本書講解軟件工程中的典型CASE工具，將概念和理論融入實(shí)踐，引導(dǎo)讀者深入理解軟件開發(fā)各個階段的技術(shù)，掌握工具的使用方法。本書共10章，設(shè)計(jì)了47個實(shí)驗(yàn)，覆蓋了軟件工程文檔、軟件分析與設(shè)計(jì)建模工具M(jìn)icrosoftVisio、面向?qū)ο蠼９ぞ逺ationalRose、軟件配置管理工具M(jìn)icrosoftVisualSourceSafe、功能測試工具WinRunner、壓力測試工具LoadRunner、單元測試工具JUnit、軟件代碼測試工具PurifyPlus、測試管理工具TestDirector和軟件項(xiàng)目管理工具M(jìn)icrosoftProject等。每章既包含對工具功能的介紹，也安排了針對不同側(cè)重點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，以便教師根據(jù)課時靈活選取。本書適合作為高等院校軟件工程課程的實(shí)驗(yàn)教材，也可供工程技術(shù)人員閱讀參考。
前 言
軟件工程學(xué)是一門綜合性應(yīng)用科學(xué),它將計(jì)算機(jī)科學(xué)理論與現(xiàn)代工程方法論相結(jié)合，著重研究軟件過程模型、設(shè)計(jì)方法以及工程開發(fā)技術(shù)和工具，以指導(dǎo)軟件的生產(chǎn)和管理。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和軟件產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，軟件工程學(xué)已成為一個重要的計(jì)算機(jī)分支學(xué)科，也是一個異常活躍的研究領(lǐng)域，新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。軟件工程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)課程，也是工科各專業(yè)學(xué)生在計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的一門重要選修課程。
軟件工程理論與技術(shù)的發(fā)展和多種多樣的CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程）工具的不斷涌現(xiàn)，加快了軟件開發(fā)效率并節(jié)約了成本,同時也對軟件及其相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人員提出了更高的要求。為培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)人才，應(yīng)充分重視軟件工程課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，因此迫切需要優(yōu)秀的軟件工程課程實(shí)驗(yàn)教材。
為編寫本書，我們在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇、實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)方法和文檔的組織等方面做了精心的考慮和安排，結(jié)合長期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、工程項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及各種CASE工具的使用經(jīng)驗(yàn)，并與實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員和專業(yè)老師反復(fù)討論，最終才有了本書的誕生。我們參考了國內(nèi)外大量的實(shí)驗(yàn)教材，并結(jié)合軟件課程教學(xué)的特點(diǎn)，注重基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和新穎性，充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的可操作性。這對推動軟件工程課程的教學(xué)發(fā)展、幫助學(xué)生切實(shí)掌握軟件工程課程的知識、理論與實(shí)踐具有重要意義。
通過對CASE工具的學(xué)習(xí)和使用，軟件工程實(shí)驗(yàn)將概念和理論知識融入實(shí)踐，幫助學(xué)生深入理解軟件開發(fā)中各個階段的技術(shù)、方法和工具的基本使用方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容幾乎包含了軟件生存周期的各個階段，包括軟件分析與設(shè)計(jì)、軟件測試和軟件項(xiàng)目管理。全書共設(shè)計(jì)了47個實(shí)驗(yàn)，涵蓋軟件工程標(biāo)準(zhǔn)文檔、軟件分析與設(shè)計(jì)建模工具M(jìn)icrosoft Visio、面向?qū)ο蠼９ぞ逺ational Rose、軟件配置管理工具M(jìn)icrosoft Visual SourceSafe、功能測試工具WinRunner、壓力測試工具LoadRunner、單元測試工具JUnit、軟件代碼測試工具PurifyPlus、測試管理工具TestDirector和軟件項(xiàng)目管理工具M(jìn)icrosoft Project等。部分章節(jié)安排了多個實(shí)驗(yàn)，目的是便于教師合理安排實(shí)驗(yàn)時間，也便于學(xué)生練習(xí)和操作。為了幫助學(xué)生充分理解每個實(shí)驗(yàn)，掌握主流軟件工程工具的基本使用方法，我們給出了相關(guān)背景知識，包括實(shí)驗(yàn)工具的特點(diǎn)、功能、安裝方法等。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)第1章介紹軟件工程CASE工具與標(biāo)準(zhǔn)化文檔。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)熟悉軟件生存周期模型及各個階段的過程；熟悉軟件工程的技術(shù)支持環(huán)境、軟件工程工具以及支持環(huán)境對于軟件開發(fā)和開展軟件工程實(shí)踐的意義；了解軟件開發(fā)過程對軟件工程工具和支持環(huán)境的要求；了解現(xiàn)有的主流軟件工具及其基本功能、用途、發(fā)展與應(yīng)用狀況；掌握軟件過程的階段劃分和各個階段的任務(wù)；了解軟件工程國家標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)網(wǎng)站；熟悉軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化的概念、內(nèi)容及意義；重點(diǎn)熟悉國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8567—2006及其相關(guān)軟件文檔的目的、基本內(nèi)容、編寫要求、管理要求和適用階段。本章安排了2個實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋軟件工程CASE工具和軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化文檔。
第2章介紹軟件分析與設(shè)計(jì)工具M(jìn)icrosoft Visio。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)了解Visio工具的功能特色和工作環(huán)境；掌握Visio工具的基本使用方法和基本繪圖操作；了解Visio圖形應(yīng)用的基本概念；重點(diǎn)掌握Visio提供的網(wǎng)絡(luò)圖、流程圖、數(shù)據(jù)流圖和UML模型圖的繪制方法；熟悉Visio工具的繪圖操作以及如何將其與Microsoft Office文檔結(jié)合使用。本章安排了4個實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)流圖、狀態(tài)模型、程序流程圖和實(shí)體關(guān)系模型。
第3章介紹面向?qū)ο蠼９ぞ逺ational Rose。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)熟悉面向?qū)ο蠹夹g(shù)和面向?qū)ο筌浖こ棠Ｐ团c建模技術(shù)；掌握面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一過程模型和基本模型視圖；熟悉UML的各種模型視圖及其表示；了解面向?qū)ο蠼９ぞ逺ational Rose的基本使用方法；了解Rational Rose的雙向工程，包括正向工程和逆向工程，正向工程是從模型到代碼，逆向工程是從代碼到模型。本章安排了10個實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋創(chuàng)建用例模型、邏輯模型、動態(tài)行為模型、組件模型、部署模型、數(shù)據(jù)庫模型以及正向工程和逆向工程等。
第4章介紹軟件配置管理工具M(jìn)icrosoft Visual SourceSafe。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)了解軟件配置管理的基本概念、分類、工具集成和相關(guān)技術(shù)；了解配置管理工具VSS的功能和基本使用方法。本章安排了1個實(shí)驗(yàn)，即使用VSS構(gòu)建項(xiàng)目配置環(huán)境。
第5章介紹功能測試工具WinRunner。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)熟悉軟件測試的測試任務(wù)、測試原理、常用測試策略、測試方法和測試技術(shù)；熟悉一些特定應(yīng)用系統(tǒng)軟件（面向?qū)ο筌浖⑷藱C(jī)界面軟件、分布式軟件、實(shí)時系統(tǒng)軟件）的測試要點(diǎn)；了解軟件自動化測試的原理和方法；了解自動測試工具的類型、測試步驟和自動測試用例設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；了解測試自動化的優(yōu)點(diǎn)和限制；掌握WinRunner功能測試工具的基本使用方法；使用WinRunner測試一個小軟件并學(xué)習(xí)同步點(diǎn)測試；使用WinRunner進(jìn)行多項(xiàng)數(shù)據(jù)驅(qū)動測試；了解WinRunner檢查點(diǎn)測試；了解手工和自動合并腳本文件。本章安排了9個實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋錄制腳本、學(xué)習(xí)GUI對象、同步點(diǎn)測試、數(shù)據(jù)驅(qū)動測試、GUI對象檢查點(diǎn)、圖像檢查點(diǎn)、文字檢查點(diǎn)和批處理測試等。
第6章介紹性能測試工具LoadRunner。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)了解如何定義性能測試要求，例如并發(fā)用戶的數(shù)量、典型業(yè)務(wù)流程和所需響應(yīng)時間；學(xué)會創(chuàng)建Vuser腳本，將最終用戶活動捕獲到自動腳本中；使用 LoadRunner Controller設(shè)置測試環(huán)境和定義場景；通過LoadRunner Controller驅(qū)動和管理測試場景；通過LoadRunner Controller 監(jiān)控測試場景；使用LoadRunner Analysis創(chuàng)建圖和報(bào)告并評估性能；使用LoadRunner聯(lián)機(jī)圖，指定場景執(zhí)行期間Controller將監(jiān)控的計(jì)算機(jī)，并查看監(jiān)控器收集的數(shù)據(jù)；了解在場景執(zhí)行期間如何監(jiān)控資源，確定特定計(jì)算機(jī)上出現(xiàn)瓶頸的原因；學(xué)會使用LoadRunner的服務(wù)器資源監(jiān)控器，跟蹤場景執(zhí)行期間使用的資源等。本章安排了8個實(shí)驗(yàn)，包括錄制腳本、腳本回放、增強(qiáng)腳本、內(nèi)容檢查、場景設(shè)置、運(yùn)行場景和結(jié)果分析等。
第7章介紹單元測試工具JUnit。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)理解JUnit的目的、概念和設(shè)計(jì)模式；學(xué)會在Eclipse環(huán)境中加載Junit；了解Junit的測試原理和測試框架；掌握J(rèn)unit的測試方法和過程。本章安排了1個實(shí)驗(yàn)，即類的測試。
第8章介紹代碼測試工具PurifyPlus。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)學(xué)會使用PureCoverage檢測代碼覆蓋程度，自動檢測測試完整性和那些無法達(dá)到的部分；學(xué)會使用Purify檢測內(nèi)存錯誤和內(nèi)存泄漏，以確保整個應(yīng)用程序的質(zhì)量和可靠性；學(xué)會使用Quantify檢測代碼性能瓶頸，自動檢測出影響程序段執(zhí)行速度的瓶頸，獲取參數(shù)分析表；學(xué)會利用PurifyPlus強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)收集和分析能力，最大化地利用測試生成的數(shù)據(jù)，更好地輔助測試人員進(jìn)行決策。本章安排了6個實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋PureCoverage單元測試、Purify單元測試、Quantify單元測試、精確粒度數(shù)據(jù)采集、可定制過濾器的生成和數(shù)據(jù)的合并與比較等。
第9章介紹測試管理工具TestDirector。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)了解測試管理的概念和目的；了解測試項(xiàng)目環(huán)境的構(gòu)建、用戶添加和授權(quán)；掌握測試需求定義、計(jì)劃測試、定義測試和執(zhí)行測試。本章安排了5個實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋創(chuàng)建測試項(xiàng)目、定制測試項(xiàng)目、創(chuàng)建項(xiàng)目需求大綱、創(chuàng)建測試集合和執(zhí)行測試。
第10章介紹軟件項(xiàng)目管理工具M(jìn)icrosoft Project。通過學(xué)習(xí)本章，學(xué)生應(yīng)了解IT項(xiàng)目管理的基本概念、意義和作用；熟悉項(xiàng)目管理的核心思想和基本知識；掌握項(xiàng)目管理軟件Microsoft Project的功能、用途和基本操作。本章安排了1個實(shí)驗(yàn)，即構(gòu)建項(xiàng)目計(jì)劃。
實(shí)驗(yàn)安排本書適合作為高等院校軟件工程課程的實(shí)驗(yàn)輔助教材，也可以作為獨(dú)立開設(shè)的軟件工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教材。本書實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基本概念來自軟件工程課程，應(yīng)與之結(jié)合學(xué)習(xí)。本書內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理，章節(jié)組織有特色，應(yīng)用指導(dǎo)性強(qiáng)，在實(shí)施過程中可以結(jié)合一些應(yīng)用實(shí)例，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
本實(shí)驗(yàn)教程的47個實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)課時需要任意組合，建議總課時為32課時。對于初級教學(xué)目標(biāo)，可選每個工具的基本實(shí)驗(yàn)，共計(jì)36個實(shí)驗(yàn)，總計(jì)18課時。對于課時緊張的情況，我們在每個實(shí)驗(yàn)中安排了基本實(shí)例和綜合應(yīng)用，教師可以靈活選用。
本書第1～5章由竇萬峰編寫，第6章由蔣鎖良編寫，第7～8章由潘媛媛和竇萬峰編寫，第8章由楊俊編寫，第9～10章由湯傲和竇萬峰編寫。全書由竇萬峰統(tǒng)稿，由潘媛媛和湯傲校對。
限于編者水平，書中難免有疏漏和不當(dāng)之處，敬請廣大讀者不吝賜教。
編者2016年10月
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