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软件工程(第4版) [平装] |  |
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《软件工程(第4版)》特色：敏捷方法：每一章都涉及有关敏捷方法的内容。对象技术：详细阐述了面向对象开发的相关内容。建模：强调建模和设计在软件工程中的作用，并在各章中予以体现。配套教辅：《软件工程(第4版)》有专门的配套网。
“在仔细阅读之后，我万分欣喜。本书内容具有相当的广度和深度，论述严谨，而且有大量实际例证。我将用此书作为下学期的授课教材。”
——Linda Werner，加州大学圣克鲁兹分校
“本书完美结合了软件工程的两个重要方面：来自实践者的经验和来自研究者的理论。”
——上海交通大学
作者：（美国）弗里格（Shari Lawrence Pfleeger） （加拿大）阿特利（Joanne M.Atlee） 译者：杨卫东
Shari Lawrence PfIeeger，软件质量保证、软件度量和软件工程实践研究方面的世界级权威，在软件开发领域有着数十年的丰富经验，主要从事软件工程和信息技术的教学、咨询和研究。现任美国著名的智库兰德公司的高级研究员。她曾经执教于马里兰大学和伦敦城市大学，并担任IEEE Software和IEEE Transactions on Software Engineering等业界权威期刊副主编。除本书外，她与人合作撰写的Security in Computing也是广泛采用的主流教材。
Joanne M.AtIee，世界知名的软件工程学者，在软件需求和软件工程教育方面有着杰出贡献。她是IEEE计算机学会和ACM联合发起的软件工程课程项目指导委员会的成员，也是国际信息处理联合会（IFIP）软件需求工程工作组成员。她是加拿大滑铁卢大学副教授，创立了该校的软件工程学位项目并任项目主任。
第1章 软件工程概述 1
1.1 什么是软件工程 1
1.1.1 问题求解 2
1.1.2 软件工程师的角色是什么 3
1.2 软件工程取得了哪些进展 4
1.3 什么是好的软件 6
1.3.1 产品的质量 7
1.3.2 过程的质量 8
1.3.3 商业环境背景下的质量 8
1.4 软件工程涉及的人员 10
1.5 系统的方法 11
1.5.1 系统的要素 11
1.5.2 相互联系的系统 13
1.6 工程的方法 14
1.6.1 盖房子 15
1.6.2 构建系统 16
1.7 开发团队的成员 17
1.8 软件工程发生了多大的变化 19
1.8.1 变化的本质 19
1.8.2 软件工程的Wasserman规范 20
1.9 信息系统的例子 25
1.10 实时系统的例子 26
1.11 本章对单个开发人员的意义 27
1.12 本章对开发团队的意义 28
1.13 本章对研究人员的意义 28
1.14 学期项目 28
1.15 主要参考文献 29
1.16 练习 30
第2章 过程和生命周期的建模 32
2.1 过程的含义 32
2.2 软件过程模型 34
2.2.1 瀑布模型 34
2.2.2 V模型 37
2.2.3 原型化模型 37
2.2.4 可操作规格说明 38
2.2.5 可转换模型 38
2.2.6 阶段化开发：增量和迭代 39
2.2.7 螺旋模型 40
2.2.8 敏捷方法 41
2.3 过程建模工具和技术 44
2.3.1 静态建模：Lai表示法 45
2.3.2 动态建模：系统动力学 47
2.4 实际的过程建模 49
2.4.1 Marvel的案例研究 49
2.4.2 过程建模工具和技术应该具有的特性 51
2.5 信息系统的例子 51
2.6 实时系统的例子 53
2.7 本章对单个开发人员的意义 54
2.8 本章对开发团队的意义 54
2.9 本章对研究人员的意义 54
2.10 学期项目 54
2.11 主要参考文献 56
2.12 练习 57
第3章 计划和管理项目 58
3.1 跟踪项目进展 58
3.1.1 工作分解和活动图 60
3.1.2 估算完成时间 61
3.1.3 跟踪进展的工具 65
3.2 项目人员 67
3.2.1 人员角色和特性 67
3.2.2 工作风格 70
3.2.3 项目组织 71
3.3 工作量估算 73
3.3.1 专家判断 75
3.3.2 算法方法 77
3.3.3 机器学习方法 81
3.3.4 找出适合具体情形的模型 83
3.4 风险管理 84
3.4.1 什么是风险 84
3.4.2 风险管理活动 85
3.5 项目计划 87
3.6 过程模型和项目管理 88
3.6.1 注册管理 88
3.6.2 责任建模 90
3.6.3 紧密结合里程碑 92
3.7 信息系统的例子 94
3.8 实时系统的例子 95
3.9 本章对单个开发人员的意义 96
3.10 本章对开发团队的意义 96
3.11 本章对研究人员的意义 96
3.12 学期项目 96
3.13 主要参考文献 97
3.14 练习 97
第4章 获取需求 100
4.1 需求过程 101
4.2 需求引发 102
4.3 需求的类型 105
4.3.1 解决冲突 107
4.3.2 两种需求文档 108
4.4 需求的特性 109
4.5 建模表示法 110
4.5.1 实体-联系图 111
4.5.2 例子：UML类图 112
4.5.3 事件踪迹 114
4.5.4 例子：消息时序图 114
4.5.5 状态机 115
4.5.6 例子：UML状态图 116
4.5.7 例子：Petri网 119
4.5.8 数据流图 121
4.5.9 例子：用例 122
4.5.10 函数和关系 123
4.5.11 例子：判定表 124
4.5.12 例子：Parnas表 124
4.5.13 逻辑 125
4.5.14 例子：对象约束语言（OCL） 126
4.5.15 例子：Z 127
4.5.16 代数规格说明 129
4.5.17 例子：SDL数据 130
4.6 需求和规格说明语言 132
4.6.1 统一建模语言（UML） 132
4.6.2 规格说明和描述语言（SDL） 133
4.6.3 软件成本降低（SCR） 133
4.6.4 需求表示法的其他特征 134
4.7 原型化需求 134
4.8 需求文档 135
4.8.1 需求定义 136
4.8.2 需求规格说明 137
4.8.3 过程管理和需求的可跟踪性 138
4.9 确认和验证 138
4.9.1 需求确认 139
4.9.2 验证 141
4.10 测量需求 142
4.11 选择规格说明技术 143
4.12 信息系统的例子 145
4.13 实时系统的例子 147
4.14 本章对单个开发人员的意义 149
4.15 本章对开发团队的意义 149
4.16 本章对研究人员的意义 149
4.17 学期项目 150
4.17.1 前提和假设 150
4.17.2 功能的高层描述 150
4.17.3 功能需求 150
4.17.4 数据约束 151
4.17.5 设计和接口约束 152
4.17.6 质量需求 152
4.18 主要参考文献 152
4.19 练习 153
第5章 设计体系结构 156
5.1 设计过程 156
5.1.1 设计是一种创造性过程 157
5.1.2 设计过程模型 160
5.2 体系结构建模 161
5.3 分解和视图 162
5.4 体系结构风格和策略 165
5.4.1 管道和过滤器 165
5.4.2 客户—服务器 166
5.4.3 对等网络 167
5.4.4 发布—订阅 168
5.4.5 信息库 168
5.4.6 分层 169
5.4.7 组合体系结构风格 170
5.5 满足质量属性 171
5.5.1 可修改性 171
5.5.2 性能 173
5.5.3 安全性 174
5.5.4 可靠性 175
5.5.5 健壮性 177
5.5.6 易使用性 178
5.5.7 商业目标 178
5.6 协作设计 179
5.7 体系结构的评估和改进 180
5.7.1 测量设计质量 181
5.7.2 故障树分析 181
5.7.3 安全性分析 183
5.7.4 权衡分析 184
5.7.5 成本效益分析 188
5.7.6 原型化 190
5.8 文档化软件体系结构 191
5.8.1 视图间的映射 193
5.8.2 文档化设计合理性 193
5.9 体系结构设计评审 193
5.9.1 确认 194
5.9.2 验证 194
5.10 软件产品线 195
5.10.1 战略范围 197
5.10.2 产品线体系结构的优势 197
5.10.3 产品线的演化 198
5.11 信息系统的例子 198
5.12 实时系统的例子 200
5.13 本章对单个开发人员的意义 201
5.14 本章对开发团队的意义 201
5.15 本章对研究人员的意义 202
5.16 学期项目 202
5.17 主要参考文献 203
5.18 练习 203
第6章 设计模块 205
6.1 设计方法 205
6.2 设计原则 207
6.2.1 模块化 207
6.2.2 接口 212
6.2.3 信息隐藏 213
6.2.4 增量式开发 214
6.2.5 抽象 215
6.2.6 通用性 216
6.3 面向对象的设计 218
6.3.1 术语 218
6.3.2 继承与对象组合 221
6.3.3 可替换性 222
6.3.4 德米特法则 223
6.3.5 依赖倒置 223
6.4 在UML中体现面向对象设计 225
6.4.1 过程中的UML 225
6.4.2 UML类图 227
6.4.3 其他UML图 232
6.5 面向对象设计模式 240
6.5.1 模板方法模式 241
6.5.2 工厂方法模式 241
6.5.3 策略模式 242
6.5.4 装饰者模式 242
6.5.5 观察者模式 243
6.5.6 组合模式 243
6.5.7 访问者模式 245
6.6 设计中其他方面的考虑 247
6.6.1 数据管理 247
6.6.2 异常处理 247
6.6.3 用户界面设计 249
6.6.4 框架 250
6.7 面向对象度量 250
6.7.1 面向对象系统规模的度量 251
6.7.2 面向对象系统设计质量的度量 252
6.7.3 在何处进行面向对象测量 258
6.8 设计文档 259
6.9 信息系统的例子 261
6.10 实时系统的例子 262
6.11 本章对单个开发人员的意义 263
6.12 本章对开发团队的意义 263
6.13 本章对研究人员的意义 263
6.14 学期项目 263
6.15 主要参考文献 264
6.16 练习 264
第7章 编写程序 267
7.1 编程标准和过程 267
7.1.1 对单个开发人员的标准 268
7.1.2 对其他开发人员的标准 268
7.1.3 设计和实现的匹配 269
7.2 编程的指导原则 269
7.2.1 控制结构 269
7.2.2 算法 270
7.2.3 数据结构 271
7.2.4 通用性指导原则 273
7.3 文档 276
7.3.1 内部文档 276
7.3.2 外部文档 279
7.4 编程过程 280
7.4.1 将编程作为问题求解 280
7.4.2 极限编程 281
7.4.3 结对编程 281
7.4.4 编程向何处去 282
7.5 信息系统的例子 282
7.6 实时系统的例子 283
7.7 本章对单个开发人员的意义 284
7.8 本章对开发团队的意义 284
7.9 本章对研究人员的意义 284
7.10 学期项目 285
7.11 主要参考文献 285
7.12 练习 285
第8章 测试程序 287
8.1 软件故障和失效 287
8.1.1 故障的类型 288
8.1.2 正交缺陷分类 289
8.2 测试的相关问题 291
8.2.1 测试的组织 291
8.2.2 对测试的态度 292
8.2.3 谁执行测试 293
8.2.4 测试对象的视图 293
8.3 单元测试 295
8.3.1 检查代码 295
8.3.2 证明代码正确性 297
8.3.3 测试程序构件 301
8.3.4 技术比较 304
8.4 集成测试 305
8.4.1 自底向上集成 305
8.4.2 自顶向下集成 306
8.4.3 一次性集成 308
8.4.4 三明治集成 308
8.4.5 集成策略的比较 309
8.5 测试面向对象系统 311
8.5.1 代码测试 311
8.5.2 面向对象测试和传统测试之间的区别 311
8.6 测试计划 313
8.6.1 计划的目的 313
8.6.2 计划的内容 313
8.7 自动测试工具 314
8.7.1 代码分析工具 314
8.7.2 测试执行工具 315
8.7.3 测试用例生成器 316
8.8 什么时候停止测试 316
8.8.1 故障播种 317
8.8.2 软件中的可信度 318
8.8.3 其他的停止测试的标准 319
8.8.4 识别易出故障的代码 319
8.9 信息系统的例子 320
8.10 实时系统的例子 321
8.11 本章对单个开发人员的意义 321
8.12 本章对开发团队的意义 322
8.13 本章对研究人员的意义 322
8.14 学期项目 322
8.15 主要参考文献 322
8.16 练习 323
第9章 测试系统 325
9.1 系统测试的原则 325
9.1.1 软件故障根源 325
9.1.2 系统测试过程 327
9.1.3 配置管理 329
9.1.4 测试小组 333
9.2 功能测试 334
9.2.1 目的与职责 334
9.2.2 因果图 335
9.3 性能测试 338
9.3.1 目的和职责 338
9.3.2 性能测试的类型 338
9.4 可靠性、可用性以及可维护性 339
9.4.1 定义 339
9.4.2 失效数据 340
9.4.3 测量可靠性、可用性和可维护性 341
9.4.4 可靠性稳定性和可靠性增长 342
9.4.5 可靠性预测 343
9.4.6 操作环境的重要性 345
9.5 验收测试 346
9.5.1 目的和职责 346
9.5.2 验收测试的种类 346
9.5.3 验收测试的结果 347
9.6 安装测试 348
9.7 自动化系统测试 348
9.8 测试文档 349
9.8.1 测试计划 349
9.8.2 测试规格说明和评估 351
9.8.3 测试描述 353
9.8.4 测试分析报告 355
……
第10章 交付系统 372
第11章 维护系统 384
第12章 评估产品、过程和资源 416
第13章 改进预测、产品、过程 455
第14章 软件工程未来 476
参考文献注解 507
索引 536
跨越研究与实践之间的鸿沟
在1968年的北约会议上，首次使用了“软件工程”这一术语。时至今日，软件工程已经走过了很长的一段路，软件本身也已经以各种形式融入了我们的生活。就算在10年前，估计也没人会预料到软件会有这么大的影响力。因此，要懂得如何开发好的软件以及如何评估软件在日常生活中面临的风险和机遇，坚实的软件工程理论和实践基础是不可或缺的。本书体现了当前软件工程领域实践者阵营和研究者阵营之间相互融合的现状：实践者主要关注构造高质量产品完成某些功能，而研究者则努力寻找各种方法改进产品质量以及提高开发人员生产效率。Edsgar Dykstra不断提醒我们：研究与实践之间的紧张关系将检验我们对软件工程的理解，并帮助我们改进思维方式、方法，进而最终改进我们的产品。
正是本着这种精神，我们对本书进行了增订，为这种不断的探究和改进构造一个基础框架。尤其是，第4版纳入了更广泛的素材，来说明如何抽象出一个问题并对它建立模型，以及如何使用各种模型、设计原则、设计模式和设计策略，来产生适当的解决方案。软件工程师绝不止像程序员那样按照说明书来编写程序，就像厨师不止是遵循菜谱来烹饪。构造优秀的软件是一门艺术，这体现在如何抽象出问题的要素并建模，再使用这些抽象设计出解决方案。经常能听到优秀开发人员谈论“优雅的”解决方案，说明这样的解决方案抓住了问题的核心，得到的软件不仅能够解决当前的问题，而且当问题随着时间演化时，软件也能够很容易地进行修改。这样，学生就能够学会融合研究与实践、艺术与科学，构造出坚实的软件。
科学总是以事实为基础的。本书是为本科生软件工程课程而设计的，注重软件工程研究与实践的实际效果层面，使学生能够直接将所学知识应用于要解决的现实问题。书中所举的例子针对的是经验有限的学生，但是，这些例子清楚地阐明了大型软件开发项目是如何从需求到计划，再进而成为现实的过程。例子所描述的许多情形，读者未来都很可能经历：大型项目与小型项目、“敏捷”方法与高度结构化方法、面向对象与面向过程的方法、实时处理与事务处理、开发情形与维护情形。
本书也适用于介绍软件工程的概念与实践的研究生课程，还适合于那些期望进一步学习该领域相关知识的专业人员。尤其是最后3章给出了一些引人思考的资料，旨在引起研究生对当前研究主题的兴趣。
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