軟件工程基礎（題庫+微課視頻版）（第2版）

呂雲翔，北京航空航天大學軟件學院副教授。具有多年的軟件開發、項目管理、計算機教學經驗，對IT行業具有較全面的認識，出版教材多部。目前研究領域包括：軟件工程、人工智能、大數據。

 

目錄

 

 

第一部分軟件工程概述

 

第1章緒論

 

1.1軟件的概念及特點

 

1.2軟件危機

 

1.2.1軟件危機的表現與產生原因

 

1.2.2軟件危機的啟示

 

1.3軟件工程

 

1.3.1軟件工程的概念

 

1.3.2軟件工程的基本目標和原則

 

1.3.3軟件工程的發展

 

1.4軟件開發方法

 

1.5計算機輔助軟件工程及其工具

 

1.6軟件工程人員的職業道德

 

1.6.1軟件工程人員的職業道德概述

 

1.6.2軟件工程人員的職業道德實例

 

1.7“小型網上書店系統”案例介紹

 

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本章小結

 

習題

 

第2章軟件過程

 

2.1軟件生命周期與軟件過程

 

2.1.1軟件生命周期

 

2.1.2軟件過程

 

2.2典型的軟件過程模型

 

2.2.1瀑布模型

 

2.2.2快速原型模型

 

2.2.3增量模型

 

2.2.4螺旋模型

 

2.2.5噴泉模型

 

2.2.6基於組件的開發模型

 

2.2.7統一軟件開發過程模型

 

2.2.8幾種過程模型的對比

 

2.2.9幾種過程模型之間的關系

 

2.2.10選擇軟件過程模型

 

2.3軟件過程模型實例

 

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本章小結

 

習題

 

第3章敏捷軟件開發

 

3.1敏捷方法

 

 

3.2Scrum

 

3.2.1Scrum概述

 

3.2.2Sprint

 

3.2.3每日站會

 

3.2.4用戶故事

 

3.2.5Backlog

 

3.2.6結對編程

 

3.3極限編程

 

3.3.1XP方法的4個價值觀

 

3.3.2XP方法的12個核心實踐

 

3.4看板

 

3.4.1看板概述

 

3.4.2看板與Scrum的區別

 

3.53種敏捷方法的對比

 

3.6CI/CD

 

3.6.1CI/CD概述

 

3.6.2CI/CD的優勢

 

3.7DevOps

 

3.7.1DevOps概述

 

3.7.2DevOps的特點

 

3.8敏捷軟件開發、CI/CD和DevOps

 

3.9測試驅動開發

 

3.9.1測試驅動開發概述

 

3.9.2測試驅動開發與敏捷軟件開發

 

3.10敏捷軟件開發實例(1)

 

3.11敏捷軟件開發實例(2)： 大語言模型如何賦能敏捷軟件開發

 

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本章小結

 

習題

 

第二部分軟件需求與設計

 

第4章可行性研究與項目開發計劃

 

4.1項目立項概述

 

4.2可行性研究的任務

 

4.2.1技術可行性

 

4.2.2操作可行性

 

4.2.3經濟可行性

 

4.3可行性研究的步驟

 

4.4可行性研究實例

 

4.5制訂項目開發計劃

 

4.6案例： “小型網上書店系統”的軟件開發計劃書

 

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本章小結

 

習題

 

第5章軟件需求

 

5.1什麼是軟件需求

 

5.1.1軟件需求的本質

 

5.1.2軟件需求的特點與重要性

 

5.1.3軟件需求的分類與層次

 

5.1.4軟件需求與需求工程

 

5.2需求工程的過程

 

5.2.1需求工程的一般步驟

 

5.2.2軟件需求獲取

 

5.2.3軟件需求分析

 

5.2.4軟件需求文檔化

 

5.2.5軟件需求確認和驗證

 

5.2.6軟件需求管理

 

5.3敏捷軟件開發中的軟件需求

 

5.4軟件需求實例(1)

 

5.5軟件需求實例(2)： 大語言模型如何賦能軟件需求

 

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本章小結

 

習題

 

第6章軟件設計

 

6.1軟件設計的基本概念

 

6.1.1軟件設計的意義和目標

 

6.1.2軟件設計的過程

 

6.1.3軟件設計的原則

 

6.1.4軟件設計的分類

 

6.1.5軟件設計的質量要求

 

6.2軟件體系結構

 

6.2.1什麼是軟件體系結構

 

6.2.2軟件體系結構與軟件體系結構風格

 

6.2.3典型的軟件體系結構風格

 

6.2.4分層體系結構風格

 

6.2.5客戶端/服務器體系結構風格

 

6.2.6MVC體系結構風格

 

6.2.73種體系結構風格的對比

 

6.3軟件體系結構設計

 

6.3.1軟件體系結構設計的目的

 

6.3.2軟件體系結構多視圖的設計

 

6.3.3軟件體系結構設計的一般步驟

 

6.4用戶界面設計

 

6.5軟件詳細設計

 

6.5.1什麼是軟件詳細設計

 

6.5.2數據設計

 

6.6軟件設計規約與評審

 

6.7軟件設計實例(1)

 

6.8軟件設計實例(2)： 大語言模型如何賦能軟件設計

 

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本章小結

 

習題

 

第7章結構化分析與設計

 

7.1結構化分析

 

7.1.1結構化分析概述

 

7.1.2結構化分析建模

 

7.2結構化設計

 

7.2.1結構化設計概述

 

7.2.2結構化設計與結構化分析

 

7.2.3結構化設計的啟發規則

 

7.2.4結構化概要設計

 

7.2.5結構化詳細設計

 

7.3結構化分析與設計實例

 

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本章小結

 

習題

 

第三部分面向對象分析與設計

 

第8章面向對象方法與UML

 

8.1面向對象方法

 

8.1.1面向對象的基本概念

 

8.1.2面向對象方法的優勢

 

8.1.3面向對象方法的實施步驟

 

8.2UML

 

8.2.1UML簡述

 

8.2.2UML圖

 

8.3靜態建模機制

 

8.3.1用例圖

 

8.3.2類圖與對象圖

 

8.3.3包圖

 

8.4動態建模機制

 

8.4.1順序圖

 

8.4.2協作圖

 

8.4.3狀態圖

 

8.4.4活動圖

 

8.5描述物理架構的機制

 

8.5.1組件圖

 

8.5.2部署圖

 

8.6面向對象方法與UML實例

 

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本章小結

 

習題

 

第9章面向對象分析

 

9.1面向對象分析方法

 

9.1.1面向對象分析的過程

 

9.1.2面向對象分析的原則

 

9.2面向對象建模

 

9.2.1建立用例模型

 

9.2.2建立對象模型

 

9.2.3建立動態模型

 

9.2.4建立功能模型

 

9.2.54種模型之間的關系

 

9.3面向對象分析實例(1)

 

9.4面向對象分析實例(2)： 大語言模型如何賦能面向對象分析

 

9.5案例： “小型網上書店系統”的需求規格說明書

 

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本章小結

 

習題

 

第10章面向對象設計

 

10.1面向對象設計與面向對象分析的關系

 

10.2面向對象設計的過程與原則

 

10.2.1面向對象設計的過程

 

10.2.2面向對象設計的原則

 

10.3面向對象設計的啟發規則

 

10.4軟件設計模式

 

10.4.1工廠模式

 

10.4.2橋接模式

 

10.4.3策略模式

 

10.4.4其他模式

 

10.5系統設計

 

10.5.1系統物理架構設計

 

10.5.2系統軟件架構設計——子系統設計

 

10.5.3問題域子系統的設計

 

10.5.4人機交互子系統的設計

 

10.5.5任務管理子系統的設計

 

10.5.6數據管理子系統的設計

 

10.6用戶界面設計

 

10.7對象設計

 

10.7.1用例設計

 

10.7.2類設計

 

10.7.3數據設計

 

10.7.4對象設計優化

 

10.8面向對象設計實例(1)

 

10.9面向對象設計實例（2）： 大語言模型如何賦能面向對象設計

 

10.10案例： “小型網上書店系統”的軟件設計說明書

 

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本章小結

 

習題

 

第四部分編碼實現、測試、運營與維護

 

第11章編碼實現

 

11.1選擇編程語言需考慮的因素

 

11.2編碼風格與規範

 

11.3面向對象實現

 

11.3.1提高可重用性

 

11.3.2提高可擴展性

 

11.3.3提高健壯性

 

11.4代碼重用

 

11.5分析和評價代碼的質量

 

11.6智能時代的編碼實現

 

11.7編碼實現實例(1)

 

11.8編碼實現實例(2)： 大語言模型如何賦能編碼實現

 

11.9案例： 使用Visual Studio Code、Vue和Django實現“小型網上書店

系統”的“用戶登錄”模塊

 

11.10案例： “小型網上書店系統”的源代碼和部署文檔

 

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本章小結

 

習題

 

第12章軟件測試

 

12.1軟件測試的基本概念

 

12.1.1軟件測試的目標

 

12.1.2軟件測試的原則

 

12.1.3軟件測試的分類

 

12.2測試用例

 

12.2.1測試用例的編寫

 

12.2.2測試用例的設計

 

12.3軟件測試方法

 

12.3.1白盒測試

 

12.3.2黑盒測試

 

12.3.3灰盒測試

 

12.4軟件測試的一般步驟

 

12.4.1單元測試

 

12.4.2集成測試

 

12.4.3系統測試

 

12.4.4驗收測試

 

12.5回歸測試

 

12.6面向對象測試

 

12.7自動化測試

 

12.8敏捷測試

 

12.9軟件調試

 

12.10軟件測試實例(1)

 

12.11軟件測試實例(2)： 大語言模型如何賦能軟件測試

 

12.12案例： 使用Visual Studio Code和unittest對“小型網上書店系統”的

“用戶登錄”模塊進行單元測試

 

12.13案例： “小型網上書店系統”的測試分析報告

 

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本章小結

 

習題

 

第13章軟件運營與維護

 

13.1軟件交付、部署與運營

 

13.2軟件維護的傳統方法

 

13.2.1軟件維護的過程

 

13.2.2軟件維護的分類

 

13.2.3軟件的可維護性

 

13.2.4軟件維護的副作用

 

13.3軟件維護的現代方法

 

13.4軟件再工程——重構、正向工程、逆向工程

 

13.5軟件運營與維護實例(1)

 

13.6軟件運營與維護實例(2)： 大語言模型如何賦能軟件運營與維護

 

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本章小結

 

習題

 

第五部分軟件工程管理

 

第14章軟件工程管理

 

14.1軟件項目管理

 

14.1.1軟件項目管理概述

 

14.1.2軟件項目管理與軟件工程的關系

 

14.2軟件估算

 

14.2.1軟件估算的概念

 

14.2.2軟件估算的方法

 

14.2.3軟件估算的原則與技巧

 

14.3軟件開發進度計劃

 

14.3.1甘特圖

 

14.3.2PERT圖

 

14.4軟件開發人員組織

 

14.5軟件開發風險與風險管理

 

14.5.1軟件開發風險

 

14.5.2軟件開發風險管理

 

14.6軟件質量保證

 

14.6.1軟件質量的基本概念

 

14.6.2軟件質量保證的措施

 

14.7軟件配置管理

 

14.8軟件過程能力成熟度模型

 

14.9軟件工程管理實例（1）

 

14.10軟件工程管理實例（2）： 大語言模型如何賦能軟件工程管理

 

14.11案例： 使用Project管理“小型網上書店系統”的開發過程

 

14.12案例： “小型網上書店系統”的用戶使用說明書

 

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本章小結

 

 

附錄A軟件工程常用工具及其應用

 

附錄B基於“小型網上書店系統”的實驗

 

附錄C軟件開發項目綜合實踐詳解(機票預訂系統)

 

附錄D綜合案例

 

附錄E本書配套微課視頻清單

 

參考文獻