本书是为计算机软件导论课程及程序设计课程编写的教材，主要介绍了基础和必需的理论概念和术语，以及软件开发的主流方法。全书共分6章，内容包括计算机与软件系统的发展，软件结构化开发技术，软件工程学开发技术，面向对象的软件开发技术，软件质量、软件标准与编程技巧，面向组件的软件开发技术，涵盖了程序与软件的主要开发方法。
本书从广阔的视野出发，由浅入深，循序渐进，紧密结合软件新技术的发展，将软件技术的概貌呈现给读者。通过学习本书，读者能够理解和掌握现代软件技术与开发方法。
本书适合作为普通高等院校计算机、软件工程、数据科学与大数据技术、物联网、网络工程等相关专业的教材，也可作为相关领域从业人员的参考用书。

前言

计算机是20世纪科学技术的一次重大发明，也是打开人类智力大门的一把钥匙，是人脑的自然延续。计算机的产生和应用是衡量一个国家现代化水平的重要标志。现代数字计算机之所以能进行程序设计，是因为它具有有穷的指令表和执行指令的设备及存储记忆设备，且能对数字离散地一步步进行处理。软件系统在计算机的应用中起到了重要作用。
21世纪是信息化的时代，信息化离不开软件。多数人对软件总觉得既熟悉又陌生，高深莫测。软件一词源于程序，自21世纪40年代世界上第一台程序存储式计算机问世，就有了计算机程序。直到20世纪60年代初，人们才逐渐认识到程序及其相关文档的重要性。
众所周知，计算机在现代社会人们日常生活中扮演了重要的角色，而且在未来也同样如此。现代人出行离不开必带的三件物品：身份证、银行卡和手机，将来可能会带得更少，只带手机和身份证，或只带手机。粗略地看，三件物品与计算机和软件没有任何关系，但实际上这正反映出计算机和软件的重要性。能付费的智能手机就是一台掌上计算机，身份证和银行卡是计算机处理的数据，只要启动了相关程序或软件，就能发挥三件物品走遍天下的功能。了解计算机、程序和数据是现代人必备的素质，学习计算机科学和软件开发的相关课程，将是一次美妙和激动人心的探索，可以为人们今后从事充满挑战和令人兴奋的IT（信息技术）职业奠定基础。
全书共分6章，内容包括：计算机与软件系统的发展，软件结构化开发技术，软件工程学开发技术，面向对象的软件开发技术，软件质量、软件标准与编程技巧，面向组件的软件开发技术，涵盖了程序与软件的主要开发方法。
在编写过程中，为了使读者能轻松入门和理解，介绍过程中尽量简单通俗，注重降低理论难度，增强实践环节；含有大量精心设计的实例，并特别考虑到普通高等院校本科生的实际理解和接受能力；为了培养学生自学的能力，编写本书时，在内容编排、叙述方法上留有教师发挥的空间和学生的自学空间。
本书由张仁津任主编，唐翠芳任副主编，胡家磊、冷继兵、耿楠参与编写。具体编写分工：耿楠编写了第1章、胡家磊编写了第2章和第5章的5.2节、唐翠芳编写了第3章，冷继兵编写了第4章，张仁津编写了第5章的5.1、5.3和5.4节及第6章。张仁津负责全书统稿，唐翠芳负责全书习题的收集。
本书是贵州省教育厅教改项目“计算机科学与技术专业综合改革试点”的研究成果，在编写过程中，得到了贵州师范大学教务处、大数据与计算机科学学院领导的关心和支持，特别是罗永祥副校长的关心。研究生刘新平同学为本书做了大量的资料收集和整理工作。此外，在编写过程中，还参考了国内外有关书刊和文献，在此对本书编写的支持者与文献的作者一并表示感谢。
软件技术发展日新月异，要想在一本书中全部反映现代软件技术的所有成果显然是不现实的，编者希望把计算机软件成熟可靠的实用技术介绍给读者。由于编者的水平和时间所限，书中难免存在疏漏或不妥之处，敬请广大读者批评指正。

编者
2021年1月18日于贵州师范大学花溪校区

目录

第1章 计算机与软件系统的发展1
1.1 计算机的产生和发展1
1.1.1 计算机的产生1
1.1.2 计算机发展的重要模型3
1.1.3 电子计算机的发展8
1.1.4 计算机科学研究的领域10
1.2 程序与软件15
1.2.1 程序16
1.2.2 软件16
1.2.3 程序设计的发展18
1.2.4 程序设计语言的发展历程 22
1.2.5 典型高级程序语言26
1.2.6 程序设计方法的发展趋势 28
习题28
第2章 软件结构化开发技术30
2.1 程序执行的机理30
2.2 软件开发工具的结构33
2.2.1 代表性程序设计语言的结构34
2.2.2 高级语言程序的编译与执行50
2.2.3 计算机中的信息表示52
2.3 结构化程序设计与良结构的程序58
2.3.1 结构化程序设计58
2.3.2 被保留的转移语句结构62
2.3.3 良结构的程序63
2.3.4 结构化程序设计工具64
2.4 分而治之方法在软件开发中的作用65
2.4.1 分而治之的工具——函数65
2.4.2 递归函数73
2.4.3 逐步求精法76
习题83
第3章 软件工程学开发技术84
3.1 软件生命周期84
3.1.1 软件生命周期的一般划分 86
3.1.2 软件开发中的三大主要阶段88
3.2 软件开发过程和模型90
3.2.1 软件开发过程90
3.2.2 软件开发过程中的方法94
3.2.3 软件开发过程中的相关人员102
3.2.4 软件开发的原则105
3.3 软件设计107
3.3.1 总体设计与详细设计107
3.3.2 模块、子程序与函数109
3.3.3 模块设计方法的准则112
3.3.4 模块划分方法113
3.3.5 模块化程序设计117
3.4 软件文档的制作120
3.4.1 软件文档的编写120
3.4.2 软件文档的质量125
3.4.3 软件文档的编写技巧126
3.5 软件调试与软件测试127
3.5.1 软件调试127
3.5.2 软件系统测试130
习题133
第4章 面向对象的软件开发技术134
4.1 对象的基本概念134
4.1.1 对象135
4.1.2 类137
4.1.3 消息138
4.2 面向对象的程序设计140
4.2.1 类与对象在面向对象语言中的封装140
4.2.2 实现复用技术的继承145
4.2.3 多态性和动态绑定151
4.2.4 面向对象程序设计中的高级技术152
4.3 面向对象的生命周期153
4.4 面向对象的开发方法154
习题155
第5章 软件质量、软件标准与编程技巧156
5.1 软件质量保证156
5.1.1 软件质量管理157
5.1.2 软件标准161
5.2 软件实现的工作164
5.2.1 编程语言的选取164
5.2.2 常用算法的掌握165
5.3 编程风格和技巧178
5.3.1 增加程序可读性的工具——注释178
5.3.2 命名的技巧183
5.3.3 提高审美易读的设计190
5.3.4 其他设计原则193
5.4 软件系统的非功能属性196
习题202
第6章 面向组件的软件开发技术203
6.1 软件体系结构概述203
6.1.1 软件体系结构203
6.1.2 软件体系结构的模型205
6.1.3 常用的软件体系结构模型207
6.2 组件技术214
6.2.1 软件复用214
6.2.2 组件216
6.2.3 面向复用的组件开发228
6.3 中间件技术230
6.3.1 应用结构的发展230
6.3.2 中间件232
6.3.3 基于中间件的软件系统开发和部署方式234
6.4 分布式网络计算结构235
6.5 分布对象技术237
6.5.1 CORBA240
6.5.2 DCOM242
6.5.3 Java EE244
6.6 应用系统集成247
6.6.1 应用系统集成模型248
6.6.2 开发一个Java EE应用程序251
习题253
参考文献254

张仁津，教授，贵州大学本科，中科院软件所硕士，现任贵州师范大学教授、副院长，从事计算机类课程的教学工作。授课情况：计算机网络与远程教学、多媒体CAI课件制作、计算机辅助教育新技术、数字图像处理、科学计算可视化、面向对象与软件设计；

本书内容介绍简单易懂，可使读者轻松入门和理解，且安排了大量精心设计的实例，增强实践环节；并特别考虑到普通高等院校本科生的实际理解和接受能力，注重培养学生自学的能力，作者在编写本书时，在内容编排、叙述方法上，可给教师更多的发挥的空间。