軟件設(shè)計(jì)與體系結(jié)構(gòu)
定 價(jià)：52 元
叢書名：軟件工程系列規(guī)劃教材
- 作者：周華主編
- 出版時(shí)間：2012/5/1
- ISBN：9787030344298
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP311.5
- 頁碼：424頁
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
軟件設(shè)計(jì)與體系結(jié)構(gòu)從CDIO工程理念出發(fā)，圍繞構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate）四個(gè)方面展開闡述，以一種嶄新的視角展現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)和體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，盡可能做到覆蓋面廣和內(nèi)容新穎，在保持經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上，力求提供來自業(yè)界最新的內(nèi)容和進(jìn)展。構(gòu)思（C）給出一個(gè)軟件要做什么的總體思路；設(shè)計(jì)（D）給出一個(gè)軟件怎么做的方法和手段；實(shí)現(xiàn)（I）給出一個(gè)軟件實(shí)際做出來的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和路線；運(yùn)作（O）給出一個(gè)軟件如何成功運(yùn)作的模式和方法。CDIO各個(gè)部分相對獨(dú)立但又互有聯(lián)系，能夠讓讀者以全面的、主動(dòng)的和實(shí)用的方式學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)內(nèi)容，并著重強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐訓(xùn)練和綜合能力培養(yǎng)。軟件設(shè)計(jì)與體系結(jié)構(gòu)可作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的教材，同時(shí)也是軟件工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人員的優(yōu)秀參考讀物。
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目錄
第一篇 構(gòu)思篇 (Conceive)
第1章 軟件環(huán)境 2
1.1 軟件與軟件分類 2
1.1.1 軟件的特點(diǎn) 2
1.1.2 軟件的分類 3
1.2 程序設(shè)計(jì)語言與開發(fā)環(huán)境 4
1.2.1 程序設(shè)計(jì)語言 4
1.2.2 開發(fā)環(huán)境 5
1.3 數(shù)據(jù)庫環(huán)境 6
1.3.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 6
1.3.2 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫 11
1.3.3 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫 13
1.4 平臺環(huán)境 14
1.4.1 集成平臺 14
1.4.2 虛擬化平臺 15
1.4.3 云平臺 18
1.5 軟件工程環(huán)境 23
1.5.1 軟件過程模型 23
1.5.2 軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué) 30
1.5.3 軟件過程管理 31
1.5.4 軟件維護(hù)及演化 44
1.6 習(xí)題與思考題 56
第2章 軟件需求 58
2.1 軟件需求與需求工程概述 58
2.1.1 需求的定義 58
2.1.2 需求工程概述 59
2.2 需求獲取 60
2.2.1 引言 60
2.2.2 需求獲取的實(shí)質(zhì) 60
2.2.3 常用方法 61
2.3 需求建模與分析 62
2.3.1 面向?qū)ο蠼?62
2.3.2 過程建模 67
2.3.3 數(shù)據(jù)建模 74
2.4 需求規(guī)約與驗(yàn)證 76
2.4.1 需求規(guī)約 76
2.4.2 需求驗(yàn)證 78
2.5 需求管理 78
2.6 習(xí)題與思考題 79
第3章 軟件體系結(jié)構(gòu) 81
3.1 “4+1”視圖模型 81
3.1.1 邏輯視圖 81
3.1.2 開發(fā)視圖 82
3.1.3 進(jìn)程視圖 82
3.1.4 物理視圖 83
3.1.5 場景 83
3.2 軟件體系結(jié)構(gòu)的定義 83
3.3 軟件體系結(jié)構(gòu)的核心模型 85
3.4 軟件體系結(jié)構(gòu)描述方法 85
3.5 軟件體系結(jié)構(gòu)描述語言(ADL) 86
3.6 軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 87
3.7 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)過程 89
3.8 軟件體系結(jié)構(gòu)的風(fēng)格 90
3.8.1 管道-過濾器風(fēng)格 90
3.8.2 分層風(fēng)格 91
3.8.3 客戶/服務(wù)器風(fēng)格 92
3.8.4 瀏覽器/服務(wù)器風(fēng)格 93
3.8.5 事件驅(qū)動(dòng)風(fēng)格 94
3.9 體系結(jié)構(gòu)模式 95
3.9.1 從混沌到結(jié)構(gòu) 95
3.9.2 分布式系統(tǒng) 104
3.9.3 交互系統(tǒng) 107
3.9.4 適應(yīng)性系統(tǒng) 109
3.10 習(xí)題與思考題 112
第二篇 設(shè)計(jì)篇 (Design)
第4章 軟件設(shè)計(jì) 114
4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)及要素 115
4.2 設(shè)計(jì)原則 115
4.2.1 抽象化 116
4.2.2 模塊化 117
4.2.3 信息隱藏 118
4.2.4 模塊的功能獨(dú)立性 118
4.2.5 降低模塊間耦合度的方法 122
4.3 設(shè)計(jì)規(guī)約 122
4.4 設(shè)計(jì)方法 123
4.4.1 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法 123
4.4.2 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì) 133
4.5 習(xí)題與思考題 141
第5章 統(tǒng)一建模語言UML 142
5.1 UML核心概念 142
5.1.1 元素 142
5.1.2 具名元素 143
5.1.3 命名空間 143
5.1.4 可打包元素 143
5.1.5 可重定義元素 144
5.1.6 分類器 144
5.1.7 特性 144
5.1.8 注解 144
5.1.9 關(guān)系 145
5.2 UML關(guān)鍵字與版型 148
5.2.1 關(guān)鍵字 148
5.2.2 版型 149
5.3 UML圖示 151
5.3.1 類圖 152
5.3.2 對象圖 153
5.3.3 包圖 154
5.3.4 組件圖 156
5.3.5 合成結(jié)構(gòu)圖 157
5.3.6 部署圖 159
5.3.7 用例圖 160
5.3.8 活動(dòng)圖 164
5.3.9 狀態(tài)機(jī)圖 173
5.3.10 交互圖 176
5.3.11 順序圖 177
5.3.12 通信圖 180
5.3.13 計(jì)時(shí)圖 180
5.4 習(xí)題與思考題 182
第6章 設(shè)計(jì)模式 183
6.1 模式思維方法 183
6.1.1 模式的概念 183
6.1.2 模式的重要性 184
6.1.3 軟件設(shè)計(jì)模式的分類 184
6.1.4 模式描述模板 185
6.1.5 模式思維的步驟 187
6.2 設(shè)計(jì)模式概述 188
6.2.1 創(chuàng)建型模式 189
6.2.2 結(jié)構(gòu)型模式 195
6.2.3 行為型模式 199
6.3 習(xí)題與思考題 203
第7章 軟件復(fù)用 204
7.1 概述 204
7.1.1 概念 204
7.1.2 軟件復(fù)用的發(fā)展 206
7.1.3 可復(fù)用的軟件制品 207
7.1.4 軟件復(fù)用的分類 208
7.1.5 軟件復(fù)用的困難與建議 208
7.1.6 軟件復(fù)用的宗旨 210
7.2 分析復(fù)用 210
7.2.1 分析過程復(fù)用 210
7.2.2 分析制品復(fù)用 211
7.3 設(shè)計(jì)復(fù)用 212
7.3.1 設(shè)計(jì)過程復(fù)用 212
7.3.2 基于構(gòu)件的設(shè)計(jì)復(fù)用 213
7.4 代碼復(fù)用 215
7.5 測試復(fù)用 219
7.5.1 面向復(fù)用的測試用例設(shè)計(jì)過程 219
7.5.2 復(fù)用測試用例描述要素 220
7.6 習(xí)題與思考題 221
第8章 軟件界面設(shè)計(jì) 223
8.1 軟件界面設(shè)計(jì)概述 223
8.1.1 軟件界面分析 223
8.1.2 軟件界面開發(fā)過程 226
8.1.3 軟件界面設(shè)計(jì)基本原則 228
8.2 人機(jī)界面基礎(chǔ)知識 230
8.2.1 認(rèn)知心理學(xué) 230
8.2.2 軟件人機(jī)工程學(xué) 230
8.2.3 藝術(shù)設(shè)計(jì) 231
8.3 界面的定量分析 231
8.3.1 GOMS擊鍵層模型 231
8.3.2 界面效率的測量 232
8.3.3 Fitts律和Hick律 234
8.4 人本界面 235
8.4.1 認(rèn)知和關(guān)注點(diǎn) 235
8.4.2 界面模式與單調(diào)性 236
8.4.3 統(tǒng)一性和元?jiǎng)幼?239
8.4.4 易用性和幫助機(jī)制 240
8.5 移動(dòng)設(shè)備界面設(shè)計(jì) 241
8.6 習(xí)題與思考題 242
第三篇 實(shí)現(xiàn)篇 (Implement)
第9章 Web開發(fā)技術(shù) 244
9.1 Web開發(fā)概述 244
9.1.1 運(yùn)作原理及概念 244
9.1.2 開發(fā)語言及技術(shù)概述 247
9.1.3 Web應(yīng)用的特點(diǎn) 249
9.2 Web服務(wù)器 249
9.2.1 Microsoft IIS 250
9.2.2 Apache 250
9.2.3 Tomcat 251
9.2.4 J2EE服務(wù)器 251
9.2.5 Nginx 252
9.3 服務(wù)器端開發(fā)技術(shù)及框架 253
9.3.1 Java技術(shù) 253
9.3.2 .Net技術(shù) 255
9.3.3 PHP技術(shù) 260
9.3.4 Ruby技術(shù) 261
9.3.5 MVC框架 262
9.3.6 Spring框架 263
9.4 Web前端開發(fā)技術(shù) 267
9.4.1 HTML 267
9.4.2 CSS層疊樣式表 270
9.4.3 JavaScript技術(shù) 272
9.4.4 AJAX技術(shù) 274
9.4.5 Silverlight技術(shù) 276
9.5 習(xí)題與思考題 278
第10章 數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù) 279
10.1 SQL語言 279
10.2 數(shù)據(jù)庫和表 279
10.2.1 創(chuàng)建及刪除數(shù)據(jù)庫 279
10.2.2 創(chuàng)建表 280
10.2.3 修改表 280
10.2.4 刪除表 281
10.3 索引 281
10.3.1 創(chuàng)建索引 281
10.3.2 刪除索引 282
10.4 查詢 282
10.4.1 SELECT語句 282
10.4.2 多表査詢 284
10.4.3 子查詢 286
10.4.4 集合運(yùn)算 287
10.4.5 聚集函數(shù) 288
10.5 數(shù)據(jù)維護(hù) 289
10.5.1 插入 289
10.5.2 更新 290
10.5.3 刪除 290
10.6 視圖 291
10.6.1 創(chuàng)建視圖 291
10.6.2 刪除視圖 292
10.7 游標(biāo) 292
10.7.1 聲明游標(biāo) 292
10.7.2 打開和關(guān)閉游標(biāo) 293
10.7.3 刪除游標(biāo) 293
10.7.4 應(yīng)用游標(biāo) 293
10.8 存儲(chǔ)過程 294
10.8.1 存儲(chǔ)過程創(chuàng)建與修改 294
10.8.2 執(zhí)行存儲(chǔ)過程 296
10.8.3 刪除存儲(chǔ)過程 296
10.9 觸發(fā)器 296
10.9.1 創(chuàng)建觸發(fā)器 297
10.9.2 刪除觸發(fā)器 298
10.10 習(xí)題與思考題 298
第11章 軟件成本估算技術(shù) 299
11.1 軟件成本估算的步驟 299
11.1.1 建立目標(biāo) 299
11.1.2 計(jì)劃所需的數(shù)據(jù)與資源 301
11.1.3 準(zhǔn)確說明軟件需求 303
11.1.4 盡可能詳細(xì)地做出估算 303
11.1.5 采用多個(gè)獨(dú)立的方法與資源 308
11.1.6 比較與迭代估算 308
11.1.7 跟蹤與變更 309
11.2 軟件成本估算的方法 310
11.2.1 算法模型 310
11.2.2 專家判斷 311
11.2.3 通過推理來進(jìn)行估算 312
11.2.4 帕金森估算 312
11.2.5 價(jià)格策略估算 312
11.2.6 自頂向下估算 313
11.2.7 自底向上估算 313
11.2.8 各方法的總結(jié)比較 314
11.3 基本COCOMO模型軟件成本估算 315
11.3.1 模型定義與假設(shè) 315
11.3.2 軟件開發(fā)模式分類 316
11.3.3 組織型基本COCOMO模型 317
11.3.4 其他模式COCOMO模型 319
11.4 習(xí)題與思考題 320
第12章 軟件架構(gòu)技術(shù) 321
12.1 構(gòu)件技術(shù) 321
12.1.1 軟件構(gòu)件技術(shù)基礎(chǔ) 321
12.1.2 基于構(gòu)件的軟件工程 323
12.2 軟件架構(gòu)綜述 325
12.2.1 企業(yè)架構(gòu) 325
12.2.2 業(yè)務(wù)架構(gòu) 327
12.2.3 應(yīng)用架構(gòu) 329
12.2.4 信息架構(gòu) 330
12.3 中間件 331
12.3.1 中間件的目標(biāo)及地位 331
12.3.2 中間件的基本類型 332
12.3.3 常見中間件技術(shù)介紹 333
12.4 習(xí)題與思考題 343
第13章 軟件集成技術(shù) 344
13.1 軟件合成與軟件集成 344
13.2 軟件集成模式 345
13.2.1 集成適配器模式 345
13.2.2 集成消息器模式 346
13.2.3 集成正面模式 346
13.2.4 集成媒介器模式 347
13.3 企業(yè)應(yīng)用集成 347
13.3.1 EAI的產(chǎn)生和意義 347
13.3.2 企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的分類 348
13.3.3 企業(yè)應(yīng)用集成的基本原則 349
13.4 數(shù)據(jù)集成 350
13.4.1 數(shù)據(jù)集成的基本概念 350
13.4.2 參考數(shù)據(jù)模型 352
13.4.3 數(shù)據(jù)集成的元數(shù)據(jù)管理 352
13.5 基于消息服務(wù)的集成框架 355
13.5.1 消息傳輸模型 356
13.5.2 消息代理任務(wù) 356
13.5.3 消息代理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 357
13.5.4 消息代理產(chǎn)品的選擇 357
13.5.5 使用J2EE的企業(yè)消息傳遞 358
13.6 過程集成 359
13.6.1 工作流和工作流管理系統(tǒng) 359
13.6.2 跨組織過程集成 361
13.7 習(xí)題與思考題 366
第14章 軟件測試技術(shù) 368
14.1 軟件測試概述 368
14.1.1 軟件測試技術(shù)的發(fā)展 368
14.1.2 軟件開發(fā)與軟件測試 369
14.1.3 軟件測試基本原理與原則 370
14.1.4 軟件測試模型 371
14.1.5 測試心理學(xué) 372
14.1.6 測試覆蓋 373
14.2 軟件測試管理 374
14.2.1 質(zhì)量改進(jìn)模型PDCA 374
14.2.2 測試需求 374
14.2.3 測試計(jì)劃 375
14.2.4 測試設(shè)計(jì)及測試用例 376
14.2.5 測試執(zhí)行 377
14.2.6 測試記錄與跟蹤 378
14.2.7 回歸測試 379
14.2.8 總結(jié)與報(bào)告 380
14.3 軟件測試技術(shù) 380
14.3.1 黑盒測試與白盒測試 380
14.3.2 手工測試與自動(dòng)化測試 381
14.3.3 單元測試 382
14.3.4 數(shù)據(jù)庫性能檢查 382
14.3.5 壓力測試 383
14.3.6 安全性測試 383
14.3.7 安裝測試 383
14.3.8 環(huán)境測試 384
14.4 測試工具 384
14.5 習(xí)題與思考題 385
第四篇 運(yùn)作篇 (Operate)
第15章 軟件架構(gòu)師角色與職責(zé) 388
15.1 軟件架構(gòu)師的定義 388
15.2 軟件架構(gòu)師的工作場景 388
15.3 軟件架構(gòu)師的角色 389
15.4 軟件架構(gòu)師與其他角色的關(guān)系及區(qū)別 390
15.4.1 軟件架構(gòu)師與產(chǎn)品經(jīng)理的關(guān)系及區(qū)別 390
15.4.2 軟件架構(gòu)師與項(xiàng)目經(jīng)理的關(guān)系及區(qū)別 390
15.4.3 軟件架構(gòu)師與系統(tǒng)分析員的關(guān)系及區(qū)別 391
15.5 軟件架構(gòu)師的職責(zé) 391
15.6 軟件架構(gòu)師的所應(yīng)具備的能力 392
15.7 軟件架構(gòu)師的工作評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 393
15.8 習(xí)題與思考題 394
第16章 軟件運(yùn)作模式 395
16.1 軟件企業(yè)的崛起 395
16.1.1 大型科研項(xiàng)目的研究是軟件業(yè)的萌芽 395
16.1.2 獨(dú)立軟件產(chǎn)品的出現(xiàn)預(yù)示軟件業(yè)開始步入正軌 395
16.1.3 企業(yè)解決方案讓軟件業(yè)開始興盛 396
16.1.4 個(gè)人電腦及互聯(lián)網(wǎng)的普及讓軟件業(yè)繁榮 396
16.2 傳統(tǒng)的軟件運(yùn)作模式 397
16.3 基于Free的運(yùn)作模式 398
16.3.1 自由軟件 398
16.3.2 免費(fèi)軟件 400
16.3.3 共享軟件 400
16.3.4 案例 401
16.4 基于開源的運(yùn)作模式 402
16.4.1 開源軟件 402
16.4.2 開源軟件盈利模式 403
16.4.3 案例 404
16.5 基于服務(wù)的運(yùn)作模式 404
16.5.1 軟件企業(yè)職能轉(zhuǎn)變 404
16.5.2 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS) 405
16.5.3 平臺即服務(wù)（PaaS) 406
16.5.4 軟件即服務(wù)(SaaS) 407
16.6 習(xí)題與思考題 410
第17章 案例分析 411
17.1 Google搜索引擎 411
17.1.1 營銷模式 411
17.1.2 運(yùn)作分析 412
17.2 Twitter 413
17.2.1 營銷模式 413
17.2.2 運(yùn)作分析 414
17.3 Facebook 415
17.3.1 營銷模式 415
17.3.2 運(yùn)作分析 415
17.4 淘寶 417
17.4.1 營銷模式 417
17.4.2 運(yùn)作分析 418
17.5 習(xí)題與思考題 418
參考文獻(xiàn) 419
第1章 軟件環(huán)境
11 軟件與軟件分類
軟件（Software）是用戶與硬件之間的接口界面，用戶主要是通過軟件與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。為了方便用戶，為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有較高的總體效用，在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，必須全局考慮軟件與硬件的結(jié)合，以及用戶的要求和軟件的要求。來自眾多教材的關(guān)于軟件的定義一般包含如下三方面內(nèi)容：
（1）指令的集合（也稱為計(jì)算機(jī)程序），通過執(zhí)行這些指令可以滿足預(yù)期的特征、功能和性能需求。
（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它使程序可以充分利用信息。
（3）描述程序功能需求以及程序如何操作和使用的文檔。因而可以認(rèn)為軟件＝程序+數(shù)據(jù)+文檔
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)軟件工程術(shù)語GB/T11457―1995對軟件的定義是：與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作有關(guān)的程序、規(guī)程、規(guī)則及任何與之有關(guān)的文檔。對于計(jì)算機(jī)來說，硬件就如同是一個(gè)人的身軀，軟件就如同一個(gè)人的思想和靈魂。
111 軟件的特點(diǎn)軟件作為一個(gè)產(chǎn)品或服務(wù)，與其他產(chǎn)品相比具有很大的區(qū)別，具體表現(xiàn)如下特點(diǎn)：
（1）軟件是一種邏輯實(shí)體，不是具體的物理實(shí)體，它具有抽象性。軟件的好壞與否，正確與否，必須通過測試、分析、思考、判斷之后才知道。這一特性就給軟件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理帶來了很多困難。
（2）軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)主要是研制，是知識的結(jié)晶，不像傳統(tǒng)意義上的硬件制造有明顯的制造過程，在軟件的開發(fā)過程中沒有明顯的制造過程。
（3）軟件具有“復(fù)雜性”，其開發(fā)和運(yùn)行常受到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制，對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有著不同程度的依賴性。為了消除這種依賴性，引入了軟件移植，并把可移植性當(dāng)做衡量軟件質(zhì)量的因素之一。
（4）軟件的生產(chǎn)職能由人采用人工方式來生產(chǎn)，還未完全擺脫手工開發(fā)方式，成本昂貴。所以為了加快軟件技術(shù)的發(fā)展，就必須提出和采用新的軟件開發(fā)方法。例如，可以采用軟件復(fù)用技術(shù)或者使用有效的軟件開發(fā)環(huán)境提高軟件開發(fā)效率。
（5）在軟件的運(yùn)行和使用期間，沒有硬件那樣的機(jī)械磨損和老化問題，但存在退化問題，由于修改及需求的變化導(dǎo)致退化。硬件故障率曲線是一個(gè)U形曲線（即為浴盆曲線，在產(chǎn)品整個(gè)使用壽命期間，典型的故障率變化曲線，形似浴盆），說明硬件隨著使用時(shí)間的增加，故障率也急劇上升）。
軟件故障率曲線，沒有U形曲線的右半部分說明軟件不會(huì)隨著使用時(shí)間的增加使得故障率增加，所以軟件不存在磨損和老化
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