隨著軟件工程技術(shù)的發(fā)展，軟件的形態(tài)、規(guī)模、方法、架構(gòu)、工具和環(huán)境等都在變化。由于Internet的普及，人們了解和掌握國內(nèi)外新技術(shù)越來越容易。可是作為學(xué)生，系統(tǒng)地獲取知識的軟件工程教材并沒有跟上軟件工程技術(shù)發(fā)展的步伐，導(dǎo)致培養(yǎng)出來的學(xué)生不能很快地適應(yīng)社會的需要。
　　國內(nèi)本科生的軟件工程教材仍然以瀑布型模型的生命周期為主線來組織，大部分教材的內(nèi)容只跟進到20世紀(jì)90年代的面向?qū)ο箝_發(fā)方法，新的內(nèi)容如軟件體系結(jié)構(gòu)、中間件、SOA、網(wǎng)構(gòu)軟件、面向Agent的軟件工程和云計算等都沒有涉及，使得軟件工程的教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)今主流技術(shù)之間的脫節(jié)越來越大。
　　國內(nèi)研究生的軟件工程教材幾乎是一片空白，不少高校沿用本科階段的教材，或是各自做些零散的PPT講稿，這種現(xiàn)狀可能與我國研究生教育相對寬松的要求有關(guān)。隨著高校研究生數(shù)量的不斷增多，教學(xué)質(zhì)量要求越來越高，教材用量在不斷增長，我們深感有必要整理一本合適的教材，以便把最新的成果較為系統(tǒng)地傳授給學(xué)生。編寫本書的目的之一是拋磚引玉，希望以后有更多優(yōu)秀的軟件工程教材涌現(xiàn)出來。
　　軟件工程是指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護的工程學(xué)科，研究如何提高軟件生產(chǎn)效率和質(zhì)量是該學(xué)科的核心問題。開發(fā)和維護或者說構(gòu)造和演化是軟件工程活動的兩個重要環(huán)節(jié)。要提高生產(chǎn)效率必須減少開發(fā)和維護的工作量，縮短開發(fā)和維護的時間。要提高軟件的質(zhì)量必須構(gòu)造良好的體系結(jié)構(gòu)和復(fù)用以往成熟的部分。
軟件復(fù)用一直是軟件工程界所追求的夢想，復(fù)用技術(shù)是提高軟件生產(chǎn)效率和質(zhì)量的重要途徑之一。
　　軟件體系結(jié)構(gòu)可幫助解決軟件復(fù)用所遇到的障礙，對系統(tǒng)部件約束最小的地方復(fù)用性最大，而作為系統(tǒng)早期設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)對部件的約束最小，因此，基于軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)用為軟件復(fù)用開拓了一條新的道路，使軟件復(fù)用從代碼復(fù)用發(fā)展到設(shè)計復(fù)用和過程復(fù)用，實現(xiàn)多層次的軟件復(fù)用。軟件體系結(jié)構(gòu)研究的最大貢獻在于對軟件生產(chǎn)率的提高和維護的簡化。
　　在中間件產(chǎn)生以前，應(yīng)用軟件直接利用操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)庫等開發(fā)，這些都是計算機最底層的東西，越底層越復(fù)雜，開發(fā)者不得不面臨許多很棘手的問題，如操作系統(tǒng)的多樣性、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜多變性、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計的繁雜性、數(shù)據(jù)分散處理的不一致性以及程序的性能、效率和安全等問題。這些與用戶的業(yè)務(wù)沒有直接關(guān)系，但又必須解決，耗費了開發(fā)者大量寶貴的時間和精力。能不能將應(yīng)用軟件所要面臨的共性問題進行提煉和抽象，在操作系統(tǒng)之上再形成一個可復(fù)用的部分，供成千上萬的應(yīng)用軟件重復(fù)使用？這就是中間件技術(shù)。中間件技術(shù)使軟件復(fù)用了網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)軟件之上、應(yīng)用系統(tǒng)之下的廣袤疆域，為應(yīng)用軟件提供了應(yīng)用支撐平臺。
概括來說，面向?qū)ο蠹夹g(shù)通過類的封裝，在同種編程語言中實現(xiàn)了代碼級別的復(fù)用；構(gòu)件技術(shù)在二進制級別共享，使復(fù)用跨越了編程語言的限制；SOA利用Web Service等技術(shù)，使復(fù)用跨越了操作系統(tǒng)平臺的限制；軟件體系結(jié)構(gòu)使復(fù)用擴展到軟件生命周期的各個階段；中間件技術(shù)使應(yīng)用軟件的開發(fā)者復(fù)用了底層的大量技術(shù)�？梢娷浖�復(fù)用的粒度和范圍在不斷擴大。
　　前言高級軟件工程軟件自動化是軟件工程界所追求的又一個夢想，CASE技術(shù)是為實現(xiàn)軟件自動化作支撐的工具。CASE作為計算機軟件工程的一種技術(shù)和環(huán)境，其目的是通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)操縱手段和方法，從多個角度和多個階段輔助軟件開發(fā)人員。CASE是集成化的軟件開發(fā)環(huán)境，覆蓋軟件生命周期的各個階段。一般來講，CASE工具包括需求分析工具、軟件設(shè)計工具、軟件測試工具、軟件文檔編制與生成工具、逆向工程工具等。CASE技術(shù)也是提高軟件生產(chǎn)效率和質(zhì)量的重要途徑之一。
　　智能化是軟件自動化的重要提升，軟件具有自適應(yīng)的能力，必然會減少維護的工作量。Agent系統(tǒng)和多Agent系統(tǒng)已經(jīng)成為一種應(yīng)對各種復(fù)雜IT情景的強大技術(shù)。Agent是自治的應(yīng)用組件，反映了現(xiàn)代分布式系統(tǒng)內(nèi)在的分散性，并且可視為系統(tǒng)被不同的利益相關(guān)者所擁有，在模塊化和封裝概念上進行了自然延伸；Agent運行和交互所采取的靈活方式適應(yīng)于現(xiàn)代軟件在動態(tài)和不可預(yù)知的情況下運行；Agent的概念為人工智能的成果提供了一個統(tǒng)一的觀點，通過使用Agent和多Agent作為存放智能行為的、可靠的和易管理的知識庫，從而利用人工智能的成果解決現(xiàn)實世界中的問題。網(wǎng)構(gòu)軟件具有自主性、協(xié)同性、反應(yīng)性、演化性和多態(tài)性等特征，是基于開放的Internet計算平臺而提出的一種新的軟件形態(tài)。Agent技術(shù)和網(wǎng)構(gòu)軟件都是從仿生學(xué)的角度來研究軟件開發(fā)技術(shù)，也是提高軟件生產(chǎn)效率和質(zhì)量的重要途徑之一。
　　零維護是軟件工程界所追求的另一個夢想，維護是軟件生命周期中最耗時的一個階段，如何降低維護成本一直是一個重要課題。在線演化技術(shù)在許多重要的應(yīng)用領(lǐng)域中(如醫(yī)療、金融、電力、電信、銀行及空中交通管制等)對于系統(tǒng)的持續(xù)可用性是一個關(guān)鍵性的要求，運行時刻的系統(tǒng)演化可減少因關(guān)機和重啟帶來的損失和風(fēng)險。柔性工作流是工作流技術(shù)研究領(lǐng)域中的一個重點，“柔性”概念是針對系統(tǒng)在模型定義和執(zhí)行中所表現(xiàn)出來的僵化和死板而提出的。簡單來說，系統(tǒng)的柔性就是指系統(tǒng)適應(yīng)新情況、新環(huán)境、新任務(wù)的能力；具體來說，是指系統(tǒng)在其所處的環(huán)境、條件或者過程狀態(tài)發(fā)生改變時，是否能夠快速響應(yīng)和跟隨變化的能力。因此，在線演化技術(shù)和柔性工作流技術(shù)是減少維護的兩個重要途徑。
　　云計算是現(xiàn)代軟件工程思想和技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的結(jié)果。云計算通過虛擬化技術(shù)將資源進行整合而形成龐大的計算與存儲網(wǎng)絡(luò)，用戶只需要一臺接入網(wǎng)絡(luò)的終端就能夠以相對低廉的價格獲得所需的資源和服務(wù)而無須考慮其來源。云計算實現(xiàn)了資源和計算能力的分布式共享，能夠很好地應(yīng)對當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量高速增長的勢頭。
　　構(gòu)件技術(shù)是受大工業(yè)生產(chǎn)的啟發(fā)而產(chǎn)生的，是軟件技術(shù)跨世紀(jì)的一個發(fā)展趨勢，其目的是徹底改變軟件生產(chǎn)方式，從根本上提高軟件生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，提高開發(fā)大型軟件系統(tǒng)尤其是商用系統(tǒng)的成功率。構(gòu)件是現(xiàn)代軟件工程的基礎(chǔ)概念，是構(gòu)造軟件的“細(xì)胞”，本書第1～11章的所有理論和技術(shù)都是以構(gòu)件為基礎(chǔ)，第12～17章的6個實驗中有4個是關(guān)于構(gòu)件技術(shù)，有兩個雖然是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信的編程，但仍然是以構(gòu)件技術(shù)為支撐的。
　　本書出版的另一個目的是將軟件工程的新技術(shù)成果以教材內(nèi)容的形式傳授給高校研究生，為他們今后的學(xué)習(xí)和工作奠定扎實的基礎(chǔ)，因此撰寫過程中直接或間接地引用了許多專家和學(xué)者的文獻，作者向他們深表謝意。
　　在本書的撰寫過程中，杭婷婷參與了第1、3、5、6、12、13章的編寫，吳愛清參與了第2、3、11、14、15章的編寫，侯海金參與了第2、7、15、16、17章的編寫，謝啟宇參與了第12、14、16、17章的編寫，李申莉編寫了第4章，秦飛編寫了第8章，劉明編寫了第9章，黃明星編寫了第10章，蘇昌亞、姚佳岷等同學(xué)協(xié)助了書稿的整理，劉輝參編了第11章和審核了部分章節(jié)，方木云組織編寫和審核了全書。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的趙保華和屈玉貴兩位教授對本書提出了許多寶貴的建議，在此表示感謝。
　　在本書的編寫過程中，內(nèi)容反復(fù)斟酌，力求完美。但是限于作者的水平，書中必有許多不完善的地方，懇請讀者批評指正。

作 者2011年5月