嵌入式系统原理与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:305

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出版时间:2010-5

价格:35.00元

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isbn号码:9787118067897

丛书系列:

图书标签:

• 嵌入式系统
• 单片机
• ARM
• 原理与设计
• 硬件
• 软件
• C语言
• 实时操作系统
• 嵌入式开发
• 电子工程

软件工程方法论与实践 导论：软件开发范式的演进与现代挑战 本书深入探讨了现代软件工程的核心原理、方法论及其在复杂系统开发中的具体实践。在当前信息技术飞速发展的时代，软件已成为驱动社会进步和产业变革的核心动力。然而，软件的复杂性、需求的易变性以及对质量的严苛要求，使得传统的设计与实现模式面临严峻的挑战。本书旨在为读者构建一个全面的知识框架，理解如何系统化地、高效地、高质量地交付满足用户需求的软件产品。 第一部分将追溯软件工程的发展历程，从早期的瀑布模型到敏捷宣言的诞生，详细分析每种范式背后的哲学思想、适用场景及局限性。我们将重点讨论“软件危机”的根源，并阐述结构化分析与设计（SA/SD）方法如何试图解决早期工程化不足的问题。随后，对象/组件化思想的兴起，特别是面向对象方法（OOM）如何通过封装、继承和多态重塑代码组织方式，成为主流范式。 第一章：需求工程：构建正确的产品 需求是软件的起点和基石。本章聚焦于需求工程的全过程，强调“做正确的事”比“把事情做正确”更为关键。 1. 需求获取与分析：详述利益相关者分析、访谈技术、观察法、原型法等多种需求获取技术。重点剖析需求冲突的识别与管理，以及如何将模糊的业务目标转化为清晰、无歧义的功能性需求和非功能性需求（如性能、安全性、可用性）。 2. 需求规格说明（SRS）：深入探讨有效SRS文档的结构和内容。我们将分析IEEE 830等标准对规格说明的要求，强调可追溯性、可测试性和完备性的重要性。非功能性需求的量化与建模是本章的难点，例如如何定义具体的响应时间阈值而非笼统地描述“系统应该很快”。 3. 需求管理与变更控制：软件需求是动态变化的。本章讨论需求基线的建立、影响分析（Impact Analysis）技术，以及如何使用需求管理工具维护需求版本控制和变更历史记录，确保开发过程始终与最新、最准确的需求保持同步。 第二章：软件设计：架构与蓝图的构建 设计是将需求转化为可实现蓝图的过程。本章侧重于宏观架构设计和微观详细设计。 1. 软件架构风格：详细介绍主流的架构风格，包括分层架构（Layered Architecture）、管道-过滤器架构（Pipes and Filters）、微服务架构（Microservices）及其演进。对每种风格的适用性、优点（如可扩展性、可维护性）和缺点进行深入的对比分析。 2. 架构描述语言（ADL）：探讨如何使用标准化的语言和视图来描述复杂系统的结构，如4+1视图模型，确保架构师与开发团队对系统结构有共同的理解。 3. 面向对象设计原则与模式：深化SOLID原则（单一职责、开放封闭、里氏替换、接口隔离、依赖倒置）在实际代码中的应用。通过大量实例讲解GoF设计模式（如工厂、策略、观察者、装饰器）如何解决特定设计问题，实现灵活、可扩展的代码结构。 4. 领域驱动设计（DDD）：对于复杂业务系统，DDD提供了强大的建模工具。本章介绍限界上下文（Bounded Context）、实体、值对象、聚合根和领域事件的概念，指导读者如何将业务逻辑准确地映射到软件模型中。 第三章：软件构建与实现 本章关注如何将设计转化为高质量、可维护的代码。 1. 编码标准与风格：强调编码一致性对团队协作和后期维护的重要性。讨论代码复杂度度量（如圈复杂度）及其对可读性的影响。 2. 版本控制系统：侧重于Git等分布式版本控制系统的分支策略（如Git Flow、Trunk-Based Development）在团队协作中的应用，确保代码集成和合并的效率与安全性。 3. 持续集成/持续交付（CI/CD）：介绍自动化构建、自动化测试和自动化部署的基础流程。讲解Maven/Gradle等构建工具的配置，以及Jenkins、GitLab CI等工具链在实现快速反馈循环中的关键作用。 第四章：软件测试与质量保证（QA） 质量保证贯穿整个生命周期。本章提供系统的测试策略。 1. 测试金字塔模型：详细阐述单元测试、集成测试、端到端（E2E）测试在测试金字塔中的地位和编写要求。强调高比例的自动化单元测试是保障质量的基石。 2. 测试驱动开发（TDD）：系统讲解红-绿-重构的TDD循环，以及它如何从根本上改进需求理解和设计质量。 3. 高级测试技术：涵盖性能测试（负载、压力、稳定性）、安全测试（渗透测试基础）和回归测试策略。讨论如何设计有效的测试用例集，以及测试覆盖率报告的解读。 4. 静态与动态分析：介绍使用SonarQube等工具进行代码质量扫描，自动化地发现潜在的Bug、安全漏洞和代码异味（Code Smells）。 第五章：软件维护与演进 软件生命周期中最耗时、成本最高的部分是维护。 1. 维护类型与挑战：区分纠正性、适应性、完善性维护，并分析不同维护活动对系统稳定性的影响。 2. 重构的艺术：阐述重构的定义、原则和常见场景（如提取方法、引入参数对象）。强调重构必须在充分的测试覆盖下进行，以避免引入新的缺陷。 3. 遗留系统分析与现代化：探讨如何对老旧系统进行逆向工程分析，评估其技术债务，并规划逐步替换或重构的策略，以延长软件资产的生命周期。 第六章：过程管理与敏捷方法论 本章从管理视角审视软件交付过程。 1. 传统项目管理回顾：简要回顾瀑布模型下的里程碑、进度控制和风险管理。 2. 敏捷方法的核心实践：深入剖析Scrum框架（角色、工件、事件），以及看板（Kanban）对流程可视化和限制在制品（WIP）的强调。对比Scrum和Kanban的适用性。 3. 精益软件开发原则：介绍消除浪费、延迟承诺、快速交付等精益思想如何指导敏捷实践，提升价值流效率。 4. DevOps文化与实践：将开发与运维的边界模糊化，强调自动化、监控和反馈循环的重要性。讨论基础设施即代码（IaC）的概念及其在保障环境一致性方面的作用。 全书旨在通过严谨的理论阐述、大量的工业案例和实用的技术指导，帮助读者掌握从概念到部署、从设计到维护的全套软件工程技能，培养系统性的工程思维和解决复杂问题的能力。

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