內容提要
本書是軟體工程領域的經典教材。
全書由5篇(16章)構成，第1篇(第1、2章)講述軟體工程與軟體過程；第2篇講述傳統方法學(第3～5章)，包括結構化分析、設計與實現；第3篇講述面向對象方法學(第6～10章)，包括面向對象的概念、模型、分析、設計、實現，同時介紹了統一建模語言UML；第4篇講述軟體項目管理(第11～14章)，包括軟體項目的計畫、組織和控制，並介紹一些相關的國際標準；第5篇講述軟體工程的高級課題(第15、16章)，包括形式化方法和軟體重用。
目錄
第1篇 軟體工程與軟體過程
第1章 軟體工程概述 1
1.1 軟體危機與軟體工程的起源 1
1.1.1 計算機系統的發展歷程 1
1.1.2 軟體危機介紹 2
1.1.3 產生軟體危機的原因 2
1.1.4 消除軟體危機的途徑 4
1.2 軟體工程 5
1.2.1 什麼是軟體工程 5
1.2.2 軟體工程的基本原理 5
1.3 軟體工程包含的領域 7
小結 9
習題 9
第2章 軟體過程 11
2.1 軟體生命周期的基本任務 11
2.2 瀑布模型 14
2.3 快速原型模型 16
2.4 增量模型 17
2.5 螺旋模型 18
2.6 噴泉模型 19
2.7 Rational統一過程 20
2.7.1 最佳實踐 21
2.7.2 RUP的十大要素 22
2.7.3 RUP生命周期 24
2.8 敏捷過程與極限編程 26
2.8.1 敏捷過程概述 26
2.8.2 極限編程 27
2.9 能力成熟度模型 29
2.9.1 能力成熟度模型的結構 30
2.9.2 能力成熟度等級 31
2.9.3 關鍵過程域 32
2.9.4 套用CMM 33
小結 33
習題 34
第2篇 傳統方法學
第3章 結構化分析 35
3.1 概述 35
3.2 與用戶溝通的方法 36
3.2.1 訪談 36
3.2.2 簡易的套用規格說明技術 37
3.2.3 軟體原型 38
3.3 分析建模與規格說明 39
3.3.1 分析建模 39
3.3.2 軟體需求規格說明 39
3.4 實體-關係圖 41
3.5 數據流圖 42
3.5.1 數據流圖符號 43
3.5.2 例子 44
3.5.3 命名 46
3.6 狀態轉換圖 47
3.6.1 狀態 47
3.6.2 事件 47
3.6.3 符號 48
3.6.4 例子 48
3.7 數據字典 49
3.8 結構化分析實例 51
3.8.1 問題陳述 51
3.8.2 問題定義 51
3.8.3 可行性研究 52
3.8.4 需求分析 57
小結 62
習題 63
第4章 結構化設計 65
4.1 結構化設計與結構化分析的關係 65
4.2 軟體設計的概念和原理 66
4.2.1 模組化 66
4.2.2 抽象 68
4.2.3 逐步求精 68
4.2.4 信息隱藏 69
4.3 模組獨立 70
4.3.1 耦合 70
4.3.2 內聚 71
4.4 啟發規則 72
4.5 表示軟體結構的圖形工具 74
4.5.1 層次圖和HIPO圖 74
4.5.2 結構圖 76
4.6 面向數據流的設計方法 77
4.6.1 概念 77
4.6.2 變換分析 78
4.6.3 事務分析 83
4.6.4 設計最佳化 84
4.7 人-機界面設計 85
4.7.1 人-機界面設計問題 85
4.7.2 人-機界面設計過程 86
4.7.3 界面設計指南 87
4.8 過程設計 89
4.9 過程設計的工具 90
4.9.1 程式流程圖 91
4.9.2 盒圖(N-S圖) 91
4.9.3 PAD圖 92
4.9.4 判定表 93
4.9.5 判定樹 94
4.9.6 過程設計語言 95
4.10 面向數據結構的設計方法 95
4.10.1 Jackson圖 96
4.10.2 改進的Jackson圖 97
4.10.3 Jackson方法 97
小結 101
習題 102
第5章 結構化實現 105
5.1 編碼 106
5.1.1 選擇程式設計語言 106
5.1.2 編碼風格 107
5.2 軟體測試基礎 109
5.2.1 測試目標 109
5.2.2 黑盒測試和白盒測試 109
5.2.3 測試準則 110
5.2.4 流圖 110
5.3 邏輯覆蓋 111
5.4 控制結構測試 114
5.4.1 基本路徑測試 114
5.4.2 條件測試 116
5.4.3 數據流測試 118
5.4.4 循環測試 119
5.5 黑盒測試技術 120
5.5.1 等價劃分 120
5.5.2 邊界值分析 122
5.5.3 錯誤推測 123
5.6 測試策略 123
5.6.1 測試步驟 124
5.6.2 單元測試 124
5.6.3 集成測試 126
5.6.4 確認測試 129
5.7 調試 130
5.7.1 調試過程 130
5.7.2 調試途徑 131
5.8 軟體可靠性 132
5.8.1 基本概念 133
5.8.2 估算平均無故障時間的方法 133
小結 135
習題 136
第3篇 面向對象方法學
第6章 面向對象方法學導論 140
6.1 面向對象程式設計實例 140
6.1.1 用對象分解取代功能分解 140
6.1.2 設計類等級 142
6.1.3 定義屬性和服務 143
6.2 面向對象方法學概述 144
6.2.1 面向對象方法學的要點 144
6.2.2 面向對象的軟體過程 146
6.3 面向對象方法學的主要優點 146
6.4 面向對象的概念 149
6.4.1 對象 150
6.4.2 其他概念 152
6.5 面向對象建模 155
6.6 對象模型 156
6.6.1 表示類的符號 156
6.6.2 表示關係的符號 158
6.7 動態模型 162
6.8 功能模型 163
6.9 3種模型之間的關係 163
小結 164
習題 164
第7章 面向對象分析 165
7.1 分析過程 165
7.1.1 概述 165
7.1.2 3個子模型與5個層次 166
7.2 需求陳述 167
7.2.1 書寫要點 167
7.2.2 例子 167
7.3 建立對象模型 168
7.3.1 確定類與對象 169
7.3.2 確定關聯 171
7.3.3 劃分主題 174
7.3.4 確定屬性 174
7.3.5 識別繼承關係 176
7.3.6 反覆修改 176
7.4 建立動態模型 178
7.4.1 編寫腳本 179
7.4.2 構想用戶界面 180
7.4.3 畫事件跟蹤圖 180
7.4.4 畫狀態圖 182
7.4.5 審查動態模型 182
7.5 建立功能模型 184
7.6 定義服務 185
7.7 面向對象分析實例 186
7.7.1 需求陳述 186
7.7.2 建立對象模型 186
7.7.3 建立動態模型 187
7.7.4 建立功能模型 189
7.7.5 進一步完善 190
小結 191
習題 191
第8章 面向對象設計 192
8.1 面向對象設計的準則 192
8.2 啟發規則 194
8.3 系統分解 195
8.3.1 子系統之間的兩種互動方式 196
8.3.2 組織系統的兩種方案 197
8.3.3 設計系統的拓撲結構 197
8.4 設計問題域子系統 197
8.5 設計人-機互動子系統 199
8.5.1 設計人-機互動界面的準則 199
8.5.2 設計人-機互動子系統的策略 200
8.6 設計任務管理子系統 201
8.6.1 分析並發性 201
8.6.2 設計任務管理子系統 202
8.7 設計數據管理子系統 203
8.7.1 選擇數據存儲管理模式 203
8.7.2 設計數據管理子系統 204
8.7.3 例子 205
8.8 設計類中的服務 206
8.8.1 確定類中應有的服務 206
8.8.2 設計實現服務的方法 206
8.9 設計關聯 207
8.10 設計最佳化 208
8.10.1 確定優先權 208
8.10.2 提高效率的幾項技術 209
8.10.3 調整繼承關係 210
8.11 面向對象分析與設計實例 211
8.11.1 面向對象分析 212
8.11.2 面向對象設計 213
小結 218
習題 218
第9章 面向對象實現 219
9.1 程式設計語言 219
9.1.1 面向對象語言的優點 219
9.1.2 面向對象語言的技術特點 220
9.1.3 選擇面向對象語言 223
9.2 程式設計風格 223
9.2.1 提高可重用性 224
9.2.2 提高可擴充性 225
9.2.3 提高健壯性 226
9.3 測試策略 226
9.3.1 面向對象的單元測試 227
9.3.2 面向對象的集成測試 227
9.3.3 面向對象的確認測試 227
9.4 設計測試用例 227
9.4.1 測試類的方法 228
9.4.2 集成測試方法 229
小結 231
習題 231
第10章 統一建模語言 232
10.1 概述 232
10.1.1 UML的產生和發展 232
10.1.2 UML的系統結構 233
10.1.3 UML的圖 234
10.1.4 UML的套用領域 235
10.2 靜態建模機制 236
10.2.1 用例 236
10.2.2 類圖和對象圖 240
10.3 動態建模機制 241
10.3.1 訊息 242
10.3.2 狀態圖 242
10.3.3 順序圖 243
10.3.4 協作圖 244
10.3.5 活動圖 245
10.4 描述物理架構的機制 246
10.4.1 邏輯架構和物理架構 246
10.4.2 構件圖 246
10.4.3 部署圖 247
10.5 使用和擴展UML 248
10.5.1 使用UML的準則 248
10.5.2 擴展UML的機制 249
小結 249
習題 250
第4篇 軟體項目管理
第11章 計畫 251
11.1 度量軟體規模 251
11.1.1 代碼行技術 251
11.1.2 功能點技術 252
11.2 工作量估算 254
11.2.1 靜態單變數模型 254
11.2.2 動態多變數模型 254
11.2.3 COCOMO2模型 255
11.3 進度計畫 257
11.3.1 基本原則 258
11.3.2 估算軟體開發時間 258
11.3.3 Gantt圖 259
11.3.4 工程網路 260
11.3.5 估算進度 261
11.3.6 關鍵路徑 263
11.3.7 機動時間 263
小結 264
習題 265
第12章 組織 267
12.1 民主製程序員組 267
12.2 主程式設計師組 268
12.3 現代程式設計師組 270
12.4 軟體項目組 271
12.4.1 3種組織方式 271
12.4.2 4種組織范型 273
小結 273
習題 273
第13章 控制 275
13.1 風險管理 275
13.1.1 軟體風險分類 275
13.1.2 風險識別 276
13.1.3 風險預測 280
13.1.4 處理風險的策略 281
13.2 質量保證 283
13.2.1 軟體質量 283
13.2.2 軟體質量保證措施 284
13.3 配置管理 286
13.3.1 軟體配置 286
13.3.2 軟體配置管理過程 288
小結 293
習題 293
第14章 國際標準 295
14.1 IEEE 1058.1軟體項目管理計畫標準 295
14.1.1 軟體項目管理計畫的組成 295
14.1.2 IEEE軟體項目管理計畫 296
14.2 ISO9000質量標準 298
14.2.1 基本思想 298
14.2.2 ISO9000-3標準 298
14.3 ISO/IEC12207軟體生命周期過程標準 301
14.3.1 概述 301
14.3.2 軟體生命周期過程 302
14.4 ISO/IECTR15504軟體過程評估標準 305
14.4.1 概述 305
14.4.2 標準的結構 305
小結 306
習題 307
第5篇 高級課題
第15章 形式化方法 308
15.1 概述 308
15.1.1 非形式化方法的缺點 308
15.1.2 軟體開發過程中的數學 309
15.1.3 套用形式化方法的準則 309
15.2 有窮狀態機 310
15.2.1 基本概念 310
15.2.2 電梯問題 311
15.2.3 評論 313
15.3 Petri網 314
15.3.1 基本概念 314
15.3.2 套用實例 315
15.4 Z語言 316
15.4.1 簡介 317
15.4.2 評論 318
小結 319
習題 319
第16章 軟體重用 321
16.1 可重用的軟體成分 321
16.2 軟體重用過程 322
16.2.1 構件組裝模型 322
16.2.2 類構件 323
16.2.3 重用過程模型 324
16.3 領域工程 325
16.3.1 分析過程 325
16.3.2 領域特徵 326
16.3.3 結構建模和結構點 326
16.4 開發可重用的構件 327
16.4.1 為了重用的分析與設計 327
16.4.2 基於構件的開發 328
16.5 分類和檢索構件 329
16.5.1 描述可重用的構件 329
16.5.2 重用環境 331
16.6 軟體重用的效益 332
小結 333
習題 333
參考文獻 334
