計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展帶動(dòng)了軟件產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，軟件工程作為一門如何運(yùn)用工程化的方式有效地管理和規(guī)范軟件開發(fā)的學(xué)科，已逐漸被廣大計(jì)算機(jī)行業(yè)的人士所接受和運(yùn)用。現(xiàn)已作為計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的必修課。

本書在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研實(shí)踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前軟件工程發(fā)展的新成果，對軟件工程的原理、技術(shù)和應(yīng)用做了系統(tǒng)介紹。本書以傳統(tǒng)的軟件工程為主線，結(jié)合現(xiàn)代軟件工程技術(shù)，以案例為主導(dǎo)，從原理、技術(shù)到應(yīng)用都做了全面的介紹，思路清晰，理論與實(shí)踐的結(jié)合性較好。能使讀者真正理解軟件工程的原理及其重要意義，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用達(dá)到學(xué)習(xí)軟件工程的目的與要求。

本書在講解理論基礎(chǔ)的同時(shí)，注重實(shí)際應(yīng)用，通過分析歸納，介紹解決工程實(shí)際問題的思想和方法，然后進(jìn)行概括總結(jié)，可操作性強(qiáng)。以案例為主導(dǎo)的教學(xué)方式使學(xué)生在工程實(shí)例的引導(dǎo)下掌握理論知識(shí)，增強(qiáng)了實(shí)踐能力。

本書的特點(diǎn)是理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，內(nèi)容由淺入深，符合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向，同時(shí)注重標(biāo)準(zhǔn)和文檔的重要性。

本書考慮到軟件工程中不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新方法和逐步完善的軟件工程過程，在傳統(tǒng)軟件工程理論的基礎(chǔ)上，增加了新技術(shù)、新知識(shí)、新工藝的內(nèi)容。對于比較流行的方法也做了簡單介紹，拓寬了讀者的知識(shí)層面，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)軟件工程理論打下了基礎(chǔ)。

全書共12章。第1章是軟件工程概述，以實(shí)際案例為先導(dǎo)，主要介紹軟件工程的產(chǎn)生發(fā)展及軟件的生存周期模型。第2章是可行性研究與需求分析，主要介紹軟件可行性研究與需求分析的基本知識(shí)和方法。第3章是軟件設(shè)計(jì)，主要講解軟件設(shè)計(jì)的基本概念和設(shè)計(jì)過程、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法和詳細(xì)設(shè)計(jì)常用工具。第4章是面向?qū)ο蠹夹g(shù)，主要講解面向?qū)ο蟮能浖�開發(fā)技術(shù)，包括面向?qū)ο蟮幕�本概念及分析與設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο筌浖�的開發(fā)過程和軟件重用技術(shù)。第5章是統(tǒng)一建模語言，主要介紹統(tǒng)一建模語言UML的基本概念及相關(guān)的機(jī)制和規(guī)則。第6章是編碼和編程語言，主要介紹編碼風(fēng)格和語言選擇兩個(gè)方面的內(nèi)容。第7章是軟件測試，介紹軟件測試的概念和方法，講述測試的策略和技術(shù)以及軟件糾錯(cuò)的技術(shù)。第8章是軟件維護(hù)技術(shù)，主要講解軟件維護(hù)的一些基本概念、軟件維護(hù)的過程、軟件的可維護(hù)性以及提高可維護(hù)性的方法。第9章是軟件工程管理與質(zhì)量保證，主要講解軟件工程管理與質(zhì)量保證。第10章是軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化，主要講解軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化的基本內(nèi)容。第11章是軟件工程環(huán)境，主要講解軟件工程環(huán)境的基本概念及組成內(nèi)容。第12章是嵌入式系統(tǒng)軟件技術(shù)，主要介紹嵌入式系統(tǒng)的基本知識(shí)及開發(fā)過程和方法。

本書由肖孟強(qiáng)、曲秀清擔(dān)任主編，韓殿元、解圣慶、王宗江擔(dān)任副主編。本書第1章和第6章由肖孟強(qiáng)編寫，第2章和第3章由韓殿元編寫，第4章、第5章、第7章、第12章由曲秀清編寫，第8章由王宗江編寫，第9章～第11章由解圣慶編寫，另外參加本書編寫的還有王成端、劉永華、王紅老師。全書由肖孟強(qiáng)統(tǒng)稿、整理。山東交通學(xué)院的沈祥玖教授對全書進(jìn)行了審閱并提出了寶貴意見，在此表示忠心感謝。

由于時(shí)間倉促及作者水平有限，書中難免存在缺點(diǎn)與不足之處，懇請廣大讀者和同行批評(píng)指正。

編 者

2005年7月

序
前言
第1章 軟件工程概論 1
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 1
1.1 引言 1
1.2 軟件與軟件危機(jī) 3
1.2.1 軟件的定義 3
1.2.2 軟件的特點(diǎn) 3
1.2.3 軟件的分類 4
1.2.4 軟件危機(jī) 5
1.3 軟件工程的概念 7
1.3.1 軟件工程的產(chǎn)生及發(fā)展 7
1.3.2 軟件工程的定義及目標(biāo) 9
1.3.3 軟件工程學(xué)的范疇 10
1.4 軟件生存周期及軟件開發(fā)模型 11
1.4.1 軟件生存周期 11
1.4.2 軟件生存周期模型 13
1.4.3 瀑布模型（Waterfall Model） 13
1.4.4 演化模型（Evolutional Model） 14
1.4.5 螺旋模型（Spiral Model） 15
1.4.6 智能模型（Intelligence Model） 16
本章小結(jié) 16
習(xí)題 17
第2章 可行性研究與需求分析 18
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 18
2.1 可行性研究 18
2.1.1 問題的定義 18
2.1.2 可行性研究的任務(wù) 19
2.1.3 可行性研究的步驟及工具 20
2.1.4 制訂項(xiàng)目計(jì)劃 23
2.2 需求分析 24
2.2.1 需求分析的目標(biāo)和任務(wù) 24
2.2.2 軟件需求的獲取 25
2.2.3 需求分析的過程 26
2.2.4 快速原型方法 28
2.3 結(jié)構(gòu)化分析方法 30
2.3.1 結(jié)構(gòu)化分析模型 31
2.3.2 數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典 33
2.3.3 Warnier圖 38
2.4 需求分析評(píng)審 39
2.4.1 需求規(guī)格說明書 39
2.4.2 評(píng)審過程 40
2.5 需求分析實(shí)例 42
2.5.1 畫分層數(shù)據(jù)流圖 42
2.5.2 確定數(shù)據(jù)定義與加工策略 44
2.5.3 實(shí)例的需求分析評(píng)審 45
本章小結(jié) 46
習(xí)題 46
第3章 軟件設(shè)計(jì) 47
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 47
3.1 軟件設(shè)計(jì)的任務(wù) 47
3.2 軟件設(shè)計(jì)的基本概念 49
3.2.1 軟件設(shè)計(jì)的概念 49
3.2.2 模塊化與模塊獨(dú)立性 50
3.2.3 抽象與信息隱蔽 55
3.2.4 軟件設(shè)計(jì)原則 57
3.3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法 58
3.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 58
3.3.2 變換分析 60
3.3.3 事務(wù)分析 63
3.4 設(shè)計(jì)優(yōu)化 65
3.5 詳細(xì)設(shè)計(jì) 68
3.5.1 詳細(xì)設(shè)計(jì)概述 68
3.5.2 程序流程圖 68
3.5.3 N-S圖（盒圖） 71
3.5.4 PAD圖 72
3.5.5 判定表與判定樹 73
3.5.6 PDL 75
本章小結(jié) 76
習(xí)題 77
第4章 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 78
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 78
4.1 面向?qū)ο蟮母拍?78
4.1.1 面向?qū)ο?78
4.1.2 對象 78
4.1.3 類 79
4.1.4 繼承 79
4.1.5 消息 80
4.1.6 多態(tài)性 80
4.1.7 封裝性 80
4.2 面向?qū)ο蟮拈_發(fā)過程 81
4.2.1 應(yīng)用生存期 81
4.2.2 類生存期 82
4.3 面向?qū)ο蠓治?83
4.3.1 面向?qū)ο蠓治?84
4.3.2 論域分析 84
4.3.3 應(yīng)用分析（Application Analysis） 86
4.3.4 對象模型技術(shù)（OMT，Object Model Technology） 86
4.4 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 90
4.4.1 高層設(shè)計(jì) 90
4.4.2 類的設(shè)計(jì) 91
4.4.3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 94
4.5 Coad與Yourdon方法 94
4.5.1 面向?qū)ο蟮姆治?95
4.5.2 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì) 97
4.5.3 Booch的方法 98
4.6 軟件復(fù)用技術(shù) 102
4.6.1 軟件復(fù)用的基本概念 102
4.6.2 軟件復(fù)用技術(shù)分類 103
4.6.3 論域工程 104
4.6.4 基于構(gòu)件的軟件開發(fā) 106
4.6.5 面向?qū)ο蠓椒ㄅc軟件復(fù)用 107
本章小結(jié) 108
習(xí)題 108
第5章 統(tǒng)一建模語言UML 109
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 109
5.1 UML的基本概念 109
5.1.1 UML語言的產(chǎn)生 109
5.1.2 UML的定義 110
5.1.3 UML的目標(biāo) 110
5.1.4 UML語言的應(yīng)用 110
5.2 UML語言概述 111
5.2.1 視圖 111
5.2.2 圖 111
5.2.3 UML的模型元素及表示方法 112
5.2.4 UML的通用機(jī)制和擴(kuò)展機(jī)制 115
5.2.5 UML的規(guī)則 116
5.3 靜態(tài)建模 117
5.3.1 用例模型 117
5.3.2 類和對象模型 117
5.3.3 類之間的關(guān)系 119
5.4 動(dòng)態(tài)建模 122
5.4.1 消息 122
5.4.2 狀態(tài)圖和時(shí)序圖 123
5.4.3 協(xié)作圖和活動(dòng)圖 124
5.5 物理架構(gòu)建模 126
5.5.1 邏輯架構(gòu)與物理架構(gòu) 126
5.5.2 組件圖與部署圖 128
5.6 基于UML的統(tǒng)一建模過程——RUP 128
本章小結(jié) 129
習(xí)題 130
第6章 編碼和編程語言 131
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 131
6.1 編碼的目的 131
6.2 編碼的風(fēng)格 132
6.2.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 132
6.2.2 編碼風(fēng)格 137
6.3 編碼語言 144
6.3.1 編碼語言的發(fā)展 144
6.3.2 常用的編碼語言 145
6.3.3 編碼語言的選擇 147
本章小結(jié) 149
習(xí)題 149
第7章 軟件測試 150
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 150
7.1 軟件測試的基本概念 150
7.1.1 軟件測試的定義 150
7.1.2 軟件測試的目的和原則 151
7.1.3 軟件測試的對象及信息流 152
7.2 黑盒測試 153
7.2.1 等價(jià)類劃分法 153
7.2.2 邊界值分析 155
7.2.3 錯(cuò)誤推測法 156
7.2.4 因果圖法 156
7.2.5 功能圖 156
7.3 白盒測試 156
7.3.1 邏輯覆蓋 157
7.3.2 基本路徑測試 162
7.4 軟件測試的步驟及過程 162
7.4.1 單元測試 162
7.4.2 集成測試 164
7.4.3 確認(rèn)測試 165
7.4.4 系統(tǒng)測試 166
7.4.5 人工測試 167
7.4.6 軟件測試過程 167
7.5 軟件的調(diào)試及排錯(cuò) 168
7.5.1 錯(cuò)誤的診斷及排除 168
7.5.2 常用的幾種調(diào)試方法 169
7.6 面向?qū)ο蟮能浖�測試 170
7.6.1 面向?qū)ο蟮臏y試模型 170
7.6.2 面向?qū)ο筌浖�的測試策略 171
7.6.3 面向?qū)ο筌浖�測試用例設(shè)計(jì) 172
本章小結(jié) 174
習(xí)題 174
第8章 軟件維護(hù) 175
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 175
8.1 軟件維護(hù)概述 175
8.1.1 軟件維護(hù)的基本概念 175
8.1.2 軟件維護(hù)的種類 175
8.1.3 影響軟件維護(hù)工作量的因素 177
8.1.4 軟件維護(hù)的策略 177
8.2 軟件維護(hù)的過程 178
8.2.1 維護(hù)機(jī)構(gòu) 178
8.2.2 軟件維護(hù)申請報(bào)告 179
8.2.3 軟件維護(hù)工作流程 179
8.2.4 軟件維護(hù)記錄及評(píng)價(jià) 180
8.2.5 修改程序的副作用 181
8.3 軟件的可維護(hù)性 181
8.3.1 可維護(hù)性的定義 182
8.3.2 可維護(hù)性的度量 182
8.4 提高可維護(hù)性的途徑 184
8.4.1 建立明確的軟件質(zhì)量目標(biāo)和優(yōu)先級(jí) 184
8.4.2 使用提高軟件質(zhì)量的技術(shù)和工具 184
8.4.3 進(jìn)行明確的質(zhì)量保證審查 185
8.4.4 選擇可維護(hù)的程序設(shè)計(jì)語言 187
8.4.5 改進(jìn)程序的文檔 188
8.5 逆向工程和再工程 189
本章小結(jié) 189
習(xí)題 190
第9章 軟件工程管理與質(zhì)量保證 191
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 191
9.1 軟件度量技術(shù) 191
9.1.1 代碼行度量技術(shù) 191
9.1.2 功能點(diǎn)度量 192
9.1.3 COCOMO模型 194
9.2 軟件估算 195
9.2.1 資源估算 196
9.2.2 成本估算 197
9.2.3 人員的分配與組織 200
9.2.4 項(xiàng)目進(jìn)度安排 203
9.3 質(zhì)量保證 208
9.3.1 軟件的質(zhì)量屬性 208
9.3.2 質(zhì)量保證的活動(dòng)內(nèi)容 209
9.4 軟件可靠性 211
9.5 軟件配置管理 211
9.5.1 軟件配置管理 212
9.5.2 版本控制 213
9.5.3 配置狀態(tài)報(bào)告 214
9.5.4 配置審計(jì) 215
本章小結(jié) 216
習(xí)題 216
第10章 軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化 217
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 217
10.1 軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化 217
10.1.1 軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化的概念 217
10.1.2 軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化的意義 218
10.2 軟件質(zhì)量認(rèn)證 218
10.2.1 ISO 9000系列標(biāo)準(zhǔn) 218
10.2.2 軟件質(zhì)量認(rèn)證 219
10.2.3 ISO 9000-3的要點(diǎn) 219
10.3 軟件文檔 220
10.3.1 軟件文檔的作用 220
10.3.2 軟件文檔的分類 221
10.3.3 文檔的管理與維護(hù) 221
10.3.4 常用的軟件文檔 221
10.4 CMM模型 222
10.4.1 軟件過程成熟度模型 223
10.4.2 關(guān)鍵過程域 224
10.4.3 成熟度提問單 224
本章小結(jié) 226
習(xí)題 226
第11章 軟件工程環(huán)境 227
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 227
11.1 什么是軟件工程環(huán)境 227
11.1.1 軟件開發(fā)環(huán)境的特點(diǎn) 228
11.1.2 軟件開發(fā)環(huán)境的模型 230
11.2 CASE環(huán)境 230
11.2.1 CASE環(huán)境 230
11.2.2 CASE環(huán)境的組成與結(jié)構(gòu) 230
本章小結(jié) 233
習(xí)題 233
第12章 嵌入式系統(tǒng)軟件技術(shù) 234
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 234
12.1 嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí) 234
12.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義 234
12.1.2 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 235
12.1.3 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用 236
12.2 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 236
12.2.1 嵌入式軟件的開發(fā)特點(diǎn) 237
12.2.2 嵌入式軟件的開發(fā)過程 238
12.3 嵌入式軟件的測試 241
12.3.1 嵌入式軟件的測試方法 241
12.3.2 嵌入式軟件的測試策略 242
12.3.3 嵌入式軟件的測試工具 243
12.4 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試 244
12.4.1 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方式 244
12.4.2 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方法 245
本章小結(jié) 246
習(xí)題 246
參考文獻(xiàn) 247本書是根據(jù)教育部應(yīng)用型本科21世紀(jì)規(guī)劃教材指導(dǎo)思想與原則的要求，充分考慮應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)特點(diǎn)編寫而成的。全書共12章，主要內(nèi)容包括：軟件工程概念、可行性研究與需求分析、軟件設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、統(tǒng)一建模語言UML、編碼與編程語言、軟件測試、軟件維護(hù)、軟件工程管理和質(zhì)量保證、軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化、軟件工程環(huán)境、嵌入式系統(tǒng)軟件技術(shù)。本書在每一章的開頭均給出本章的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)任務(wù)和重點(diǎn)難點(diǎn)，每一章的最后給出實(shí)例分析和本章小結(jié)，附以部分習(xí)題，以便于教學(xué)與自學(xué)。
本書強(qiáng)調(diào)內(nèi)容的實(shí)用性。按軟件工程的全過程來安排與組織內(nèi)容，條理性強(qiáng)，以案例
教學(xué)為驅(qū)動(dòng)，易于學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握。
本書可作為應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、機(jī)電類等專業(yè)和高職高專計(jì)算機(jī)專業(yè)的教材，
也可作為自學(xué)教材和軟件開發(fā)人員的參考用書。
本書所配電子教案可以從中國水利水電出版社網(wǎng)站上免費(fèi)下載，網(wǎng)址為：
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