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出版者:Paul & Co Pub Consortium

作者:Habrias, Henri (EDT)/ Frappier, Marc (EDT)

出品人:

页数:418

译者:

出版时间:2006-5

价格:£ 96.95

装帧:HRD

isbn号码:9781905209347

丛书系列:

图书标签:

• 软件工程
• 软件规格说明
• 需求工程
• 形式化方法
• 软件开发
• 软件质量
• 软件设计
• 软件测试
• 计算机科学
• 软件建模

软件规格说明方法：一本深入探索软件构建基石的著作 《软件规格说明方法》是一部详尽剖析软件开发生命周期中至关重要环节的学术巨著。本书并非一本简单的技术手册，而是一次对软件为何如此构建，以及如何才能精确、高效地描述其“应该是什么样子”的深刻反思与系统梳理。它面向那些对软件工程的理论根基、实践挑战以及未来发展有着浓厚兴趣的开发者、研究者、项目经理乃至对复杂系统设计有追求的专业人士。 本书的核心在于揭示，在纷繁复杂的软件开发过程中，准确无误的规格说明（Specification）扮演着何等关键的角色。它如同建筑蓝图之于摩天大楼，是指导整个开发团队行动的指南针，是跨越需求方与实现方沟通鸿沟的桥梁，更是保证最终交付软件能够满足预期的根本保障。本书力求跳脱出狭隘的技术实现层面，从更宏观、更根本的视角，探讨规格说明的本质、其在软件生命周期中的演变，以及如何才能构建出高质量、易理解、可验证的规格文档。 第一部分：规格说明的理论基础与核心概念 本书的开篇，便着重于奠定坚实的理论基础。在这一部分，作者首先会深入探讨“规格说明”这一概念的内涵与外延。这不仅仅是对一组静态文档的描述，更是一个动态的、持续演进的过程。从最初的用户需求、业务目标，到功能性要求、非功能性要求（如性能、安全性、可用性等），再到详细的设计约束和接口定义，规格说明的范围是极其广泛且层层递进的。 作者将带领读者穿越软件工程的思想史，回溯规格说明方法论的演进轨迹。从早期粗放式的文档编写，到结构化分析与设计（SA/SD）的兴起，再到面向对象建模（OO）的普及，以及近年来敏捷开发中对沟通与协作的强调，每一种范式都对规格说明的形式、内容和作用提出了不同的理解和要求。本书将对这些重要里程碑进行梳理，分析其背后的驱动因素和各自的优劣之处，帮助读者建立对规格说明方法论的宏观认识。 核心概念的阐释是这一部分的重中之重。作者将细致解析“需求”（Requirement）的本质，区分“用户需求”（User Requirement）与“系统需求”（System Requirement），以及“功能需求”（Functional Requirement）与“非功能需求”（Non-functional Requirement）。理解这些概念的细微差别，对于避免需求模糊、遗漏和冲突至关重要。此外，书中还将探讨“属性”（Attribute）、“约束”（Constraint）、“关系”（Relationship）等规格说明中的基本构成元素，并阐述它们如何被用于精确地描述软件的行为与结构。 第二部分：主流规格说明方法的深度解析 在建立了理论基础之后，本书将全面而深入地剖析当前在业界和学术界备受关注的各类规格说明方法。这部分内容将是本书的“重头戏”，它将不仅仅停留在对方法的简单介绍，而是对其背后的哲学思想、核心技术、适用场景以及实际应用中的挑战进行抽丝剥茧般的分析。 形式化规格说明方法（Formal Specification Methods）： 这是本书浓墨重彩探讨的一个重要方向。作者将详细介绍基于逻辑（如谓词逻辑、时序逻辑）、代数（如代数规格说明）、模型（如状态机、Petri网）等不同数学理论的规格说明技术。例如，将深入讲解Z语言、VDM（Vienna Definition Method）、B-Method等经典形式化方法的语法、语义和建模范例。本书将强调形式化方法在提高规格说明的精确性、完备性和一致性方面的巨大优势，并讨论它们如何能够被用于数学上证明软件的正确性，尤其适用于对安全性和可靠性要求极高的关键系统。同时，本书也会坦诚地分析形式化方法在实践中面临的挑战，如学习曲线陡峭、工具链不完善、与非技术人员沟通的障碍等。 半形式化规格说明方法（Semi-formal Specification Methods）： 介于自然语言和形式化语言之间，半形式化方法以其兼顾表达力和易理解性的特点，在软件工程中占据着重要的地位。本书将重点介绍UML（Unified Modeling Language）在规格说明中的应用。读者将了解到如何利用UML的类图、序列图、状态图、用例图等多种图示来捕捉和表达系统的结构、行为和交互。本书将深入探讨UML规格说明的最佳实践，如何避免模棱两可的描述，以及如何将UML模型转化为更具操作性的需求描述。此外，还会涉及一些基于文本的半形式化方法，如使用结构化英语（Structured English）或决策表（Decision Tables）来描述业务规则和流程。 基于模型的规格说明方法（Model-Based Specification Methods）： 随着模型驱动架构（MDA）和模型驱动工程（MDE）的兴起，基于模型的规格说明方法正变得越来越流行。本书将探讨如何构建软件的抽象模型，并通过对模型的分析和转换来生成代码或更详细的规格。例如，将介绍DSL（Domain-Specific Languages）在定义特定领域规格方面的作用，以及如何利用这些领域语言来捕获高度抽象的需求。本书将深入解析模型在不同开发阶段的角色，从概念模型到领域模型，再到技术实现模型，以及它们之间如何相互关联和转化。 敏捷环境下的规格说明（Specification in Agile Environments）： 随着敏捷开发模式的普及，传统的厚重规格文档似乎显得格格不入。本书将探讨敏捷背景下的规格说明方式，如用户故事（User Stories）、行为驱动开发（BDD）中的场景描述（Scenarios）等。作者将分析这些轻量级、迭代式的规格描述方式如何能够有效地支持快速变化的需求，以及如何在团队内部促进沟通与协作。本书将强调，即使在敏捷开发中，对“做什么”和“为什么做”的清晰理解仍然是至关重要的，而敏捷的规格方法正是为了更高效地达成这一目标。 第三部分：规格说明的实践、工具与质量保证 理论的探讨最终要落脚于实践。本书的第三部分将专注于规格说明在实际项目中的应用，以及相关的工具和质量保证活动。 需求工程的实践（Practices in Requirements Engineering）： 需求获取（Elicitation）、需求分析（Analysis）、需求规格说明（Specification）、需求验证（Validation）和需求管理（Management）是需求工程的五大支柱。本书将围绕这五大支柱，提供实用的技术和方法。例如，在需求获取方面，将介绍访谈、问卷调查、原型法、场景分析等多种技术；在需求验证方面，将讲解评审（Reviews）、原型验证（Prototyping）、测试用例推导（Test Case Derivation）等方法。 规格说明工具与自动化（Specification Tools and Automation）： 现代软件开发离不开工具的支持。本书将介绍当前主流的规格说明工具，包括支持形式化方法的定理证明器和模型检查器（如Coq, Isabelle/HOL, UPPAAL），支持UML建模的CASE工具（如Enterprise Architect, Papyrus），以及支持BDD的自动化测试框架（如Cucumber, SpecFlow）。本书将分析这些工具的功能、优劣以及如何选择适合项目的工具。此外，还将探讨自动化在规格说明中的作用，例如如何利用工具进行规格的一致性检查、模型验证，甚至代码生成。 规格说明的质量保证（Quality Assurance of Specifications）： 规格说明的质量直接关系到软件开发的成败。本书将深入探讨如何评估和保证规格说明的质量。这包括对规格说明的“正确性”（Correctness，是否符合实际需求）、“完备性”（Completeness，是否涵盖了所有必要信息）、“一致性”（Consistency，内部不存在矛盾）、“明确性”（Unambiguity，没有歧义）以及“可验证性”（Verifiability，是否能够被测试验证）等方面的度量和检查。本书将介绍各种质量保证技术，如静态分析、形式化验证、评审和测试驱动的需求开发等。 未来趋势与挑战（Future Trends and Challenges）： 软件开发领域日新月异，规格说明方法也在不断演进。本书将对未来的发展趋势进行展望，例如人工智能在需求理解和规格生成中的潜力，面向服务的架构（SOA）和微服务架构对规格说明提出的新挑战，以及持续集成/持续交付（CI/CD）流水线中规格说明的集成等。同时，本书也将讨论当前规格说明方法所面临的挑战，如如何处理高度分布式系统的复杂性，如何更好地与 DevOps 实践相结合，以及如何培养具备高超规格说明能力的工程人才。 《软件规格说明方法》不仅仅是对现有技术和方法的罗列，它更是一种对软件工程深层价值的倡导。它鼓励读者超越“写代码”的束缚，去思考“为什么写”以及“写成什么样”。通过深入理解和掌握本书所介绍的各种规格说明方法，读者将能够更有效地沟通需求，更精确地定义软件行为，更可靠地构建高质量的软件系统，从而在快速变化的技术浪潮中，稳健前行，并为复杂系统的成功交付奠定坚实的基础。这本书将成为任何致力于在软件领域追求卓越的专业人士的宝贵参考。

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