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软件工程导论（第2版）

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　　本书是为计算机专业的本科生编写的软件工程教科书。软件工程是一个快速发展的领域，当笔者在克勒格布尔印度科技学院执教时，就感到有必要编写一本教科书，向学生们系统地讲解与当前最新的技术发展水平相关的话题，同时还要从工程师的角度来介绍这些话题。因此书中有一部分内容是基于笔者自身的实践经验的，而这些经验则是从笔者参与的数个领域的软件开发项目中得到的。 　　本书首先介绍了软件工程的概念，第2章描述了重要的生命周期模型；这一章涵盖了软件开发中公认为对于软件项目的成功至关重要的所有阶段。第3章介绍并讨论了软件项目管理的技术和概念。第4章重点介绍了需求分析和规约；这一章讨论了形成需求规约的不同方法，即作为一种形式需求规约技术的代数规约的必要功能。第5章着重介绍了软件设计的一些重要方面。第6章则介绍了与传统的面向功能的设计相关的结构分析/结构设计(SA/SD)方法。第7章介绍了UML及使用UML进行对象建模的方法。第8章描述了面向对象的软件开发。第9章引入了一些和用户界面设计相关的基本概念、技术和方法；这一领域目前已经取得了空前的发展，而学生们须得了解一个良好的用户界面设计所涉及到的不同元素，这是很重要的。第10章讨论了编码和单元测试技术，详尽介绍了集成和系统测试技术——这些是主要的质量控制活动。因此第11章整章都在论述软件质量保证相关的各个方面，以及ISO 9000和软件可靠性模型。因为在一门软件工程的课程中，这些是让学生了解基本的质量概念所必需的。在第12章中，学生们将会了解到CASE工具的基本概念，但不会深入探讨任何特定的CASE工具。最后，第13、14章介绍了软件维护、复用的问题。 　　使用这本教材的学生应当至少精通一种高级编程语言和一种低级编程语言。同时还应当掌握有关操作系统、系统编程、编译器编写和计算机体系结构的一些基本知识。 　　本书主要通过小型的例子，而不是单个很长的例子，来说明一些重要的概念。本书的每章末尾还有很多练习，可以强化本章所学知识原理和软件工程的技术。 　　真诚地希望这本书能够对你们有用，而且能够促使你们上进。 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 目录： 025901-01.txt.txt 目 录 第1章 概述 1 1.1 软件工程学科——发展和影响 2 1.1.1 工程学科艺术的发展 2 1.1.2 软件危机的一个解决方案 3 1.2 程序与软件产品 4 1.3 为什么研究软件工程 5 1.4 软件工程的出现 5 1.4.1 早期计算机编程 6 1.4.2 高级语言编程 6 1.4.3 基于流程控制的设计 6 1.4.4 面向数据结构的设计 8 1.4.5 面向数据流的设计 8 1.4.6 面向对象的设计 9 1.4.7 其他发展 9 1.5 软件开发实践中的重要变化 10 1.6 计算机系统工程 11 1.7 小结 12 1.8 练习 12 第2章 软件生命周期模型 15 2.1 为什么使用生命周期 16 2.1.1 为什么要记录一个生命周期模型 16 2.1.2 阶段出入标准 16 2.2 经典瀑布模型 17 2.2.1 可行性研究 18 2.2.2 需求分析和说明 19 2.2.3 设计 20 2.2.4 编码和单元测试 21 2.2.5 集成和系统测试 22 2.2.6 维护 22 2.3 迭代瀑布模型 22 2.4 原型模型 24 2.5 进化模型 26 2.6 螺旋模型 27 2.7 不同生命周期模型的比较 28 2.8 小结 29 2.9 练习 30 第3章 软件项目管理 33 3.1 软件项目经理的职责 33 3.1.1 软件项目经理的工作职责 33 3.1.2 软件项目经理所必需的技能 34 3.2 项目规划 34 3.3 项目规模估算的度量 36 3.3.1 代码行 (LOC) 36 3.3.2 功能点度量 37 3.4 项目估算方法 39 3.4.1 经验估算法 39 3.4.2 启发式方法 40 3.4.3 分析估算法 40 3.5 经验估算法 40 3.5.1 专家判断法 41 3.5.2 Delphi成本估算 41 3.6 COCOMO—— 一种启发式估算法 41 3.6.1 基本COCOMO模型 42 3.6.2 中等COCOMO模型 45 3.6.3 完整COCOMO模型 45 3.7 HALSTEAD的软件科学—— 一种分析技术 46 3.7.1 标准C语言的运算符和操作数 47 3.7.2 长度和词汇 47 3.7.3 程序量 47 3.7.4 潜在最小量 47 3.7.5 工作量和时间 48 3.7.6 长度估算 48 3.8 人员配置级别估算 50 3.8.1 Norden的工作 50 3.8.2 Putnam的工作 50 3.8.3 时间表改变对于成本的影响 51 3.8.4 Jensen模型 52 3.9 调度 52 3.9.1 工作分解结构 53 3.9.2 活动网络和关键路径方法 54 3.9.3 Gantt图 55 3.9.4 PERT图 56 3.9.5 项目监测和控制 57 3.10 组织和团队结构 57 3.10.1 组织结构 58 3.10.2 团队结构 59 3.11 人员配置 61 3.12 风险管理 62 3.12.1 风险识别 63 3.12.2 风险评估 63 3.12.3 风险遏制 63 3.13 软件组态管理 64 3.13.1 软件组态管理的必要性 65 3.13.2 组态管理活动 65 3.13.3 源代码控制系统 (SCCS)和RCS 67 3.14 杂项计划 67 3.15 小结 68 3.16 练习 68 第4章 需求分析和规约 73 4.1 需求收集和分析 74 4.2 软件需求规约(SRS) 75 4.2.1 SRS文档内容 76 4.2.2 功能需求 77 4.2.3 如何识别功能需求 78 4.2.4 如何记录功能需求 78 4.2.5 可追踪性 80 4.2.6 好的SRS文档的特征 80 4.2.7 差的SRS文档的例子 81 4.2.8 SRS文档的组织 81 4.2.9 表示复杂逻辑的技术 82 4.3 形式系统开发技术 84 4.3.1 什么是形式技术 84 4.3.2 模型与面向属性的方法 85 4.3.3 操作语义 85 4.3.4 形式方法的优点和局限 86 4.4 公理规约 87 4.5 代数规约 88 4.5.1 辅助函数 91 4.5.2 结构规约 92 4.5.3 代数规约的优劣 92 4.6 可执行规约和4GL 92 4.7 小结 93 4.8 练习 93 第5章 软件设计 97 5.1 什么是一个优秀的软件设计 98 5.2 内聚和耦合 99 5.2.1 内聚力的分类 100 5.2.2 耦合的分类 101 5.3 整齐排列 101 5.4 软件设计的方法 102 5.4.1 面向功能的设计 103 5.4.2 面向对象的设计 103 5.5 面向对象的设计与面向功能的设计 103 5.6 小结 105 5.7 练习 105 第6章 面向功能的软件设计 107 6.1 SA/SD方法总览 107 6.2 结构分析 108 6.3 数据流程图(DFD) 108 6.3.1 用于构建DFD的原始符号 109 6.3.2 与设计DFD相关的一些重要概念 109 6.3.3 开发一个系统的DFD模型 112 6.3.4 DFD模型的缺点 121 6.4 将DFD技术扩展到实时系统 121 6.5 结构设计 122 6.5.1 流程图与结构图 123 6.5.2 将一个DFD模型转换为一个结构图 123 6.6 细节设计 126 6.7 设计审查 127 6.8 小结 127 6.9 练习 127 第7章 使用UML的对象建模 139 7.1 面向对象的概念总览 139 7.1.1 基本机制 140 7.1.2 关键概念 143 7.1.3 相关的技术名词 147 7.1.4 OOD的优势 147 7.2 统一建模语言(UML) 148 7.3 UML图 150 7.4 使用实例模型 151 7.4.1 用例的表示 152 7.4.2 为什么开发用例图 154 7.4.3 如何识别一个系统的用例 155 7.4.4 基本用例与真实用例 155 7.4.5 用例之间的共有属性的因子化 155 7.4.6 用例包 157 7.5 类图 158 7.6 交互图 162 7.7 活动图 164 7.8 状态图 165 7.9 小结 166 7.10 练习 167 第8章 面向对象的软件开发 169 8.1 设计模式 170 8.2 一个泛化的面向对象的分析和设计过程 172 8.2.1 总览 172 8.2.2 用例模型开发 173 8.2.3 域建模 174 8.2.4 实体对象的识别 175 8.2.5 Booch的对象识别方法 176 8.2.6 交互建模 177 8.2.7 CRC卡片 177 8.3 例子 178 8.4 OOD好坏的标准 183 8.5 小结 184 8.6 练习 185 第9章 用户界面设计 187 9.1 一个良好用户界面的特征 187 9.2 基本概念 189 9.2.1 用户指南和在线帮助 189 9.2.2 基于模式的界面与无模式的界面 190 9.2.3 图形用户界面(GUI)与基于文本的用户界面 190 9.3 用户界面的种类 191 9.3.1 基于命令语言的界面 191 9.3.2 基于菜单的界面 192 9.3.3 直接操作界面 194 9.4 基于组件的GUI开发 194 9.4.1 窗口系统 194 9.4.2 控件类型 197 9.4.3 X-Window/Motif概述 198 9.4.4 X架构 198 9.4.5 可视化编程 199 9.4.6 基于组件的GUI的规模度量 200 9.5 用户界面设计方法 200 9.5.1 用户界面设计中的人类认知能力的暗示 200 9.5.2 GUI设计方法 201 9.5.3 任务和对象建模 201 9.5.4 选择一个比喻 203 9.5.5 交互设计和粗略布局 203 9.5.6 用户界面检查 203 9.6 小结 204 9.7 练习 204 第10章 编码和测试 207 10.1 编码 207 10.2 代码复审 209 10.2.1 代码走查 209 10.2.2 代码检查 210 10.2.3 洁净室测试 210 10.2.4 软件文档 211 10.3 测试 212 10.3.1 什么是测试 212 10.3.2 验证与确认 212 10.3.3 测试用例的设计 212 10.4 大型测试与小型测试 213 10.5 单元测试 213 10.6 黑盒测试 214 10.6.1 等价类划分 214 10.6.2 边界值分析 215 10.6.3 黑盒测试集设计小结 215 10.7 白盒测试 216 10.7.1 语句覆盖 216 10.7.2 分支覆盖 217 10.7.3 条件覆盖 217 10.7.4 路径覆盖 217 10.7.5 McCabe的圈复杂性度量 219 10.7.6 基于数据流的测试 220 10.7.7 变异测试 221 10.8 调试 221 10.8.1 调试方法 221 10.8.2 调试指南 222 10.9 程序分析工具 222 10.9.1 静态分析工具 222 10.9.2 动态分析工具 223 10.10 集成测试 223 10.11 系统测试 225 10.11.1 性能测试 225 10.11.2 错误撒播 227 10.12 和测试相关的一些一般问题 227 10.13 小结 228 10.14 练习 228 第11章 软件可靠性和质量管理 235 11.1 软件可靠性 235 11.1.1 硬件与软件可靠性 236 11.1.2 可靠性度量 237 11.1.3 可靠性增长建模 238 11.2 统计测试 239 11.3 软件质量 240 11.4 软件质量管理体系 241 11.5 ISO 9000 242 11.5.1 什么是ISO 9000认证 242 11.5.2 软件行业的ISO 9000 242 11.5.3 为什么要得到ISO 9000认证 243 11.5.4 如何获得ISO 9000认证 243 11.5.5 ISO 9001需求概述 244 11.5.6 ISO 9001需求的显著特征 246 11.5.7 ISO 9000认证的缺点 246 11.6 SEI能力成熟度模型 246 11.6.1 ISO 9000和SEI/CMM的比较 248 11.6.2 SEI CMM是否适用于小型组织 248 11.7 个体软件过程(PSP) 249 11.8 六西格玛 250 11.9 小结 251 11.10 练习 251 第12章 计算机辅助软件工程 255 12.1 CASE及其范围 255 12.2 CASE环境 255 12.3 软件生命周期中的CASE支持 257 12.3.1 原型支持 257 12.3.2 结构分析和设计 258 12.3.3 代码生成 258 12.3.4 测试CASE生成器 258 12.4 CASE工具的其他特征 258 12.4.1 硬件和环境需求 259 12.4.2 文档支持 259 12.4.3 项目管理 259 12.4.4 外部界面 259 12.4.5 逆向工程支持 259 12.4.6 数据词典界面 260 12.4.7 教程和帮助 260 12.5 朝着第二代CASE工具前进 260 12.6 一个CASE环境的架构 260 12.7 小结 261 12.8 练习 261 第13章 软件维护 263 13.1 软件维护的特征 263 13.1.1 软件维护的类型 263 13.1.2 软件发展的特征 264 13.1.3 与软件维护相关的特殊问题 264 13.2 软件逆向工程 265 13.3 软件维护过程模型 266 13.4 维护成本的估测 268 13.5 小结 269 13.6 练习 269 第14章 软件复用 271 14.1 什么能够复用 271 14.2 为什么这么久以来几乎没有复用 272 14.3 复用程序中的基本问题 272 14.4 一个复用方法 273 14.4.1 域分析 273 14.4.2 组件分类 274 14.4.3 搜索 274 14.4.4 数据仓库维护 275 14.4.5 无修改的复用 275 14.5 组织级别的复用 276 14.6 小结 277 14.7 练习 278 参考文献 279 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 样章： 025901-01.txt 课件： 网络资源： 配套教学用书（配套教参、主课本等）： 可替代教学用书： 丛书名称：国外经典教材·计算机科学与技术 图书书评：

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