軟件工程初級教程

前言

出版此教材的沖動緣于我在教學(xué)過程中遇到的麻煩。我在教授本科與大專層次的軟件工程課程中總有這樣的體會，要么內(nèi)容不實用，要么體系不合理，無奈之下有時我會脫開教材，但那些緊扣書本的學(xué)生又會提意見。目前，軟件工程課程從大專層次到本科層次再到研究生都有開設(shè)，但內(nèi)容層次界定不太清。如果你是先讀大專再讀本科后又上研究生的話，相同的內(nèi)容你可能學(xué)上三遍。多次參加教材工作會議，也聽到了同行們類似的抱怨。為了對學(xué)生負(fù)責(zé)，也為了我的教學(xué)過程容易組織，根據(jù)相關(guān)大綱要求和多年積累的教學(xué)經(jīng)驗，我終于付諸實際行動，編一本目前適合我和我的學(xué)生的教材，并命名為“軟件工程初級教程”。如果您在教學(xué)或?qū)W習(xí)中也有同感，不妨瀏覽一下這本書對內(nèi)容的規(guī)劃，尤其本書對軟件工程思想、軟件工程概念、方法論以及建模過程的表述，作為初級教程我相信這些東西才是學(xué)生真正需要掌握的。面向?qū)ο蟛糠?，以建模過程為線索，選用了一個貫穿全程的實例，可操作性強(qiáng)。把相關(guān)概念融入到實例中介紹，提高了可理解性，學(xué)生不再為大量抽象的面向?qū)ο蟮母拍疃鄲?。如果您認(rèn)同的話，不妨試用一下，多提意見，也可以參與到下一版的修訂活動中，為了您，為了我，也為了我們的學(xué)生，一本好的教材真的是大家都需要的，這需要您、我和更多同行們的汗水。書中內(nèi)容個別地方加入了作者自己的見解，可能有所偏頗，這需要您的批評指正。不過大部分內(nèi)容還是從一些權(quán)威著作中吸取來的，我僅做了一些編纂工作或適合教學(xué)過程的小改動，參考文獻(xiàn)中都對這些前輩們的杰作進(jìn)行了列表，在此一并表示感謝。作為主編，本人同時完成了本書的大部分章節(jié)的編寫工作，主要包括第1~6章，第10~12章； 副主編鄭州信息工程學(xué)校的吳杰老師負(fù)責(zé)編寫了第8章軟件實現(xiàn)，并對全書進(jìn)行了統(tǒng)稿、審閱與校對，副主編商丘師范學(xué)院的王海燕老師負(fù)責(zé)編寫了第7章詳細(xì)設(shè)計與第9章軟件維護(hù)，并對部分章節(jié)進(jìn)行了編程與校對。河南工程學(xué)院劉玉昕、趙志梅老師負(fù)責(zé)編寫了第13章面向?qū)ο蟮能浖y試，并對附錄中的樣卷、參考答案及本教材中的實例、教材配套課件進(jìn)行了整理與編寫。對他們的辛苦付出，在此一并表示真誠的感謝。最后，由于作者水平有限，本教材必然還存在不少缺陷和不適于教學(xué)過程的內(nèi)容，希望在您和您的學(xué)生使用本教材的過程中多提寶貴建議，下一個更為優(yōu)秀的修訂版也許就有您的一份貢獻(xiàn)了。真誠歡迎您也能加入到優(yōu)化本教材的行列，讓我們的學(xué)生能夠用上真正實用的教材，也讓您的教學(xué)過程更加自如。

內(nèi)容概要

本書匯總了作者多本教材的精華，融入了多年的教學(xué)經(jīng)驗，吸收了軟件工程學(xué)科較新內(nèi)容編寫而成。在內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)上都有了新的調(diào)整和補(bǔ)充，不失為一本實用教材?！　≤浖こ虄?nèi)容分為軟件工程管理和軟件工程技術(shù)兩大部分。傳統(tǒng)的教材把理論部分放在前面，工程技術(shù)部分放在中間，最后介紹軟件工程管理內(nèi)容，這樣往往在教學(xué)中會忽略軟件工程管理部分的內(nèi)容，使教學(xué)過程不好安排。本教材在體系上做了一些調(diào)整，將軟件工程理論和軟件工程管理部分的內(nèi)容放在前面，逐步由理論深入到實踐，連貫性較強(qiáng)； 避免了進(jìn)入軟件工程技術(shù)甚至實踐部分以后，再回頭講軟件工程管理內(nèi)容時，教學(xué)過程不易組織?！　”窘滩脑诮榻B了軟件工程基本概念和原理的基礎(chǔ)上，著重對從結(jié)構(gòu)化方法到面向?qū)ο蠓椒ǖ倪^渡進(jìn)行了合理安排，強(qiáng)調(diào)從方法論和軟件工程思想的角度理解這種過渡，指出了結(jié)構(gòu)化方法的優(yōu)點、缺陷和面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)勢，并從內(nèi)容上加大了面向?qū)ο蠓椒ǖ谋戎?。書中安排了貫穿全程的實例，通過面向?qū)ο蟮慕＿^程實踐，使得針對面向?qū)ο蟮姆椒ǖ慕虒W(xué)過程更具有可操作性。課程進(jìn)行到后半學(xué)期，對于面向?qū)ο蟮牟糠挚梢园才胚m當(dāng)?shù)纳蠙C(jī)實踐，本教材對這一部分提供了較詳細(xì)的建模操作實例?！　”緯鴮嵗S富，注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，對初次開設(shè)軟件工程課程的計算機(jī)及相關(guān)專業(yè)本科層次、大專層次都適用。

書籍目錄

第1章　軟件工程的基本概念與原理 　1.1　軟件工程學(xué)科的誕生 　　1.1.1　軟件及其特點 　　1.1.2　軟件生產(chǎn)的發(fā)展 　　1.1.3　軟件危機(jī) 　　1.1.4　軟件工程的誕生 　1.2　軟件工程的基本概念和原理 　　1.2.1　軟件工程的定義 　　1.2.2　軟件工程面臨的主要問題 　　1.2.3　軟件工程的目標(biāo) 　　1.2.4　軟件生存周期 　　1.2.5　軟件工程的基本原理 　1.3　軟件工程研究的主要內(nèi)容 　　1.3.1　軟件開發(fā)過程 　　1.3.2　軟件工程技術(shù) 　　1.3.3　軟件項目管理 　　1.3.4　計算機(jī)輔助軟件工程 　本章小結(jié) 　習(xí)題 第2章　軟件開發(fā)過程 　2.1　軟件過程 　　2.1.1　軟件過程概念及理論基礎(chǔ) 　　2.1.2　軟件過程討論的主要內(nèi)容 　2.2　常見的軟件過程模型 　　2.2.1　邊改邊做模型 　　2.2.2　瀑布模型 　　2.2.3　演化模型 　　2.2.4　增量迭代模型 　　2.2.5　噴泉模型 　2.3　軟件過程的新發(fā)展 　　2.3.1　敏捷過程與極限編程 　　2.3.2　統(tǒng)一過程模型RUP 　　2.3.3　軟件過程改進(jìn)與CMM 　本章小結(jié) 　習(xí)題 第3章　軟件項目管理 　3.1　軟件項目管理概述 　　3.1.1　軟件生產(chǎn)的特殊性 　　3.1.2　軟件項目管理的重要性 　　3.1.3　軟件項目管理的主要內(nèi)容 　3.2　軟件規(guī)模估算 　　3.2.1　代碼行技術(shù) 　　3.2.2　功能點技術(shù) 　　3.2.3　估算方法 　3.3　軟件項目工作量估算 　　3.3.1　靜態(tài)單變量模型 　　3.3.2　動態(tài)多變量模型 　　3.3.3　COCOMO2模型 　3.4　軟件項目進(jìn)度控制 　　3.4.1　估算開發(fā)時間 　　3.4.2　Gantt圖 　　3.4.3　工程網(wǎng)絡(luò) 　　3.4.4　工程進(jìn)度估算 　　3.4.5　關(guān)鍵路徑 　　3.4.6　機(jī)動時間 　3.5　軟件項目人員組織 　　3.5.1　民主制程序員組 　　3.5.2　主程序員組 　　3.5.3　現(xiàn)代程序員組 　3.6　軟件質(zhì)量保證 　　3.6.1　軟件質(zhì)量 　　3.6.2　軟件質(zhì)量保證措施 　3.7　軟件配置管理 　　3.7.1　軟件配置 　　3.7.2　軟件配置管理過程 　本章小結(jié) 　思考題 第4章　軟件項目可行性分析與初步計劃 第5章　需求分析 第6章　總體設(shè)計 第7章　詳細(xì)設(shè)計 第8章　軟件實現(xiàn) 第9章　軟件維護(hù) 第10章　從結(jié)構(gòu)化到面向?qū)ο蟮?1章　面向?qū)ο蟮男枨螳@取 第12章　面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計 第13章　面向?qū)ο蟮臏y試 附錄A　軟件工程職業(yè)道德規(guī)范和實踐要求 附錄B　參考教學(xué)計劃 附錄C　試題樣卷 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.程序設(shè)計時期（1946－1956年）20世紀(jì)40年代至60年代中期，計算機(jī)價格昂貴、運(yùn)算速度低、內(nèi)存小。程序規(guī)模比較小，多是個人設(shè)計，自己使用；編程多使用機(jī)器語言、匯編語言，開發(fā)方法追求編程技巧，追求程序運(yùn)行效率；代碼不規(guī)范，難讀、難懂、難修改。軟件開發(fā)的特點是不重視程序設(shè)計的方法，除了程序代碼之外，沒有配套的文檔。2.軟件開發(fā)時代（1956－1968年）20世紀(jì)60年代中期到70年代中期，集成電路技術(shù)使得計算機(jī)硬件技術(shù)有了進(jìn)一步發(fā)展，運(yùn)算速度和容量大大提高。理論上把程序分為系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序，并合稱為軟件。隨著計算機(jī)硬件的普及，軟件需求增大，出現(xiàn)了小作坊式團(tuán)隊合作生產(chǎn)，軟件被視為一種產(chǎn)品；概念上把程序和文檔看作軟件的構(gòu)成，認(rèn)識到了沒有文檔的軟件無法使用和維護(hù)的問題。認(rèn)識到文檔的重要性是與“軟件危機(jī)”同時產(chǎn)生的。軟件交付用戶以后，要改正錯誤或適應(yīng)新的需求就有了維護(hù)的要求。但沒有相應(yīng)的文檔，維護(hù)費用增長驚人，用戶滿意度下降，軟件質(zhì)量得不到保證，“軟件危機(jī)”就此開始?！败浖C(jī)”不僅僅由于維護(hù)費用昂貴，還由于沒有好的軟件開發(fā)方法，軟件質(zhì)量和可靠性沒有保證，所以這個階段提出了結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法，并強(qiáng)調(diào)文檔的重要性，規(guī)定軟件開發(fā)時必需編寫需求規(guī)格說明書、系統(tǒng)設(shè)計說明書、用戶手冊等文檔。1968年北大西洋公約組織（NATO）的計算機(jī)科學(xué)家在前聯(lián)邦德國召開國際會議，討論軟件危機(jī)問題，正式提出了“軟件工程（SoftwareEngineering）”這一術(shù)語，軟件工程學(xué)科從此誕生。3.軟件工程時代（1968年至今）20世紀(jì)70年代中期到90年代，大規(guī)模集成電路進(jìn)一步提高了計算機(jī)硬件的性能，計算機(jī)應(yīng)用空前普及。與此同時，一方面，軟件開發(fā)效率提高的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上硬件普及的速度，供需矛盾突現(xiàn)；另一方面，為了維護(hù)軟件要耗費大量的資金，美國當(dāng)時的統(tǒng)計表明，對計算機(jī)軟件的投資占計算機(jī)軟件、硬件總投資的7。％，到1985年軟件成本大約占總成本的90％。為了緩解軟件危機(jī)的壓力，軟件工程學(xué)提出了運(yùn)用工程學(xué)的基本原理和方法來組織和管理軟件生產(chǎn)，以提高軟件質(zhì)量和開發(fā)效率；提倡軟件生產(chǎn)工程化，形成數(shù)據(jù)庫、集成開發(fā)工具、網(wǎng)絡(luò)、分布式系統(tǒng)和面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)。硬件特征是向超高速、大容量、微型化以及網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；軟件特點是開發(fā)技術(shù)有很大進(jìn)步，但未能獲得新的突破。與軟件市場需求的發(fā)展速度相比，軟件工程仍然面臨著許多問題。

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