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出版者:Course Technology

作者:Gary J. Bronson

出品人:

页数:928

译者:

出版时间:2005-03-07

价格:USD 132.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780619216771

丛书系列:

图书标签:

• programming
• C++
• 编程
• 程序设计
• 软件开发
• 算法
• 数据结构
• 面向对象编程
• 第三版
• 教材
• 计算机科学
• 编程语言

深入理解软件构建的基石：一套聚焦于现代软件工程实践的教程 本套教程旨在为读者提供一套全面且深入的软件开发基础知识体系，其核心聚焦于现代软件工程的原理、面向对象范式（OOP）的精髓以及构建健壮、可维护系统的核心设计原则。它摒弃了对特定语言语法的冗余讲解，转而强调概念的清晰理解和应用。 本教程的结构围绕软件生命周期的关键阶段展开，从需求分析到最终的系统部署，为读者构建一个完整的技术图景。 第一部分：软件工程与系统思维的建立 本部分着重于建立一个宏观的、工程化的视角来看待软件的创建过程。我们认识到，成功的软件项目不仅仅是代码的堆砌，更是严谨规划、协作和持续迭代的结果。 1. 软件开发的本质与挑战： 本章深入探讨了软件危机产生的历史根源，并详细分析了在当前快速变化的技术环境中，软件系统所面临的复杂性、不确定性以及维护的巨大成本。重点阐述了为何需要结构化的开发方法论。 2. 需求工程与系统建模： 强调需求获取的深度和广度，区分用户需求、系统需求以及设计约束。教程详细介绍了结构化分析（SA）和面向对象分析（OOA）方法的对比，特别是对UML（统一建模语言）核心图表的应用进行了深入剖析，包括用例图、活动图和类图的初步构建。重点在于如何从模糊的业务描述中提炼出清晰、无歧义的系统边界和功能。 3. 软件过程模型与项目管理基础： 系统性地介绍并对比了主流的软件过程模型，包括瀑布模型、迭代模型、原型法。随后，本教程将大量篇幅投入到敏捷开发（Agile）方法论的介绍，侧重于Scrum和看板（Kanban）的基本框架、角色职责、事件流程以及持续反馈在软件交付中的关键作用。它关注的不是如何使用特定的项目管理工具，而是如何通过这些模型来管理风险、控制范围蔓延和提高团队效率。 4. 软件质量保证与测试策略： 质量不是测试出来的，而是设计和构建出来的。本章探讨了软件质量的定义（如可靠性、可移植性、效率）及其度量方法。详细介绍了测试金字塔的概念，并区分了单元测试、集成测试、系统测试和验收测试的侧重点。对于静态分析和动态分析工具的原理及其在早期发现缺陷中的作用进行了讨论。 --- 第二部分：面向对象范式的深度实践与设计模式 本部分是教程的核心，它将理论知识转化为可操作的蓝图，专注于如何使用面向对象（OOP）的强大抽象能力来构建灵活且易于扩展的架构。 5. 面向对象设计的核心原则（SOLID与契约设计）： 本章超越了简单的类和对象定义，深入探讨了设计原则对长期可维护性的影响。对SOLID原则（单一职责、开放/封闭、里氏替换、接口隔离、依赖倒置）进行了细致的案例分析，展示了违反这些原则如何导致“脆弱的”或“僵硬的”设计。同时，引入了契约式设计（Design by Contract, DbC）的思想，强调前置条件、后置条件和不变量在确保代码正确性方面的作用。 6. 设计模式的结构化分类与应用： 本部分系统地介绍了GoF设计模式，并根据其功能进行了明确的分类： 创建型模式（Creational Patterns）： 重点讨论了如何解耦对象的创建过程与实际使用，深入探究了工厂方法、抽象工厂、生成器（Builder）的适用场景，特别是当对象的生命周期和复杂构造过程需要被抽象时。 结构型模式（Structural Patterns）： 阐述了如何组合类和对象以形成更大的结构，同时保持结构的灵活性。重点讲解了适配器（Adapter）在处理遗留系统或不兼容接口时的作用，以及装饰器（Decorator）模式如何实现对对象功能的动态添加。 行为型模式（Behavioral Patterns）： 关注对象间的通信和职责分配。详细分析了观察者（Observer）模式在实现事件驱动架构中的地位，以及策略（Strategy）模式如何通过封装算法族来实现行为的互换。 7. 架构与模块化设计： 本章将视野从单个类扩展到整个系统结构。讨论了分层架构（Layered Architecture）和MVC/MVVM模式在不同应用场景下的适用性。强调了高内聚、低耦合的设计目标，并引入了依赖注入（Dependency Injection, DI）的概念及其在解耦组件、便于单元测试中的核心价值。 --- 第三部分：现代软件的性能、安全与未来趋势 本部分关注软件投入生产后的生命周期管理，以及面向未来技术的准备。 8. 性能优化与资源管理： 本章聚焦于系统层面的效率考量。涵盖了时间复杂度和空间复杂度的初步分析，以及缓存策略（Caching）在提升响应速度中的作用。讨论了并发处理的基本概念，包括同步（Synchronization）和互斥锁（Mutexes）的原理，以及如何避免常见的死锁和竞态条件。 9. 软件安全基础： 本节作为安全意识的入门，介绍了常见的安全威胁模型，例如认证与授权的机制，输入验证的重要性，以及数据在传输和存储中的加密基础概念。重点在于构建“安全默认”的软件设计思维。 10. 可维护性、重构与持续集成/持续交付（CI/CD）： 本章强调软件生命周期的持续演进。详细介绍了代码重构的实践，区分了安全重构和激进重构的界限，并给出了如何识别“坏味道（Code Smells）”的指标。最后，介绍了CI/CD流水线（Pipeline）的概念框架，说明自动化构建、测试和部署流程如何成为现代软件交付的必要基础设施。 通过以上三个部分的系统学习，读者将掌握的不是一套语言的语法技巧，而是一套跨越不同技术栈，用于分析问题、设计解决方案并构建可维护、高质量软件的工程思维体系。

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