本書從實用、夠用的角度出發，以圖書館管理系統為主線，采用項目導向、任務驅動案例的教學方式，詳細講述了軟件工程的基本原理、概念、技術和方法。本書分為基礎理論篇、分析與設計篇、實現與測試篇、維護與管理篇，共4篇、10個項目。基礎理論篇講述了軟件工程概念和統一建模語言（UML），具體包括軟件的定義、軟件危機、軟件生命周期、開發模型及UML的概念模型、UML的靜態及動態建模機制。分析與設計篇講述了項目市場調研、軟件項目需求分析、軟件項目總體設計、軟件項目詳細設計。以圖書館管理系統為例，以面向對象設計方法為重點，運用UML建模語言，詳細地描述了市場調研、需求分析、總體設計及詳細設計的建模過程。實現與測試篇講述了軟件項目實現及軟件測試的相關知識。維護與管理篇講述了軟件維護及軟件項目管理的相關知識。同時，本書在拓展訓練中介紹了常見建模工具Rational Rose及Microsoft Office Visio的使用方法。本書語言簡練，通俗易懂，注重培養學生動手能力，并且每個項目后都附有項目小結、拓展訓練和知識點考核與理解，供學生及時消化對應任務內容。本書可作為高職高專院校、成人教育學院軟件工程的教材，也可作為軟件開發設計人員的參考材料。
張洪明，男，山東經貿職業學院副教授/高級工程師，2005-至今在山東經貿職業學院從事計算機應用技術專業的專業建設、課程建設、專業計劃、教學改革等方面的研究等工作，有較高的科研水平，為省級課題《高等職業院校技能型創新型信息技術人才培養可持續發展的理論探索與實踐》課題小組的主要成員。計算機應用技術專業的專業負責人，省級精品課程C語言主講人，院級優質課程網頁設計負責人。被教育部教育管理信息心授予“第四屆全國ITAT教育工程就業技能大賽”先進個人。
目 錄
第一篇 基礎理論篇 1
項目1 軟件工程概述 1
任務1.1 軟件工程 1
1.1.1 軟件的定義及其特點 1
1.1.2 軟件危機 3
1.1.3 軟件工程的概念和原則 3
任務1.2 軟件生命周期與軟件開發模型 4
1.2.1 軟件生命周期 4
1.2.2 軟件開發模型 6
任務1.3 建模工具 8
項目小結 9
拓展訓練 10
知識點考核與理解 10
項目2 統一建模語言（UML） 12
任務2.1 UML概述 12
2.1.1 UML的概念 12
2.1.2 UML的發展過程 12
2.1.3 UML的主要內容 13
任務2.2 UML的概念模型 14
2.2.1 UML的三個基本構造塊
（事物、關系、圖） 14
2.2.2 UML的規則 17
2.2.3 UML中的公共機制 17
任務2.3 UML的靜態建模機制 17
2.3.1 用例圖 18
2.3.2 類圖 21
2.3.3 對象圖 24
2.3.4 包 25
2.3.5 使用類圖的幾個建議 25
任務2.4 UML的動態建模機制 26
2.4.1 對象之間的交互 26
2.4.2 狀態圖 27
2.4.3 交互圖 29
2.4.4 活動圖 31
2.4.5 4種圖的運用 32
項目小結 33
拓展訓練 33
拓展訓練任務1 Microsoft Office
Visio的基礎操作 33
拓展訓練任務2 Rational Rose的
基礎操作 34
拓展訓練任務3 學生管理系統
練習 38
知識點考核與理解 38
第二篇 分析與設計篇 40
項目3 項目市場調研 40
任務3.1 系統的研發背景 40
3.1.1 圖書館管理系統的提出 40
3.1.2 圖書館管理系統研發現狀 40
任務3.2 軟件開發計劃 41
3.2.1 問題定義 41
3.2.2 可行性分析 41
3.2.3 可行性分析報告 44
3.2.4 系統的開發計劃 49
項目小結 50
拓展訓練 51
知識點考核與理解 51
項目4 軟件項目需求分析 52
任務4.1 調查系統的需求 52
4.1.1 功能需求和技術需求 52
4.1.2 系統相關者 52
4.1.3 建立系統需求原型 53
任務4.2 模型 53
4.2.1 模型的作用及類型 54
4.2.2 邏輯模型和物理模型 54
任務4.3 事件 55
4.3.1 事件的概念和類型 55
4.3.2 定義事件 56
4.3.3 圖書館管理系統中的事件 57
任務4.4 事物 58
4.4.1 事物的概念和類型 58
4.4.2 事物之間的關系 59
4.4.3 事物的屬性 60
4.4.4 數據實體和對象 60
任務4.5 實體聯系圖 60
任務4.6 用面向對象分析方法描述需求
模型 62
4.6.1 用面向對象方法分析事物 62
4.6.2 類圖的符號 62
4.6.3 建模的目標 64
任務4.7 需求分析規格說明書編寫提綱 64
項目小結 65
拓展訓練 65
拓展訓練任務1 使用Microsoft
Office Visio繪制
流程圖 65
拓展訓練任務2 學生管理系統
練習 69
知識點考核與理解 69
項目5 軟件項目總體設計 71
任務5.1 總體設計的基本內容 71
5.1.1 軟件設計的定義 71
5.1.2 總體設計的目標與步驟 72
5.1.3 總體設計的基本任務 72
5.1.4 總體設計的準則 73
任務5.2 結構化的軟件設計 74
5.2.1 結構化設計的基本概念 74
5.2.2 結構化的設計方法 76
任務5.3 面向對象的軟件設計 78
5.3.1 面向對象的設計方法 78
5.3.2 系統行為—圖書館管理系統
的用例圖 80
5.3.3 對象交互—圖書館管理系統
的交互圖 85
5.3.4 對象行為—圖書館管理系統
的狀態圖 90
項目小結 92
拓展訓練 92
拓展訓練任務1 使用Rational Rose
繪制圖書館管理系
統的用例圖 92
拓展訓練任務2 使用Rational Rose
繪制圖書館管理系
統的順序圖 95
拓展訓練任務3 使用Rational Rose
繪制圖書館管理系
統的狀態圖 97
拓展訓練任務4 學生管理系統
練習 98
知識點考核與理解 99
項目6 軟件項目詳細設計 101
任務6.1 系統詳細設計的基本內容 101
6.1.1 詳細設計概述 101
6.1.2 詳細設計的基本任務 101
6.1.3 詳細設計方法 103
任務6.2 圖書館管理系統的詳細設計 105
6.2.1 系統包圖 105
6.2.2 類的類型及類之間的關系 105
6.2.3 圖書館管理系統的類圖 106
6.2.4 設計類圖的開發 107
任務6.3 用戶界面設計 108
6.3.1 用戶界面設計的特點 108
6.3.2 用戶界面設計的基本類型和
基本原則 109
6.3.3 圖書館管理系統的界面設計 111
項目小結 114
拓展訓練 114
拓展訓練任務1 使用Rational Rose
繪制圖書館管理系
統的類圖 114
拓展訓練任務2 學生管理系統
練習 117
知識點考核與理解 118
第三篇 實現與測試篇 119
項目7 軟件項目實現 119
任務7.1 結構化程序設計 119
7.1.1 結構化程序設計的原則 119
7.1.2 結構化程序的基本結構與
特點 120
7.1.3 結構化程序設計的原則和
方法 120
任務7.2 面向對象程序設計 120
7.2.1 數據抽象和封裝 120
7.2.2 繼承 121
7.2.3 多態 122
任務7.3 程序復雜度 122
7.3.1 時間復雜度 122
7.3.2 空間復雜度 123
項目小結 123
拓展訓練 123
知識點考核與理解 124
項目8 軟件測試 125
任務8.1 軟件測試基礎 125
8.1.1 軟件測試的定義 125
8.1.2 軟件測試的目的和原則 125
8.1.3 程序錯誤分類 126
任務8.2 測試用例及構造 128
8.2.1 測試用例概述 128
8.2.2 構造測試用例 130
任務8.3 軟件測試方法 130
8.3.1 軟件測試步驟 130
8.3.2 功能測試 134
8.3.3 結構測試 137
任務8.4 軟件測試層次 138
8.4.1 集成測試 141
8.4.2 系統測試 143
8.4.3 交互性測試 143
任務8.5 面向對象軟件測試 144
8.5.1 面向對象軟件測試定義 144
8.5.2 測試計劃 144
8.5.3 面向對象的測試 145
8.5.4 測試類的層次結構 148
8.5.5 分布式對象測試 148
任務8.6 軟件測試報告 149
項目小結 152
拓展訓練 153
拓展訓練任務1 黑盒測試 153
拓展訓練任務2 白盒測試 155
知識點考核與理解 156
第四篇 維護與管理篇 157
項目9 軟件維護 157
任務9.1 軟件維護的概念 157
9.1.1 軟件維護的目的及類型 157
9.1.2 軟件維護的策略 158
9.1.3 軟件維護的方法 159
任務9.2 軟件可維護性 160
9.2.1 軟件可維護性的定義 160
9.2.2 提高可維護性的方法 161
任務9.3 安全管理 162
9.3.1 系統安全 162
9.3.2 安全管理的原則和措施 163
項目小結 165
拓展訓練 165
知識點考核與理解 165
項目10 軟件項目管理 167
任務10.1 軟件項目整體管理 167
10.1.1 項目章程 167
10.1.2 編寫初步項目范圍說明書 170
10.1.3 項目管理計劃 171
10.1.4 指導和管理項目執行 172
10.1.5 監督和控制項目工作 172
10.1.6 整體變更控制 173
10.1.7 項目收尾 174
任務10.2 范圍管理 175
10.2.1 范圍規劃 176
10.2.2 范圍定義 176
10.2.3 創建工作分解結構 177
10.2.4 范圍確認 178
10.2.5 范圍控制 179
任務10.3 時間管理 180
10.3.1 活動定義 180
10.3.2 活動排序 181
10.3.3 活動資源及歷時估算 183
10.3.4 進度計劃 184
10.3.5 進度控制 185
任務10.4 成本管理 189
10.4.1 成本估算 189
10.4.2 成本預算 190
10.4.3 成本控制 191
任務10.5 質量管理 191
10.5.1 質量規劃 192
10.5.2 質量保證 193
10.5.3 質量控制 193
任務10.6 軟件項目管理其他方面 193
10.6.1 人力資源管理 193
10.6.2 溝通管理 196
10.6.3 風險管理 197
10.6.4 采購管理 200
項目小結 202
拓展訓練 202
拓展訓練任務1 Microsoft Project
的初步練習 202
拓展訓練任務2 利用Microsoft
Project進行時間
進度的安排 203
拓展訓練任務3 熟練操作Microsoft
Project 206
知識點考核與理解 206
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