軟件工程（第3版）

第1章　軟件工程概述　1
1.1　什么是軟件工程　1
1.1.1　問題求解　2
1.1.2　軟件工程師的角色是什么　3
1.2　軟件工程取得了哪些進展　4
1.3　什么是好的軟件　6
1.3.1　產品的質量　7
1.3.2　過程的質量　8
1.3.3　商業(yè)環(huán)境背景下的質量　8
1.4　軟件工程涉及的人員　10
1.5　系統(tǒng)的方法　11
1.5.1　系統(tǒng)的要素　11
1.5.2　相互聯(lián)系的系統(tǒng)　12
1.6　工程的方法　14
1.6.1　蓋房子　15
1.6.2　構建一個系統(tǒng)　16
1.7　開發(fā)團隊的成員　17
1.8　軟件工程發(fā)生了多大的變化　18
1.8.1　變化的本質　19
1.8.2　軟件工程的Wasserman規(guī)范　20
1.9　信息系統(tǒng)的例子　24
1.10　實時系統(tǒng)的例子　25
1.11　本章對單個開發(fā)人員的意義　27
1.12　本章對開發(fā)團隊的意義　27
1.13　本章對研究人員的意義　27
1.14　學期項目　28
1.15　主要參考文獻　29
1.16　練習　29
第2章　過程和生命周期的建?！?1
2.1　過程的含義　31
2.2　軟件過程模型　33
2.2.1　瀑布模型　33
2.2.2　V模型　35
2.2.3　原型化模型　36
2.2.4　可操作規(guī)格說明　37
2.2.5　可轉換模型　37
2.2.6　階段化開發(fā)：增量和迭代　38
2.2.7　螺旋模型　39
2.2.8　敏捷方法　40
2.3　過程建模工具和技術　43
2.3.1　靜態(tài)建模：Lai表示法　43
2.3.2　動態(tài)建模：系統(tǒng)動力學　45
2.4　實際的過程建模　48
2.4.1　Marvel的案例研究　48
2.4.2　過程建模工具和技術應該具有的特性　50
2.5　信息系統(tǒng)的例子　50
2.6　實時系統(tǒng)的例子　52
2.7　本章對單個開發(fā)人員的意義　53
2.8　本章對開發(fā)團隊的意義　53
2.9　本章對研究人員的意義　53
2.10　學期項目　53
2.11　主要參考文獻　55
2.12　練習　56
第3章　計劃和管理項目　57
3.1　跟蹤項目進展　57
3.1.1　工作分解和活動圖　58
3.1.2　估算完成時間　60
3.1.3　跟蹤進展的工具　64
3.2　項目人員　66
3.2.1　人員角色和特性　66
3.2.2　工作風格　69
3.2.3　項目組織　70
3.3　工作量估算　72
3.3.1　專家判斷　74
3.3.2　算法方法　75
3.3.3　機器學習方法　80
3.3.4　找出適合具體情形的模型　81
3.4　風險管理　82
3.4.1　什么是風險　82
3.4.2　風險管理活動　83
3.5　項目計劃　85
3.6　過程模型和項目管理　87
3.6.1　注冊管理　87
3.6.2　責任建?！?8
3.6.3　緊密結合里程碑　91
3.7　信息系統(tǒng)的例子　92
3.8　實時系統(tǒng)的例子　93
3.9　本章對單個開發(fā)人員的意義　94
3.10　本章對開發(fā)團隊的意義　94
3.11　本章對研究人員的意義　95
3.12　學期項目　95
3.13　主要參考文獻　95
3.14　練習　96
第4章　獲取需求　98
4.1　需求過程　99
4.2　需求引發(fā)　100
4.3　需求的類型　103
4.3.1　解決沖突　105
4.3.2　兩種需求文檔　105
4.4　需求的特性　107
4.5　建模表示法　107
4.5.1　實體—聯(lián)系圖　108
4.5.2　例子：UML類圖　109
4.5.3　事件蹤跡　111
4.5.4　例子：消息時序圖　112
4.5.5　狀態(tài)機　113
4.5.6　例子：UML狀態(tài)圖　114
4.5.7　例子：Petri網　116
4.5.8　數據流圖　118
4.5.9　例子：用例　119
4.5.10　函數和關系　120
4.5.11　例子：判定表　121
4.5.12　例子：Parnas表　122
4.5.13　邏輯　122
4.5.14　例子：對象約束語言(OCL)　124
4.5.15　例子：Z　125
4.5.16　代數規(guī)格說明　126
4.5.17　例子：SDL數據　127
4.6　需求和規(guī)格說明語言　129
4.6.1　統(tǒng)一建模語言(UML)　129
4.6.2　規(guī)格說明和描述語言(SDL)　130
4.6.3　軟件成本降低(SCR)　131
4.6.4　需求表示法的其他特征　131
4.7　原型化需求　131
4.8　需求文檔　133
4.8.1　需求定義　133
4.8.2　需求規(guī)格說明書　134
4.8.3　過程管理和需求的可跟蹤性　135
4.9　確認和驗證　136
4.9.1　需求確認　136
4.9.2　驗證　138
4.10　測量需求　139
4.11　選擇規(guī)格說明技術　140
4.12　信息系統(tǒng)的例子　143
4.13　實時系統(tǒng)的例子　145
4.13.1　本章對單個開發(fā)人員的意義　146
4.13.2　本章對開發(fā)團隊的意義　146
4.13.3　本章對研究人員的意義　147
4.14　學期項目　147
4.14.1　前提和假設　147
4.14.2　功能的高層描述　147
4.14.3　功能需求　148
4.14.4　數據約束　148
4.14.5　設計和接口約束　149
4.14.6　質量需求　149
4.15　主要參考文獻　149
4.16　練習　150
第5章　設計系統(tǒng)　153
5.1　什么是設計　153
5.2　分解和模塊化　155
5.3　體系結構風格和策略　157
5.3.1　管道和過濾器　158
5.3.2　面向對象的設計　158
5.3.3　隱含調用　158
5.3.4　分層　159
5.3.5　信息庫　160
5.3.6　解釋器　160
5.3.7　過程控制　161
5.3.8　其他風格　162
5.4　創(chuàng)建設計中的問題　163
5.4.1　模塊化和抽象層次　163
5.4.2　協(xié)作的設計　164
5.4.3　設計用戶界面　166
5.4.4　并發(fā)性　168
5.4.5　設計模式和復用　169
5.5　好設計的特性　170
5.5.1　構件獨立性　170
5.5.2　異常標識和處理　175
5.5.3　防錯和容錯技術　176
5.6　改進設計技術　178
5.6.1　降低復雜性　178
5.6.2　按合同設計　180
5.6.3　原型化設計　181
5.6.4　故障樹分析　182
5.7　設計的評估和確認　184
5.7.1　數學的確認　184
5.7.2　測量設計質量　184
5.7.3　比較設計　185
5.7.4　設計評審　188
5.8　文檔化設計　191
5.9　信息系統(tǒng)的例子　192
5.10　實時系統(tǒng)的例子　193
5.11　本章對單個開發(fā)人員的意義　194
5.12　本章對開發(fā)團隊的意義　194
5.13　本章對研究人員的意義　195
5.14　學期項目　195
5.15　主要參考文獻　195
5.16　練習　196
第6章　細述對象　197
6.1　什么是OO　198
6.2　OO開發(fā)過程　200
6.2.1　OO需求　201
6.2.2　OO設計　201
6.2.3　OO編碼和測試　201
6.3　用例　202
6.4　OO的表示：一個使用UML的例子　205
6.5　OO系統(tǒng)設計　207
6.6　OO程序設計　218
6.6.1　設計助手　220
6.6.2　用戶界面設計　220
6.6.3　數據管理設計　222
6.6.4　任務管理設計　222
6.7　OO測度　224
6.7.1　OO規(guī)模測量　225
6.7.2　OO設計的測量　226
6.7.3　在何處進行OO測度　230
6.8　信息系統(tǒng)的例子　231
6.9　實時系統(tǒng)的例子　232
6.10　本章對單個開發(fā)人員的意義　232
6.11　本章對開發(fā)團隊的意義　233
6.12　本章對研究人員的意義　233
6.13　學期項目　233
6.14　主要參考文獻　233
6.15　練習　234
第7章　編寫程序　235
7.1　編程標準和過程　235
7.1.1　對單個開發(fā)人員的標準　236
7.1.2　對其他開發(fā)人員的標準　236
7.1.3　設計和實現(xiàn)的匹配　237
7.2　編程的指導原則　237
7.2.1　控制結構　237
7.2.2　算法　238
7.2.3　數據結構　239
7.2.4　通用性指導原則　241
7.3　文檔　244
7.3.1　內部文檔　244
7.3.2　外部文檔　247
7.4　編程過程　247
7.4.1　將編程作為問題求解　247
7.4.2　極限編程　248
7.4.3　結對編程　249
7.4.4　編程向何處去　249
7.5　信息系統(tǒng)的例子　250
7.6　實時系統(tǒng)的例子　251
7.7　本章對單個開發(fā)人員的意義　252
7.8　本章對開發(fā)團隊的意義　252
7.9　本章對研究人員的意義　252
7.10　學期項目　252
7.11　主要參考文獻　253
7.12　練習　253
第8章　測試程序　254
8.1　軟件故障和失效　254
8.1.1　故障的類型　255
8.1.2　正交缺陷分類　256
8.2　測試的相關問題　258
8.2.1　測試的組織　258
8.2.2　對測試的態(tài)度　259
8.2.3　誰執(zhí)行測試　259
8.2.4　測試對象的視圖　260
8.3　單元測試　261
8.3.1　檢查代碼　262
8.3.2　證明代碼正確性　264
8.3.3　測試程序構件　267
8.3.4　技術比較　270
8.4　集成測試　271
8.4.1　自底向上集成　271
8.4.2　自頂向下集成　272
8.4.3　一次性集成　274
8.4.4　三明治集成　274
8.4.5　集成策略的比較　275
8.5　測試面向對象系統(tǒng)　277
8.5.1　代碼測試　277
8.5.2　面向對象測試和傳統(tǒng)測試之間的區(qū)別　277
8.6　測試計劃　279
8.6.1　計劃的目的　279
8.6.2　計劃的內容　279
8.7　自動測試工具　280
8.7.1　代碼分析工具　280
8.7.2　測試執(zhí)行工具　281
8.7.3　測試用例生成器　282
8.8　什么時候停止測試　282
8.8.1　故障播種　283
8.8.2　軟件中的可信度　284
8.8.3　其他的停止測試的標準　284
8.8.4　識別易出故障的代碼　285
8.9　信息系統(tǒng)的例子　286
8.10　實時系統(tǒng)的例子　286
8.11　本章對單個開發(fā)人員的意義　287
8.12　本章對開發(fā)團隊的意義　287
8.13　本章對研究人員的意義　288
8.14　學期項目　288
8.15　主要參考文獻　288
8.16　練習　289
第9章　測試系統(tǒng)　291
9.1　系統(tǒng)測試的原則　291
9.1.1　軟件故障根源　291
9.1.2　系統(tǒng)測試過程　293
9.1.3　配置管理　295
9.1.4　測試小組　299
9.2　功能測試　300
9.2.1　目的與職責　300
9.2.2　因果圖　301
9.3　性能測試　304
9.3.1　目的和職責　304
9.3.2　性能測試的類型　304
9.4　可靠性、可用性以及可維護性　305
9.4.1　定義　305
9.4.2　失效數據　306
9.4.3　測量可靠性、可用性和可維護性　307
9.4.4　可靠性穩(wěn)定性和可靠性增長　308
9.4.5　可靠性預測　309
9.4.6　操作環(huán)境的重要性　311
9.5　驗收測試　312
9.5.1　目的和職責　312
9.5.2　驗收測試的種類　312
9.5.3　驗收測試的結果　313
9.6　安裝測試　314
9.7　自動化系統(tǒng)測試　314
9.8　測試文檔　315
9.8.1　測試計劃　315
9.8.2　測試規(guī)格說明和評估　317
9.8.3　測試描述　318
9.8.4　測試分析報告　320
9.8.5　問題報告表　321
9.9　測試安全攸關的系統(tǒng)　322
9.9.1　設計多樣性　324
9.9.2　軟件安全性案例　325
9.9.3　凈室方法　327
9.10　信息系統(tǒng)的例子　330
9.11　實時系統(tǒng)的例子　331
9.12　本章對單個開發(fā)人員的意義　332
9.13　本章對開發(fā)團隊的意義　332
9.14　本章對研究人員的意義　332
9.15　學期項目　333
9.16　主要參考文獻　333
9.17　練習　333
第10章　交付系統(tǒng)　337
10.1　培訓　337
10.1.1　培訓的種類　338
10.1.2　培訓助手　339
10.1.3　培訓的指導原則　340
10.2　文檔　340
10.2.1　文檔的種類　340
10.2.2　用戶幫助和疑難解答　344
10.3　信息系統(tǒng)的例子　345
10.4　實時系統(tǒng)的例子　345
10.5　本章對單個開發(fā)人員的意義　346
10.6　本章對開發(fā)團隊的意義　346
10.7　本章對研究人員的意義　346
10.8　學期項目　346
10.9　主要參考文獻　347
10.10　練習　347
第11章　維護系統(tǒng)　348
11.1　變化的系統(tǒng)　348
11.1.1　系統(tǒng)的類型　348
11.1.2　在系統(tǒng)生命周期過程中發(fā)生的變化　351
11.1.3　系統(tǒng)生命周期跨度　351
11.2　維護的本質　353
11.3　維護問題　356
11.3.1　人員的問題　356
11.3.2　技術問題　357
11.3.3　必要的妥協(xié)　358
11.3.4　維護成本　358
11.4　測量維護特性　361
11.4.1　可維護性的外部視圖　361
11.4.2　影響可維護性的內部屬性　362
11.4.3　其他的產品測量　364
11.5　維護技術和工具　365
11.5.1　配置管理　365
11.5.2　影響分析　366
11.5.3　自動化維護工具　369
11.6　軟件再生　370
11.6.1　文檔重構　372
11.6.2　重組　372
11.6.3　逆向工程　373
11.6.4　再工程　374
11.6.5　軟件再生的前景　375
11.7　信息系統(tǒng)的例子　375
11.8　實時系統(tǒng)的例子　376
11.9　本章對單個開發(fā)人員的意義　376
11.10　本章對開發(fā)團隊的意義　377
11.11　本章對研究人員的意義　377
11.12　學期項目　377
11.13　主要參考文獻　377
11.14　練習　377
第12章　評估產品、過程和資源　379
12.1　評估的方法　379
12.1.1　特征分析　379
12.1.2　調查　380
12.1.3　案例研究　380
12.1.4　正式試驗　381
12.1.5　準備評估　381
12.2　選擇評估技術　382
12.2.1　關鍵選擇因素　382
12.2.2　相信什么　383
12.3　評價與預測　385
12.3.1　確認預測系統(tǒng)　386
12.3.2　確認測量　387
12.3.3　對確認的緊迫需求　388
12.4　評估產品　388
12.4.1　產品質量模型　389
12.4.2　建立基線和設定目標　392
12.4.3　軟件可復用性　393
12.5　評估過程　399
12.5.1　事后分析　400
12.5.2　過程成熟度模型　403
12.6　評估資源　410
12.6.1　人員成熟度模型　411
12.6.2　投資回報　412
12.7　信息系統(tǒng)的例子　414
12.8　實時系統(tǒng)的例子　414
12.9　本章對單個開發(fā)人員的意義　414
12.10　本章對開發(fā)團隊的意義　415
12.11　本章對研究人員的意義　415
12.12　學期項目　415
12.13　主要參考文獻　415
12.14　練習　416
第13章　改進預測、產品、過程和資源　417
13.1　改進預測　417
13.1.1　預測的精確性　417
13.1.2　處理偏誤：u曲線　418
13.1.3　處理噪聲：prequential似然度　420
13.1.4　重新校準預測　421
13.2　改進產品　423
13.2.1　審查　424
13.2.2　復用　426
13.3　改進過程　426
13.3.1　過程和能力成熟度　427
13.3.2　維護　429
13.3.3　凈室方法　430
13.4　改進資源　431
13.4.1　工作環(huán)境　432
13.4.2　成本和進度間的權衡　433
13.5　總體改進指導原則　433
13.6　信息系統(tǒng)的例子　434
13.7　實時系統(tǒng)的例子　434
13.8　本章對單個開發(fā)人員的意義　435
13.9　本章對開發(fā)團隊的意義　435
13.10　本章對研究人員的意義　435
13.11　學期項目　436
13.12　主要參考文獻　436
13.13　練習　436
第14章　軟件工程的未來　437
14.1　已經取得的進展　437
14.1.1　Wasserman的獲得成熟度的措施　437
14.1.2　當前要做的工作　439
14.2　技術轉移　439
14.2.1　現(xiàn)在我們怎樣做出技術轉移的決策　440
14.2.2　在技術決策中使用證據　440
14.2.3　支持技術決策的證據　441
14.2.4　對證據的進一步討論　441
14.2.5　技術轉移的新模型　443
14.2.6　改進技術轉移的下一步　444
14.3　軟件工程中的決策　444
14.3.1　大量的決策　445
14.3.2　群體決策　446
14.3.3　我們實際上如何決策　447
14.3.4　群體實際上如何決策　449
14.3.5　一個適度的觀察研究　450
14.3.6　獲得的經驗教訓　452
14.4　軟件工程的職業(yè)化：執(zhí)照發(fā)放、認證和倫理　453
14.4.1　將重點放在人員上　453
14.4.2　軟件工程教育　454
14.4.3　軟件工程知識體系　455
14.4.4　給軟件工程師頒發(fā)執(zhí)照　457
14.4.5　認證　460
14.4.6　倫理守則　462
14.4.7　職業(yè)發(fā)展　463
14.4.8　研究和實踐的進一步發(fā)展　464
14.5　學期項目　465
14.6　主要參考文獻　465
14.7　練習　465
參考文獻注解(圖靈網站下載)
索引(圖靈網站下載)