軟件工程概論（簡體書）

《軟件工程概論》內容簡介：軟件工程學科具有知識面廣、發展迅速、實踐性強等特點。《軟件工程概論》作者針對軟件工程的學科特點，在系統講解軟件工程理論、方法和工具的同時，注重結合實例分析軟件工程方法、技術和工具的綜合應用；在兼顧傳統的結構化方法的同時，注重介紹廣為采用的面向對象方法。全書內容組織成四部分：第一部分是軟件工程概述，第二部分介紹傳統的軟件開發方法，第三部分講述面向對象的軟件開發方法，第四部分介紹軟件維護與軟件管理。
《軟件工程概論》結構合理、內容豐富，講解由淺入深，既體現知識點的連貫性、完整性，又體現知識在實際中的應用，適合作為計算機科學與技術、軟件工程等專業本科生用教材。

鄭人杰，清華大學教授，清華同方股份有限公司顧問，現任中國軟件行業協會理事、系統與軟件過程改進分會常務副會長。1961年于清華大學畢業后留校任教，多年來教學、科研工作圍繞著軟件工程領域，近年注重于軟件質量及軟件過程改進。編著有《實用軟件工程》、《計算機軟件測試技術》、《基於軟件能力成熟度模型（CMM）的軟件過程改進》等。
馬素霞，華北電力大學計算機科學與技術系教授。1989年獲清華大學計算機系工學碩士學位，畢業后一直從事計算機軟件方面的教學及研究工作，2001年赴加拿大卡爾頓（Carleton）大學計算機科學系做訪問學者，主要研究方向為軟件工程、數據庫與信息系統。
殷人昆，清華大學計算機系教授。1970年清華大學計算數學專業畢業，1980年獲清華大學計算機系工學碩士學位，1985年赴日本東京理科大學做訪問學者，研究方向為軟件工程過程的質量管理和軟件產品的質量評價。主要講授大學本科“數據結構”、“軟件工程”和研究生“軟件工程”、“軟件項目管理”，其中，本科“數據結構”和工程碩士“軟件工程”是清華大學精品課程，此外還主持了教育部-微軟精品課程“數據結構”的建設。

出版者的話
序言
前言
教學建議
第一部分 軟件工程概述
第1章 軟件與軟件工程的概念2
1.1 軟件的概念、特性和分類2
1.1.1 軟件的概念及特性2
1.1.2 軟件的分類4
1.2 軟件危機與軟件工程5
1.2.1 軟件危機5
1.2.2 軟件工程5
1.3 系統工程的目標6
1.4 軟件生存期7
1.5 軟件生存期模型8
1.5.1 瀑布模型8
1.5.2 快速原型模型10
1.5.3 增量模型11
1.5.4 螺旋模型12
1.5.5 噴泉模型14
1.5.6 統一過程14
1.6 軟件工程知識體系及知識域16
習題18

第2章 軟件工程方法與工具20
2.1 軟件工程方法概述20
2.1.1 傳統方法20
2.1.2 面向對象方法21
2.1.3 形式化方法21
2.2 面向對象的概念與開發方法22
2.2.1 對象22
2.2.2 類與封裝23
2.2.3 繼承24
2.2.4 多態25
2.2.5 消息通信25
2.2.6 面向對象的軟件開發方法25
2.3 統一建模語言UML簡介26
2.3.1 UML的產生和發展27
2.3.2 UML的特點27
2.4 軟件工具概述28
2.4.1 軟件工具的概念28
2.4.2 軟件工具的發展28
2.4.3 軟件工具的分類28
2.4.4 常用軟件工具介紹29
2.5 UML建模工具RationalRose31
2.5.1 Rose的特點31
2.5.2 Rose簡介32
2.5.3 Rose的基本操作33
習題36

第二部分 傳統的軟件開發方法
第3章 軟件需求獲取與結構化分析方法38
3.1 需求獲取與需求分析階段的任務38
3.1.1 需求獲取的任務和原則38
3.1.2 需求獲取的過程39
3.1.3 軟件需求分析階段的任務42
3.2 結構化分析方法43
3.2.1 功能建模44
3.2.2 數據建模48
3.2.3 行為建模49
3.2.4 數據字典52
3.2.5 加工規格說明55
3.3 系統需求規格說明57
3.3.1 軟件需求規格說明模板58
3.3.2 SRS和DRD的質量要求59
3.4 需求評審61
3.4.1 正式的需求評審61
3.4.2 需求評審中的常見風險63
3.5 需求管理63
3.5.1 需求跟蹤64
3.5.2 需求變更管理64
習題65

第4章 結構化設計方法66
4.1 軟件設計的概念及原則66
4.1.1 軟件設計的概念66
4.1.2 軟件設計的原則66
4.2 結構化設計69
4.2.1 結構化軟件設計的任務69
4.2.2 結構化設計與結構化分析的關係69
4.2.3 模塊結構及表示70
4.2.4 數據結構及表示74
4.3 體系結構設計75
4.3.1 基於數據流方法的設計過程75
4.3.2 典型的數據流類型和系統結構75
4.3.3 變換型映射方法77
4.3.4 事務型映射方法80
4.3.5 軟件模塊結構的改進方法82
4.4 接口設計89
4.4.1 接口設計概述89
4.4.2 人機交互界面89
4.5 數據設計91
4.5.1 文件設計91
4.5.2 數據庫設計92
4.6 過程設計92
4.6.1 結構化程序設計92
4.6.2 程序流程圖93
4.6.3 N-S圖96
4.6.4 PAD圖97
4.6.5 偽代碼98
4.6.6 自頂向下、逐步細化的設計過程99
4.7 軟件設計規格說明101
4.8 軟件設計評審104
4.8.1 概要設計評審的檢查內容104
4.8.2 詳細設計評審的檢查內容105
習題106

第5章 編碼109
5.1 程序設計語言109
5.1.1 程序設計語言的性能109
5.1.2 程序設計語言的分類111
5.1.3 程序設計語言的選擇113
5.2 程序設計風格113
5.2.1 源程序文檔化114
5.2.2 數據說明標準化115
5.2.3 語句結構簡單化115
5.2.4 輸入/輸出規範化118
5.3 編碼規範119
5.4 程序效率與性能分析125
5.4.1 算法對效率的影響125
5.4.2 影響存儲器效率的因素125
5.4.3 影響輸入/輸出的因素126
習題126

第6章 軟件測試方法127
6.1 軟件測試的基本概念127
6.1.1 什麼是軟件測試127
6.1.2 軟件測試的目的和原則128
6.1.3 軟件測試的對象129
6.1.4 測試信息流130
6.1.5 測試與軟件開發各階段的關係131
6.1.6 白盒測試與黑盒測試131
6.2 白盒測試的測試用例設計133
6.2.1 邏輯覆蓋133
6.2.2 語句覆蓋134
6.2.3 判定覆蓋134
6.2.4 條件覆蓋134
6.2.5 判定-條件覆蓋135
6.2.6 條件組合覆蓋136
6.2.7 路徑覆蓋136
6.3 基本路徑測試137
6.4 黑盒測試的測試用例設計141
6.4.1 等價類劃分141
6.4.2 邊界值分析144
6.5 軟件測試的策略146
6.5.1 單元測試147
6.5.2 組裝測試149
6.5.3 確認測試152
6.5.4 系統測試154
6.5.5 測試的類型154
6.6 人工測試157
6.6.1 靜態分析157
6.6.2 人工測試方法158
6.7 調試159
習題160

第三部分 面向對象的軟件開發方法
第7章 統一建模語言UML概述162
7.1 UML的基本模型162
7.2 UML的事物162
7.2.1 結構事物163
7.2.2 行為事物163
7.2.3 分組事物164
7.2.4 注釋事物164
7.3 UML的關係164
7.3.1 依賴關係164
7.3.2 關聯關係165
7.3.3 泛化關係168
7.3.4 實現關係169
7.4 UML的圖169
7.4.1 用例圖169
7.4.2 類圖171
7.4.3 交互圖173
7.4.4 狀態圖174
7.4.5 活動圖175
7.4.6 實現圖176
習題178

第8章 面向對象分析179
8.1 面向對象分析概述179
8.1.1 面向對象分析的3個模型179
8.1.2 對象模型的5個層次179
8.2 建立用例模型180
8.2.1 建立用例模型的過程180
8.2.2 使用Rose創建用例模型183
8.3 建立對象模型187
8.3.1 劃分主題188
8.3.2 確定類與對象188
8.3.3 確定關聯189
8.3.4 確定屬性189
8.3.5 確定服務190
8.3.6 使用Rose建立類圖191
8.4 建立動態模型197
8.4.1 順序圖197
8.4.2 協作圖200
8.4.3 狀態圖200
習題201

第9章 軟件體系結構與設計模式202
9.1 軟件體系結構的基本概念202
9.1.1 什麼是體系結構202
9.1.2 體系結構模式、風格和框架的概念203
9.1.3 體系結構的重要作用204
9.2 典型的體系結構風格204
9.2.1 數據流風格204
9.2.2 調用-返回風格205
9.2.3 倉庫風格207
9.3 特定領域的軟件體系結構208
9.3.1 類屬模型208
9.3.2 參考模型209
9.4 分布式系統結構210
9.4.1 多處理器體系結構210
9.4.2 客戶機∕服務器體系結構211
9.4.3 分布式對象體系結構214
9.4.4 代理215
9.5 體系結構框架216
9.5.1 模型-視圖-控制器216
9.5.2 J2EE體系結構框架217
9.5.3 PCMEF與PCBMER框架218
9.6 設計模式219
9.6.1 抽象工廠220
9.6.2 單件222
9.6.3 外觀222
9.6.4 適配器223
9.6.5 職責鏈225
9.6.6 中介者226
9.6.7 觀察者228
習題230

第10章 面向對象設計231
10.1 面向對象設計過程與準則231
10.1.1 面向對象設計過程231
10.1.2 面向對象設計準則232
10.2 體系結構模塊及依賴性233
10.2.1 類及其依賴性233
10.2.2 接口及其依賴性236
10.2.3 包及其依賴性237
10.2.4 構件及其依賴性238
10.3 系統分解240
10.3.1 子系統和類240
10.3.2 服務和子系統接口240
10.3.3 子系統分層和劃分240
10.3.4 Coad&Yourdon的面向對象設計模型241
10.3.5 子系統之間的兩種交互方式241
10.3.6 組織系統的兩種方案242
10.4 問題域部分的設計242
10.5 人機交互部分的設計244
10.5.1 用戶界面設計步驟244
10.5.2 Web應用系統的界面設計245
10.6 任務管理部分的設計246
10.7 數據管理部分的設計247
10.8 對象設計248
10.8.1 使用模式設計對象248
10.8.2 接口規格說明設計251
10.8.3 重構對象設計模型252
10.8.4 優化對象設計模型252
習題253

第四部分 軟件維護與軟件管理
第11章 軟件維護256
11.1 軟件維護的概念256
11.1.1 軟件維護的定義256
11.1.2 影響維護工作量的因素257
11.1.3 軟件維護的策略257
11.2 軟件維護活動258
11.2.1 軟件維護申請報告258
11.2.2 軟件維護工作流程258
11.2.3 維護檔案記錄259
11.2.4 維護評價259
11.3 程序修改的步驟及修改的副作用260
11.3.1 分析和理解程序260
11.3.2 修改程序260
11.3.3 修改程序的副作用及其控制262
11.3.4 重新驗證程序262
11.4 軟件的維護性263
11.4.1 軟件維護性定義263
11.4.2 軟件維護性度量264
11.5 提高軟件維護性的方法265
11.5.1 建立明確的軟件質量目標和優先級264
11.5.1 使用提高軟件維護性的開發技術和工具265
11.5.2 實施開發階段產品的維護性審查265
11.5.3 改進文檔267
習題267

第12章 軟件過程與軟件過程改進268
12.1 軟件過程概述268
12.2 軟件生存期過程國際標準270
12.3 軟件過程成熟度274
12.3.1 什麼是軟件過程成熟度274
12.3.2 過程制度化275
12.4 軟件能力成熟度模型277
12.4.1 CMM與SEI277
12.4.2 CMM的演化278
12.4.3 CMM族和CMMI279
12.4.4 CMMI1.2 簡介280
12.4.5 CMMI評估288
12.5 軟件過程改進289
12.5.1 軟件過程改進的IDEAL模型289
12.5.2 軟件過程改進框架290
12.5.3 有效的軟件過程292
習題293

第13章 軟件項目管理294
13.1 軟件項目管理概述294
13.1.1 軟件項目管理的目標294
13.1.2 軟件項目管理涉及的幾個方面294
13.2 項目估算296
13.2.1 項目策劃與項目估算296
13.2.2 軟件規模估算的功能點方法297
13.2.3 軟件開發成本估算301
13.3 風險管理307
13.3.1 什麼是軟件風險307
13.3.2 風險管理的任務309
13.3.3 風險評估310
13.3.4 風險控制313
13.3.5 做好風險管理的建議315
13.4 進度管理316
13.4.1 進度控制問題316
13.4.2 甘特圖318
13.4.3 時標網狀圖319
13.4.4 PERT圖319
13.5 需求管理321
13.5.1 系統需求與軟件需求322
13.5.2 需求工程324
13.5.3 需求變更325
13.5.4 需求變更控制327
13.5.5 可追溯性管理330
13.6 配置管理331
13.6.1 什麼是軟件配置管理332
13.6.2 軟件配置標識332
13.6.3 變更管理334
13.6.4 版本控制337
13.6.5 系統建立339
13.6.6 配置審核340
13.6.7 配置狀態報告340
習題341

第14章 軟件工程標準及軟件文檔342
14.1 軟件工程標準342
14.1.1 標準的概念342
14.1.2 軟件標準化的意義343
14.1.3 標準的分類與分級344
14.1.4 軟件工程標準的制定與實施347
14.1.5 軟件組織內的標準化工作348
14.2 軟件文檔348
14.2.1 軟件文檔的作用和分類348
14.2.2 軟件基本文檔的內容要求350
14.2.3 對文檔編制的質量要求353
14.2.4 文檔的管理和維護356
習題356
參考文獻357