本书从实用、够用的角度出发，以图书馆管理系统为主线，采用项目导向、任务驱动案例的教学方式，详细讲述了软件工程的基本原理、概念、技术和方法。本书分为基础理论篇、分析与设计篇、实现与测试篇、维护与管理篇，共4篇、10个项目。基础理论篇讲述了软件工程概念和统一建模语言（UML），具体包括软件的定义、软件危机、软件生命周期、开发模型及UML的概念模型、UML的静态及动态建模机制。分析与设计篇讲述了项目市场调研、软件项目需求分析、软件项目总体设计、软件项目详细设计。以图书馆管理系统为例，以面向对象设计方法为重点，运用UML建模语言，详细地描述了市场调研、需求分析、总体设计及详细设计的建模过程。实现与测试篇讲述了软件项目实现及软件测试的相关知识。维护与管理篇讲述了软件维护及软件项目管理的相关知识。同时，本书在拓展训练中介绍了常见建模工具Rational Rose及Microsoft Office Visio的使用方法。本书语言简练，通俗易懂，注重培养学生动手能力，并且每个项目后都附有项目小结、拓展训练和知识点考核与理解，供学生及时消化对应任务内容。本书可作为高职高专院校、成人教育学院软件工程的教材，也可作为软件开发设计人员的参考材料。

   张洪明，男，山东经贸职业学院副教授/高级工程师，2005-至今在山东经贸职业学院从事计算机应用技术专业的专业建设、课程建设、专业计划、教学改革等方面的研究等工作，有较高的科研水平，为省级课题《高等职业院校技能型创新型信息技术人才培养可持续发展的理论探索与实践》课题小组的主要成员。计算机应用技术专业的专业负责人，省级精品课程C语言主讲人，院级优质课程网页设计负责人。被教育部教育管理信息心授予“第四届全国ITAT教育工程就业技能大赛”先进个人。

目　　录

第一篇　基础理论篇1

项目1　软件工程概述1

任务1.1　软件工程1

1.1.1　软件的定义及其特点1

1.1.2　软件危机3

1.1.3　软件工程的概念和原则3

任务1.2　软件生命周期与软件开发模型4

1.2.1　软件生命周期4

1.2.2　软件开发模型6

任务1.3　建模工具8

项目小结9

拓展训练10

知识点考核与理解10

项目2　统一建模语言（UML）12

任务2.1　UML概述12

2.1.1　UML的概念12

2.1.2　UML的发展过程12

2.1.3　UML的主要内容13

任务2.2　UML的概念模型14

2.2.1　UML的三个基本构造块

（事物、关系、图）14

2.2.2　UML的规则17

2.2.3　UML中的公共机制17

任务2.3　UML的静态建模机制17

2.3.1　用例图18

2.3.2　类图21

2.3.3　对象图24

2.3.4　包25

2.3.5　使用类图的几个建议25

任务2.4　UML的动态建模机制26

2.4.1　对象之间的交互26

2.4.2　状态图27

2.4.3　交互图29

2.4.4　活动图31

2.4.5　4种图的运用32

项目小结33

拓展训练33

拓展训练任务1　Microsoft Office 

Visio的基础操作33

拓展训练任务2　Rational Rose的

基础操作34

拓展训练任务3　学生管理系统

练习38

知识点考核与理解38

第二篇　分析与设计篇40

项目3　项目市场调研40

任务3.1　系统的研发背景40

3.1.1　图书馆管理系统的提出40

3.1.2　图书馆管理系统研发现状40

任务3.2　软件开发计划41

3.2.1　问题定义41

3.2.2　可行性分析41

3.2.3　可行性分析报告44

3.2.4　系统的开发计划49

项目小结50

拓展训练51

知识点考核与理解51

项目4  软件项目需求分析52

任务4.1  调查系统的需求52

4.1.1  功能需求和技术需求52

4.1.2  系统相关者52

4.1.3  建立系统需求原型53

任务4.2  模型53

4.2.1  模型的作用及类型54

4.2.2  逻辑模型和物理模型54

任务4.3  事件55

4.3.1  事件的概念和类型55

4.3.2  定义事件56

4.3.3  图书馆管理系统中的事件57

任务4.4  事物58

4.4.1  事物的概念和类型58

4.4.2  事物之间的关系59

4.4.3  事物的属性60

4.4.4  数据实体和对象60

任务4.5  实体联系图60

任务4.6  用面向对象分析方法描述需求

模型62

4.6.1  用面向对象方法分析事物62

4.6.2  类图的符号62

4.6.3  建模的目标64

任务4.7  需求分析规格说明书编写提纲64

项目小结65

拓展训练65

拓展训练任务1　使用Microsoft 

Office Visio绘制

流程图65

拓展训练任务2　学生管理系统

练习69

知识点考核与理解69

项目5  软件项目总体设计71

任务5.1  总体设计的基本内容71

5.1.1  软件设计的定义71

5.1.2  总体设计的目标与步骤72

5.1.3  总体设计的基本任务72

5.1.4  总体设计的准则73

任务5.2  结构化的软件设计74

5.2.1  结构化设计的基本概念74

5.2.2  结构化的设计方法76

任务5.3  面向对象的软件设计78

5.3.1  面向对象的设计方法78

5.3.2  系统行为—图书馆管理系统

的用例图80

5.3.3  对象交互—图书馆管理系统

的交互图85

5.3.4  对象行为—图书馆管理系统

的状态图90

项目小结92

拓展训练92

拓展训练任务1　使用Rational Rose

绘制图书馆管理系

统的用例图92

拓展训练任务2  使用Rational Rose 

绘制图书馆管理系

统的顺序图95

拓展训练任务3  使用Rational Rose

绘制图书馆管理系

统的状态图97

拓展训练任务4  学生管理系统

练习98

知识点考核与理解99

项目6  软件项目详细设计101

任务6.1  系统详细设计的基本内容101

6.1.1  详细设计概述101

6.1.2  详细设计的基本任务101

6.1.3  详细设计方法103

任务6.2  图书馆管理系统的详细设计105

6.2.1  系统包图105

6.2.2  类的类型及类之间的关系105

6.2.3  图书馆管理系统的类图106

6.2.4  设计类图的开发107

任务6.3  用户界面设计108

6.3.1  用户界面设计的特点108

6.3.2  用户界面设计的基本类型和

基本原则109

6.3.3  图书馆管理系统的界面设计111

项目小结114

拓展训练114

拓展训练任务1　使用Rational Rose

绘制图书馆管理系

统的类图114

拓展训练任务2  学生管理系统

练习117

知识点考核与理解118

第三篇　实现与测试篇119

项目7　软件项目实现119

任务7.1　结构化程序设计119

7.1.1　结构化程序设计的原则119

7.1.2　结构化程序的基本结构与

特点120

7.1.3　结构化程序设计的原则和

方法120

任务7.2　面向对象程序设计120

7.2.1　数据抽象和封装120

7.2.2　继承121

7.2.3　多态122

任务7.3　程序复杂度122

7.3.1　时间复杂度122

7.3.2　空间复杂度123

项目小结123

拓展训练123

知识点考核与理解124

项目8　软件测试125

任务8.1　软件测试基础125

8.1.1　软件测试的定义125

8.1.2　软件测试的目的和原则125

8.1.3　程序错误分类126

任务8.2　测试用例及构造128

8.2.1　测试用例概述128

8.2.2　构造测试用例130

任务8.3　软件测试方法130

8.3.1　软件测试步骤130

8.3.2　功能测试134

8.3.3　结构测试137

任务8.4　软件测试层次138

8.4.1　集成测试141

8.4.2　系统测试143

8.4.3　交互性测试143

任务8.5　面向对象软件测试144

8.5.1　面向对象软件测试定义144

8.5.2　测试计划144

8.5.3　面向对象的测试145

8.5.4　测试类的层次结构148

8.5.5　分布式对象测试148

任务8.6　软件测试报告149

项目小结152

拓展训练153

拓展训练任务1　黑盒测试153

拓展训练任务2　白盒测试155

知识点考核与理解156

第四篇　维护与管理篇157

项目9　软件维护157

任务9.1　软件维护的概念157

9.1.1　软件维护的目的及类型157

9.1.2　软件维护的策略158

9.1.3　软件维护的方法159

任务9.2　软件可维护性160

9.2.1　软件可维护性的定义160

9.2.2　提高可维护性的方法161

任务9.3　安全管理162

9.3.1　系统安全162

9.3.2　安全管理的原则和措施163

项目小结165

拓展训练165

知识点考核与理解165

项目10　软件项目管理167

任务10.1　软件项目整体管理167

10.1.1　项目章程167

10.1.2　编写初步项目范围说明书170

10.1.3　项目管理计划171

10.1.4　指导和管理项目执行172

10.1.5　监督和控制项目工作172

10.1.6　整体变更控制173

10.1.7　项目收尾174

任务10.2　范围管理175

10.2.1　范围规划176

10.2.2　范围定义176

10.2.3　创建工作分解结构177

10.2.4　范围确认178

10.2.5　范围控制179

任务10.3　时间管理180

10.3.1　活动定义180

10.3.2　活动排序181

10.3.3　活动资源及历时估算183

10.3.4　进度计划184

10.3.5　进度控制185

任务10.4　成本管理189

10.4.1　成本估算189

10.4.2　成本预算190

10.4.3　成本控制191

任务10.5　质量管理191

10.5.1　质量规划192

10.5.2　质量保证193

10.5.3　质量控制193

任务10.6　软件项目管理其他方面193

10.6.1　人力资源管理193

10.6.2　沟通管理196