面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計（第3版）

第1部分 概念
第1章 復(fù)雜性 2
1.1 復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 2
1.1.1 個人計算機(jī)的結(jié)構(gòu) 3
1.1.2 植物和動物的結(jié)構(gòu) 3
1.1.3 物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 4
1.1.4 社會機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 4
1.2 軟件固有的復(fù)雜性 5
1.2.1 定義軟件復(fù)雜性 5
1.2.2 為什么軟件在本質(zhì)上是復(fù)雜的 5
1.3 復(fù)雜系統(tǒng)的5個屬性 8
1.3.1 層次結(jié)構(gòu) 8
1.3.2 相對本原 8
1.3.3 分離關(guān)注 9
1.3.4 共同模式 9
1.3.5 穩(wěn)定的中間形式 9
1.4 有組織和無組織的復(fù)雜性 10
1.4.1 復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)范形式 10
1.4.2 處理復(fù)雜性時人的能力的局限 12
1.5 從混沌到有序 12
1.5.1 分解的作用 13
1.5.2 抽象的作用 16
1.5.3 層次結(jié)構(gòu)的作用 16
1.6 復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計 17
1.6.1 作為科學(xué)和藝術(shù)的工程 17
1.6.2 設(shè)計的含義 17
1.7 小結(jié) 19
第2章 對象模型 20
2.1 對象模型的演進(jìn) 20
2.1.1 程序設(shè)計語言的換代 20
2.1.2 第一代和第二代早期程序設(shè)計語言的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 22
2.1.3 第二代后期和第三代早期程序設(shè)計語言的結(jié)構(gòu) 23
2.1.4 第三代后期程序設(shè)計語言的結(jié)構(gòu) 23
2.1.5 基于對象和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言的結(jié)構(gòu) 24
2.2 對象模型基礎(chǔ) 26
2.2.1 面向?qū)ο缶幊?29
2.2.2 面向?qū)ο笤O(shè)計 29
2.2.3 面向?qū)ο蠓治?30
2.3 對象模型要素 30
2.3.1 抽象的意義 31
2.3.2 封裝的意義 35
2.3.3 模塊化的意義 38
2.3.4 層次結(jié)構(gòu)的意義 41
2.3.5 類型的意義 46
2.3.6 并發(fā)的意義 47
2.3.7 持久的意義 49
2.4 應(yīng)用對象模型 51
2.4.1 對象模型的好處 51
2.4.2 開放式問題 52
2.5 小結(jié) 52
第3章 類與對象 53
3.1 對象的本質(zhì) 53
3.1.1 什么是對象，什么不是對象 53
3.1.2 狀態(tài) 55
3.1.3 行為 57
3.1.4 標(biāo)識符 60
3.2 對象之間的關(guān)系 62
3.2.1 鏈接 62
3.2.2 聚合 64
3.3 類的本質(zhì) 65
3.3.1 什么是類，什么不是類 65
3.3.2 接口和實現(xiàn) 66
3.3.3 類的生命周期 68
3.4 類之間的關(guān)系 68
3.4.1 關(guān)聯(lián) 69
3.4.2 繼承 70
3.4.3 聚合 78
3.4.4 依賴關(guān)系 79
3.5 類與對象的互動 79
3.5.1 類與對象的關(guān)系 79
3.5.2 類與對象在分析和設(shè)計中的角色 79
3.6 創(chuàng)建高品質(zhì)的類與對象 80
3.6.1 評判一種抽象的品質(zhì) 80
3.6.2 選擇操作 81
3.6.3 選擇關(guān)系 82
3.6.4 選擇實現(xiàn) 83
3.7 小結(jié) 84
第4章 分類 85
4.1 正確分類的重要性 85
4.1.1 分類的困難 86
4.1.2 分類的增量和迭代本質(zhì) 87
4.2 確定類和對象 88
4.2.1 經(jīng)典方法和現(xiàn)代方法 89
4.2.2 面向?qū)ο蠓治?92
4.3 關(guān)鍵抽象與機(jī)制 97
4.3.1 確定關(guān)鍵抽象 97
4.3.2 識別機(jī)制 99
4.4 小結(jié) 101
第2部分 方法
第5章 表示法 104
5.1 統(tǒng)一建模語言 104
5.1.1 簡單歷史回顧 104
5.1.2 模型與多重視圖 105
5.1.3 圖分類 105
5.1.4 在實踐中使用圖 107
5.1.5 概念模型.邏輯模型和物理模型 108
5.1.6 工具的角色 108
5.1.7 面向?qū)ο箝_發(fā)的產(chǎn)品 108
5.1.8 規(guī)模上的伸縮 109
5.1.9 UML的語法和語義 109
5.1.10 UML2.0信息資源 110
5.2 包圖 110
5.2.1 基本概念：包表示法 110
5.2.2 基本概念：元素的可見性 111
5.2.3 基本概念：依賴關(guān)系 111
5.2.4 基本概念：包圖 113
5.2.5 高級概念：導(dǎo)入和訪問 114
5.3 組件圖 117
5.3.1 基本概念：組件表示法 117
5.3.2 基本概念：組件圖 118
5.3.3 基本概念：組件接口 119
5.3.4 基本概念：組件實現(xiàn) 121
5.3.5 高級概念：組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 122
5.4 部署圖 123
5.4.1 基本概念：工件表示法 123
5.4.2 基本概念：節(jié)點表示法 124
5.4.3 基本概念：部署圖 124
5.5 用例圖 126
5.5.1 基本概念：執(zhí)行者 126
5.5.2 基本概念：用例 127
5.5.3 基本概念：用例圖 127
5.5.4 高級概念：[[include]]和[[extend]]關(guān)系 129
5.5.5 高級概念：泛化 133
5.6 活動圖 133
5.6.1 基本概念：動作 134
5.6.2 基本概念：開始和停止 134
5.6.3 基本概念：判斷節(jié)點和合并節(jié)點 134
5.6.4 基本概念：分區(qū) 135
5.6.5 高級概念：分叉.結(jié)合和并發(fā) 135
5.6.6 高級概念：對象流 138
5.6.7 高級概念：其他元素 138
5.7 類圖 138
5.7.1 基本概念：類表示法 138
5.7.2 基本概念：類關(guān)系 140
5.7.3 高級概念：模板(參數(shù)化)類 142
5.7.4 高級概念：可見性 143
5.7.5 高級概念：關(guān)聯(lián)端名稱和限定符 144
5.7.6 高級概念：約束 145
5.7.7 高級概念：關(guān)聯(lián)類和注解 148
5.8 序列圖 149
5.8.1 基本概念：對象與交互 149
5.8.2 基本概念：生命線與消息 149
5.8.3 高級概念：銷毀事件 151
5.8.4 高級概念：執(zhí)行說明 151
5.8.5 高級概念：交互使用 153
5.8.6 高級概念：控制結(jié)構(gòu) 153
5.9 交互概述圖 155
5.9.1 基本概念：框 155
5.9.2 基本概念：控制流元素 155
5.9.3 基本概念：交互圖元素 156
5.10 組合結(jié)構(gòu)圖 157
5.10.1 基本概念：組合結(jié)構(gòu)的部分 157
5.10.2 基本概念：組合結(jié)構(gòu)的部分與接口 157
5.10.3 基本概念：組合結(jié)構(gòu)連接器 158
5.10.4 高級概念：協(xié)作.. 158
5.11 狀態(tài)機(jī)圖 159
5.11.1 基本概念：初始狀態(tài).最終狀態(tài)和簡單狀態(tài) 160
5.11.2 基本概念：轉(zhuǎn)換與事件 160
5.11.3 高級概念：狀態(tài)活動——入口活動.執(zhí)行活動和出口活動 162
5.11.4 高級概念：控制轉(zhuǎn)換 162
5.11.5 高級概念：復(fù)合狀態(tài)與嵌套狀態(tài) 163
5.11.6 高級概念：并發(fā)與控制 165
5.11.7 高級概念：子狀態(tài)機(jī)狀態(tài) 168
5.11.8 高級概念：其他狀態(tài)機(jī)圖元素 169
5.12 時間圖 170
5.12.1 基本概念：更多相同之處 170
5.12.2 基本概念：布局 170
5.12.3 基本概念：事件 171
5.12.4 基本概念：約束 171
5.12.5 高級概念：另一種表示形式 172
5.12.6 高級概念：事件與消息 172
5.13 對象圖 173
5.13.1 基本概念：對象 173
5.13.2 基本概念：對象關(guān)系 173
5.13.3 高級概念：端點名稱和限定符 174
5.14 通信圖 175
5.14.1 基本概念：對象.鏈接和消息 175
5.14.2 基本概念：順序表達(dá)式 176
5.14.3 高級概念：消息與同步 177
5.14.4 高級概念：迭代子句和警戒條件 178
5.15 小結(jié) 179
第6章 過程 181
6.1 首要原則 181
6.1.1 成功項目的特征 181
6.1.2 追求理性的開發(fā)過程 184
6.2 宏觀過程：軟件開發(fā)生命周期 186
6.2.1 概述 187
6.2.2 宏觀過程的內(nèi)容維：科目 188
6.2.3 宏觀過程的時間維：里程碑和階段 190
6.2.4 宏觀過程的時間維：迭代 195
6.2.5 發(fā)行計劃 196
6.3 微觀過程：分析與設(shè)計過程 198
6.3.1 概述 198
6.3.2 抽象層次 199
6.3.3 活動 200
6.3.4 產(chǎn)品 201
6.3.5 微觀過程與抽象層次 203
6.3.6 識別元素 205
6.3.7 確定元素間的協(xié)作 208
6.3.8 確定元素間的關(guān)系 211
6.3.9 詳細(xì)確定元素的語義 213
6.4 小結(jié) 216
第7章 實戰(zhàn) 217
7.1 管理和計劃 217
7.1.1 風(fēng)險管理 218
7.1.2 任務(wù)計劃 218
7.1.3 開發(fā)評審 219
7.2 人員配備 220
7.2.1 資源配置 220
7.2.2 開發(fā)團(tuán)隊角色 221
7.3 發(fā)布版本管理 223
7.3.1 配置管理和版本控制 223
7.3.2 集成 224
7.3.3 測試 224
7.4 復(fù)用 225
7.4.1 復(fù)用的元素 225
7.4.2 建立復(fù)用制度 225
7.5 質(zhì)量保證和度量 226
7.5.1 軟件質(zhì)量 226
7.5.2 面向?qū)ο蠖攘?226
7.6 文檔化 229
7.6.1 開發(fā)遺產(chǎn) 229
7.6.2 文檔化的內(nèi)容 229
7.7 工具 230
7.7.1 工具種類 230
7.7.2 組織上的意義 231
7.8 特殊主題 231
7.8.1 領(lǐng)域特定問題 231
7.8.2 采納面向?qū)ο蠹夹g(shù) 232
7.9 面向?qū)ο箝_發(fā)的好處和風(fēng)險 233
7.9.1 面向?qū)ο箝_發(fā)的好處 233
7.9.2 面向?qū)ο箝_發(fā)的風(fēng)險 233
7.10 小結(jié) 235
第3部分 應(yīng)用
第8章 系統(tǒng)架構(gòu)——基于衛(wèi)星的導(dǎo)航 238
8.1 先啟 238
8.1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的需求 239
8.1.2 定義問題的邊界 240
8.1.3 決定使命用例 243
8.1.4 決定系統(tǒng)用例 245
8.2 精化 248
8.2.1 開發(fā)一個好的架構(gòu) 248
8.2.2 定義架構(gòu)開發(fā)活動 248
8.2.3 驗證所建議的系統(tǒng)架構(gòu) 249
8.2.4 分配非功能需求和闡明接口 255
8.2.5 規(guī)定系統(tǒng)架構(gòu)及其部署 257
8.2.6 分解系統(tǒng)架構(gòu) 259
8.3 構(gòu)造 265
8.4 后移交 265
8.4.1 添加新的功能 265
8.4.2 改變目標(biāo)硬件 266
第9章 控制系統(tǒng)——交通管理 267
9.1 先啟 268
9.1.1 列車交通管理系統(tǒng)的需求 268
9.1.2 決定系統(tǒng)用例 270
9.2 精化 273
9.2.1 分析系統(tǒng)功能 274
9.2.2 定義TTMS架構(gòu) 277
9.2.3 從系統(tǒng)工程到硬件和軟件工程 279
9.2.4 關(guān)鍵抽象和機(jī)制 281
9.3 構(gòu)造 282
9.3.1 消息傳送 283
9.3.2 列車日程計劃 285
9.3.3 顯示信息 288
9.3.4 傳感器數(shù)據(jù)采集 289
9.3.5 發(fā)布版本管理 289
9.3.6 系統(tǒng)架構(gòu) 290
9.3.7 子系統(tǒng)規(guī)格 291
9.4 后移交 293
第10章 人工智能——密碼分析 294
10.1 先啟 295
10.1.1 密碼分析需求 295
10.1.2 定義問題的邊界 296
10.1.3 黑板框架的架構(gòu) 297
10.1.4 知識源的分析 299
10.2 精化 299
10.2.1 黑板對象 300
10.2.2 依賴和認(rèn)定 301
10.3 構(gòu)造 303
10.3.1 設(shè)計黑板對象 304
10.3.2 設(shè)計知識源 308
10.3.3 設(shè)計控制器 313
10.3.4 集成黑板框架 314
10.3.5 添加新的知識源 317
10.4 后移交 318
10.4.1 系統(tǒng)增強(qiáng) 318
10.4.2 改變需求 320
第11章 數(shù)據(jù)采集——?dú)庀蟊O(jiān)測站 321
11.1 先啟 321
11.1.1 氣象監(jiān)測站需求 321
11.1.2 定義問題的邊界 322
11.1.3 場景 330
11.2 精化 331
11.2.1 氣象監(jiān)測系統(tǒng)用例 331
11.2.2 架構(gòu)框架 338
11.3 構(gòu)造 340
11.3.1 幀機(jī)制 340
11.3.2 發(fā)布計劃 343
11.3.3 傳感器機(jī)制 344
11.3.4 顯示機(jī)制 346
11.3.5 用戶界面機(jī)制 346
11.4 后移交 349
第12章 Web應(yīng)用——休假跟蹤系統(tǒng) 350
12.1 先啟 350
12.1.1 需求 350
12.1.2 用例模型 352
12.2 精化 353
12.2.1 部署視圖 354
12.2.2 邏輯視圖 355
12.2.3 進(jìn)程視圖 357
12.2.4 實現(xiàn)視圖 359
12.2.5 用例視圖 359
12.3 構(gòu)造 362
12.3.1 用戶體驗?zāi)Ｐ?362
12.3.2 分析和設(shè)計模型 364
12.3.3 實體 372
12.3.4 控制器 379
12.3.5 Web頁面和用戶界面 380
12.4 移交和后移交 384
附錄A 面向?qū)ο缶幊陶Z言 386
A.1 語言進(jìn)化 386
A.2 Smalltalk 389
A.2.1 概述 390
A.2.2 例子 390
A.2.3 參考文獻(xiàn) 393
A.3 C++ 393
A.3.1 概述 394
A.3.2 例子 394
A.3.3 參考文獻(xiàn) 397
A.4 Java 397
A.4.1 概述 398
A.4.2 例子 399
A.4.3 參考文獻(xiàn) 402
附錄B 進(jìn)一步閱讀 403
注解 409
術(shù)語表 430
分類書目 438