軟件工程——理論與實(shí)踐第二版)

1、前言 前言 理論研究與實(shí)踐的橋梁 理論研究與實(shí)踐的橋梁 自從 1968 年 NATO 會(huì)議首次提出“軟件工程”概念以來(lái)，它經(jīng)歷了一條漫長(zhǎng)的道路。在幾十年前， “軟件”這個(gè)概念本身還不能被多數(shù)人接受。因而軟件工程理論研究和實(shí)踐必須建立一個(gè)堅(jiān)固的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)使得人們懂得在我們現(xiàn)今生活中如何建立良好軟件和怎樣評(píng)價(jià)軟件的風(fēng)險(xiǎn)、概率。本文融合了當(dāng)前兩種軟件工程的潮流：從實(shí)踐者角度，實(shí)踐者的焦點(diǎn)在于建立高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，提供實(shí)用的功能；從研究者角度，側(cè)

2、重于尋找提高質(zhì)量途徑，提高實(shí)踐者的生產(chǎn)效率。 本書(shū)用于研究生軟件工程教材， 描繪了實(shí)用的軟件工程理論和實(shí)踐概況， 由于學(xué)生的經(jīng)歷有限， 本書(shū)中所舉的例子可能是超出我們的經(jīng)驗(yàn)， 但這些例子足以清楚地闡述大型軟件項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程。 此書(shū)還可作為本科生軟件工程概念和實(shí)踐的入門(mén)教材， 或用于軟件開(kāi)發(fā)人員擴(kuò)充該領(lǐng)域知識(shí)。本書(shū)中涵蓋的各種樣例：大型項(xiàng)目，小型項(xiàng)目，面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^(guò)程，實(shí)時(shí)處理，事務(wù)處理，開(kāi)發(fā)案例，維護(hù)，適合各種讀者群。

3、12 章、13 章和 14 章提供的材料用于激勵(lì)學(xué)生啟發(fā)思想，培養(yǎng)研究興趣。 核心特征 核心特征 與其他書(shū)相比本書(shū)具有如下特征： ? 本書(shū)將許多評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)綜合運(yùn)用于軟件工程， 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)是軟件工程策略的完整部分， 不能孤立看待。 這種綜合看待軟件工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的辦法可以使學(xué)生學(xué)會(huì)如何將定量分析， 定量改進(jìn)運(yùn)用到日?；顒?dòng)中?？梢栽u(píng)價(jià)在個(gè)人方面、團(tuán)體以及項(xiàng)目基礎(chǔ)上的進(jìn)步。 ? 本書(shū)將許多概念，如：重用、風(fēng)險(xiǎn)管理、質(zhì)量工程融于軟件工程中，而非分

4、裂處理。 ? 每章用兩個(gè)實(shí)例說(shuō)明該章中的主要概念，兩個(gè)例子均來(lái)源于實(shí)際的項(xiàng)目。信息系統(tǒng)實(shí)例描述了一個(gè)軟件系統(tǒng)怎樣確定一家英國(guó)大型電視公司廣告時(shí)間價(jià)格，實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)例給出 Ariane-5 火箭控制軟件；在這些實(shí)例的問(wèn)題報(bào)告中，我們還可以探索軟件工程中的技術(shù)怎樣定位問(wèn)題所在及如何解決、 避免這些問(wèn)題。 學(xué)生可以從這些實(shí)例中學(xué)到如何把軟件工程技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的系統(tǒng)中。 ? 每章末尾，給出該章主要內(nèi)容對(duì)于小組開(kāi)發(fā)的意義、個(gè)人開(kāi)發(fā)意義、研究意義

5、。學(xué)生可以選擇閱讀，查找相關(guān)部分。 ? 本書(shū)給出相關(guān)的網(wǎng)址，文獻(xiàn)，網(wǎng)上相關(guān)的工具，方法和學(xué)習(xí)指南。從網(wǎng)上學(xué)生可獲得許多實(shí)際的需求文檔、設(shè)計(jì)、代碼、測(cè)試計(jì)劃等相關(guān)信息。一些聲譽(yù)較好的網(wǎng)站上還有進(jìn)一步深入的信息。 ? 本書(shū)包含許多實(shí)例和文獻(xiàn)中的樣例。 其中的簡(jiǎn)略例子詳細(xì)內(nèi)容可在相關(guān)網(wǎng)頁(yè)上查詢。 從中可了解理論概念是怎樣運(yùn)用于實(shí)踐的 ? 每章末尾給出啟發(fā)式問(wèn)題， 這些問(wèn)題涉及到軟件工程的合法與倫理等方面。 學(xué)生可以從社會(huì)、政治環(huán)境出發(fā)考

6、慮這些問(wèn)題。和其他科學(xué)一樣，必須從他給人們生活帶來(lái)的后果角度看待軟件工程決策。 ? 面向過(guò)程和面向?qū)ο髢煞N思想方法在每章中都有體現(xiàn)。 此外將有一章專門(mén)闡述面向?qū)ο蟮陌l(fā)展過(guò)程，面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)過(guò)程。此處使用 UML 描述通用概念。面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)的每1第五章：系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第五章：系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本章主要考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問(wèn)題。 首先討論 Shaw 和 Garlan 的軟件體系結(jié)構(gòu)框架。 接著描述概念設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)的區(qū)別。討論負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的人員的角色，兩種基本設(shè)

7、計(jì)方法：組合法與分解法。然后給出良好設(shè)計(jì)特征，介紹幾個(gè)設(shè)計(jì)策略，給出若干系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)例，工具。在本章中讀者還將學(xué)到客戶-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，可重用設(shè)計(jì)組件，人機(jī)接口設(shè)計(jì)，安全與可靠性設(shè)計(jì)（包括出錯(cuò)處理和容錯(cuò)技術(shù)） ，設(shè)計(jì)模式，正式的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)協(xié)議評(píng)價(jià)。在解釋了如何評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)質(zhì)量和正確性證明，怎樣書(shū)寫(xiě)結(jié)果文檔，我們轉(zhuǎn)向代碼設(shè)計(jì)階段。 代碼設(shè)計(jì)分別用模塊化設(shè)計(jì)和獨(dú)立設(shè)計(jì)用兩種方法：自頂向下，自底向上解釋，并給出邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的區(qū)別。

8、針對(duì)并發(fā)與安全性要求較高的系統(tǒng)， 我們檢查其設(shè)計(jì)上的因差錯(cuò)而導(dǎo)致的 Therac-25 的功能故障。舉出若干設(shè)計(jì)工具，徹底討論設(shè)計(jì)質(zhì)量以及怎樣衡量。最后結(jié)合信息系統(tǒng)和時(shí)實(shí)系統(tǒng)兩個(gè)實(shí)例給出軟件設(shè)計(jì)的實(shí)例。 第六章：關(guān)于對(duì)象 第六章：關(guān)于對(duì)象 第六章從間接的角度考慮面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)的特殊性質(zhì)。 我們先給出使用案例的背景， 討論如何從需求中獲得對(duì)象、對(duì)象特征。其次要檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)。接著擴(kuò)充系統(tǒng)設(shè)計(jì)，加入非功能性需求，編程設(shè)計(jì)的代碼細(xì)節(jié)。使用 UML

9、 和構(gòu)造圖，我們可以產(chǎn)生面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)說(shuō)明和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這里所用的實(shí)例是空軍服務(wù)站系統(tǒng)。 對(duì)于面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)的評(píng)價(jià)， 我們使用普通的面向?qū)ο笠?guī)則評(píng)價(jià)服務(wù)站系統(tǒng)。 可以從中學(xué)到如何在規(guī)則中加入適當(dāng)?shù)母淖冇兄谖覀儧Q定如何分配資源，尋找錯(cuò)誤。 第七章：編寫(xiě)代碼 第七章：編寫(xiě)代碼 在本章中將講解如何編寫(xiě)高質(zhì)量的代碼實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 將著重討論代碼編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)、 編寫(xiě)過(guò)程、提倡使用簡(jiǎn)單實(shí)用的編程指導(dǎo)。在這里給出兩種類(lèi)型語(yǔ)言的編程實(shí)例：面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^(guò)程。

10、并討論代碼文檔的必要性，錯(cuò)誤處理措施。 第八章：程序測(cè)試 第八章：程序測(cè)試 本章將從不同側(cè)面考慮程序測(cè)試，比較兩種方法，確認(rèn)軟件系統(tǒng)。給出軟件問(wèn)題定義，分類(lèi)。分類(lèi)方法怎樣使數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析更加有效。解釋單元測(cè)試和整體測(cè)試的區(qū)別。引入若干軟件自動(dòng)測(cè)試工具和技術(shù)，測(cè)試生命周期的必要，以及如何將這些工具、技術(shù)集成到系統(tǒng)中。 第九章：系統(tǒng)測(cè)試 第九章：系統(tǒng)測(cè)試 首先給出系統(tǒng)測(cè)試的原則， 包括測(cè)試和數(shù)據(jù)的重用性， 配置管理。 所引入的概念還包括