2.1.2 可行性研究的具体步骤 13 2.1.3 系统流程图 14 2.1.4 成本—效益分析 15 2.1.5 可行性研究的文档 16 2.2 项目开发计划 17 2.3 软件需求分析 17 2.3.1 需求分析的特点 17 2.3.2 需求分析的原则 18 2.3.3 需求分析的任务 18 2.3.4 需求分析的方法 19 2.3.5 需求分析的文档 20 2.4 基于IDEF0的建模方法 21 2.4.1 IDEF0的图形表示 21 2.4.2 建立功能模型 22 2.4.3 IDEF0方法的特点 23 本章小结 23 第3章 软件设计 26 3.1 软件概要设计 26 3.1.1 概要设计基本任务 26 3.1.2 软件概要设计文档 27 3.2 软件设计的基本原理 28 3.2.1 模块化 28 3.2.2 抽象 29 3.2.3 信息隐蔽 29 3.2.4 模块独立性 30 3.3 软件结构准则 32 3.3.1 软件结构图 32 3.3.2 软件结构设计准则 34 3.3.3 软件结构的HIPO图 35 3.4 基于IDEF0图的设计方法 37 3.5 软件详细设计 37 3.5.1 详细设计的基本任务 37 3.5.2 详细设计方法 38 3.6 软件详细设计表示法 39 3.6.1 程序流程图 39 3.6.2 PAD图 40 3.6.3 过程设计语言PDL 41 本章小结 44 第4章 软件编码 46 4.1 程序设计语言的特性及选择 46 4.1.1 程序设计语言特性 46 4.1.2 程序设计语言的选择 48 4.2 程序设计风格 51 本章小结 52 第5章 软件测试 53 5.1 软件测试概述 53 5.1.1 软件测试的目的 53 5.1.2 软件测试的原则 53 5.2 测试方法 54 5.2.1 静态测试与动态测试 54 5.2.2 黑盒测试法与白盒测试法 54 5.3 测试用例的设计 55 5.3.1 白盒技术 55 5.3.2 黑盒技术 60 5.4 测试过程 64 5.4.1 测试准备 64 5.4.2 软件测试的步骤及与各开发 阶段的关系 64 5.4.3 单元测试 65 5.4.4 集成测试 66 5.4.5 确认测试 69 5.5 调试 70 5.5.1 调试的定义 70 5.5.2 调试技术 70 本章小结 72 第6章 软件维护 74 6.1 软件维护的内容 74 6.2 软件维护的特点 75 6.2.1 非结构化维护和结构化维护 75 6.2.2 维护的困难性 75 6.2.3 软件维护的费用 76 6.3 软件维护的实施 76 6.3.1 维护的组织 76 6.3.2 维护的流程 77 6.3.3 维护技术 78 6.3.4 维护的副作用 79 6.4 软件可维护性 80 6.4.1 可维护性定义 80 6.4.2 可维护性的度量 81 6.4.3 提高可维护性的方法 81 本章小结 84 第7章 软件工程模型 86 7.1 瀑布模型 86 7.1.1 模型表示 86 7.1.2 瀑布模型的特点 86 7.1.3 瀑布模型的局限性 87 7.2 渐增模型 88 7.2.1 增量构造模型 88 7.2.2 演化提交模型 88 7.3 快速原型模型 89 7.3.1 基本思想 89 7.3.2 快速原型模型的表示 90 7.3.3 原型开发过程 90 7.4 增量模型的评价 92 7.5 螺旋模型 93 7.5.1 基本思想 93 7.5.2 螺旋周期 94 7.5.3 螺旋周期的步骤 95 7.6 喷泉模型 95 7.6.1 基本思想 95 7.6.2 喷泉模型的特点 96 7.7 基于知识的模型 96 7.8 变换模型 98 7.8.1 模型表示 98 7.8.2 开发过程 98 7.8.3 变换模型的特点 99 7.9 统一过程 100 本章小结 100 第8章 结构化方法 102 8.1 概述 102 8.2 结构化分析 103 8.2.1 自顶向下逐层分解的分析策略 103 8.2.2 描述工具 104 8.2.3 SA分析步骤 104 8.3 数据流图 105 8.3.1 基本图形符号 106 8.3.2 画数据流图 106 8.3.3 SA方法的应用 109 8.4 数据字典 110 8.4.1 数据字典的内容及格式 110 8.4.2 数据字典的实现 112 8.5 加工逻辑的描述 113 8.5.1 结构化语言 113 8.5.2 判定表 114 8.5.3 判定树 115 8.6 结构化设计 116 8.6.1 数据流图的类型 116 8.6.2 设计过程 117 8.6.3 变换分析设计 117 8.6.4 事务分析设计 119 8.6.5 数据流图映射成软件结构 120 8.6.6 结构化设计应用示例 121 8.6.7 设计的后处理 122 本章小结 123 第9章 面向对象基础 127 9.1 面向对象程序设计语言的发展 127 9.1.1 Simula语言 127 9.1.2 Smalltalk语言 128 9.1.3 Eiffel语言 128 9.1.4 C++ 语言 129 9.1.5 Java语言 129 9.1.6 面向对象程序设计语言 129 9.2 面向对象的概念 130 9.2.1 面向对象的基本思想 130 9.2.2 面向对象的基本概念 130 9.2.3 面向对象的特征 132 9.2.4 面向对象的要素 133 9.3 面向对象的程序设计模式 134 9.3.1 程序设计模式 134 9.3.2 设计原则 135 9.4 面向对象的开发方法 137 9.4.1 面向对象方法的形成 137 9.4.2 面向对象的开发方法 137 本章小结 138 第10章 面向对象的Coad方法 140 10.1 Coad方法概述 140 10.1.1 术语 140 10.1.2 控制复杂性原则 141 10.1.3 开发多层次多组元的模型 141 10.1.4 定义及符号表示 142 10.2 面向对象的分析 145 10.2.1 面向对象分析概述 146 10.2.2 对象的认定 146 10.2.3 结构的认定 148 10.2.4 认定主题 149 10.2.5 定义属性 149 10.2.6 定义服务 150 10.2.7 对象的规格说明 151 10.2.8 应用示例 151 10.3 面向对象的设计 152 10.3.1 面向对象设计的目标 152 10.3.2 设计问题域组元 153 10.3.3 设计人机交互组元 154 10.3.4 设计任务管理组元 156 10.3.5 设计数据管理组元 159 本章小结 160 第11章 面向对象的OMT方法 161 11.1 OMT方法概述 161 11.1.1 OMT方法学 161 11.1.2 系统分析 161 11.1.3 系统设计 162 11.1.4 对象设计 163 11.2 建模的基本概念 163 11.2.1 对象模型 163 11.2.2 动态模型 168 11.2.3 功能模型 172 11.3 系统分析 173 11.3.1 系统分析概述 174 11.3.2 问题陈述 174 11.3.3 建立对象模型 175 11.3.4 建立动态模型 180 11.3.5 建立功能模型 184 11.4 系统设计 186 11.4.1 系统设计过程 187 11.4.2 系统结构的一般框架 189 11.4.3 银行网络系统结构 191 11.5 对象设计 192 11.5.1 对象设计概述 192 11.5.2 算法设计 193 11.5.3 控制的实现 194 11.5.4 调整继承 194 11.5.5 关联的设计 195 本章小结 195 第12章 统一建模语言UML 197 12.1 UML概述 197 12.1.1 UML的形成 197 12.1.2 UML的主要内容 198 12.1.3 UML用于软件的开发 199 12.1.4 UML的特点 199 12.2 通用模型元素 200 12.2.1 模型元素 200 12.2.2 约束 201 12.2.3 依赖关系 201 12.2.4 细化 202 12.2.5 注释 202 12.3 用例模型 202 12.3.1 用例图 203 12.3.2 画用例图 204 12.3.3 用例图的示例 205 12.4 静态模型 206 12.4.1 类图 206 12.4.2 对象图 210 12.4.3 包图 211 12.5 动态模型 212 12.5.1 状态图 212 12.5.2 活动图 215 12.5.3 顺序图 218 12.5.4 协作图 219 12.6 实现模型 221 12.6.1 构件图 221 12.6.2 配置图 223 本章小结 224 第13章 统一软件开发过程 228 13.1 统一过程概述 228 13.1.1 统一过程的形成 228 13.1.2 统一过程的特点 229 13.1.3 统一过程的要素 230 13.2 统一过程的开发模式 230 13.2.1 统一过程的框架 230 13.2.2 统一过程的阶段 231 13.2.3 统一过程的迭代 232 13.2.4 统一过程的工作流 233 13.3 统一过程的模型 233 13.3.1 模型概述 233 13.3.2 主要模型 234 13.3.3 模型之间的关系 235 13.4 用例驱动 235 13.4.1 用例的作用 235 13.4.2 建立用例模型 236 13.4.3 创建分析模型 236 13.4.4 设计和实现模型的建立 237 13.4.5 用例的测试 238 13.5 构架 239 13.5.1 构架概述 239 13.5.2 构架的重要性 240 13.5.3 建立构架 240 13.5.4 构架描述 244 13.6 迭代和增量 245 13.6.1 迭代和增量概述 245 13.6.2 迭代和增量的重要性 246 13.6.3 通用迭代过程 247 13.6.4 迭代的核心工作流 247 13.6.5 迭代和增量开发过程 248 本章小结 249 第14章 软件质量的评价和保证 253 14.1 软件质量概述 253 14.1.1 软件质量的定义 253 14.1.2 软件质量的度量和评价 253 14.1.3 软件质量保证 254 14.2 质量度量模型 255 14.2.1 McCall质量度量模型 255 14.2.2 ISO的软件质量评价模型 257 14.3 软件复杂性 258 14.3.1 软件复杂性的基本概念 258 14.3.2 软件复杂性的度量方法 259 14.4 软件可靠性 261 14.4.1 软件可靠性定义 261 14.4.2 软件可靠性指标 261 14.4.3 软件可靠性模型 261 14.5 软件评审 262 14.5.1 设计质量的评审内容 263 14.5.2 程序质量的评审内容 263 14.5.3 软件评审的工作程序 265 14.6 软件容错技术 265 14.6.1 容错软件定义 265 14.6.2 容错的一般方法 266 14.6.3 容错软件的设计过程 267 本章小结 267 第15章 软件工程管理 269 15.1 软件工程管理概述 269 15.1.1 软件产品的特点 269 15.1.2 软件工程管理的重要性 269 15.1.3 软件工程管理的内容 270 15.2 软件项目计划 271 15.2.1 软件项目计划概念 271 15.2.2 软件项目计划内容 272 15.2.3 软件开发成本估算 273 15.2.4 软件项目进度安排 276 15.2.5 软件质量控制 277 15.3 软件配置管理 278 15.3.1 基线 278 15.3.2 软件配置项 278 15.3.3 版本控制 279 15.3.4 变更控制 279 15.4 软件工程标准化与软件文档 280 15.4.1 软件工程标准化的定义 280 15.4.2 软件工程标准化的意义 282 15.4.3 软件工程标准的层次 282 15.4.4 文档的作用与分类 283 本章小结 284 第16章 软件工程环境 285 16.1 软件开发环境 285 16.1.1 软件开发环境概述 285 16.1.2 软件开发环境的分类 287 16.2 软件工具 289 16.2.1 软件工具的特点 289 16.2.2 软件工具的特点 290 16.2.3 软件工具的分类 291 16.3 计算机辅助软件工程 292 16.3.1 CASE定义 292 16.3.2 CASE分类 292 16.3.3 CASE集成 293 16.3.4 CASE生存期 295 16.3.5 CASE工作台 296 本章小结 298