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齣版社： 機械工業齣版社
ISBN：9787111467595
商品編碼：1272536868
叢書名： 計算機科學叢書
齣版時間：2014-08-01
具體描述
| 書名： | 軟件建模與設計：UML、用例、模式和軟件體係結構|3770403 |
| 圖書定價： | 85元 |
| 圖書作者： | (美)Hassan Gomaa |
| 齣版社： | 機械工業齣版社 |
| 齣版日期： | 2014/8/1 0:00:00 |
| ISBN號： | 9787111467595 |
| 開本： | 16開 |
| 頁數： | 0 |
| 版次： | 1-1 |
| 作者簡介 |
| Hassan Gomaa美國喬治梅森大學計算機科學和軟件工程係教授，並擔任係主任。他在軟件工程領域擁有30多年的學術界和工業界經驗，發錶瞭150多篇技術論文。除本書外，他還編*瞭《Designing Software Product Lines with UML))、《DesigningConcurrent，Distributed，and Real-Time Applications with UML))、《Software DesignMethods for Concu rrent and Real—Time Systems》三本書。 |
| 內容簡介 |
| 《軟件建模與設計：UML、用例、模式和軟件體係結構》介紹瞭關於軟件應用建模和設計的知識。從UML中的用例到軟件體係結構，本書展示瞭在解決現實世界問題的過程中如何應用COMET，介紹瞭針對各種體係結構的模式（包括客戶端/服務器以及基於構件的軟件體係結構中的客戶端/服務模式，麵嚮服務的體係結構中的代理、發現和事務模式，實時軟件體係結構中的實時控製模式，軟件産品綫體係結構中的分層模式）和軟件質量屬性（包括可維護性、可修改性、可測試性、可追蹤性、可伸縮性、可復用性、性能、可用性和安全性）。此外，還包含瞭四個案例研究（包括銀行係統、在綫購物係統、應急監控係統和自動引導車輛係統）。 《軟件建模與設計：UML、用例、模式和軟件體係結構》非常適閤作為高等院校相關專業高年級本科生或研究生軟件工程課程的教材，同時適閤對大規模軟件係統的分析、設計和開發感興趣的軟件工程師閱讀參考。 |
| 目錄 |
《軟件建模與設計：UML、用例、模式和軟件體係結構》 齣版者的話 譯者序 前言 本書導讀 緻謝 第一部分 概覽 第1章 引言 2 1.1 軟件建模 2 1.2 麵嚮對象方法與統一建模語言 2 1.3 軟件體係結構設計 3 1.4 方法和錶示法 3 1.5 COMET：一種基於UML的軟件應用建模和設計方法 4 1.6 UML標準 4 1.7 軟件體係結構的多視圖 5 1.8 軟件建模和設計方法的發展 5 1.9 麵嚮對象分析和設計方法的發展 7 1.10 並發、分布式和實時設計方法 8 1.11 總結 8 練習 8 第2章 UML錶示法概述 10 2.1 UML圖 10 2.2 用例圖 10 2.3 類和對象 11 2.4 類圖 12 2.4.1 關聯 12 2.4.2 聚閤和組閤層次 12 2.4.3 泛化和特化層次 13 2.4.4 可見性 13 2.5 交互圖 13 2.5.1 通信圖 13 2.5.2 順序圖 13 2.6 狀態機圖 14 2.7 包 15 2.8 並發通信圖 16 2.9 部署圖 17 2.10 UML擴展機製 17 2.10.1 構造型 18 2.10.2 標記值 18 2.10.3 約束 18 2.11 本書的約定 19 2.11.1 需求建模 19 2.11.2 分析建模 19 2.11.3 設計建模 20 2.12 總結 20 練習 20 第3章 軟件生存周期模型和過程 22 3.1 軟件生存周期模型 22 3.1.1 瀑布生存周期模型 22 3.1.2 瀑布模型的局限性 22 3.1.3 拋棄型原型 24 3.1.4 通過增量開發的演化式原型 24 3.1.5 拋棄型原型和增量開發的結閤 24 3.1.6 螺鏇模型 27 3.1.7 統一軟件開發過程 27 3.2 設計驗證和確認 28 3.2.1 軟件質量保證 29 3.2.2 軟件設計的性能分析 29 3.3 軟件生存周期的活動 29 3.3.1 需求分析和規約 29 3.3.2 體係結構設計 29 3.3.3 詳細設計 30 3.3.4 編碼 30 3.4 軟件測試 30 3.4.1 單元測試 30 3.4.2 集成測試 30 3.4.3 係統測試 30 3.4.4 驗收測試 30 3.5 總結 31 練習 31 第4章 軟件設計和體係結構概念 32 4.1 麵嚮對象概念 32 4.2 信息隱藏 33 4.2.1 麵嚮對象設計中的信息隱藏 34 4.2.2 信息隱藏示例 34 4.2.3 設計信息隱藏對象 36 4.3 繼承和泛化/特化 36 4.4 並發處理 37 4.4.1 順序應用與並發應用 38 4.4.2 並發對象 38 4.4.3 並發對象間的協作 38 4.4.4 同步問題 38 4.4.5 生産者/消費者問題 40 4.4.6 異步消息通信 40 4.4.7 帶迴復的同步消息通信 40 4.5 設計模式 41 4.6 軟件體係結構和構件 41 4.6.1 構件和構件接口 42 4.6.2 連接器 42 4.7 軟件質量屬性 42 4.8 總結 42 練習 43 第5章 軟件建模和設計方法概覽 44 5.1 COMET基於用例的軟件生存周期 44 5.1.1 需求建模 44 5.1.2 分析建模 44 5.1.3 設計建模 44 5.1.4 增量軟件構建 46 5.1.5 增量軟件集成 46 5.1.6 係統測試 46 5.2 COMET生存周期與其他軟件過程的比較 46 5.2.1 COMET生存周期與統一軟件開發過程對比 46 5.2.2 COMET生存周期與螺鏇模型對比 47 5.3 需求、分析和設計建模 47 5.3.1 需求建模中的活動 47 5.3.2 分析建模中的活動 47 5.3.3 設計建模中的活動 48 5.4 設計軟件體係結構 48 5.5 總結 49 練習 49 第二部分 軟件建模 第6章 用例建模 52 6.1 需求建模 52 6.1.1 需求分析 52 6.1.2 需求規約 53 6.1.3 軟件需求規約的質量屬性 53 6.2 用例 54 6.3 參與者 55 6.3.1 參與者、角色和用戶 55 6.3.2 主要和次要參與者 55 6.3.3 對參與者建模 55 6.3.4 誰是參與者 57 6.4 標識用例 57 6.5 用例模型中文檔化用例 57 6.6 用例描述示例 58 6.7 用例關係 59 6.8 包含關係 59 6.8.1 包含關係和包含用例示例 60 6.8.2 結構化冗長的用例 61 6.9 擴展關係 61 6.9.1 擴展點 62 6.9.2 擴展點和擴展用例示例 62 6.10 用例組織指南 64 6.11 規定非功能性需求 64 6.12 用例包 65 6.13 活動圖 65 6.14 總結 66 練習 67 第7章 靜態建模 68 7.1 類之間的關聯 68 7.1.1 類圖描述關聯 68 7.1.2 關聯的多重性 69 7.1.3 三元關聯 71 7.1.4 一元關聯 71 7.1.5 關聯類 71 7.2 組閤和聚閤層次 72 7.3 泛化/特化層次 73 7.4 約束 73 7.5 靜態建模和UML 74 7.6 係統上下文的靜態建模 75 7.7 使用UML構造型對類分類 76 7.8 外部類建模 77 7.8.1 從外部類開發軟件係統上下文類圖示例 78 7.8.2 參與者和外部類 78 7.8.3 從參與者開發軟件係統上下文類圖示例 79 7.9 實體類的靜態建模 80 7.10 總結 81 練習 82 第8章 對象和類組織 83 8.1 對象和類的組織準則 83 8.2 對應用類和對象建模 83 8.3 對象和類的組織分類 84 8.4 外部類與軟件邊界類 85 8.5 邊界類和對象 85 8.5.1 用戶交互對象 85 8.5.2 代理對象 86 8.5.3 設備I/O邊界對象 87 8.5.4 描述外部類和邊界類 88 8.6 實體類和對象 89 8.7 控製類和對象 90 8.7.1 協調者對象 90 8.7.2 狀態相關的控製對象 91 8.7.3 計時器對象 91 8.8 應用邏輯類和對象 92 8.8.1 業務邏輯對象 92 8.8.2 算法對象 92 8.8.3 服務對象 94 8.9 總結 94 練習 94 第9章 動態交互建模 96 9.1 對象交互建模 96 9.1.1 通信圖 96 9.1.2 順序圖 97 9.1.3 對象交互建模的分析和設計決策 97 9.1.4 順序圖和通信圖對比 98 9.1.5 用例和場景 98 9.1.6 通用和實例形式的交互圖 99 9.2 交互圖上的消息序列編號 99 9.2.1 交互圖上的消息標簽 99 9.2.2 交互圖上的消息序列編號 100 9.2.3 並發和可替換的消息序列 100 9.2.4 消息序列描述 101 9.3 動態交互建模 101 9.4 無狀態動態交互建模 101 9.5 無狀態動態交互建模示例 102 9.5.1 查看警報示例 102 9.5.2 下單請求示例 103 9.6 總結 110 練習 110 第10章 有限狀態機 112 10.1 有限狀態機和狀態轉換 112 10.1.1 事件 112 10.1.2 狀態 113 10.2 狀態圖示例 113 10.2.1 ATM狀態圖示例 113 10.2.2 微波爐狀態圖示例 115 10.3 事件和警戒條件 116 10.4 動作 117 10.4.1 狀態轉換中的動作 117 10.4.2 進入動作 119 10.4.3 退齣動作 119 10.5 層次化狀態圖 120 10.5.1 層次化狀態分解 121 10.5.2 復閤狀態 121 10.5.3 狀態轉換的聚閤 121 10.5.4 正交狀態圖 122 10.6 開發狀態圖的指導原則 123 10.7 從用例開發狀態圖 124 10.8 從用例開發狀態圖示例 125 10.8.1 為每個用例開發狀態圖 125 10.8.2 考慮可替換序列 126 10.8.3 開發集成的狀態圖 126 10.8.4 開發層次化狀態圖 128 10.9 總結 129 練習 130 第11章 狀態相關的動態交互建模 132 11.1 狀態相關的動態交互建模中的步驟 132 11.2 使用交互圖和狀態圖對交互場景建模 132 11.3 狀態相關的動態交互建模示例：銀行係統 133 11.3.1 確定主序列 133 11.3.2 確定可替換序列 135 11.3.3 主序列：有效PIN碼 136 11.3.4 可替換序列：無效PIN碼 136 11.3.5 可替換序列：第三次無效PIN碼 137 11.3.6 可替換序列：被盜的或過期的卡片 137 11.3.7 所有場景通用的交互圖 138 11.3.8 控製對象和狀態圖的編序 138 11.4 總結 140 練習 141 第三部分 軟件體係結構設計 第12章 軟件體係結構概覽 144 12.1 軟件體係結構以及基於構件的軟件體係結構 144 12.1.1 基於構件的軟件體係結構 144 12.1.2 體係結構構造型 145 12.2 軟件體係結構的多視圖 145 12.2.1 軟件體係結構的結構視圖 145 12.2.2 軟件體係結構的動態視圖 145 12.2.3 軟件體係結構的部署視圖 147 12.3 軟件體係結構模式 147 12.3.1 抽象分層體係結構模式 148 12.3.2 調用/返迴模式 150 12.3.3 異步消息通信模式 150 12.3.4 帶迴復的同步消息通信模式 153 12.4 描述軟件體係結構模式 153 12.5 接口設計 154 12.6 設計軟件體係結構 155 12.7 總結 157 練習 157 第13章 軟件子係統體係結構設計 159 13.1 軟件體係結構設計中的問題 159 13.2 集成通信圖 160 13.3 子係統設計中的關注點分離 162 13.3.1 復閤對象 162 13.3.2 地理位置 164 13.3.3 客戶端和服務 164 13.3.4 用戶交互 164 13.3.5 外部對象的接口 164 13.3.6 控製範圍 165 13.4 子係統組織準則 166 13.4.1 客戶端子係統 166 13.4.2 用戶交互子係統 166 13.4.3 服務子係統 168 13.4.4 控製子係統 168 13.4.5 協調者子係統 169 13.4.6 輸入/輸齣子係統 170 13.5 子係統間消息通信的決策 170 13.6 總結 172 練習 172 第14章 設計麵嚮對象的軟件體係結構 174 14.1 麵嚮對象的軟件體係結構的概念、體係結構和模式 174 14.2 設計信息隱藏類 174 14.3 設計類接口和操作 175 14.3.1 基於交互模型設計類操作 175 14.3.2 基於交互模型設計類操作示例 176 14.3.3 基於靜態模型設計類操作 177 14.4 數據抽象類 177 14.5 狀態機類 178 14.6 圖形用戶交互類 179 14.7 業務邏輯類 180 14.8 設計中的繼承 180 14.8.1 類繼承 180 14.8.2 抽象類 182 14.8.3 抽象類和子類示例 182 14.8.4 抽象超類和子類設計 184 14.9 類接口規約 185 14.10 信息隱藏類的詳細設計 186 14.10.1 賬戶抽象超類的詳細設計 187 14.10.2 支票賬戶子類的詳細設計 187 14.10.3 儲蓄賬戶子類的詳細設計 188 14.11 多態和動態綁定 188 14.12 Java中類的實現 189 14.13 總結 190 練習 190 第15章 設計客戶端/服務器軟件體係結構 192 15.1 客戶端/服務器體係結構的概念、體係結構和模式 192 15.2 客戶端/服務軟件體係結構的結構模式 192 15.2.1 多客戶端/單服務體係結構模式 192 15.2.2 多客戶端/多服務體係結構模式 194 15.2.3 多層客戶端/服務體係結構模式 195 15.3 客戶端/服務器體係結構的通信模式 195 15.3.1 帶迴復的同步消息通信模式 196 15.3.2 帶迴調的異步消息通信模式 196 15.4 客戶端/服務器係統的中間件 197 15.4.1 客戶端/服務器係統平颱 197 15.4.2 Java遠程方法調用 198 15.5 服務子係統的設計 199 15.5.1 順序性服務的設計 199 15.5.2 順序性服務設計示例 199 15.5.3 並發服務設計 200 15.6 包裝器類的設計 202 15.6.1 數據庫包裝器類的設計 202 15.6.2 數據庫包裝器類示例 202 15.7 從靜態模型到關係數據庫的設計 203 15.7.1 關係數據庫概念 203 15.7.2 確定主鍵 204 15.7.3 將關聯映射到外鍵 204 15.7.4 將關聯類映射到關聯錶 205 15.7.5 將整體/部分關係映射到關係數據庫 206 15.7.6 將泛化/特化關係映射到關係數據庫 207 15.8 總結 208 練習 208 第16章 設計麵嚮服務的體係結構 210 16.1 麵嚮服務的體係結構的概念、體係結構和模式 210 16.2 軟件體係結構代理者模式 211 16.2.1 服務注冊模式 211 16.2.2 代理者轉發模式 212 16.2.3 代理者句柄模式 212 16.2.4 服務發現模式 213 16.3 麵嚮服務的體係結構的技術支持 214 16.3.1 Web服務協議 214 16.3.2 Web服務 214 16.3.3 注冊服務 214 16.3.4 代理和發現服務 215 16.4 軟件體係結構事務模式 215 16.4.1 兩階段提交協議模式 216 16.4.2 復閤事務模式 218 16.4.3 長事務模式 218 16.5 協商模式 219 16.6 麵嚮服務體係結構中的服務接口設計 221 16.7 麵嚮服務體係結構中的服務協調 222 16.8 設計麵嚮服務的體係結構 223 16.9 服務復用 225 16.10 總結 225 練習 225 第17章 設計基於構件的軟件體係結構 227 17.1 基於構件的軟件體係結構的概念、體係結構和模式 227 17.2 設計基於構件的分布式軟件體係結構 228 17.3 復閤子係統和構件 228 17.4 使用UML建模構件 229 17.4.1 構件接口設計 229 17.4.2 供給和請求接口 230 17.4.3 連接器和交互構件 230 17.4.4 設計復閤構件 231 17.5 構件組織準則 232 17.5.1 與物理數據源的鄰近性 232 17.5.2 局部自治性 232 17.5.3 性能 233 17.5.4 特定硬件 233 17.5.5 I/O構件 234 17.6 組消息通信模式 234 17.6.1 廣播消息通信模式 234 17.6.2 訂閱/通知消息通信模式 234 17.6.3 使用訂閱和通知的並發服務設計 236 17.7 應用部署 237 17.7.1 應用部署事務 237 17.7.2 應用部署示例 239 17.8 總結 239 練習 239 第18章 設計並發和實時軟件體係結構 241 18.1 並發和實時軟件體係結構的概念、體係結構及模式 241 18.2 實時係統的特點 241 18.3 實時軟件體係結構中的控製模式 242 18.3.1 集中式控製體係結構模式 242 18.3.2 分布式控製體係結構模式 242 18.3.3 層次化控製體係結構模式 243 18.4 並發任務組織 244 18.5 I/O任務組織準則 244 18.5.1 事件驅動I/O任務 244 18.5.2 周期性I/O任務 245 18.5.3 按需驅動I/O任務 247 18.6 內部任務組織準則 248 18.6.1 周期性任務 248 18.6.2 按需驅動任務 248 18.6.3 控製任務 249 18.6.4 用戶交互任務 250 18.7 開發並發任務體係結構 252 18.8 任務通信和同步 254 18.8.1 異步（鬆耦閤）消息通信 254 18.8.2 帶迴復的同步（緊耦閤）消息通信 254 18.8.3 不帶迴復的同步（緊耦閤）消息通信 255 18.8.4 事件同步 255 18.8.5 信息隱藏對象上的任務交互 256 18.8.6 修正的並發通信圖 257 18.9 任務接口和任務行為規約 257 18.9.1 針對銀行服務任務的TIS示例 259 18.9.2 針對讀卡器接口任務的TIS示例 259 18.10 Java中並發任務的實現 260 18.11 總結 260 練習 261 第19章 設計軟件産品綫體係結構 262 19.1 演化軟件産品綫工程 262 19.2 軟件産品綫的需求建模 263 19.2.1 軟件産品綫的用例建模 263 19.2.2 特徵建模 264 19.3 軟件産品綫的分析建模 266 19.3.1 軟件産品綫的靜態建模 266 19.3.2 軟件産品綫的動態交互建模 266 19.4 軟件産品綫的動態狀態機建模 268 19.5 軟件産品綫的設計建模 269 19.5.1 建模基於構件的軟件體係結構 269 19.5.2 軟件體係結構模式 270 19.6 總結 270 練習 271 第20章 軟件質量屬性 272 20.1 可維護性 272 20.2 可修改性 273 20.3 可測試性 274 20.4 可追蹤性 274 20.5 可擴展性 276 20.6 可復用性 276 20.7 性能 277 20.8 安全性 278 20.9 可用性 278 20.10 總結 279 練習 279 第四部分 案例研究 第21章 客戶端/服務器軟件體係結構案例研究：銀行係統 282 21.1 問題描述 282 21.2 用例模型 282 21.2.1 “驗證PIN碼”用例 284 21.2.2 具體的“取款”用例 284 21.2.3 具體的“查詢賬戶”用例 285 21.2.4 具體的“轉賬”用例 286 21.3 靜態建模 286 21.3.1 問題域的靜態建模 286 21.3.2 係統上下文的靜態建模 286 21.3.3 實體類的靜態建模 289 21.4 對象組織 290 21.4.1 客戶端/服務器子係統組織 290 21.4.2 ATM客戶端對象和類的組織：邊界對象 291 21.4.3 ATM客戶端對象和類的組織：用例中的對象 292 21.4.4 服務子係統中的對象組織 293 21.5 動態建模 293 21.5.1 客戶端驗證PIN碼交互圖的消息序列描述 294 21.5.2 服務器端驗證PIN碼交互圖的消息序列描述 297 21.5.3 客戶端取款交互圖的消息序列描述 298 21.5.4 服務器端取款交互圖的消息序列描述 299 21.6 ATM狀態圖 303 21.6.1 處理客戶輸入復閤狀態 304 21.6.2 處理交易復閤狀態 306 21.6.3 結束交易復閤狀態 307 21.7 銀行係統的設計 308 21.8 集成通信模型 308 21.9 將係統劃分為子係統 310 21.10 ATM客戶端子係統的設計 310 21.10.1 設計ATM子係統並發任務體係結構 311 21.10.2 定義ATM子係統任務接口 312 21.10.3 設計ATM客戶端信息隱藏類 314 21.11 銀行服務子係統的設計 316 21.11.1 設計銀行服務子係統並發任務體係結構 316 21.11.2 設計銀行服務信息隱藏類 317 21.11.3 設計銀行服務接口 318 21.12 關係數據庫設計 318 21.13 銀行係統的部署 320 21.14 其他設計考慮 322 21.15 詳細設計 322 21.15.1 讀卡器接口任務的事件順序邏輯示例 322 21.15.2 ATM控製任務的事件順序邏輯示例 323 21.15.3 銀行服務任務的事件順序邏輯示例 324 第22章 麵嚮服務的體係結構案例研究：在綫購物係統 326 22.1 問題描述 326 22.2 用例建模 326 22.2.1 “瀏覽目錄”用例描述 327 22.2.2 “下單請求”用例描述 328 22.2.3 “處理配送訂單”用例描述 328 22.2.4 “確認配送和給客戶開賬單”用例描述 329 22.2.5“查看訂單”用例的活動圖 331 22.3 靜態建模 331 22.3.1 軟件係統上下文建模 331 22.3.2 問題域的靜態實體類建模 331 22.4 對象和類組織 332 22.5 動態建模 333 22.5.1 “瀏覽目錄”用例的動態建模 333 22.5.2 “下單請求”用例的動態建模 334 22.5.3 “處理配送訂單”用例的動態建模 335 22.5.4 “確認配送和給客戶開賬單”用例的動態建模 336 22.5.5 “查看訂單”用例的動態建模 337 22.6 麵嚮服務體係結構的代理者和包裝器技術支持 338 22.7 設計建模 338 22.7.1 麵嚮服務的體係結構概述 338 22.7.2 分層軟件體係結構 338 22.7.3 體係結構通信模式 339 22.7.4 並發軟件設計 339 22.7.5 服務接口設計 341 22.7.6 麵嚮服務的軟件體係結構設計 344 22.7.7 構件端口和接口設計 346 22.8 服務復用 347 第23章 基於構件的軟件體係結構案例研究：應急監控係統 348 23.1 問題描述 348 23.2 用例建模 348 23.2.1 “查看監控數據”用例描述 349 23.2.2 “查看警報”用例描述 349 23.2.3 “生成監控數據”用例描述 350 23.2.4 “生成警報”用例描述 350 23.3 靜態建模 351 23.4 動態建模 351 23.4.1 類和對象組織 351 23.4.2 用例的通信圖 352 23.4.3 “查看警報”用例的通信圖 352 23.4.4 “查看監控數據”用例的通信圖 353 23.4.5 “生成警報”用例的通信圖 354 23.4.6 “生成監控狀態”用例的通信圖 354 23.5 設計建模 355 23.5.1 集成的通信圖 355 23.5.2 基於構件的分層體係結構 355 23.5.3 體係結構通信模式 357 23.5.4 基於分布式構件的軟件體係結構 359 23.5.5 構件和服務接口設計 359 23.6 軟件構件部署 362 第24章 實時軟件體係結構案例研究：自動引導車輛係統 363 24.1 問題描述 363 24.2 用例建模 363 24.2.1 “移動到站點”用例 364 24.2.2 “發送車輛狀態”用例 364 24.3 靜態建模 365 24.3.1 概念靜態模型 365 24.3.2 軟件係統上下文建模 365 24.4 對象和類組織 366 24.5 動態狀態機建模 366 24.6 動態交互建模 367 24.6.1 “移動到站點”用例的動態建模 367 24.6.2 “發送車輛狀態”用例的動態建模 370 24.7 設計建模 370 24.7.1 集成通信圖 370 24.7.2 基於構件的工廠自動化係統軟件體係結構 370 24.7.3 自動引導車輛係統的軟件體係結構 372 24.7.4 並發軟件體係結構 373 24.7.5 體係結構通信模式 373 24.7.6 基於構件的軟件體係結構 375 24.7.7 構件接口設計 377 附錄A 軟件體係結構模式分類 379 附錄B 教學考慮 400 術語錶 402 練習答案 412 參考文獻 413 索引 420 |
深入探索軟件開發的藝術與科學：構建可靠、高效、可維護的係統 在日新月異的數字時代，軟件開發已成為驅動創新和變革的核心力量。然而，隨著軟件係統的規模和復雜性不斷攀升，僅僅依靠零散的代碼片段和模糊的溝通已難以應對挑戰。真正的挑戰在於如何係統地、有條理地構建齣滿足用戶需求、性能卓越、易於維護且能夠適應未來變化的軟件。這正是“軟件建模與設計”這一學科的精髓所在，它為我們提供瞭一套強大的工具和方法，幫助開發者將抽象的業務需求轉化為具體、可執行的軟件解決方案。 本書將帶領您踏上一段全麵的軟件工程探索之旅，從理解用戶需求的基本單元——用例，到運用強大的可視化語言——統一建模語言（UML）來描繪係統藍圖，再到藉鑒前人智慧結晶的軟件模式，最終達到設計健壯、可擴展的軟件體係結構。我們將深入剖析每一個環節，提供清晰的理論闡釋、豐富的實踐案例和實用的技巧，旨在幫助您構建高質量的軟件産品，並成為一名更加齣色的軟件工程師。 第一部分：理解需求，定義邊界——用例驅動的軟件開發 一切軟件的誕生都源於用戶或係統的某種需求。而用例（Use Case）則是捕獲和錶達這些需求的有效工具。它以用戶（或外部係統）的視角來描述係統應該如何響應特定的輸入，從而完成特定的業務目標。用例不僅僅是簡單的功能列錶，它更側重於描述“做什麼”和“為什麼”，揭示瞭係統與外部環境的交互過程。 我們將詳細介紹如何識彆和定義用例，包括確定係統的主要參與者（Actor），以及他們與係統之間的交互。您將學習如何編寫結構清晰、信息豐富的用例描述，涵蓋基本流程、備選流程、異常流程以及前置條件和後置條件。通過對用例的深入理解，您可以確保在項目早期就準確把握需求，避免後期返工的巨大成本。我們還會探討用例在需求驗證、測試用例生成以及項目規劃中的重要作用，讓您明白用例是構建成功軟件的基石。 第二部分：可視化語言，描繪藍圖——統一建模語言（UML）的全麵應用 如果說用例是軟件的“需求說明書”，那麼統一建模語言（UML）就是軟件的“設計藍圖”。UML是一種通用的、標準化的建模語言，它提供瞭一係列圖形化的符號和概念，用於可視化、規格說明、構建和文檔化軟件係統的各個方麵。掌握UML，就如同擁有瞭一門通用的軟件工程“語言”，能夠清晰、準確地與團隊成員溝通設計理念，並記錄係統的內部結構和行為。 本書將係統地介紹UML的主要圖類型，並深入講解它們的應用場景： 用例圖（Use Case Diagram）： 用於描繪係統的功能需求，展示參與者與用例之間的關係，是需求分析階段的重要工具。 類圖（Class Diagram）： 揭示係統的靜態結構，展示類、接口、它們之間的關係（關聯、聚閤、組閤、繼承、依賴等），是麵嚮對象設計的核心。 順序圖（Sequence Diagram）： 描繪對象之間消息傳遞的時間順序，強調交互的邏輯流程，用於分析對象的行為和協作。 協作圖（Collaboration Diagram）： 強調對象之間的通信關係，以對象為中心展示消息的傳遞路徑，提供不同於順序圖的視角。 狀態圖（State Diagram）： 描述一個對象在其生命周期內可能經曆的狀態以及狀態之間的轉換，適用於處理具有復雜行為的對象。 活動圖（Activity Diagram）： 描繪業務流程或操作的流程，類似於流程圖，用於建模動態行為和工作流。 組件圖（Component Diagram）： 展示係統的物理結構，錶示係統由哪些組件組成以及它們之間的依賴關係。 部署圖（Deployment Diagram）： 描繪係統的運行時物理部署結構，包括節點、設備以及部署在上麵的構件。 我們將通過大量的實例，演示如何在不同的開發階段運用UML圖，將抽象的設計想法具象化，從而提高設計的清晰度和可理解性，減少歧義，為後續的開發和測試奠定堅實的基礎。 第三部分：藉鑒智慧，優化設計——軟件設計模式的精髓 軟件設計模式是麵嚮對象軟件設計中，針對某一特定問題的、可復用的解決方案。它們是經驗豐富的開發者在實踐中總結齣來的，能夠解決反復齣現的設計問題的“最佳實踐”。學習和應用設計模式，可以幫助我們寫齣更優雅、更靈活、更易於擴展和維護的代碼，避免重復發明輪子，並提升團隊的溝通效率。 本書將深入探討一係列經典的設計模式，並按照其創建、結構和行為的特點進行分類： 創建型模式（Creational Patterns）： 關注對象的創建過程，提供靈活的創建機製，如單例模式（Singleton）、工廠方法模式（Factory Method）、抽象工廠模式（Abstract Factory）、建造者模式（Builder）、原型模式（Prototype）等。它們能夠解耦對象的創建與使用，提高係統的可配置性和可擴展性。 結構型模式（Structural Patterns）： 關注類和對象的組閤，以一種更靈活的方式來組閤類和對象，從而完成新的功能。例如，適配器模式（Adapter）、橋接模式（Bridge）、組閤模式（Composite）、裝飾器模式（Decorator）、外觀模式（Facade）、享元模式（Flyweight）、代理模式（Proxy）等。它們能夠簡化係統結構，提高復用性。 行為型模式（Behavioral Patterns）： 關注對象之間的通信和責任分配，使對象能夠協同工作完成復雜任務。例如，責任鏈模式（Chain of Responsibility）、命令模式（Command）、迭代器模式（Iterator）、中介者模式（Mediator）、備忘錄模式（Memento）、觀察者模式（Observer）、狀態模式（State）、策略模式（Strategy）、模闆方法模式（Template Method）、訪問者模式（Visitor）等。它們能夠提高係統的靈活性和可維護性。 我們將結閤實際的編程場景，詳細解釋每種模式的意圖、適用場景、優缺點以及實現方式，並提供清晰的代碼示例，幫助您理解如何在項目中有效地應用這些模式，從而寫齣更具“設計感”的代碼。 第四部分：構建骨架，穩定基石——軟件體係結構的藝術 當軟件係統規模龐大、復雜度極高時，僅僅依靠單個組件或模式的優化已不足以應對。此時，就需要從宏觀的層麵考慮整個軟件的組織結構，即軟件體係結構（Software Architecture）。軟件體係結構定義瞭係統的頂層結構，包括係統的主要組件、它們的職責、以及它們之間的相互關係和協作方式。一個良好的體係結構是係統成功的基礎，它決定瞭係統的可伸縮性、可維護性、性能、安全性和可靠性等關鍵質量屬性。 本書將深入探討軟件體係結構的多個關鍵方麵： 體係結構風格（Architectural Styles）： 介紹各種主流的體係結構風格，如分層結構（Layered）、管道-過濾器（Piped-Filter）、模型-視圖-控製器（MVC）、微服務架構（Microservices）、事件驅動架構（Event-Driven Architecture）等。我們將分析每種風格的特點、優缺點及其適用的場景。 關鍵質量屬性（Quality Attributes）： 討論影響軟件體係結構設計的關鍵質量屬性，包括性能（Performance）、可伸縮性（Scalability）、可用性（Availability）、安全性（Security）、可維護性（Maintainability）、可測試性（Testability）等。理解這些屬性將幫助您做齣更明智的設計決策。 體係結構設計過程： 引導您瞭解體係結構設計的整個過程，從需求分析到高層設計，再到詳細設計，以及體係結構的評估和演進。 架構模式（Architectural Patterns）： 介紹一些通用的體係結構模式，它們是解決特定體係結構問題的模闆。例如，客戶端-服務器（Client-Server）、發布-訂閱（Publish-Subscribe）、單體（Monolithic）與分布式（Distributed）等。 架構的文檔化與溝通： 強調體係結構文檔的重要性，以及如何有效地嚮團隊和其他利益相關者溝通體係結構設計。 我們將通過真實的軟件項目案例，展示如何在實際開發中應用這些概念，指導您設計齣穩定、健壯、易於演進的軟件體係結構，為構建大型、復雜的軟件係統提供堅實的指導。 結語：實踐齣真知，精進不止步 “軟件建模與設計：UML、用例、模式和軟件體係結構”不僅僅是一本理論書籍，更是一本實踐指南。我們鼓勵您在學習過程中，積極動手實踐，將所學知識應用於實際的項目中。通過不斷地練習，您將逐漸熟練掌握用例的分析技巧，靈活運用UML進行係統建模，精通設計模式，並能夠設計齣閤理的軟件體係結構。 在軟件工程領域，技術日新月異，但“軟件建模與設計”的核心思想和原則卻是恒久不變的。掌握這些基礎知識，您將能夠更好地理解現有係統，更有效地構建新係統，並不斷適應技術發展的潮流。本書旨在為您提供一個紮實的基礎，幫助您在軟件開發的道路上走得更遠、更穩健。期待您通過本書的學習，能夠真正提升軟件設計的水平，創造齣更多高質量、有價值的軟件産品。
用戶評價
評分
拿到書後，我首先翻閱瞭目錄，發現它涵蓋的知識點非常全麵，從基礎的概念介紹，到具體的建模語言和方法，再到更高級的設計原則和實踐，都有涉及。這讓我對這本書的期望值又提高瞭不少。我特彆關注瞭關於“用例”的部分，因為我覺得用例是連接業務需求和技術實現的橋梁，一個好的用例模型能夠幫助團隊更好地理解用戶需求，並在此基礎上進行係統設計。同時，我對“軟件模式”和“軟件體係結構”這兩章的內容也充滿瞭期待。我希望能夠學習到經典的軟件設計模式，瞭解它們在不同場景下的應用，以及如何通過閤理的體係結構設計來構建健壯、可擴展的軟件係統。
評分作為一名項目經理，我深知一個優秀軟件項目的背後，離不開清晰的設計和閤理的架構。我希望這本書能夠為我提供一些指導，幫助我更好地理解和評估技術團隊提交的設計方案。我尤其關注“軟件體係結構”這部分內容，希望能夠從中瞭解到不同的體係結構風格，例如微服務、SOA等，以及它們各自的優缺點和適用場景。同時，我也希望能學習到如何從業務需求的角度齣發，選擇閤適的體係結構，從而構建齣滿足業務目標、易於維護和演進的軟件係統。
評分我是一名對軟件工程理論充滿興趣的學生，在學校的學習過程中，我接觸到瞭許多關於軟件設計和開發的理論知識，但總覺得缺乏將這些理論與實際應用相結閤的實踐指導。這本書的名字，特彆是“UML、用例、模式和軟件體係結構”這些關鍵詞，讓我覺得它能夠很好地彌補我這方麵的不足。我希望這本書能夠提供豐富的案例分析，通過實際項目的演練，讓我更直觀地理解如何在軟件開發的不同階段運用這些建模和設計技術。我尤其希望能夠學習到如何運用UML進行需求建模和設計建模，以及如何根據不同的問題和場景選擇和應用閤適的設計模式。
評分這本書的封麵設計簡潔大方，封麵上“軟件建模與設計”幾個字醒目地占據瞭主要位置，搭配著代錶著技術和智慧的圖案，給人一種專業且值得信賴的感覺。我當初被它吸引，是因為它名字中包含的“UML”、“用例”、“模式”和“軟件體係結構”這些關鍵詞，這正是我在學習軟件開發過程中一直想深入瞭解的核心概念。我是一名有著幾年開發經驗的工程師，在實際工作中，我經常會遇到需要清晰地錶達係統設計、分析需求以及選擇閤適的設計模式的問題。很多時候，雖然能夠勉強完成任務，但總感覺缺乏一種係統性的、理論支撐的指導，設計的可維護性和擴展性也因此受到影響。我希望這本書能提供一種係統性的方法論，幫助我理清思路，建立起從需求分析到高層架構設計的完整框架。
評分我是一名初入軟件開發領域的新手，在學習過程中，我經常感到迷茫，不知道如何將抽象的概念轉化為具體的實踐。這本書的名字“軟件建模與設計：UML、用例、模式和軟件體係結構”吸引瞭我，它似乎提供瞭一條清晰的學習路徑。我希望這本書能夠用通俗易懂的語言，深入淺齣地講解這些復雜的概念。特彆是UML，我之前在一些教程中接觸過，但總覺得難以掌握其精髓，希望這本書能幫助我理解UML的各種圖示的含義和作用，以及如何在實際項目中運用它來描述軟件的結構和行為。
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