目　录
　　
第 1篇　面向过程的软件工程

第 1章　概述　2
1.1　软件和软件危机　2
1.1.1　软件的定义、特点及分类　2
1.1.2　软件危机的定义及表现形式　3
1.1.3　软件危机的产生原因及解决途径　4
1.2　软件工程　5
1.2.1　软件工程的定义及目标　5
1.2.2　软件工程的研究内容和基本原理　6
1.2.3　软件工程的发展史　7
1.3　软件过程和软件的生存周期　8
1.3.1　软件过程　8
1.3.2　软件生存周期　8
1.4　软件开发模型　10
1.4.1　瀑布模型　10
1.4.2　快速原型模型　11
1.4.3　增量模型　12
1.4.4　螺旋模型　13
1.4.5　喷泉模型　14
1.4.6　基于构件的开发模型　14
1.4.7　统一过程(RUP)模型　15
1.4.8　基于形式化的开发模型　15
1.5　传统的软件工程和面向对象的软件工程　15
1.5.1　传统软件工程方法　15
1.5.2　面向对象软件工程方法　15
1.5.3　传统软件工程和面向对象软件工程的分析方法对比　16
本章小结　16
习题1　16

第 2章　可行性研究　17
2.1　可行性研究的目的和任务　17
2.2　可行性研究的步骤　18
2.3　系统流程图　19
2.3.1　系统流程图的符号　19
2.3.2　系统流程图示例　20
2.4　成本-效益分析　20
2.4.1　货币的时间价值　20
2.4.2　投资回收期　21
2.4.3　纯收入　21
2.5　可行性研究报告的主要内容　21
本章小结　22
习题2　22

第3章　软件需求分析　23
3.1　需求分析的任务和步骤　23
3.1.1　需求分析的任务　23
3.1.2　需求分析的步骤　24
3.2　需求获取的常用方法　25
3.2.1　需求获取的常用方法　25
3.2.2　快速建立软件原型模型来获取需求　26
3.3　需求分析的常用方法　27
3.3.1　功能分解方法　27
3.3.2　结构化分析方法　27
3.3.3　信息建模方法　27
3.3.4　面向对象方法　28
3.4　结构化分析方法　28
3.4.1　自顶向下逐层分解的分析策略　28
3.4.2　结构化分析描述工具　29
3.4.3　数据流图　29
3.4.4　数据字典　32
3.4.5　加工逻辑的描述　34
3.5　需求分析图形工具　36
3.5.1　层次方框图　36
3.5.2　维纳图　36
3.5.3　IPO图　37
3.6　SA方法的应用　37
3.7　数据库内容的需求分析和描述　42
3.7.1　数据库内容的需求分析　42
3.7.2　数据库内容的需求分析描述　44
3.8　需求规格说明书　45
本章小结　46
习题3　46

第4章　软件总体设计　48
4.1　软件总体设计的目标和任务　48
4.2　软件结构设计准则　48
4.2.1　软件体系结构设计准则　49
4.2.2　软件模块设计准则　49
4.3　软件设计的概念和原理　50
4.3.1　模块和模块化　50
4.3.2　抽象　51
4.3.3　信息隐蔽和局部化　51
4.3.4　模块独立性及其度量　52
4.4　数据库设计　54
4.4.1　数据库系统的三级模式概念　54
4.4.2　数据库逻辑设计原则　55
4.4.3　关系数据库规范化　56
4.5　软件结构设计的图形工具　58
4.5.1　软件结构图　58
4.5.2　层次图　58
4.5.3　HIPO图　59
4.6　结构化设计方法　59
4.6.1　数据流图及其类型　59
4.6.2　结构化设计方法的步骤　60
4.6.3　变换型数据流图的分析设计　61
4.6.4　事务型数据流图的分析设计　62
4.6.5　综合分析设计　64
4.7　总体设计说明书　64
本章小结　65
习题4　66

第5章　软件详细设计　67
5.1　详细设计的目的与任务　67
5.2　结构化程序设计　67
5.3　详细设计工具　68
5.3.1　程序流程图　68
5.3.2　盒图(N-S图)　69
5.3.3　问题分析图(PAD图)　69
5.3.4　过程设计语言(PDL)　70
5.4　人机界面设计　73
5.4.1　人机界面设计问题　73
5.4.2　人机界面设计原则　75
5.4.3　人机界面设计过程　75
5.5　详细设计说明书　76
本章小结　76
习题5　77

第6章　软件编码　78
6.1　程序设计语言的分类　78
6.1.1　基础语言　78
6.1.2　结构化语言　79
6.1.3　面向对象语言　80
6.2　程序设计语言的选择　81
6.3　程序设计风格　82
6.3.1　程序内部文档　82
6.3.2　数据说明　83
6.3.3　语句构造　83
6.3.4　输入/输出　83
6.3.5　效率　83
本章小结　85
习题6　85

第7章　软件测试　86
7.1　软件测试的目标　86
7.2　软件测试的原则　86
7.3　软件测试方法及分类　87
7.3.1　静态测试与动态测试　87
7.3.2　黑盒测试与白盒测试　88
7.4　软件测试用例的设计　89
7.4.1　白盒技术　89
7.4.2　黑盒技术　93
7.5　软件测试过程　97
7.5.1　单元测试　98
7.5.2　集成测试　99
7.5.3　确认测试　101
7.5.4　系统测试　102
7.5.5　α测试和β测试　103
7.6　调试　103
7.6.1　调试的目的和任务　103
7.6.2　常用调试技术　103
7.7　软件测试阶段终止的条件　104
本章小结　105
习题7　105

第8章　软件维护　107
8.1　软件维护概述　107
8.1.1　软件维护的定义　107
8.1.2　软件维护的分类　107
8.1.3　软件维护的特点　109
8.2　软件维护的过程　109
8.2.1　结构化维护与非结构化维护　109
8.2.2　维护组织　110
8.2.3　维护工作的流程　111
8.2.4　维护工作的组织管理　113
8.3　软件可维护性　113
8.3.1　软件可维护性的定义　114
8.3.2　软件可维护性的度量　115
8.3.3　提高软件可维护性的方法　115
8.4　软件维护中存在的问题　117
8.4.1　软件维护困难的表现　117
8.4.2　软件维护的副作用　118
8.4.3　软件维护的代价　118
8.5　再工程和逆向工程　119
8.5.1　再工程与逆向工程的概念　119
8.5.2　为什么要实施软件再工程　120
8.5.3　软件再工程技术　121
本章小结　122
习题8　123

第 2篇　面向对象的软件工程

第9章　面向对象方法学　125
9.1　面向对象方法概述　125
9.1.1　面向对象方法学的发展　125
9.1.2　面向对象方法学的优点和不足　126
9.2　面向对象的软件工程　127
9.2.1　面向对象基本概念　128
9.2.2　对象、类及类之间关系的分析　129
9.2.3　典型的面向对象开发方法　133
9.3　统一建模语言UML　138
9.3.1　UML的发展　138
9.3.2　UML的定义及主要内容　139
9.3.3　UML的特点和用途　141
9.3.4　UML的模型视图简介　142
9.3.5　UML常用软件开发工具　144
9.4　统一软件开发过程RUP概述　148
9.4.1　RUP的历史　149
9.4.2　RUP的特色　149
9.4.3　RUP软件开发的生存周期　150
9.4.4　RUP过程的建模　152
本章小结　153
习题9　153

第 10章　面向对象的分析　155
10.1　面向对象的分析过程　155
10.1.1　用例模型　156
10.1.2　对象模型　156
10.1.3　动态模型　156
10.1.4　物理(实现)模型　157
10.1.5　4种模型之间的关系　157
10.2　建立用例模型　158
10.2.1　需求分析与用例建模　158
10.2.2　确定系统范围和系统边界　158
10.2.3　确定参与者　158
10.2.4　确定用例　159
10.2.5　确定用例之间的关系　161
10.3　建立对象模型　162
10.3.1　确定类和对象　163
10.3.2　确定关联　163
10.3.3　确定属性　164
10.3.4　建立对象类图　164
10.3.5　划分主题　165
10.3.6　优化对象模型　165
10.4　建立动态行为模型　166
10.4.1　建立顺序图　166
10.4.2　建立通信图　167
10.4.3　建立状态图　168
10.4.4　建立活动图　171
10.5　建立物理实现模型　175
10.5.1　建立构件图　175
10.5.2　建立部署图　178
10.6　面向对象软件开发过程的案例分析　181
10.6.1　系统需求　181
10.6.2　系统用例模型　182
10.6.3　系统对象模型　182
10.6.4　系统动态行为模型　183
10.6.5　系统物理实现模型　185
本章小结　186
习题10　186

第 11章　面向对象的设计与实现　188
11.1　面向对象的设计准则和启发式规则　188
11.1.1　面向对象设计准则　188
11.1.2　启发式规则　189
11.2　系统设计　190
11.2.1　问题域子系统设计　191
11.2.2　人机交互子系统设计　193
11.2.3　任务管理子系统设计　194
11.2.4　数据管理子系统设计　195
11.3　服务、关联与聚合关系设计　197
11.3.1　服务设计　197
11.3.2　关联设计　198
11.3.3　聚合关系设计　202
11.4　面向对象设计优化　203
11.5　面向对象系统的实现　205
11.5.1　面向对象程序设计语言的选择　205
11.5.2　面向对象程序设计风格　205
本章小结　206
习题11　206

第 12章　软件开发工具StarUML及其应用　208
12.1　软件开发工具StarUML概述　209
12.1.1　StarUML的安装及使用　209
12.1.2　StarUML的主要功能　209
12.2　StarUML环境下的UML图形建模　211
12.2.1　StarUML的用例图、类图和包图　213
12.2.2　StarUML的交互图和状态机图　217
12.2.3　StarUML的构件图与部署图　222
12.2.4　StarUML的正向工程和逆向工程　223
12.3　一个简易教学管理系统的分析和设计　225
12.3.1　系统需求描述及分析　226
12.3.2　系统问题领域分析　226
12.3.3　静态结构模型的建立　230
12.3.4　动态行为模型的建立　232
12.3.5　系统物理模型的建立　236
12.3.6　代码框架自动生成的过程　237
本章小结　238
习题12　238

第 13章　软件体系结构　240
13.1　软件体系结构概述　240
13.2　经典的软件体系结构风格　241
13.2.1　管道-过滤器(流程处理)体系结构　241
13.2.2　分层体系结构　242
13.2.3　客户机/服务器体系结构　243
13.2.4　浏览器/服务器体系结构(B/S)　245
13.3　现代的软件体系结构风格　246
13.3.1　公共对象请求代理体系结构　246
13.3.2　基于层次消息总线的体系结构风格　248
13.3.3　异构结构风格　248
本章小结　251
习题13　251

第 14章　设计模式　252
14.1　设计模式概述　252
14.1.1　设计模式的出现和发展　252
14.1.2　设计模式和软件体系结构的关系　253
14.1.3　设计模式的优点和分类　253
14.2　GRASP设计模式及其应用　254
14.2.1　GRASP设计模式概念及其分类　254
14.2.2　几种典型的GRASP设计模式应用简介　256
14.3　GoF设计模式及其应用　258
14.3.1　GoF设计模式的组成及其分类　260
14.3.2　创建型GoF设计模式应用实例　261
14.3.3　结构型GoF设计模式应用实例　265
14.3.4　行为型GoF设计模式应用实例　268
本章小结　269
习题14　270

第 15章　软件工程新技术　271
15.1　软件复用技术　271
15.1.1　软件复用概念及分类　271
15.1.2　软件复用的关键技术和复用粒度　272
15.2　基于构件的软件工程技术　272
15.2.1　中间件技术　273
15.2.2　构件与构件化　275
15.2.3　构件模型及描述语言　276
15.2.4　构件的检索与组装　278
15.2.5　基于构件的软件工程方法　281
15.2.6　SOA与SaaS　283
15.3　软件过程与标准化　285
15.3.1　软件过程及其改进　285
15.3.2　ISO 9000标准　286
15.3.3　软件能力成熟度模型(CMM)　287
15.3.4　PSP、TSP和CMMI　289
15.4　敏捷软件开发过程　291
15.4.1　敏捷及敏捷过程相关概念　292
15.4.2　典型的敏捷过程模型　294
15.5　Web软件工程　298
15.5.1　Web软件工程概述　298
15.5.2　Web软件的需求分析　300
15.5.3　Web软件的设计　302
15.5.4　Web软件的测试　305
15.6　软件产品线技术　306
15.6.1　软件产品线基本概念　307
15.6.2　软件产品线方法　309
15.6.3　北大青鸟工程　310
本章小结　311
习题15　312

第3篇　软件工程实验
　　
第 16章　软件工程实验　314
16.1　面向过程的软件工程实验　315
实验1　图书管理系统的可行性分析　316
实验2　图书管理系统的项目开发计划　316
实验3　图书管理系统的需求分析　317
实验4　图书管理系统的总体设计　317
实验5　图书管理系统的详细设计及编码实现　318
实验6　图书管理系统的测试　319
实验7　图书管理系统用户手册的撰写　319
实验8　图书管理系统项目开发总结报告的撰写　320
16.2　面向对象的软件工程实验　320
实验9　浏览器系统的可行性分析　320
实验10　浏览器系统的项目开发计划　321
实验11　浏览器系统的需求分析　322
实验12　浏览器系统的体系结构设计　327
实验13　采用面向对象方法进行浏览器系统的详细设计　329
实验14　利用StarUML正向工程功能完成代码框架的自动生成实验　331
实验15　利用StarUML逆向工程功能完成修改设计的实验　332
实验16　浏览器系统的测试　332
实验17　浏览器系统用户手册的撰写　334
实验18　浏览器系统项目开发总结报告的撰写　334

附录A　UML图总结　335
A.1　活动图　335
A.2　类图　336
A.3　通信图　336
A.4　构件图　337
A.5　组合结构图　337
A.6　部署图　337
A.7　对象图　338
A.8　包图　338
A.9　参数化通信图　338
A.10　顺序图　338
A.11　状态图　338
A.12　计时图　339
A.13　用例图　339
附录B　UML中定义的常用版型(stereotype)、约束(constraint)和标记(tag)　341
附录C　GOF给出的软件设计模式　344
C.1　创建型模式(Creational)　344
C.2　结构型(Structural)模式　346
C.3　行为(Behavioral)模式　349

参考文献　354