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第1章 软件工程与软件设计1

1.1　软件工程1

1.1.1　软件概述2

1.1.2　软件危机3

1.1.3　软件工程的概念4

1.1.4　软件工程的目标与原则5

1.2　软件的生存周期7

1.3　软件开发过程模型10

1.3.1　瀑布模型11

1.3.2　快速原型模型12

1.3.3　螺旋模型12

1.3.4　统一软件开发过程13

1.4　软件设计15

1.4.1　软件设计的重要性16

1.4.2　软件设计的特征17

1.4.3　软件设计的要素17

1.5　软件体系结构18

1.5.1　软件体系结构的定义18

1.5.2　软件体系结构的发展历程19

1.5.3　软件体系结构的内容20

1.6　小结21

习题22

参考文献22

第2章 统一建模语言UML23

2.1　UML概述23

2.1.1 UML的发展历程23

2.1.2　UML的特点和用途25

2.1.3　UML 2.0的建模机制25

2.2　面向对象开发方法28

2.2.1　基本概念28

2.2.2　面向对象方法的优势29

2.3　UML 2.0结构建模30

2.3.1　类图30

2.3.2　包图33

2.3.3　对象图34

2.3.4　构件图35

2.3.5　组合结构图37

2.3.6　部署图38

2.4　UML 2.0行为建模39

2.4.1　活动图39

2.4.2　顺序图41

2.4.3　通信图44

2.4.4　交互概览图45

2.4.5　时序图45

2.4.6　状态图47

2.4.7　用例图50

2.5　小结52

习题53

参考文献53

第3章　软件设计基础54

3.1　软件设计的基本概念54

3.1.1　抽象与逐步求精55

3.1.2　模块化与信息隐藏57

3.1.3　内聚与耦合58

3.2　软件设计过程60

3.2.1　软件设计的一般过程60

3.2.2　软件设计的主要活动61

3.3　软件设计的质量66

3.4　软件体系结构设计68

3.4.1　软件体系结构设计方法概述68

3.4.2　软件体系结构设计的步骤75

3.5　高可信软件设计80

3.5.1　可信软件的特点80

3.5.2　容错设计81

3.5.3　软件失效模式和影响分析82

3.5.4　软件故障树分析84

3.5.5　形式化方法85

3.5.6　净室方法86

3.5.7　嵌入式和实时软件设计87

3.6　软件设计规格说明91

3.7　软件设计评审93

3.8　小结95

习题95

参考文献96

第4章 面向对象的软件设计方法98

4.1　基于UML的分析与设计过程98

4.2　用例分析与设计101

4.2.1　确定用例101

4.2.2　生成用例图103

4.2.3　用例设计描述105

4.3　概念模型和顶层架构设计109

4.3.1　概念模型设计109

4.3.2　顶层架构设计111

4.4　用户界面设计112

4.5　数据模型设计116

4.6　设计精化118

4.6.1　精化软件架构118

4.6.2　调整软件构成类119

4.6.3　精化交互模型120

4.6.4　精化类之间的关系121

4.7　类设计122

4.7.1　精化类的属性与操作123

4.7.2　类的行为模型设计125

4.8　部署模型设计127

4.9　小结128

习题129

参考文献130

第5章 面向数据流的软件设计方法131

5.1　数据流图与数据字典131

5.2　实体关系图134

5.3　面向数据流的分析过程136

5.3.1　建立数据流模型136

5.3.2　过程规格说明138

5.4　面向数据流的设计过程138

5.4.1　变换流与事务流139

5.4.2　变换分析141

5.4.3　事务分析145

5.5　启发式设计策略149

5.6　小结150

习题150

参考文献151

第6章　用户界面设计152

6.1　界面设计的基本原则152

6.2　设计良好界面的主要途径154

6.2.1　使系统处于用户控制之中154

6.2.2　减少用户记忆负担155

6.2.3　保持界面一致性155

6.3　用户界面的分析与设计过程156

6.3.1　界面交互方式156

6.3.2　界面分析和设计模型157

6.3.3　分析与设计过程158

6.4　用户界面分析159

6.4.1　用户分析159

6.4.2　任务分析和建模161

6.4.3　内容展示分析164

6.4.4　工作环境分析164

6.5　用户界面设计165

6.5.1　界面对象、动作和布局的定义166

6.5.2　界面设计需考虑的问题168

6.6　用户界面原型172

6.7　界面设计的评估173

6.8　小结175

习题175

参考文献176

第7章 软件体系结构风格与设计模式177

7.1　基本概念177

7.2　软件体系结构描述语言178

7.2.1　Wright ADL178

7.2.2　图形化体系结构描述语言179

7.3　软件体系结构风格182

7.3.1　管道／过滤器风格182

7.3.2　层次风格184

7.3.3　客户／服务器风格186

7.4　设计模式188

7.4.1　Factory Method（工厂方法）189

7.4.2　Abstract Factory（抽象工厂）191

7.4.3 Singleton（单件）194

7.4.4 Composite（组合）198

7.4.5 Proxy（代理）199

7.4.6 Iterator（迭代器）200

7.4.7 Observer（观察者）203

7.5　小结207

习题207

参考文献207

第8章 基于分布构件的体系结构208

8.1　EJB分布构件框架209

8.1.1　EJB简介209

8.1.2　实例210

8.1.3　原理分析212

8.1.4　其他说明214

8.2　DCOM分布构件框架215

8.2.1　DCOM的基本概念215

8.2.2　整体结构216

8.2.3　实例217

8.2.4　对原理的进一步分析234

8.3　CORBA分布构件框架235

8.3.1　基本体系结构236

8.3.2　实例分析237

8.3.3　完整体系结构242

8.4　小结243

习题244

参考文献244

第9章 软件体系结构评估245

9.1　软件体系结构评估概述245

9.1.1　评估时机和参与人员246

9.1.2　评估结果和质量属性247

9.1.3　评估的益处和代价248

9.2　软件体系结构评估方法250

9.2.1 ATAM方法250

9.2.2　SAAM方法254

9.2.3　ARID方法257

9.3　实例分析259

9.3.1　ATAM方法实例259

9.3.2　SAAM方法实例267

9.4　小结273

习题274

参考文献274

第10章 软件设计的进化275

10.1　遗留系统275

10.2　软件的进化策略276

10.2.1　进化策略的分类277

10.2.2　进化策略的选择277

10.3　软件再工程280

10.3.1　业务过程重构281

10.3.2　软件再工程的过程模型281

10.3.3　软件再工程中的经济因素283

10.3.4　信息恢复的级别和方法284

10.4　软件体系结构的进化285

10.4.1 软件体系结构进化的过程285

10.4.2　软件体系结构的恢复286

10.4.3　软件体系结构的改善288

10.5　代码重构和数据重构289

10.6　软件移植290

10.7　小结293

习题294

参考文献294