《软件工程项目实践教程》（第四版）是“十四五”职业教育国家规划教材、“十三五”职业教育国家规划教材、“十二五”职业教育国家规划教材，也是新世纪高等职业教育教材编审委员会组编的软件技术专业系列规划教材之一。

　　本教材贯彻落实了党的二十大精神，在有关项目中以思政小贴士融入社会主义核心价值观、职业道德、工匠精神、团队合作等方面内容，让学生掌握客观事物发展规律，在丰富学识的同时塑造思想品格，更加有利于调动学生学习的积极性和主观能动性。

　　随着大数据、人工智能、区块链等新技术的蓬勃发展，各行各业都在加速进行数字化、智能化的转型升级，科技创新为构建新发展格局、推动我国各领域的高质量发展提供了有力支撑。

　　本教材是理实一体化的CDIO教材，融软件工程“项目教学”和“教学做”为一体。本教材在理论上采用CDIO理念和建构主义思想相结合的教学指导模式，在实践上采用“学中做”及“做中学”的指导思想，并采用现行的GB/T 8567—2006《计算机软件文档编制规范》和软件开发文档标准2018编写软件工程文档。

　　本教材以“网上购书系统”案例为依托，各项目内容安排如下：

　　项目1  软件工程入门及Visio建模简介，介绍了软件工程背景知识、软件与软件危机、软件质量评价、软件开发方法、项目管理概述、Visio 2016的安装及应用、网上购书系统初步建模。

　　项目2  UML和Rational Rose建模实践指南，介绍了UML和Rational Rose建模概述，用例图、类图和对象图等静态建模方法，用Rose设计动态模型，组件图和配置图。

　　项目3  软件项目的定义（构思C），介绍了项目的可行性分析、系统流程图、项目的需求分析、结构化分析方法，并结合网上购书系统，介绍了编写可行性分析报告和需求分析报告的方法。

　　项目4  软件项目的设计（设计D），介绍了概要设计的任务、结构化的设计方法、数据库的结构设计、详细设计，并结合网上购书系统，介绍了编写概要设计报告和详细设计报告的方法。

　　项目5  面向对象分析与设计技术（构思C、设计D），介绍了面向对象基本概念和特征、面向对象分析与建模、面向对象设计、面向对象的程序设计与实现，并结合网上购书系统，介绍了OOA和OOD技术。

　　项目6  软件项目的编码与测试（实现I），介绍了软件项目的编码、软件测试概述、软件测试的方法和步骤、面向对象的测试、软件调试技术，并结合网上购书系统，介绍了系统软件测试计划和测试报告的编写方法。

　　项目7  软件项目的维护（运维O），介绍了软件维护的概念、软件维护活动、软件的可维护性、软件的再生工程，并结合网上购书系统，介绍了项目的维护活动及其用户手册的编写方法。

　　项目8  软件工程项目管理（项目的评价和总结），介绍了项目管理的概念、项目管理的内容和特征、软件项目的人员管理、软件的成本管理、开发计划和进度管理、软件项目配置管理、软件质量保证与风险管理、软件项目的文档管理、能力成熟度集成模型，并结合网上购书系统，介绍了项目开发总结报告的编写方法。

　　编者结合多年的软件工程课程教学经验，从软件工程实验和项目实训的案例开发方面提取素材形成本教材。在每一个项目的后面都安排有“项目实训指导”，一方面可以扩大学生进行本项目学习的知识面和视野，另一方面也为学生进行“教学做一体化”软件工程实训提供了足量的指南素材。另外，本教材以项目为主线，突出文档编写，并参考GB/T 8567—2006《计算机软件文档编制规范》，在配套提供的教学资源中给出了详细而标准的软件工程文档范例，围绕“网上购书系统”案例的调研和软件工程开发实践过程，创造性地引导学生身临其境地进行软件工程项目化实践活动。

　　由于时间仓促，加之编者水平有限，书中难免存在不当之处，敬请广大读者批评指正，并将意见和建议反馈给我们，以便修订时改进。

　　编  者

　　2023年1月

项目1  软件工程入门及Visio建模简介 / 1

  1.1  软件工程背景知识 / 2

  1.2  软件与软件危机 / 2

    1.2.1  软件危机 / 2

    1.2.2  软件工程 / 3

    1.2.3  软件开发模型 / 4

  1.3  软件质量评价 / 7

  1.4  软件开发方法 / 8

  1.5  项目管理概述 / 10

    1.5.1  项目的概念及特点 / 10

    1.5.2  项目管理内容与职能 / 11

    1.5.3  网上购书系统项目调研分析 / 11

  1.6  Visio 2016 的安装及应用 / 12

    1.6.1  Visio 2016的下载与安装 / 12

    1.6.2  Visio 2016界面简介 / 14

    1.6.3  Visio 2016基本使用 / 15

    1.6.4  利用Visio 2016绘制用例图 / 21

  1.7  网上购书系统初步建模 / 24

    1.7.1  项目开发背景 / 24

    1.7.2  系统数据流图建模 / 24

    1.7.3  项目开发说明 / 24

  习  题 / 27

项目2  UML和Rational Rose建模实践指南 / 28

  2.1  UML和Rational Rose建模概述 / 29

    2.1.1  UML概述 / 30

    2.1.2  Rational Rose的安装 / 33

    2.1.3  Rational Rose的使用 / 35

  2.2  用例图建模方法 / 39

    2.2.1  用例图中的元素 / 40

    2.2.2  用例图建模技术 / 43

    2.2.3  “网络教学系统”中的用例图分析 / 45

  2.3  类图和对象图建模方法 / 49

    2.3.1  类图建模方法 / 49

    2.3.2  对象图建模方法 / 52

    2.3.3  包图概念及建模 / 53

    2.3.4  “网络教学系统”中的静态视图分析 / 55

  2.4  用Rose设计动态模型 / 60

    2.4.1  时序图建模及案例分析 / 60

    2.4.2  协作图建模及案例分析 / 63

    2.4.3  状态图建模及案例分析 / 66

    2.4.4  活动图建模及案例分析 / 70

  2.5  组件图和配置图 / 74

    2.5.1  组件图 / 74

    2.5.2  配置图 / 74

  习  题 / 77

项目3  软件项目的定义 / 79

  3.1  项目的可行性分析 / 80

    3.1.1  问题定义 / 80

    3.1.2  可行性分析的任务 / 81

    3.1.3  可行性分析的步骤 / 81

    3.1.4  成本/效益分析 / 82

  3.2  系统流程图 / 84

    3.2.1  系统流程图的作用 / 84

    3.2.2  系统流程图的符号 / 84

    3.2.3  系统流程图示例 / 85

  3.3  项目的需求分析 / 85

    3.3.1  需求分析的概念 / 86

    3.3.2  需求分析的任务 / 86

    3.3.3  需求分析的步骤 / 87

  3.4  结构化分析方法 / 87

    3.4.1  结构化分析概述 / 87

    3.4.2  结构化分析步骤 / 88

    3.4.3  E-R图 / 88

    3.4.4  数据流图 / 89

    3.4.5  数据字典 / 90

  3.5  案例分析——网上购书系统的可行性分析报告及需求分析报告 / 92

  习  题 / 94

项目4  软件项目的设计 / 95

  4.1  概要设计的任务 / 96

    4.1.1  概要设计的基本任务与基本原理 / 96

    4.1.2  软件系统的设计工具 / 99

    4.1.3  软件结构设计优化原则  / 104

  4.2  结构化的设计方法 / 104

  4.3  数据库的结构设计 / 107

    4.3.1  数据库设计的基本步骤 / 108

    4.3.2  数据库的结构设计和设计方法 / 110

    4.3.3  数据库建模典型案例分析 / 112

  4.4  详细设计 / 115

    4.4.1  详细设计的基本任务与原则 / 115

    4.4.2  详细设计的方法和工具 / 116

    4.4.3  用户界面设计 / 126

  4.5  案例分析——网上购书系统的概要设计报告及详细设计报告 / 132

  习  题 / 134

项目5  面向对象分析与设计技术 / 136

  5.1  面向对象基本概念和特征 / 137

  5.2  面向对象分析与建模 / 141

    5.2.1  面向对象分析 / 141

    5.2.2  面向对象建模 / 144

    5.2.3  对象模型 / 145

    5.2.4  动态模型 / 151

    5.2.5  功能模型 / 153

  5.3  面向对象设计 / 155

    5.3.1  面向对象设计的模型和原则 / 155

    5.3.2  高层设计 / 158

    5.3.3  类&对象的设计 / 164

  5.4  面向对象的程序设计与实现 / 165

    5.4.1  类和对象的定义 / 166

    5.4.2  对象的简单应用 / 167

    5.4.3  面向对象程序设计模式 / 169

  5.5  案例分析——网上购书系统的OOA和OOD报告 / 170

  习  题 / 172

项目6  软件项目的编码与测试  / 174

  6.1  软件项目的编码 / 175

    6.1.1  程序设计语言 / 175

    6.1.2  编码原则 / 176

    6.1.3  编码风格 / 176

    6.1.4  程序效率 / 177

    6.1.5  程序复杂性度量 / 178

  6.2  软件测试概述 / 179

    6.2.1  软件测试的目标 / 179

    6.2.2  软件测试的特点和原则 / 180

  6.3  软件测试的方法和步骤 / 181

    6.3.1  静态测试方法 / 181

    6.3.2  动态测试方法 / 183

    6.3.3  软件测试的步骤和策略 / 184

  6.4  面向对象的测试 / 187

    6.4.1  面向对象测试的方法 / 187

    6.4.2  面向对象测试的策略 / 187

    6.4.3  面向对象设计的测试用例 / 190

    6.4.4  自动化测试工具简介 / 190

  6.5  软件调试技术 / 194

    6.5.1  调试的原则 / 194

    6.5.2  调试的技术 / 194

    6.5.3  测试小结 / 195

  6.6  案例分析——网上购书系统软件测试计划和测试报告 / 195

  习  题 / 196

项目7  软件项目的维护 / 198

  7.1  软件维护的概念 / 198

    7.1.1  软件维护的意义 / 199

    7.1.2  软件维护的内容 / 199

    7.1.3  软件维护的特点 / 200

  7.2  软件维护活动 / 201

    7.2.1  软件维护组织 / 201

    7.2.2  软件维护工作流程 / 202

    7.2.3  软件维护的副作用 / 203

    7.2.4  评价软件维护活动 / 204

  7.3  软件的可维护性 / 205

    7.3.1  软件可维护性的定义 / 205

    7.3.2  可维护性的度量 / 206

    7.3.3  提高软件可维护性的方法 / 207

  7.4  软件的再生工程 / 210

  7.5  案例分析——网上购书系统项目的维护活动及其用户手册 / 211

  习  题 / 213

项目8  软件工程项目管理 / 214

  8.1  项目管理的概念 / 215

  8.2  项目管理的内容和特征 / 215

  8.3  软件项目的人员管理 / 216

  8.4  软件的成本管理 / 219

  8.5  开发计划和进度管理 / 220

    8.5.1  软件规模与工作量估算 / 220

    8.5.2  软件项目进度计划 / 224

    8.5.3  Gantt图 / 225

    8.5.4  工程网络图 / 228

    8.5.5  项目进度估算 / 230

  8.6  软件项目配置管理 / 232

  8.7  软件质量保证与风险管理 / 235

    8.7.1  软件质量保证 / 235

    8.7.2  软件质量控制 / 236

    8.7.3  软件项目风险管理 / 237

  8.8  软件项目的文档管理 / 240

    8.8.1  文档管理的目标 / 240

    8.8.2  文档管理的作用及方法 / 240

    8.8.3  文档管理的任务 / 240

    8.8.4  文档管理任务的实现 / 241

  8.9  能力成熟度集成模型 / 243

    8.9.1  CMMI的基本概念 / 243

    8.9.2  CMMI的体系结构 / 244

    8.9.3  ISO 9000与CMMI的比较 / 245

  8.10  案例分析——网上购书系统项目开发总结报告 / 246

  习  题 / 249

参考文献 / 251