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軟件系統分析與設計任務驅動案例教程(簡體書)
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商品簡介
目次

商品簡介

本書介紹了軟件系統典型的開發路線及其開發方法,且重點講解了面向對象的軟件系統開發的分析與設計方法,既包括理論知識、建模技術,又包括一些建模工具軟件的使用技能。其內容安排是以一個面向對象的軟件系統開發案例的分析與設計過程貫穿來講解理論知識和設置實訓任務。另外,書中關鍵術語和一些圖例採用中英文兩種表達方式,有利於讀者掌握專業知識的同時掌握專業英語。本書內容設置系統、連貫,敘述清晰,邏輯嚴密,且結合待開發案例講述,使各知識點更易於理解。涉及工具軟件使用的實訓任務指導敘述準確、翔實,包括了多種建模軟件的操作指導,易於學生掌握,且習題豐富。這是一本適合應用型本科和高職高專的軟件及信息管理類專業學生的教材,同時也是一本軟件從業人員系統學習面向對象的軟件系統分析與設計技術的入門書,當然它也包括較深入的知識。本書還適合作為有雙語教學要求的此類課程的教材。

目前開發一個面向對象軟件系統大致要做的工作有:①準確獲取、記錄和分析用戶的需求;②考慮系統應包括哪些類的對象以及這些類的對象應如何相互協作才能實現這些需求;③用具體的編程語言來編寫程序定義類、創建對象以實現用戶對系統的需求。
掌握具體的程序開發語言只能解決第③步的問題,還不能高效完成一個滿足用戶需求的軟件系統的開發。本書就是針對前面兩步編寫的,即如何對系統用戶的業務需求進行“獲取、記錄和分析”,又如何從技術和實現的角度來“設計”一個軟件系統以滿足這些業務需求,同時如何用模型來記錄設計方案。
本書介紹了軟件系統典型的開發路線及其開發方法,且重點講解了面向對象的軟件系統開發的分析與設計方法,既包括理論知識、建模技術,又包括一些建模工具軟件使用的技能,是理論和實際密切結合的一本教材,且實訓的任務指導部分準確、翔實,並配有豐富的習題。書中涉及多種建模軟件的使用,其中的UML建模軟件主要講解了經典的建模軟件Rational Rose的使用,但同時給出了此類的開源建模軟件StarUML和JUDE-Community的使用指導,引導學生課後用這些建模工具軟件創建UML模型。還根據軟件系統分析與設計中數據建模及交流項目任務、資源和時間安排的需要,講解了用Microsoft Visio創建E-R圖和用Microsoft Project創建項目進度表的方法,這些安排有利於提高學習者的實操能力,從而提高職業素養。本書適合作為應用型本科和高職高專學生的計算機軟件及信息管理類專業學生的教材,同時也是一本軟件從業人員系統學習面向對象的軟件系統分析與設計技術的入門書,當然它也包括較深入的知識。
本書的一個重要特點就是“以軟件系統開發的工作任務為導向劃分教學單元”,具體參見下圖。其中需要說明的是,單元一用簡單實例展示面向對象軟件系統開發分析與設計的主要過程、相關概念,引導學生初步瞭解、掌握常用的建模工具軟件的使用方法,是開始分析與設計的基礎;單元二是軟件項目管理的基礎知識和技能,其中的部分內容可以選學,是完成單元三的軟件項目開發工作初始任務“啟動與規劃”的基礎;單元八是對面向對象軟件開發分析與設計的基本知識和技能的拓展,可以看作是知識和技能的螺旋式增長。

以工作任務為導向的教學單元的設置
本書以一個面向對象的軟件系統開發案例的分析與設計過程貫穿始終講解理論知識和設置實訓任務,其間穿插設置一些所涉及的建模工具軟件使用的實訓任務以及一些拓展的知識和技能,引入了任務驅動及案例的教學設計,是探索、促進這類教學方式的一次努力和嘗試。
另外,書中的關鍵術語和一些圖例採用中英文兩種表達方式,這樣有利於讀者掌握專業知識的同時掌握專業英語,因此還適合作為有雙語教學要求的此類課程的教材。
關於全書的授課學時安排,對於高職高專學生而言建議68學時左右,其中理論和實訓各占一半學時;對於應用型本科學生,這個學時可以酌情減少。教師可以根據學時重點講授一些核心單元,其他單元選學或課後自學。對於高職高專學生的軟件系統分析與設計類的課程建議至少48學時,理論和實訓各占24學時,其中至少有16學時上機用工具軟件繪製模型圖。如果安排這些學時,單元二的“軟件項目管理”和單元六的“可行性分析和系統方案建議”可以安排課後學生自學或選學;對於應用型本科的此類課程,上機學時可以酌情減少,一些用工具軟件繪製模型圖的任務安排讓學生課後按照任務指導的提示自學完成。最後要說明的是,附錄A給出了待開發軟件系統的案例背景資料和該系統的面向對象分析與設計的建模要求,如果課時允許可以安排學生完成,以檢驗和鞏固前面所講的知識和技能。
本書由蘇春燕擔任主編並負責統稿,由鄧蓓、韓紅和孫鋒擔任副主編。本書參考了多本國內外同類教材,借鑒了我校(天津中德應用技術大學)與加拿大不列顛哥倫比亞理工大學(BCIT)計算機學院多年合作辦學的經驗,也包含了我校的“軟件項目開發方法”市級精品課、“軟件系統分析與設計”校級精品資源共享課和“面向對象軟件系統分析與設計”校級優質課建設的成果,在此對課程建設團隊所有成員的付出表示誠摯的謝意!
雖然在編寫本書過程中力求完美,但由於經驗不足等原因,難免有疏漏之處,敬請各位讀者批評指正。
為便於教學,本書提供書中內容的電子課件、習題參考答案,以及實訓中涉及的工具軟件建模方法的15段視頻,具體視頻內容請見下表,希望給大家的教學與學習帶來方便。


序 號 視 頻 內 容 對 應 實 訓
1 用Rational Rose實現正向工程 實訓一
2 用Microsoft Project開發項目基本進度表 實訓二
3 用Microsoft Visio繪製系統關聯圖 實訓三
4 用Microsoft Project開發帶資源分配的項目進度表 實訓四
5 用Rational Rose繪製用例圖 實訓五
6 用Rational Rose繪製活動圖 實訓六
7 用Rational Rose繪製系統順序圖 實訓六;實訓十二(可參考借鑒)
8 用Microsoft Visio繪製E-R圖 實訓七
9 用Rational-Rose繪製分析類圖 實訓八;實訓十二(可參考借鑒)
10 用Microsoft Excel計算項目的淨現值 實訓九
11 用Rational-Rose繪製通信圖 實訓十
12 Rational Rose通信圖消息位置的改變與轉換為順序圖方式 實訓十
13 用Rational Rose實現逆向工程 實訓十一
14 用Rational Rose創建具有方法參數及繼承關係的設計類圖 實訓十一;實訓十二(可參考借鑒)
15 用Rational Rose繪製狀態機圖 實訓十四
注:實訓十五和實訓十六的建模可參考借鑒序號5、6、7、8、9、12和14的視頻。
編 者

目次

單元一 初識軟件系統分析與設計 1
任務1.1 認識軟件系統分析與設計 1
1.1.1 軟件系統開發的上下文 1
1.1.2 軟件系統開發生命週期概念與類型劃分 2
1.1.3 軟件系統開發方法與途徑 6
習題1.1 11
任務1.2 初識建模工具軟件 13
1.2.1 常用UML建模工具軟件 13
1.2.2 面向對象建模軟件Rational Rose基礎概念 15
1.2.3 實訓一 初識面向對象建模軟件Rational Rose 16
課後做一做 22
單元二 軟件項目管理 28
任務2.1 認識項目與項目管理 28
2.1.1 項目 28
2.1.2 項目管理 29
2.1.3 適應方法系統開發生命週期中的項目管理 30
習題2.1 31
任務2.2 典型項目管理技術和活動 31
2.2.1 PERT圖與Gannt圖 32
2.2.2 關鍵路徑的確定 34
2.2.3 指導團隊工作 35
2.2.4 監督和控制進展 35
2.2.5 評估項目結果和經驗 38
習題2.2 39
任務2.3 實訓二 用項目管理軟件MicrosoftProject開發項目進度表 40
課上訓練 40
課後做一做 43
單元三 軟件項目的啟動與規劃 44
任務3.1 項目啟動原因與初始範圍定義 44
3.1.1 項目的啟動原因 44
3.1.2 項目規劃階段的活動 45
3.1.3 確定項目的初始範圍―定義問題 45
習題3.1 49
任務3.2 實訓三 開發“罰單處理系統”的用例清單與系統關聯圖(Visio繪製) 50
課上訓練 50
課後做一做 53
任務3.3 項目進度表的制訂 53
3.3.1 確定任務 54
3.3.2 估計任務工期 55
3.3.3 說明任務之間的依賴關係 56
3.3.4 項目調度 56
3.3.5 分配資源 57
習題3.3 58
任務3.4 實訓四 用Microsoft Project開發“罰單處理系統”有資源配置的進度表 58
課上訓練 58
課後做一做 60
任務3.5 項目可行性的確認 61
3.5.1 什麼是可行性和可行性分析 61
3.5.2 可行性評價準則 62
單元四 系統功能需求建模 63
任務4.1 分析階段的活動與系統需求 63
4.1.1 分析階段的活動 63
4.1.2 業務過程重構與Zachman框架 64
4.1.3 系統需求 68
習題4.1 69
任務4.2 認識用例及用例圖 71
4.2.1 面向對象的分析與分析模型 72
4.2.2 事件表 73
4.2.3 系統活動―用例/場景視圖 73
習題4.2 77
任務4.3 實訓五 “罰單處理系統”功能分析(1):系統事件表與用例圖創建(Rational Rose繪製) 78
課上訓練 78
課後做一做 81
任務4.4 用例描述形式、活動圖和系統順序圖 81
4.4.1 用例描述 81
4.4.2 活動圖 84
4.4.3 系統順序圖 88
習題4.4 92
任務4.5 實訓六 “罰單處理系統”功能分析(2):用例詳細描述、用例活動圖和系統順序圖 93
課上訓練 93
課後做一做 100
單元五 系統需處理事物的建模 101
任務5.1 認識問題域內的事物以及用E-R圖記錄事物的方法 101
5.1.1 問題域內的事物 101
5.1.2 實體關聯圖 105
習題5.1 108
任務5.2 實訓七 “罰單處理系統”需處理事物分析:開發系統的 E-R圖(用Visio繪製) 109
課上訓練 109
課後做一做 113
任務5.3 數據模型的分析與規範化 114
5.3.1 引入關聯實體消除多對多關係 114
5.3.2 利用三個範式優化E-R圖 115
習題5.3 117
任務5.4 使用分析類圖記錄問題域內的事物 118
5.4.1 類圖 118
5.4.2 傳統方法和面向對象方法的需求模型的區別 123
習題5.4 124
任務5.5 實訓八 開發“罰單處理系統”分析類圖(用Rational Rose繪製) 125
課上訓練 125
課後做一做 128
單元六 可行性分析和系統方案建議 129
任務6.1 成本效益分析技術 129
6.1.1 系統將花多少錢 129
6.1.2 系統將提供什麼收益 130
6.1.3 貨幣時間價值與成本效益比較 131
習題6.1 133
任務6.2 系統實施方案的確定與可行性分析 134
6.2.1 候選系統矩陣 134
6.2.2 可行性分析矩陣 136
任務6.3 實訓九 “罰單處理系統”的可行性分析與方案建議 138
課上訓練 138
課後做一做 139
單元七 面向對象系統的設計方法 140
任務7.1 設計階段主要任務和系統設計架構分類 140
7.1.1 系統設計階段的總體認識(與分析階段對比) 140
7.1.2 系統設計階段的主要任務 140
7.1.3 應用架構 142
習題7.1 147
任務7.2 認識UML交互圖 148
7.2.1 交互圖及其類型劃分 148
7.2.2 順序圖的表示法 149
7.2.3 通信圖的表示法 156
習題7.2 158
任務7.3 實訓十 使用Rational Rose繪製UML交互圖 160
課上訓練 160
課後做一做 164
任務7.4 認識UML設計類圖 164
7.4.1 基本設計類圖的構造 165
7.4.2 UML設計類圖的屬性表示方式 166
7.4.3 UML設計類圖中的操作/方法 167
7.4.4 UML設計類圖中常用符號含義 168
習題7.4 171
任務7.5 實訓十一 用Rational Rose逆向工程與繪製UML設計類圖 174
課上訓練 174
課後做一做 178
任務7.6 為類分配職責―GRASP設計原則 179
7.6.1 對象設計與對象職責 180
7.6.2 依據GRASP模式分配責任 180
7.6.3 用例實現設計系統示例 186
習題7.6 188
任務7.7 可見性、初步設計類圖與系統多層設計 188
7.7.1 可見性及其分類 189
7.7.2 可見性與初步設計類圖 193
7.7.3 系統多層設計的順序圖表示 195
習題7.7 199
任務7.8 實訓十二 “罰單處理系統”初步設計(用Rational Rose繪製所需模型) 199
課上訓練 199
課後做一做 200
任務7.9 數據庫設計及與數據庫連接的設計 200
7.9.1 通常的設計方法 201
7.9.2 數據訪問類 202
7.9.3 Java系統訪問數據庫的四種方式 203
習題7.9 204
任務7.10 實訓十三 觀察具有數據訪問類的軟件及代碼與模型圖的對應關係 205
課上訓練 205
單元八 面向對象系統分析設計的細化 210
任務8.1 認識UML狀態機圖 210
8.1.1 狀態機圖的概念與分類 210
8.1.2 狀態機圖的開發與系統設計 211
習題8.1 212
任務8.2 實訓十四 “罰單處理系統”對象狀態的分析與設計 213
課上訓練 213
課後做一做 216
任務8.3 認識用例圖和類圖的精化 216
8.3.1 關聯的用例 217
8.3.2 領域模型的精化 219
習題8.3 223
附錄A “房地產信息服務系統”案例 224
背景資料 224
實訓十五 “房地產信息服務系統”需求分析建模 224
實訓十六 “房地產信息服務系統”設計建模 225
參考文獻 227

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