实用软件工程（附微课视频 第3版）

本书按照典型的软件开发过程组织和编写内容，旨在培养读者的软件工程思想及实际软件开发的能力。全书共11章，内容涉及软件与软件工程、软件过程、可行性研究与项目开发计划、结构化分析、结构化设计、面向对象方法与UML、面向对象分析、面向对象设计、软件实现、软件测试与维护、软件工程管理。本书理论与实践相结合，内容翔实，可操作性强。 本书可作为高等院校计算机科学与技术、软件工程及相关专业“软件工程”课程的教材。

吕云翔，北京航空航天大学软件学院副教授。长期从事“软件工程基础”课程的一线教学，曾多次获得北航校级教学成果奖。“软件工程基础”课程获评2021中国计算机教育大会计算机类教学资源建设优秀课程配套资源与优秀教学案例奖。具有多年的软件开发、项目管理、计算机教学经验，对IT行业具有较全面的认识，主编畅销教材多部。

第一部分　软件工程概述 第1章　软件与软件工程　2 1.1　软件　2 1.1.1　软件的概念及特点　2 1.1.2　软件的分类　3 1.2　软件危机　5 1.2.1　软件危机的表现与产生原因　5 1.2.2　软件危机的启示　6 1.3　软件工程　6 1.3.1　软件工程的概念　6 1.3.2　软件工程研究的内容　7 1.3.3　软件工程的目标和原则　7 1.3.4　软件工程知识体系　8 1.4　软件开发方法　9 1.5　软件工程工具　11 1.6　软件工程人员的职业道德　12 1.6.1　ACM/IEEE道德准则　13 1.6.2　职业伦理　13 1.6.3　应该注意的一些道德问题　13 1.7?“‘墨韵’读书会图书共享平台”案例介绍　15 本章小结　15 习题　15 第2章　软件过程　17 2.1　软件生命周期的基本任务　17 2.2　软件过程模型　18 2.2.1　瀑布模型　18 2.2.2　快速原型模型　18 2.2.3　增量模型　19 2.2.4　螺旋模型　20 2.2.5　喷泉模型　21 2.2.6　统一软件开发过程模型　21 2.2.7　基于组件的开发模型　22 2.2.8　敏捷模型　23 2.2.9　几种模型的对比　32 2.2.10　几种模型之间的关系　32 2.2.11　如何选择软件过程模型　33 2.3　软件过程模型实例　34 本章小结　34 习题　34 第二部分　可行性研究与项目开发计划 第3章　可行性研究与项目开发计划　3 3.1　项目立项概述　37 3.2　可行性研究的内容　38 3.2.1　技术可行性研究　38 3.2.2　操作可行性研究　38 3.2.3　经济可行性研究　38 3.3　可行性研究的步骤　40 3.4　可行性研究实例　41 3.5　制定项目开发计划　49 3.6　案例：“‘墨韵’读书会图书共享平台”的软件开发计划书　50 本章小结　50 习题　50 第三部分　结构化分析与设计 第4章　结构化分析　53 4.1　需求分析　53 4.1.1　需求分析的任务和原则　53 4.1.2　需求分析的步骤　55 4.1.3　需求管理　56 4.1.4　需求分析的常用方法　57 4.2　结构化分析方法　58 4.3　结构化分析建模　59 4.3.1　功能建模　59 4.3.2　数据建模　62 4.3.3　行为建模　63 4.3.4　数据字典　65 4.3.5　加工规格说明　65 4.4　结构化分析的图形工具　67 4.4.1　层次方框图　67 4.4.2　Warnier图　67 4.4.3　IPO图　68 4.5　结构化分析实例　69 本章小结　71 习题　71 第5章　结构化设计　74 5.1　软件设计的基本概念　74 5.1.1　软件设计的意义和目标　75 5.1.2　软件设计的原则　75 5.1.3　软件设计的分类　78 5.2　软件体系结构　79 5.2.1　软件体系结构概述　79 5.2.2　软件体系结构的作用　80 5.2.3　典型的软件体系结构风格　81 5.2.4　客户端/服务器模式的分布式体系结构　82 5.2.5　MVC模型　84 5.3　结构化设计概述　85 5.4　结构化设计与结构化分析的关系　85 5.5　结构化设计方法　86 5.5.1　表示软件结构的图形工具　86 5.5.2　面向数据流的设计方法　87 5.5.3　面向数据结构的设计方法　90 5.6　接口设计　94 5.6.1　接口设计概述　94 5.6.2　界面设计　94 5.7　数据设计　95 5.8　过程设计　98 5.8.1　程序流程图　98 5.8.2　N-S图　99 5.8.3　PAD　99 5.8.4　过程设计语言　100 5.9　软件设计评审　101 5.10　软件设计实例　101 本章小结　106 习题　106 第四部分　面向对象分析与设计 第6章　面向对象方法与UML　110 6.1　面向对象的软件工程方法　110 6.1.1　面向对象的基本概念　110 6.1.2　面向对象的软件工程方法的特征与优势　112 6.1.3　面向对象的实施步骤　112 6.2　UML　113 6.2.1　UML简述　113 6.2.2　UML的应用范围　113 6.2.3　UML的图　114 6.3　静态建模机制　114 6.3.1　用例图　114 6.3.2　类图和对象图　116 6.3.3　包图　120 6.4　动态建模机制　121 6.4.1　顺序图　121 6.4.2　协作图　122 6.4.3　状态图　123 6.4.4　活动图　123 6.5　描述物理架构的机制　124 6.5.1　组件图　125 6.5.2　部署图　125 6.6　面向对象方法与UML实例　125 本章小结　128 习题　129 第7章　面向对象分析　132 7.1　面向对象分析与结构化分析　132 7.2　面向对象分析方法　132 7.2.1　面向对象分析过程　133 7.2.2　面向对象分析原则　134 7.3　面向对象建模　135 7.3.1　建立对象模型　135 7.3.2　建立动态模型　140 7.3.3　建立功能模型　142 7.3.4　3种模型之间的关系　143 7.4　面向对象分析实例　143 7.5　案例：“‘墨韵’读书会图书共享平台”的需求规格说明书　153 本章小结　153 习题　154 第8章　面向对象设计　156 8.1　面向对象设计与结构化设计　156 8.2　面向对象设计与面向对象分析的关系　156 8.3　面向对象设计的过程与原则　157 8.3.1　面向对象设计的过程　157 8.3.2　面向对象设计的原则　158 8.4　面向对象设计的启发规则　161 8.5　系统设计　161 8.5.1　系统分解　162 8.5.2　问题域子系统的设计　163 8.5.3　人机交互子系统的设计　165 8.5.4　任务管理子系统的设计　166 8.5.5　数据管理子系统的设计　168 8.6　对象设计　171 8.6.1　设计类中的服务　171 8.6.2　设计类的关联　172 8.6.3　对象设计优化　173 8.7　软件设计模式　176 8.7.1　工厂模式　177 8.7.2　桥接模式　177 8.7.3　策略模式　178 8.7.4　其他模式　178 8.8　面向对象设计实例　179 8.9　案例：“‘墨韵’读书会图书共享平台”的软件设计说明书　191 本章小结　191 习题　191 第五部分　软件实现、测试与维护 第9章　软件实现　195 9.1　编程语言　195 9.1.1　编程语言的发展与分类　195 9.1.2　选择编程语言时需考虑的因素　199 9.2　编码风格与规范　199 9.3　面向对象实现　203 9.4　代码复用　204 9.5　分析和评价代码的质量　205 9.6　软件实现实例　206 9.7　案例：“‘墨韵’读书会图书共享平台”的源代码　207 本章小结　207 习题　208 第10章　软件测试与维护　210 10.1　软件测试的基本概念　210 10.1.1　软件测试的原则　211 10.1.2　软件测试的分类　212 10.1.3　软件测试模型　212 10.2　测试用例　214 10.2.1　测试用例编写　214 10.2.2　测试用例设计　214 10.2.3　测试用例场景　214 10.3　软件测试方法　214 10.4　黑盒测试　215 10.4.1　等价类划分法　215 10.4.2　边界值分析法　217 10.4.3　错误推测法　219 10.4.4　因果图法　219 10.4.5　决策表法　221 10.4.6　场景法　221 10.4.7　黑盒测试方法选择　223 10.5　白盒测试　223 10.5.1　代码检查法　223 10.5.2　静态结构分析法　224 10.5.3　程序插桩技术　224 10.5.4　逻辑覆盖法　224 10.5.5　基本路径法　226 10.5.6　白盒测试方法选择　227 10.5.7　白盒测试与黑盒测试比较　228 10.6　软件测试的一般步骤　228 10.7　单元测试　229 10.7.1　单元测试概述　229 10.7.2　单元测试内容　229 10.7.3　单元测试方法　230 10.8　集成测试　231 10.8.1　集成测试概述　231 10.8.2　集成测试策略　231 10.9　系统测试　234 10.9.1　系统测试概述　234 10.9.2　系统测试类型　234 10.10　验收测试　236 10.10.1　验收测试概述　236 10.10.2　验收测试内容　236 10.10.3　α测试和β测试　236 10.11　回归测试　237 10.12　面向对象测试　237 10.13　自动化测试　239 10.14　软件调试　240 10.14.1　调试过程　240 10.14.2　调试途径　240 10.15　软件维护　241 10.15.1　软件部署与软件交付　241 10.15.2　软件维护的过程　241 10.15.3　软件维护的分类　243 10.15.4　软件的可维护性　243 10.15.5　软件维护的副作用　244 10.15.6　软件运维　245 10.15.7　软件再工程——重构、正向工程、逆向工程　246 10.16　软件测试实例　247 10.17　案例：“‘墨韵’读书会图书共享平台”的测试报告和部署文档　255 本章小结　256 习题　256 第六部分　软件工程管理 第11章　软件工程管理　260 11.1　软件估算　260 11.1.1　软件估算的概念　260 11.1.2　软件估算的方法　261 11.1.3　软件估算的原则与技巧　263 11.2　软件开发进度计划　263 11.2.1　甘特图　263 11.2.2　PERT图　264 11.3　软件开发人员组织　267 11.3.1　民主制程序员组　267 11.3.2　主程序员组　267 11.3.3　现代程序员组　267 11.4　软件开发风险管理　268 11.4.1　软件开发风险　268 11.4.2　软件开发风险管理　268 11.5　软件质量保证　270 11.5.1　软件质量的基本概念　270 11.5.2　软件质量保证的措施　271 11.6　软件配置管理　271 11.6.1　软件配置管理术语　272 11.6.2　配置管理的过程　274 11.7　软件工程标准与软件文档　274 11.7.1　软件工程标准　274 11.7.2　软件文档　276 11.8　软件过程能力成熟度模型　277 11.9　软件项目管理　279 11.9.1　软件项目管理概述　279 11.9.2　软件项目管理与软件工程的关系　280 11.10　软件安全　280 11.11　软件工程管理实例　280 11.12　案例：“‘墨韵’读书会图书共享平台”的用户使用说明书　282 本章小结　282 习题　283 附录A　软件工程常用工具及其应用　285 附录B　基于“‘墨韵’读书会图书共享平台”的实验　291 附录C　软件开发综合项目实践详解（图书馆信息管理系统）　293 附录D　综合案例　294 案例1：问卷星球　294 案例2：在线音乐播放平台　295 附录E　本书配套微课视频清单　296 参考文献　299