軟件工程：理論、技術及實踐

前言
教學建議
第1章　理解軟件工程1
1.1　軟件的發(fā)展2
1.2　軟件的特性和分類3
1.2.1　軟件的特性3
1.2.2　軟件的分類5
1.3　軟件工程的起源6
1.3.1　軟件危機6
1.3.2　軟件工程的定義7
1.3.3　軟件過程8
1.4　軟件質(zhì)量 9
1.5　軟件團隊11
1.6　軟件工程的知識領域14
1.7　軟件工程師的職業(yè)道德16
練習和討論16
第2章　軟件工程發(fā)展18
2.1　軟件工程發(fā)展歷程19
2.1.1　傳統(tǒng)軟件工程19
2.1.2　面向?qū)ο蟮能浖こ?0
2.1.3　基于構件的軟件工程21
2.1.4　面向服務的軟件工程21
2.2　軟件工程中新技術的影響22
2.2.1　云計算與軟件工程22
2.2.2　大數(shù)據(jù)與軟件工程24
2.2.3　移動應用與軟件工程26
2.3　軟件工程中人的因素27
2.4　軟件工程的未來發(fā)展29
練習和討論30
第3章　軟件過程31
3.1　軟件生命周期模型31
3.1.1　瀑布模型32
3.1.2　快速原型模型34
3.1.3　增量模型35
3.1.4　螺旋模型35
3.1.5　噴泉模型36
3.2　統(tǒng)一過程37
3.2.1　RUP的產(chǎn)生37
3.2.2　RUP的過程模型38
3.2.3　RUP的特點40
3.3　敏捷開發(fā)41
3.3.1　敏捷原則41
3.3.2　敏捷過程43
3.3.3　極限編程43
3.3.4　Scrum44
3.4　開源軟件48
3.4.1　開源軟件的發(fā)展48
3.4.2　開源軟件開發(fā)過程49
3.5　軟件過程的改進50
3.5.1　軟件過程特性50
3.5.2　能力成熟度模型51
3.5.3　IDEAL模型52
3.5.4　個人軟件過程52
練習和討論53
第4章　理解需求55
4.1　需求工程55
4.2　需求獲取57
4.2.1　需求獲取方式57
4.2.2　應用領域理解58
4.2.3　應用實例需求獲取59
4.3　用例和場景61
4.3.1　UML用例和場景61
4.3.2　業(yè)務模型應用實例63
4.4　用戶故事地圖71
4.4.1　用戶故事71
4.4.2　用戶故事估算和計劃73
4.4.3　用戶故事地圖73
練習和討論75
第5章　需求分析77
5.1　面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構化分析78
5.1.1　半形式化分析技術78
5.1.2　Gane和Sarsen結(jié)構化系統(tǒng)
　　　分析方法82
5.2　結(jié)構化分析實例83
5.2.1　逐步求精數(shù)據(jù)流圖83
5.2.2　定義數(shù)據(jù)字典84
5.2.3　建造實體關系模型86
5.3　面向?qū)ο蠓治?8
5.3.1　面向?qū)ο蠓椒ê徒Y(jié)構化
　　　方法88
5.3.2　面向?qū)ο蠓治鲋械闹饕?
　　　技術88
5.3.3　面向?qū)ο蠓治龇椒ǖ闹饕?
　　　步驟90
5.4　面向?qū)ο蠓治鰧嵗?3
5.4.1　功能建模93
5.4.2　類建模96
5.4.3　動態(tài)建模97
5.5　形式化分析技術101
練習和討論104
第6章　軟件設計106
6.1　軟件工程中的設計107
6.1.1　設計原理107
6.1.2　設計過程109
6.2　結(jié)構化設計111
6.2.1　結(jié)構化設計的主要步驟111
6.2.2　結(jié)構化設計實例115
6.3　面向?qū)ο蟮脑O計119
6.3.1　面向?qū)ο筌浖O計的步驟119
6.3.2　面向?qū)ο筌浖O計實例121
6.4　用戶界面設計126
6.4.1　黃金規(guī)則126
6.4.2　用戶界面設計過程128
6.4.3　GUI設計規(guī)則129
6.5　面向?qū)ο筌浖O計優(yōu)化131
6.5.1　面向?qū)ο筌浖O計原則131
6.5.2　面向?qū)ο筌浖O計模式133
練習和討論135
第7章　軟件實現(xiàn)與測試137
7.1　高質(zhì)量軟件開發(fā)的基本方法138
7.2　代碼規(guī)范139
7.2.1　代碼規(guī)范的重要性139
7.2.2　常見的代碼規(guī)范140
7.2.3　代碼重構142
7.3　軟件測試145
7.3.1　軟件測試簡介145
7.3.2　軟件測試的分類145
7.3.3　自動化測試147
7.3.4　軟件測試模型148
7.3.5　黑盒測試和玻璃盒測試150
7.4　測試驅(qū)動開發(fā)155
7.4.1　TDD的基本概念155
7.4.2　TDD的實施步驟156
7.4.3　基于單元測試的TDD實例（Java）157
7.5　集成160
7.5.1　軟件集成160
7.5.2　持續(xù)集成161
練習和討論163
第8章　軟件維護與演化164
8.1　軟件維護與更新164
8.1.1　軟件的可維護性165
8.1.2　軟件維護類型165
8.1.3　軟件維護流程167
8.1.4　軟件維護的困難及對應
　　 　策略168
8.2　軟件部署169
8.2.1　軟件部署的概念169
8.2.2　軟件部署工具Docker169
8.3　軟件配置管理172
8.3.1　軟件配置管理的作用172
8.3.2　軟件配置管理過程172
8.3.3　常用的軟件配置管理工具173
練習和討論 178
第9章　軟件項目組織與管理180
9.1　軟件工程項目管理180
9.1.1　項目啟動管理181
9.1.2　項目計劃管理181
9.1.3　人員組織與管理183
9.1.4　變更管理184
9.1.5　風險管理186
9.2　計劃與估算189
9.2.1　計劃189
9.2.2　軟件規(guī)模估算191
9.2.3　工作量估算193
9.2.4　軟件項目管理計劃的組成196
9.2.5　IEEE軟件項目管理計劃197
9.3　軟件項目團隊管理199
9.3.1　軟件項目團隊管理概述199
9.3.2　項目組織的規(guī)劃200
9.3.3　團隊建設和日常管理200
練習和討論201
第10章　軟件創(chuàng)新202
10.1　新技術對軟件創(chuàng)新開發(fā)的影響202
10.1.1　深度學習202
10.1.2　5G通信技術203
10.1.3　大數(shù)據(jù)203
10.1.4　云計算203
10.2　軟件產(chǎn)品的更新與迭代203
10.3　軟件開發(fā)創(chuàng)新204
10.3.1　商業(yè)模式創(chuàng)新原則204
10.3.2　業(yè)務驅(qū)動原則205
10.3.3　開發(fā)模式匹配原則205
10.3.4　UI/UE先行原則 206
10.3.5　樣式家族化原則206
10.3.6　組件化開發(fā)原則206
10.3.7　核心競爭力培養(yǎng)原則207
10.4　案例分析1：智慧城市軟件
　　　系統(tǒng)207
10.5　案例分析2：云課堂系統(tǒng)209
10.6　案例分析3：虛實融合的舞臺
　　　演藝系統(tǒng)211
練習和討論213
第11章　軟件工程與社會214
11.1　計算機安全215
11.1.1　計算機安全問題與措施215
11.1.2　計算機安全事件實例216
11.2　軟件工程與法律218
11.2.1　信息時代下的《民法典》218
11.2.2　軟件開發(fā)合同218
11.2.3　知識產(chǎn)權219
11.3　軟件工程與道德 221
11.3.1　用戶的道德問題221
11.3.2　軟件開發(fā)者的道德問題222
11.4　軟件工程與經(jīng)濟223
11.4.1　軟件產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟發(fā)展的
　　　 　影響224
11.4.2　軟件對人類經(jīng)濟生活的
　　　 　影響224
練習和討論226
第12章　軟件相關的國家標準
　　　　　　　　和國際標準227
12.1　軟件工程國家標準227
12.2　軟件工程國際標準228
12.3　軟件工程文檔撰寫國家標準230
12.3.1　可行性研究報告230
12.3.2　開發(fā)計劃234
12.3.3　需求規(guī)格說明書235
12.3.4　概要設計說明書237
12.3.5　詳細設計說明書239
12.3.6　測試計劃240
12.3.7　用戶操作手冊242
練習和討論244
參考文獻245