Software Engineering（軟體工程）

引用

Sommerville, I. (2015). Software Engineering (10th ed.). Pearson.

章節概要

第10版分四部分共25章，另有術語表和索引，約800頁。Sommerville 本人的網站說，本書於2015年4月出版，並列出了相對第9版的變化：敏捷一章被完全重寫，增加了關於 Scrum 的新內容；可靠性、安全性（safety）和安全（security）各成獨立章節；新增了關於韌性工程、系統工程和系統的系統的章節。Pearson 把本書介紹為帶領學生了解可靠軟體背後經過驗證的過程與技術，同時引導讀者瞭解廣泛使用的敏捷方法和基於計畫的方法。

第一部分，第1–3章：引論；軟體流程；敏捷軟體開發

第1章講專業軟體開發、軟體工程倫理和案例研究。第2章講過程模型與活動、應對變化和流程改進。第3章講敏捷方法與技術、敏捷專案管理以及敏捷方法的規模擴展。

第一部分，第4–5章：需求工程；系統建模

第4章講功能需求和非功能需求，以及需求的獲取、描述、驗證和變更等過程。第5章介紹情境模型、互動模型、結構模型和行為模型，以及模型驅動工程。

第一部分，第6–7章：架構設計；設計與實作

第6章講架構設計的決策、檢視、模式和應用架構。第7章講使用UML的物件導向設計、設計模式、實作問題和開源開發。

第一部分，第8–9章：軟體測試；軟體演化

第8章區分開發測試、測試驅動開發、發布測試和使用者測試。第9章講演化過程、遺留系統和軟體維護；作者指出，遺留系統比上一版講得更詳細。

第二部分，第10–14章：可信賴系統；可靠性工程；安全性工程；安全工程；韌性工程

這一部分講系統的可信賴性和安全。第10章介紹可信賴性的各種特性、社會技術系統、冗餘與多樣性、可信賴的過程和形式化方法。可靠性、安全性（safety）和安全（security）各有獨立的一章，Sommerville 說這樣便於在更一般的課程中講授其中某一個主題。第14章是本版新增的，講網路安全、社會技術韌性和有韌性的系統設計。（Pearson 的線上目錄漏掉了第14章，作者的目錄中有這一章。）

第三部分，第15–18章：軟體重用；基於元件的軟體工程；分散式軟體工程；服務導向的軟體工程

重用（包括應用框架和軟體產品線）、元件及其組合、分散式系統與用戶端—伺服器計算，以及包含RESTful服務的服務導向架構。

第三部分，第19–21章：系統工程；系統的系統；即時軟體工程

三章中有兩章是本版新增的：系統工程和系統的系統。第21章講嵌入式系統設計、即時架構模式、時序分析和即時作業系統。

第四部分，第22–25章：專案管理；專案計畫；品質管理；配置管理

風險管理、人員與團隊合作；定價、基於計畫的開發與敏捷計畫、估算和COCOMO；品質、標準、評審與度量；以及版本、建構、變更和發布管理。配置管理一章已針對分散式版本控制更新。

核心概念

第一部分：軟體工程導論

• 軟體流程模型與敏捷方法：基於計畫和敏捷兩種組織工作的方式。
• 需求工程：功能需求和非功能需求的獲取、描述與驗證。
• 系統建模與架構設計：系統的模型與檢視，架構模式。
• 測試與演化：開發測試、發布測試和使用者測試；遺留系統的維護。

第二部分：系統的可信賴性與安全

• 可信賴性、可靠性、安全性、安全和韌性：一章一章分別講解的一組特性。
• 冗餘與多樣性、安全論證（safety case）、安全系統設計。

第三、四部分：進階主題與管理

• 重用與基於元件的工程，服務導向的架構。
• 系統的系統，即時系統。
• 風險管理、估算與品質管理，版本管理。

評析

優點

• 在不同流程傳統之間保持平衡。 Pearson 把本書介紹為同時涵蓋敏捷和基於計畫的方法；敏捷一章在本版中重寫，計畫也以兩種形式出現（基於計畫的開發和敏捷計畫）。
• 把可信賴性拆成一連串各有側重的章節。 可靠性、安全性、安全和韌性各有一個自成體系的章節，因此課程可以只選其中一個。
• 案例研究分布在全書各處。 作者有意使用了多個案例：數位學習環境 iLearn、心理健康支援系統 Mentcare、胰島素幫浦、荒野氣象站、空中巴士A340飛行控制系統，以及亞利安5號發射事故。
• 免費的配套材料。 Sommerville 的網站提供各章的投影片、含部分習題解答和小測驗的教師指南、案例研究說明、四十多個影片、範例章節（第1、12、20章）以及以前版本的網路章節。

侷限

• 廣度重於深度。 25章約800頁，意味著大多數主題（即時、分散式、服務導向的軟體）只有三到五節，所以本書是概覽而非專門深入。
• 一些以前的內容只在網路上。 流程改進和切面導向的工程已從印刷版中移走；作者說，這些網路章節自首次發布以來沒有更新，有些地方已經過時。
• 2015年的一個快照。 目錄和作者列出的變化提到了Scrum、RESTful服務和分散式版本控制，但沒有提到DevOps或持續交付，所以講當前交付實務的課程需要補充材料。

在課程中的定位

Sommerville 的書是本課程中廣泛的概覽式教材，其他幾本則是更深入某一主題的專題著作。Ousterhout 的 A Philosophy of Software Design 是一本關於透過模組設計來管理複雜性的短書；Bass、Clements 和 Kazman 的 Software Architecture in Practice 深入討論架構和品質屬性；Jackson 的 Software Abstractions 藉助 Alloy 介紹輕量級形式化方法。Ousterhout 的書可從第6章和第7章（架構、設計與實作）自然銜接，Bass 等人的書可從第6章銜接，Jackson 的書則可從講系統建模的第5章銜接。

Software Engineering at Google 是一本免費的文集，講述大型組織如何長期維持軟體；The Pragmatic Programmer 彙集了面向在職開發者的習慣與技巧。兩本書都適合已經接觸過第一部分術語、想要從實務角度看問題的讀者。

如何使用本書

本書面向第一門軟體工程課程的學生、需要了解概況的其他領域研究生，以及從業者。有程式設計經驗，包括寫過比單一練習更大的程式，是合理的先修要求。

一個實用的讀法：

• 核心： 按順序讀第一部分（第1–9章），先把範例章節第1章當作試讀。把第2–3章與一個遵循某種流程的團隊專案結合起來。
• 按興趣選擇： 第二部分選第11章（可靠性）、第12章（安全性）、第13章（安全）和第14章（韌性）；第三部分選重用、服務或即時主題。
• 管理： 專案課程讀第22–25章，尤其是專案計畫和配置管理。

對反覆出現的案例研究做筆記，並把作者的投影片、影片和教師指南當作學習輔助。