網絡資源豐富

本教材是國家級精品課程配套教材，網絡資源豐富，除了常規教學資源（如教學大綱、實施方案、電子教案、教學參考等），還有經典案例、難點解析、在線自測、全套的實訓資源，以及學生作品、虛擬公司等。

實用性強

在具體的實踐中講授軟件工程的基本原理；系統講授統一建模語言（UML）的應用，展示在軟件開發的各個階段中如何使用UML進行分析、設計和實現；示范如何利用UML選擇合適的技術以滿足應用的需要；將面向對象的建模與傳統數據的建模相結合，涵蓋大多數應用軟件開發過程中的主流建模技術；結合具體的建模工具，進一步增強教材的實用性。

注重分析過程及方法的講授

對如何設計軟件及有效溝通提出強有力的觀點。使用連續性范例的方式，引導讀者體驗設計流程的不同階段。在講授建模技術的同時滲透大量軟件分析方法的傳授，這是資深軟件分析設計人員多年開發經驗的總結。

語言生動，情境逼真，案例合理

隱藏在詼諧圖片與有趣文字背后的是對軟件建模技術這個主題嚴肅、睿智且精心的闡述。

本教材是國家精品課程配套教材，在《軟件開發生命周期與統一建模語言UML》一書的基礎上改版而成。全書分為基礎篇、實踐篇和工具篇三部分，按照軟件開發過程系統講授在軟件生命周期中如何有效地應用建模技術，將知識、概念與軟件項目的實踐有機結合起來。本教材主要講授面向對象的建模方法，同時也涵蓋傳統的數據建模技術。

1．本教材主要特色

（1）以“實用為本”為原則。將軟件工程的原理應用于具體的實踐，系統講授統一建模語言（UML）的應用，展示在軟件開發的各個階段中如何使用UML進行系統分析、設計和實現，示范如何利用UML選擇合適的技術以滿足應用的需要，并試圖通過自己的嘗試，在面向對象程序設計中吸收傳統結構化設計方法，走出自己的道路。

（2）對如何設計軟件及有效溝通提出了強有力的觀點。使用連續性范例的方式，引導讀者體驗設計流程的不同階段。閱讀本書時，感覺就像站在專家設計者的肩膀上環顧四方，在講授建模技術的同時滲透大量軟件分析方法的傳授，這是資深軟件分析設計人員多年開發經驗的總結。

（3）以節奏緊湊的步調、易于理解的方式進行，分為基礎篇、實踐篇和工具篇，將知識點系統講授與軟件項目相結合，理論與實踐相結合，內容循序漸進、深入淺出、通俗易懂、側重應用；從軟件開發的實際過程出發，將建模技術融會在具體的案例中。

（4）將面向對象的建模與傳統數據的建模相結合，涵蓋大多數應用軟件開發過程中的主流建模技術；結合具體的建模工具，進一步增強教材的實用性。

（5）語言生動，情境逼真，案例合理，適合高職高專學生的學習特點。隱藏在詼諧圖片與有趣文字背后的是對軟件建模技術這個主題嚴肅、睿智且精心的闡述。

2．誰適合讀這本書

如果對于下列問題：

（1）知道Java嗎？（不必是專家）

（2）想要在軟件開發過程中更好地與合作者進行交流，更清晰地理出自己的思路嗎？

（3）想讓自己開發的程序具有更高的質量、更短的開發周期、更好的復用性、更易于維護嗎？

（4）想要學習、了解并且將軟件建模技術應用在現實世界里，并以此為溝通工具嗎？

（5）喜歡生動活潑的對話勝過枯燥乏味的學術演講嗎？

你的答案是Yes，那么這本書非常適合你！

本書由曹靜任主編，羅煒、劉潔任副主編，謝日星、江駿、庫波、肖菲、劉嵩參加編寫，羅煒統編全稿，王路群主審。

由于時間倉促，加之編者水平有限，書中不妥甚至錯誤之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正，編者E-mail：jingcao_2002@163.com。

編 者

2010年12月

序
前言
基礎篇

第1章 軟件工程概述 2
1.1 軟件、軟件危機和軟件工程的定義 2
1.1.1 軟件及其特點 4
1.1.2 軟件危機 5
1.1.3 軟件工程的定義 5
1.1.4 軟件工程的基本原理 6
1.2 軟件開發生命周期 7
1.3 軟件過程模型 9
1.3.1 常見的生命周期模型 9
1.3.2 生命周期模型的應用 14
1.4 軟件工程方法學 15
本章小結 16
習題1 16
第2章 結構化程序設計與面向對象程序設計 17
2.1 概述 17
2.2 結構化方法的基本原理 17
2.2.1 結構化分析過程 17
2.2.2 結構化分析工具 18
2.3 面向對象方法學的基本概念和原則 24
2.3.1 基本概念 24
2.3.2 主要原則 26
2.4 面向對象方法與結構化方法比較 27
2.4.1 實例 27
2.4.2 面向對象方法與結構化方法比較 29
2.4.3 兩種方法的綜合運用 30
本章小結 32
習題2 32
第3章 統一建模語言與現代軟件工程 33
3.1 軟件工程的發展趨勢及成功經驗 33
3.1.1 現代軟件工程研究中的熱點內容 33
3.1.2 現代軟件工程的成功經驗 35
3.2 統一建模語言概述 37
3.2.1 什么是軟件建模 37
3.2.2 什么是UML 37
3.2.3 UML的歷史 38
3.2.4 UML中的五類圖 38
3.2.5 UML建模的基本過程 38
3.2.6 統一建模語言在現代軟件工程中
的作用 39
本章小結 40
習題3 40
第4章 用例圖 41
4.1 用例圖概述 41
4.1.1 用例建模的目的 41
4.1.2 定義用例圖 42
4.1.3 用例圖的主要組件 42
4.2 識別參與者 44
4.2.1 捕獲需求 44
4.2.2 識別參與者 44
4.3 識別用例 45
4.3.1 識別用例的方法 45
4.3.2 用例的命名規則 46
4.4 用例間的關系 47
4.4.1 泛化關系 47
4.4.2 包含關系 47
4.4.3 擴展關系 49
4.5 用例文檔 50
4.6 重構系統的用例模型 53
本章小結 54
習題4 54
第5章 靜態模型 56
5.1 靜態模型的基本概述 56
5.2 類圖 56
5.2.1 類圖概述 56
5.2.2 類圖的基本組件 57
5.2.3 關系 61
5.2.4 關聯關系的不同重數與代碼的映射 67
5.2.5 如何建模類圖 68
5.2.6 實例——“飲料自動售貨機系統”
的類圖 69
5.3 對象圖 70
5.3.1 對象圖的概念 70
5.3.2 對象圖和類圖的區別 70
5.4 包圖 71
5.4.1 包圖的概念 71
5.4.2 包圖建模 71
本章小結 71
習題5 72
第6章 動態模型 74
6.1 動態模型概述 74
6.2 活動圖 74
6.2.1 定義活動圖 75
6.2.2 如何建模活動圖 76
6.2.3 實例——活動圖在用例模型中
的作用 76
6.2.4 活動圖與其他模型 78
6.3 順序圖 80
6.3.1 定義順序圖 80
6.3.2 關于消息 81
6.3.3 對象的創建和銷毀 82
6.3.4 順序圖的主要用途 83
6.3.5 順序圖實例 83
6.4 協作圖 87
6.4.1 定義協作圖 87
6.4.2 綜合實例 87
6.5 狀態圖 91
6.5.1 定義狀態圖 91
6.5.2 為什么要建模狀態圖 92
6.5.3 狀態圖映射成代碼 92
6.5.4 狀態圖實例 93
本章小結 96
習題6 97
第7章 UML實現與部署 99
7.1 建模實現方式圖的目的 99
7.2 組件圖 99
7.2.1 組件圖的概念 99
7.2.2 組件圖的關鍵技術 100
7.2.3 組件圖與類圖、包圖的關系 102
7.2.4 購物車的組件圖實現 103
7.3 部署圖 105
7.3.1 部署圖的概念 105
7.3.2 節點 105
7.3.3 通信關聯 106
7.3.4 部署圖的建模 106
7.3.5 組件圖與部署圖 107
7.4 建模實現方式圖 107
本章小結 108
第8章 數據庫建模 109
8.1 數據庫建模的流程 109
8.1.1 什么是數據庫建模 109
8.1.2 數據庫建模基本流程 109
8.2 需求分析 110
8.2.1 需求分析的任務 110
8.2.2 如何表達用戶的數據需求 111
8.3 建立概念模型 112
8.3.1 什么是概念模型 112
8.3.2 如何建立概念模型 112
8.4 建立邏輯數據模型 117
8.4.1 什么是邏輯數據模型 117
8.4.2 如何建立邏輯數據模型 117
8.5 建立物理數據模型 122
8.5.1 什么是物理數據模型 122
8.5.2 如何建立物理數據模型 124
8.6 數據模型的優化與發布 126
本章小結 126
習題8 127

實踐篇

第9章 軟件建模過程概覽 129
9.1 概述 129
9.2 面向對象的軟件建模過程 129
9.2.1 面向對象的軟件建模過程概覽 129
9.2.2 面向對象的軟件建模過程中
類圖的變遷 135
9.3 面向對象的軟件建模過程與面向數據的
軟件建模過程 136
本章小結 136
第10章 需求分析 137
10.1 需求分析概述 137
10.1.1 什么是軟件需求 137
10.1.2 需求分析的目的 138
10.1.3 需求的類型 139
10.1.4 需求驗證 139
10.1.5 實例——需求驗證 140
10.2 捕獲及整理需求 140
10.2.1 信息收集的方法及策略 140
10.2.2 整理需求的一般方法 141
10.2.3 實例——完善需求 142
10.3 需求建模 143
10.3.1 需求建模的意義 143
10.3.2 需求建模的內容 143
10.3.3 建立用例模型的步驟 143
10.3.4 實例——需求建模 143
10.4 案例完善：書店借書系統需求整理 149
10.5 案例完善：書店借書系統需求建模 153
10.5.1 確定系統邊界 153
10.5.2 識別參與者 153
10.5.3 識別用例 153
10.5.4 建立用例圖 153
10.5.5 書寫用例文檔 154
10.5.6 通過關系整理用例 155
本章小結 156
實戰模擬 超市收銀系統的需求建模 157
第11章 系統分析 159
11.1 系統分析的內容及方法 159
11.1.1 系統分析與分析模型 159
11.1.2 建立分析模型的方法 159
11.2 如何識別對象 161
11.2.1 確定問題域內的對象 161
11.2.2 確定對象間的關聯關系 162
11.2.3 確定對象的屬性 162
11.2.4 建立繼承關系 163
11.2.5 定義服務 163
11.2.6 實例——建模“電子辦公桌系統”
的類模型 164
11.3 識別實體對象 165
11.3.1 識別實體對象的方法 165
11.3.2 實例——超市收銀系統的
實體類圖 166
11.4 建立分析模型 167
11.4.1 建立分析模型的方法 167
11.4.2 實例——“網上購物系統”
的分析模型 167
11.5 案例完善：書店借書系統的分析模型 169
11.5.1 建模實體類圖 169
11.5.2 建模分析模型 169
本章小結 172
實戰模擬 172
第12章 系統設計 173
12.1 系統設計的內容及方法 173
12.1.1 選擇技術方案——設計前的工作 173
12.1.2 架構設計 174
12.1.3 由分析類到設計類 177
12.1.4 設計類庫結構 177
12.2 數據庫建模 178
12.2.1 定義數據需求 178
12.2.2 定義概念模型 179
12.2.3 設計邏輯數據模型 180
12.2.4 設計物理數據模型 181
12.2.5 數據模型的優化與發布 182
12.3 案例完善：書店借書系統設計模型 183
12.3.1 選擇技術方案 183
12.3.2 架構設計 183
12.3.3 由分析類到設計類 184
12.3.4 另一種解決方案 185
本章小結 187
實戰模擬 超市收銀系統的系統設計 187
第13章 逆向工程 188
13.1 軟件再工程 188
13.2 逆向工程 189
13.3 一個逆向工程應用的案例 189
本章小結 202
實戰模擬 202
第14章 新聞發布系統的實例 205
14.1 新聞發布系統概述 205
14.1.1 關于系統規模和目標的報告書 205
14.1.2 捕獲及整理需求 206
14.1.3 系統的功能與要求 207
14.2 建模新聞發布系統用例模型 208
14.2.1 識別參與者與用例 208
14.2.2 建立用例圖 208
14.2.3 用例文檔 209
14.2.4 通過關系整理用例 210
14.3 建模新聞發布系統分析模型 211
14.3.1 使用的模式 211
14.3.2 建立分析模型 212
14.4 建模新聞發布系統設計模型 213
14.4.1 系統的體系結構 213
14.4.2 技術方案選擇 213
14.4.3 數據庫的設計 214
14.4.4 前臺界面設計 216
14.4.5 后臺界面設計 218
14.4.6 建立類圖模型 219
14.4.7 建立順序圖模型 220
14.4.8 建立包圖及程序代碼結構圖 220
14.4.9 建立組件圖及部署圖 221
14.5 建模新聞發布系統實現模型 222
14.5.1 數據庫實施 222
14.5.2 數據庫連接 223
14.5.3 部分實現代碼 225

工具篇

第15章 Rational Rose使用精解 229
15.1 Rational Rose概述 229
15.2 Rational Rose的安裝 229
15.2.1 安裝前的準備 229
15.2.2 安裝步驟 230
15.3 Rational Rose的使用 234
15.3.1 Rational Rose的啟動 234
15.3.2 Rational Rose的主界面 235
15.3.3 Rose模型的4種視圖 237
15.3.4 Rose的基本操作 237
15.3.5 關于用例圖 241
15.3.6 活動圖的畫法 242
15.3.7 關于類圖 242
15.3.8 關于順序圖 245
15.3.9 順序圖與協作圖的相互轉化 245
15.3.10 借助協作圖的工具繪制對象圖 246
15.3.11 關于狀態圖 247
15.3.12 圖形的布局 248
15.3.13 發布模型 249
15.4 Rational Rose的逆向工程 250
第16章 PowerDesigner使用精解 254
16.1 PowerDesigner概述 254
16.2 PowerDesigner的安裝和啟動 254
16.2.1 PowerDesigner的安裝 254
16.2.2 PowerDesigner的啟動 257
16.3 PowerDesigner的使用 258
16.3.1 業務處理模型 258
16.3.2 概念數據模型 265
16.3.3 物理數據模型 271
16.3.4 面向對象模型 277
參考文獻 282