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出版者:Wiley

作者:Andreas Mitschele-Thiel

出品人:

页数:380

译者:

出版时间:2001-02-01

价格:USD 130.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471498759

丛书系列:

图书标签:

• 系统工程
• SDL
• 建模
• 仿真
• 形式化方法
• 软件工程
• 可靠性
• 通信系统
• 协议设计
• 验证

现代系统开发与集成：方法、工具与实践 本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代系统开发与集成视角。我们不再局限于单一的开发方法或特定工具，而是着眼于贯穿系统生命周期的整体工程思想、关键技术以及行业最佳实践。本书的核心在于揭示如何通过系统化的思维和精细化的管理，应对日益复杂的系统需求，确保系统在性能、可靠性、可维护性及经济性等方面达到预期目标。 第一部分：系统工程基础与理念 本部分将系统地阐述系统工程的核心概念、原理与方法论。我们将从“系统”的定义出发，探讨系统的构成要素、相互关系以及系统的涌现特性。读者将理解，系统工程并非仅仅是技术层面的叠加，而是一种跨学科、跨领域的集成方法，旨在以全局的视角解决复杂问题。 系统思维与复杂度管理： 深入分析复杂系统产生的根源，包括规模、集成度、相互依赖性等。我们将介绍如何运用系统思维来分解、理解和管理这些复杂性，避免“局部优化导致全局劣等”的陷阱。这包括对系统边界的界定、对系统层级的划分以及对信息流和控制流的识别。 生命周期工程： 系统工程的精髓在于覆盖系统的整个生命周期，从概念形成、需求分析、设计、实现、测试、部署、运行维护，直至最终退役。本书将详细介绍每个阶段的关键活动、交付物以及它们之间的相互影响。我们将强调在早期阶段进行充分的规划和分析对于降低后期风险和成本的重要性。 需求工程： 需求是系统成功的基石。本章将深入探讨需求获取、分析、规格说明、验证与管理的全过程。我们将介绍不同的需求获取技术，如访谈、问卷、原型设计、场景分析等，并讲解如何将模糊、不完整的用户需求转化为清晰、可验证、无歧义的系统需求。我们将重点关注需求的优先级排序、冲突解决以及需求变更管理。 架构设计原则： 系统架构是连接需求与实现的关键桥梁。本章将介绍各种架构风格（如分层架构、客户端-服务器架构、微服务架构、事件驱动架构等）的特点、适用场景及其优缺点。我们将探讨架构设计的关键考虑因素，如模块化、可扩展性、可重用性、安全性、性能和可维护性。读者将学习如何根据系统目标和约束条件选择和设计合适的系统架构。 系统集成与验证： 随着系统规模和复杂度的增加，如何将分散的组件有效集成并确保其协同工作成为一项巨大挑战。本章将详细阐述系统集成的策略和方法，包括增量集成、大数据集成等。我们将重点介绍系统验证（Verification）和确认（Validation）的区分及其重要性，并探讨各种测试技术，如单元测试、集成测试、系统测试、验收测试以及非功能性测试（如性能测试、安全测试）。 第二部分：关键工程技术与方法 本部分将聚焦于实现高效系统开发与集成的具体技术和工程方法。我们将介绍支撑现代系统工程实践的核心技术，并提供实用的指导。 建模与仿真技术： 建模是理解和沟通复杂系统的有效手段。本章将介绍不同的建模范式，如数据流建模、控制流建模、状态机建模、面向对象建模等。我们将探讨如何利用建模工具来描述系统的行为、结构和交互，以及如何通过仿真来预测系统在不同场景下的表现，从而在设计阶段识别和解决潜在问题。 形式化方法在系统开发中的应用： 形式化方法利用数学化的手段来精确描述系统规范，并提供严格的证明工具来验证系统的正确性。本章将介绍几种常见的形式化方法，如状态转移模型、Petri网、过程代数等，并讨论它们在需求分析、设计验证和关键组件的正确性证明方面的应用。我们将重点关注形式化方法如何帮助提高系统的可靠性和安全性。 配置管理与版本控制： 在多变的开发环境中，有效的配置管理对于确保系统的可控性和可追溯性至关重要。本章将详细介绍配置管理的核心概念，包括基线、配置项、变更控制等，并深入讲解版本控制系统的原理和使用技巧。读者将学习如何管理代码、文档、数据和环境配置，以支持团队协作和项目迭代。 软件度量与分析： “度量是优化的前提”。本章将介绍用于评估软件质量、开发过程效率和项目风险的各种度量指标，包括代码复杂度、缺陷密度、开发进度、返工率等。我们将讨论如何收集、分析和利用这些度量数据来识别问题、改进开发过程并做出明智的决策。 敏捷工程方法论： 敏捷开发方法强调迭代、增量、协作和快速响应变化。本章将深入探讨几种主流的敏捷方法论，如Scrum、Kanban、XP等，并将其与传统的瀑布模型进行对比。我们将重点阐述敏捷方法在需求管理、团队协作、持续集成和交付方面的优势，以及如何在实际项目中成功应用敏捷实践。 DevOps与持续工程： DevOps文化旨在打破开发（Development）和运维（Operations）之间的壁垒，通过自动化和协作来加速软件交付的周期，并提高系统的稳定性。本章将详细介绍DevOps的核心原则、实践（如持续集成、持续交付/部署、基础设施即代码、监控与日志）和相关工具链。我们将探讨DevOps如何实现从开发到生产环境的无缝连接，从而缩短交付时间，提高发布频率和系统可靠性。 第三部分：系统开发与集成的实践挑战与解决方案 本部分将关注在实际系统开发和集成过程中遇到的常见挑战，并提供行之有效的解决方案。我们将结合案例分析，帮助读者理解理论知识在实践中的应用。 跨领域系统集成： 现代系统往往涉及硬件、软件、网络、数据等多个领域，如何实现这些异构组件的有效集成是一项艰巨的任务。本章将探讨跨领域集成的技术挑战，如接口兼容性、数据格式转换、通信协议匹配等，并介绍集成模式和中间件技术。 分布式系统的设计与实现： 随着云计算和物联网的兴起，分布式系统已成为主流。本章将深入探讨分布式系统的挑战，如一致性、可用性、分区容错性（CAP理论）、事务处理、服务发现等，并介绍相关的设计模式和实现技术。 安全性与可靠性工程： 在高度互联互通的今天，系统的安全性与可靠性是至关重要的。本章将从系统工程的视角出发，探讨如何将安全性与可靠性设计融入系统的各个阶段。我们将介绍风险评估、威胁建模、漏洞分析、容错技术、冗余设计等方法，并强调建立健全的安全与可靠性保障体系。 性能工程与优化： 系统的性能是用户体验和业务成功的重要因素。本章将介绍性能工程的流程，包括性能需求定义、性能测试、性能分析与调优。我们将探讨常见的性能瓶颈，并介绍各种性能优化策略，如算法优化、数据结构优化、缓存技术、并发控制等。 面向可维护性与可演进性的设计： 系统的生命周期远不止于部署。本书将强调在设计阶段就考虑系统的可维护性和可演进性。我们将讨论如何通过模块化、低耦合、高内聚、清晰的接口设计和良好的文档来降低系统的维护成本，并使其能够适应未来的技术发展和业务需求变化。 项目管理在系统工程中的作用： 即使拥有先进的技术和方法，有效的项目管理仍然是系统工程成功的关键。本章将回顾项目管理的核心原则，并将其与系统工程的各个阶段相结合。我们将重点关注范围管理、时间管理、成本管理、风险管理、沟通管理和质量管理，以确保项目按时、按预算、高质量地完成。 通过本书的学习，读者将能够系统地掌握现代系统开发与集成的核心理念、关键技术和实用方法，从而能够更有效地应对复杂系统的设计、开发、集成和维护挑战，为构建高质量、高性能、高可靠性的现代系统奠定坚实的基础。

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关于本书的参考资料和索引部分，我必须给予高度赞扬。在信息爆炸的时代，一本好的技术书籍不仅要提供内容，更要提供通往更深层次知识的“地图”，而这本书在这方面做得非常出色。它的参考文献列表绝不仅仅是一个简单的引用列表，更像是一份精心策划的“进阶学习路径图”。每条引用后面，似乎都能感受到作者对这些资源的筛选和斟酌，它们不仅仅是支持论点的材料，更是引导读者探索特定子领域（比如高可靠性设计、形式化验证等）的宝贵线索。更值得称赞的是，它的术语表和索引做得极其详尽，查找特定概念时，能够精准定位到所有相关的讨论页面，这对于经常需要在书中快速定位关键定义的工程师来说，是节省大量时间的利器。这种对细节的极致追求，充分展现了作者对读者的体贴入微，也从侧面反映了这本书在学术和实践标准上所达到的高度。可以说，这本书不仅是知识本身，更是一座通往相关领域更广阔知识体系的桥梁。

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从技术的深度和广度来看，这本书的覆盖面令人印象深刻，它成功地在“高屋建瓴的理论高度”与“脚踏实地的实施细节”之间找到了一个绝佳的平衡点。对于初学者而言，它提供了坚实的基础知识体系，确保对系统工程的基本原理有清晰的认知；而对于有一定经验的工程师来说，它又深入剖析了一些中高级议题，例如架构演进、跨域接口管理和复杂的利益相关者协调机制。我特别欣赏作者在系统建模部分的处理方式，它没有仅仅停留在传统的UML图示层面，而是引入了更为现代的、能够更好地描述动态行为和非功能性需求的分析方法。在阅读过程中，我常常需要停下来，结合自己手头的项目进行对照反思，书中提出的每一个方法论似乎都能在现实中找到对应的痛点和解决方案。这种强烈的“可操作性”是区分一本优秀工程书籍和普通理论手册的关键。它不是在描述一个理想化的世界，而是在指导我们如何在充满限制、资源紧张的现实世界中，构建出健壮、可维护的系统。

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这本书的行文风格简直是一股清流，它完全摒弃了那种学院派的刻板说教腔调，反而采用了非常贴近实际工程实践的叙事方式。作者在阐述理论框架时，似乎总能巧妙地穿插一些业界广为流传的“血泪教训”或者某个大型项目中的真实案例片段，这让原本抽象的概念立刻变得鲜活起来，充满了烟火气。我尤其喜欢它在讨论需求分析和验证部分时所采取的辩证态度——它没有给出任何“万能公式”，而是反复强调系统工程的本质在于权衡和妥协，以及如何在不确定性中做出最优决策。这种坦诚的交流方式，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在与一位资深的工程师进行一场高水平的思维碰撞。书中对工具链的讨论也十分接地气，它没有过度神化任何特定的软件，而是侧重于介绍不同工具背后的设计思想及其适用场景，这对于我们团队在评估和选型时提供了极具价值的参考框架。读完后，我感觉自己对“好的工程实践”的理解层次被拔高了，不再局限于单一的技术实现，而是上升到了对整个生命周期管理和团队协作的宏观把握。

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这本书的封面设计相当引人注目，那种深邃的蓝色调和银色的字体搭配，给人一种专业而严谨的感觉，让我在书店里一眼就被它吸引住了。翻开扉页，纸张的质感也相当不错，那种微微泛黄的米白色，读起来眼睛非常舒服，长时间阅读也不会感到疲劳。我特别欣赏它在内容排版上的用心，章节之间的过渡非常自然流畅，图表和文字的结合度也很高，很少出现那种密密麻麻让人喘不过气来的文字堆砌。尤其是一些复杂概念的阐述，作者似乎很懂得如何用视觉化的方式来辅助理解，这对于我这种需要反复对照图形来理解系统架构的人来说，简直是太友好了。它不是那种把所有知识点都一股脑塞给你的教材，而更像是一位经验丰富的前辈，耐心地引导你一步步走进系统工程的殿堂，每读完一个章节，都会有一种豁然开朗的感觉。这种注重阅读体验和知识传递效率的设计哲学，让我在翻阅的过程中，始终保持着高度的兴趣和专注力，而不是被枯燥的理论轰炸得只想快点合上书本。总而言之，从装帧到内页设计，这本书都体现了对读者的尊重，让人愿意花时间去深入探索其中的奥秘。

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这本书的语言组织充满了严谨的逻辑美感，每一个句子似乎都经过了深思熟虑的推敲，力求表达的精确性达到极致，但奇怪的是，这种极致的精确性并没有带来阅读上的障碍，反而形成了一种独特的、令人信服的节奏感。它仿佛在为你搭建一个逻辑上的脚手架，每一步的推进都建立在前一步稳固的基础上，让你在不知不觉中就接受了复杂的概念。特别是当处理到那些涉及多学科交叉、需要跨领域知识才能理解的环节时，作者会非常耐心地、层层剥茧地进行铺垫，确保读者不会因为某个知识盲区而掉队。我发现自己很多在以往阅读技术文档时需要多次回溯才能理解的复杂论证，在这本书里，因为清晰的逻辑链条构建，得以一气呵成地领会。这种行文的流畅性，体现了作者对所讨论主题的透彻掌握，能够将复杂的知识结构提炼成简洁而有力的表达。阅读过程中，我感觉自己的逻辑思维能力也在潜移默化中得到了锻炼和提升，这已经超出了学习具体知识的范畴，而是一种思维方法的习得。

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