面向?qū)ο蠓治雠c設計（第3版）

第1部分 概念
第1章 復雜性 2
1.1 復雜系統(tǒng)的結構 2
1.1.1 個人計算機的結構 3
1.1.2 植物和動物的結構 3
1.1.3 物質(zhì)的結構 4
1.1.4 社會機構的結構 4
1.2 軟件固有的復雜性 5
1.2.1 定義軟件復雜性 5
1.2.2 為什么軟件在本質(zhì)上是復雜的 5
1.3 復雜系統(tǒng)的5個屬性 8
1.3.1 層次結構 8
1.3.2 相對本原 8
1.3.3 分離關注 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雜性 10
1.4.1 復雜系統(tǒng)的規(guī)范形式 10
1.4.2 處理復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 層次結構的作用 16
1.6 復雜系統(tǒng)的設計 17
1.6.1 作為科學和藝術的工程 17
1.6.2 設計的含義 17
1.7 小結 19
第2章 對象模型 20
2.1 對象模型的演進 20
2.1.1 程序設計語言的換代 20
2.1.2 第一代和第二代早期程序設計語言的拓撲結構 22
2.1.3 第二代后期和第三代早期程序設計語言的結構 23
2.1.4 第三代后期程序設計語言的結構 23
2.1.5 基于對象和面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言的結構 24
2.2 對象模型基礎 26
2.2.1 面向?qū)ο缶幊?29
2.2.2 面向?qū)ο笤O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 層次結構的意義 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 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 標識符 60
3.2 對象之間的關系 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 類之間的關系 68
3.4.1 關聯(lián) 69
3.4.2 繼承 70
3.4.3 聚合 78
3.4.4 依賴關系 79
3.5 類與對象的互動 79
3.5.1 類與對象的關系 79
3.5.2 類與對象在分析和設計中的角色 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 選擇關系 82
3.6.4 選擇實現(xiàn) 83
3.7 小結 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 關鍵抽象與機制 97
4.3.1 確定關鍵抽象 97
4.3.2 識別機制 99
4.4 小結 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：依賴關系 111
5.2.4 基本概念：包圖 113
5.2.5 高級概念：導入和訪問 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)部結構 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：控制結構 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 組合結構圖 157
5.10.1 基本概念：組合結構的部分 157
5.10.2 基本概念：組合結構的部分與接口 157
5.10.3 基本概念：組合結構連接器 158
5.10.4 高級概念：協(xié)作.. 158
5.11 狀態(tài)機圖 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)機狀態(tài) 168
5.11.8 高級概念：其他狀態(tài)機圖元素 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 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 確定元素間的關系 211
6.3.9 詳細確定元素的語義 213
6.4 小結 216
第7章 實戰(zhàn) 217
7.1 管理和計劃 217
7.1.1 風險管理 218
7.1.2 任務計劃 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 復用 225
7.4.1 復用的元素 225
7.4.2 建立復用制度 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 領域特定問題 231
7.8.2 采納面向?qū)ο蠹夹g 232
7.9 面向?qū)ο箝_發(fā)的好處和風險 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)的風險 233
7.10 小結 235
第3部分 應用
第8章 系統(tǒng)架構——基于衛(wèi)星的導航 238
8.1 先啟 238
8.1.1 衛(wèi)星導航系統(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 248
8.2.2 定義架構開發(fā)活動 248
8.2.3 驗證所建議的系統(tǒng)架構 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)架構及其部署 257
8.2.6 分解系統(tǒng)架構 259
8.3 構造 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 277
9.2.3 從系統(tǒng)工程到硬件和軟件工程 279
9.2.4 關鍵抽象和機制 281
9.3 構造 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 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 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 依賴和認定 301
10.3 構造 303
10.3.1 設計黑板對象 304
10.3.2 設計知識源 308
10.3.3 設計控制器 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 318
10.4.2 改變需求 320
第11章 數(shù)據(jù)采集——氣象監(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 架構框架 338
11.3 構造 340
11.3.1 幀機制 340
11.3.2 發(fā)布計劃 343
11.3.3 傳感器機制 344
11.3.4 顯示機制 346
11.3.5 用戶界面機制 346
11.4 后移交 349
第12章 Web應用——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 進程視圖 357
12.2.4 實現(xiàn)視圖 359
12.2.5 用例視圖 359
12.3 構造 362
12.3.1 用戶體驗模型 362
12.3.2 分析和設計模型 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 393
A.3 C++ 393
A.3.1 概述 394
A.3.2 例子 394
A.3.3 參考文獻 397
A.4 Java 397
A.4.1 概述 398
A.4.2 例子 399
A.4.3 參考文獻 402
附錄B 進一步閱讀 403
注解 409
術語表 430
分類書目 438