軟件工程案例教程：軟件項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐（第4版）

目　錄
前言
第1章 軟件工程之道1
1.1　軟件工程的背景1
1.1.1　軟件定義一切1
1.1.2　軟件工程的誕生2
1.1.3　軟件工程的本質(zhì)3
1.2　軟件工程知識體系4
1.3　軟件工程路線圖6
1.3.1　軟件項(xiàng)目開發(fā)路線圖9
1.3.2　軟件項(xiàng)目管理路線圖9
1.3.3　軟件過程改進(jìn)路線圖10
1.4　軟件開發(fā)的傳統(tǒng)模型13
1.4.1　瀑布模型13
1.4.2　V模型14
1.4.3　原型模型14
1.4.4　增量式模型14
1.4.5　噴泉模型14
1.4.6　智能模型15
1.5　軟件開發(fā)的敏捷模型15
1.5.1　Scrum16
1.5.2　XP20
1.5.3　DevOps23
1.5.4　規(guī)模化敏捷模型24
1.6　軟件工程中的復(fù)用原則24
1.7　小結(jié)25
1.8　練習(xí)題25
第2章　軟件工程模型與方法27
2.1　軟件工程建模27
2.1.1　信息模型28
2.1.2　行為模型28
2.1.3　結(jié)構(gòu)模型28
2.1.4　統(tǒng)一建模語言—UML28
2.2　軟件工程方法30
2.2.1　面向過程（結(jié)構(gòu)化）方法32
2.2.2　面向?qū)ο蠓椒?4
2.2.3　數(shù)據(jù)建模方法37
2.2.4　形式化方法37
2.2.5　快速原型方法38
2.2.6　面向構(gòu)件方法38
2.2.7　面向代理方法39
2.2.8　敏捷開發(fā)方法41
2.2.9　模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)方法42
2.2.10　無代碼開發(fā)模式43
2.3　軟件工程方法對比44
2.4　軟件逆向工程44
2.5　基于容器技術(shù)的軟件工程化管理44
2.6　MSHD項(xiàng)目案例說明45
2.7　小結(jié)46
2.8　練習(xí)題46
第3章　軟件項(xiàng)目的需求分析48
3.1　軟件項(xiàng)目需求概述48
3.1.1　需求定義49
3.1.2　需求類型49
3.1.3　需求的重要性50
3.2　傳統(tǒng)需求工程50
3.2.1　需求獲取51
3.2.2　需求分析53
3.2.3　需求規(guī)格說明編寫54
3.2.4　需求驗(yàn)證55
3.2.5　需求變更55
3.3　敏捷需求工程56
3.3.1　需求獲取56
3.3.2　需求建模57
3.3.3　需求變更58
3.4　傳統(tǒng)需求分析方法58
3.4.1　結(jié)構(gòu)化需求分析方法58
3.4.2　面向?qū)ο笮枨蠓治龇椒?1
3.5　敏捷需求分析73
3.5.1　影響地圖73
3.5.2　需求池74
3.5.3　用戶故事編寫74
3.5.4　用戶故事分解76
3.5.5　用戶故事的INVEST準(zhǔn)則76
3.5.6　用戶故事地圖78
3.6　需求的實(shí)例化78
3.6.1　BDD78
3.6.2　實(shí)例化需求80
3.7　需求分析的可視化工具81
3.7.1　IPO圖81
3.7.2　判斷矩陣81
3.7.3　功能列表82
3.8　原型設(shè)計(jì)工具83
3.8.1　Axure RP83
3.8.2　Balsamiq Mockups84
3.8.3　Prototype Composer84
3.8.4　GUI Design Studio84
3.9　需求規(guī)格說明文檔84
3.10　MSHD項(xiàng)目案例—需求分析87
3.10.1　MSHD用戶地圖87
3.10.2　MSHD用戶故事分解88
3.10.3　MSHD登錄系統(tǒng)Story88
3.10.4　MSHD響應(yīng)時(shí)間需求Story89
3.11　小結(jié)89
3.12　練習(xí)題89
第4章　軟件項(xiàng)目的概要設(shè)計(jì)92
4.1　軟件設(shè)計(jì)綜述92
4.1.1　軟件設(shè)計(jì)過程93
4.1.2　軟件設(shè)計(jì)的原則93
4.1.3　軟件設(shè)計(jì)的模式94
4.1.4　概要設(shè)計(jì)的定義96
4.2　軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)96
4.2.1　單體架構(gòu)（H/T體系結(jié)構(gòu)）97
4.2.2　客戶服務(wù)架構(gòu)98
4.2.3　分層架構(gòu)100
4.2.4　分布式架構(gòu)103
4.2.5　面向服務(wù)的架構(gòu)105
4.2.6　微服務(wù)架構(gòu)107
4.2.7　領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)108
4.2.8　整潔架構(gòu)115
4.2.9　插件架構(gòu)115
4.2.10　無服務(wù)架構(gòu)116
4.2.11　云原生架構(gòu)119
4.2.12　面向工作流引擎122
4.3　應(yīng)用程序框架124
4.3.1　前端框架125
4.3.2　后臺業(yè)務(wù)框架129
4.3.3　后臺數(shù)據(jù)框架134
4.3.4　應(yīng)用組合架構(gòu)136
4.3.5　Python Web應(yīng)用架構(gòu)137
4.3.6　基于技術(shù)中臺的設(shè)計(jì)139
4.4　模塊（構(gòu)件）設(shè)計(jì)140
4.4.1　模塊分解141
4.4.2　外部接口和內(nèi)部接口設(shè)計(jì)142
4.4.3　模塊的耦合度142
4.4.4　模塊的內(nèi)聚度143
4.5　數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)145
4.5.1　數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程147
4.5.2　數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)147
4.5.3　數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)149
4.5.4　數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)153
4.5.5　文件設(shè)計(jì)154
4.6　用戶界面設(shè)計(jì)155
4.7　結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法156
4.7.1　變換流與事務(wù)流158
4.7.2　功能模塊劃分158
4.7.3　數(shù)據(jù)流映射為結(jié)構(gòu)圖160
4.7.4　輸入/輸出設(shè)計(jì)161
4.8　面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法161
4.8.1　對象和類162
4.8.2　基于UML的設(shè)計(jì)圖示163
4.8.3　面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)步驟168
4.8.4　對象類設(shè)計(jì)實(shí)例171
4.9　敏捷設(shè)計(jì)176
4.9.1　腐化軟件的味道176
4.9.2　防止腐化的設(shè)計(jì)177
4.10　概要設(shè)計(jì)文檔標(biāo)準(zhǔn)178
4.11　MSHD項(xiàng)目案例—概要設(shè)計(jì)180
4.11.1　架構(gòu)設(shè)計(jì)181
4.11.2　模塊設(shè)計(jì)182
4.11.3　數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)183
4.11.4　界面設(shè)計(jì)184
4.12　小結(jié)184
4.13　練習(xí)題185
第5章　軟件項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)187
5.1　詳細(xì)設(shè)計(jì)的概念187
5.1.1　詳細(xì)設(shè)計(jì)的定義187
5.1.2　詳細(xì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容188
5.2　詳細(xì)設(shè)計(jì)的表示工具188
5.2.1　程序流程圖188
5.2.2　N-S圖描述算法189
5.2.3　PAD描述算法190
5.2.4　決策表191
5.2.5　過程設(shè)計(jì)語言192
5.2.6　偽代碼193
5.3　結(jié)構(gòu)化詳細(xì)設(shè)計(jì)194
5.3.1　算法194
5.3.2　JSD方法194
5.3.3　Warnier方法197
5.3.4　結(jié)構(gòu)化詳細(xì)設(shè)計(jì)的例子198
5.4　面向?qū)ο笤敿?xì)設(shè)計(jì)200
5.4.1　類之間關(guān)系的詳細(xì)設(shè)計(jì)200
5.4.2　類的詳細(xì)設(shè)計(jì)201
5.4.3　包的設(shè)計(jì)204
5.4.4　面向?qū)ο笤敿?xì)設(shè)計(jì)的例子204
5.5　敏捷化的整潔設(shè)計(jì)209
5.5.1　整潔設(shè)計(jì)209
5.5.2　基于TDD的詳細(xì)設(shè)計(jì)209
5.6　詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔210
5.7　MSHD項(xiàng)目案例—詳細(xì)設(shè)計(jì)211
5.8　小結(jié)215
5.9　練習(xí)題215
第6章　軟件項(xiàng)目的編程217
6.1　編程概述217
6.1.1　編程語言218
6.1.2　編程環(huán)境219
6.1.3　編程范式219
6.2　面向過程（結(jié)構(gòu)化）編程219
6.2.1　算法實(shí)現(xiàn)220
6.2.2　控制結(jié)構(gòu)220
6.2.3　編程過程規(guī)則222
6.3　面向?qū)ο缶幊?25
6.3.1　對象和類225
6.3.2　面向?qū)ο缶幊痰幕窘Y(jié)構(gòu)228
6.3.3　面向?qū)ο缶幊膛c面向
　　　過程編程的對比229
6.4　聲明式編程230
6.5　編程模式與策略231
6.5.1　面向組件編程231
6.5.2　面向服務(wù)編程232
6.5.3　面向切面編程233
6.5.4　低代碼模式233
6.5.5　編程策略234
6.6　敏捷化編程實(shí)踐234
6.6.1　測試驅(qū)動(dòng)開發(fā)234
6.6.2　重構(gòu)235
6.6.3　結(jié)對編程238
6.6.4　紅-綠-藍(lán)循環(huán)238
6.7　整潔代碼244
6.7.1　什么是整潔代碼244
6.7.2　整潔的命名244
6.7.3　整潔函數(shù)248
6.7.4　整潔注釋248
6.7.5　整潔對象和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)249
6.7.6　整潔交付250
6.7.7　復(fù)用原則250
6.7.8　McCabe程序復(fù)雜度251
6.7.9　防御性編程252
6.7.10　編程標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范252
6.8　MSHD項(xiàng)目案例—編程過程
　　?。ㄏ到y(tǒng)構(gòu)建）253
6.8.1　項(xiàng)目開發(fā)環(huán)境的建立253
6.8.2　編程標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范255
6.8.3　TDD&Refactor開發(fā)模式256
6.9　小結(jié)261
6.10　練習(xí)題261
第7章　軟件項(xiàng)目的測試263
7.1　軟件測試概述263
7.1.1　什么是軟件測試264
7.1.2　軟件測試技術(shù)綜述265
7.2　靜態(tài)測試266
7.2.1　文檔審查266
7.2.2　代碼檢查268
7.2.3　技術(shù)評審269
7.3　白盒測試方法介紹270
7.4　白盒測試方法——基于控制流
　　 的測試270
7.4.1　語句覆蓋270
7.4.2　判定覆蓋271
7.4.3　條件覆蓋271
7.4.4　判定/條件覆蓋272
7.4.5　條件組合覆蓋272
7.4.6　路徑覆蓋272
7.4.7　ESTCA規(guī)則273
7.4.8　LCSAJ覆蓋274
7.4.9　MC/DC覆蓋274
7.5　白盒測試方法——基于數(shù)據(jù)流
　　　　 的測試275
7.5.1　定義/使用測試275
7.5.2　程序片測試 277
7.6　白盒測試方法——變異測試279
7.7　黑盒測試方法280
7.7.1　邊界值分析280
7.7.2　等價(jià)類劃分281
7.7.3　規(guī)范導(dǎo)出法282
7.7.4　錯(cuò)誤猜測法283
7.7.5　基于故障的測試方法283
7.7.6　因果圖法283
7.7.7　決策表法284
7.7.8　場景法286
7.8　其他測試技術(shù)290
7.8.1　回歸測試290
7.8.2　隨機(jī)測試290
7.8.3　探索性測試290
7.9　軟件測試級別292
7.9.1　單元測試292
7.9.2　集成測試294
7.9.3　系統(tǒng)測試296
7.9.4　驗(yàn)收測試298
7.9.5　上線測試299
7.10　面向?qū)ο蟮臏y試299
7.10.1　面向?qū)ο蠓治龅臏y試299
7.10.2　面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的測試300
7.10.3　面向?qū)ο蟮膯卧獪y試300
7.10.4　面向?qū)ο蟮募蓽y試301
7.10.5　面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)測試302
7.11　測試過程管理302
7.11.1　軟件測試計(jì)劃303
7.11.2　軟件測試設(shè)計(jì)304
7.11.3　軟件測試開發(fā)307
7.11.4　軟件測試執(zhí)行307
7.11.5　軟件測試跟蹤308
7.11.6　軟件測試評估與總結(jié)312
7.12　敏捷測試315
7.12.1　敏捷測試層次316
7.12.2　敏捷測試模型316
7.12.3　持續(xù)測試318
7.12.4　自動(dòng)化測試319
7.13　軟件測試過程的文檔321
7.13.1　測試計(jì)劃文檔321
7.13.2　測試設(shè)計(jì)文檔322
7.13.3　軟件測試報(bào)告330
7.14　MSHD項(xiàng)目案例—軟件
　　　　　測試過程332
7.14.1　單元測試333
7.14.2　接口測試333
7.14.3　UI測試337
7.14.4　探索性測試340
7.14.5　性能測試342
7.14.6　測試結(jié)論345