2022年上半年軟件設(shè)計師教程將繼續(xù)沿用清華大學(xué)出版社出版的《軟件設(shè)計師教程（第5版）》，此書由全國計算機(jī)專業(yè)技術(shù)資格考試辦公室組編，雷震甲主編，清華大學(xué)出版社出版。

《軟件設(shè)計師教程（第五版）》前言：

全國計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試實施至今已經(jīng)歷了二十余年，在社會上產(chǎn)生了很大的影響，對我國軟件產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。為了適應(yīng)我國計算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展的需求，人力資源和社會保障部、工業(yè)和信息化部決定將考試的級別拓展到計算機(jī)信息技術(shù)行業(yè)的各個方面，以滿足社會上對各種計算機(jī)信息技術(shù)人才的需要。

編者受全國計算機(jī)專業(yè)技術(shù)資格考試辦公室委托，對《軟件設(shè)計師教程（第4版）》進(jìn)行改寫，以適應(yīng)新的考試大綱要求。在考試大綱中，要求考生掌握的知識面很廣，每個章節(jié)的內(nèi)容都能構(gòu)成相關(guān)領(lǐng)域的一門甚至多門課程，因此編寫的難度很高?？紤]到參加考試的人員已有一定的基礎(chǔ)，所以本書中只對考試大綱中所涉及的知識領(lǐng)域的要點加以闡述，但限于篇幅所限，不能詳細(xì)地展開，請讀者諒解。

以下為《軟件設(shè)計師教程（第五版）》詳細(xì)目錄：

第1章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 1

1.1 計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 1

1.1.1 計算機(jī)系統(tǒng)硬件基本組成 1

1.1.2 中央處理單元 1

1.1.3 數(shù)據(jù)表示 4

1.1.4 校驗碼 10

1.2 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 12

1.2.1 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 12

1.2.2 存儲系統(tǒng) 20

1.2.3 輸入/輸出技術(shù) 31

1.2.4 總線結(jié)構(gòu) 35

1.3 安全性、可靠性與系統(tǒng)性能評測基礎(chǔ)知識 38

1.3.1 計算機(jī)安全概述 38

1.3.2 加密技術(shù)和認(rèn)證技術(shù) 40

1.3.3 計算機(jī)可靠性 48

1.3.4 計算機(jī)系統(tǒng)的性能評價 51

第2章 程序設(shè)計語言基礎(chǔ)知識 56

2.1 程序設(shè)計語言概述 56

2.1.1 程序設(shè)計語言的基本概念 56

2.1.2 程序設(shè)計語言的基本成分 61

2.2 語言處理程序基礎(chǔ) 67

2.2.1 匯編程序基本原理 67

2.2.2 編譯程序基本原理 69

2.3 解釋程序基本原理 96

第3章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 99

3.1 線性結(jié)構(gòu) 99

3.1.1 線性表 99

3.1.2 棧和隊列 104

3.1.3 串 108

3.2 數(shù)組、矩陣和廣義表 113

3.2.1 數(shù)組 113

3.2.2 矩陣 115

3.2.3 廣義表 116

3.3 樹 118

3.3.1 樹與二叉樹的定義 118

3.3.2 二叉樹的性質(zhì)與存儲結(jié)構(gòu) 119

3.3.3 二叉樹的遍歷 122

3.3.4 線索二叉樹 125

3.3.5 最優(yōu)二叉樹 126

3.3.6 樹和森林 130

3.4 圖 133

3.4.1 圖的定義與存儲 134

3.4.2 圖的遍歷 138

3.4.3 生成樹及最小生成樹 140

3.4.4 拓?fù)渑判蚝完P(guān)鍵路徑 143

3.4.5 最短路徑 146

3.5 查找 149

3.5.1 查找的基本概念 149

3.5.2 靜態(tài)查找表的查找方法 150

3.5.3 動態(tài)查找表 154

3.5.4 哈希表 161

3.6 排序 165

3.6.1 排序的基本概念 165

3.6.2 簡單排序 165

3.6.3 希爾排序 168

3.6.4 快速排序 169

3.6.5 堆排序 170

3.6.6 歸并排序 173

3.6.7 基數(shù)排序 174

3.6.8 內(nèi)部排序方法小結(jié) 175

3.6.9 外部排序 176

第4章 操作系統(tǒng)知識 180

4.1 操作系統(tǒng)概述 180

4.1.1 操作系統(tǒng)的基本概念 180

4.1.2 操作系統(tǒng)分類及特點 181

4.1.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展 185

4.2 進(jìn)程管理 185

4.2.1 基本概念 185

4.2.2 進(jìn)程的控制 189

4.2.3 進(jìn)程間的通信 189

4.2.4 管程 193

4.2.5 進(jìn)程調(diào)度 195

4.2.6 死鎖 198

4.2.7 線程 202

4.3 存儲管理 202

4.3.1 基本概念 203

4.3.2 存儲管理方案 204

4.3.3 分頁存儲管理 205

4.3.4 分段存儲管理 208

4.3.5 段頁式存儲管理 209

4.3.6 虛擬存儲管理 211

4.4 設(shè)備管理 216

4.4.1 設(shè)備管理概述 216

4.4.2 I/O軟件 217

4.4.3 設(shè)備管理采用的相關(guān)技術(shù) 218

4.4.4 磁盤調(diào)度 221

4.5 文件管理 224

4.5.1 文件與文件系統(tǒng) 224

4.5.2 文件的結(jié)構(gòu)和組織 225

4.5.3 文件目錄 227

4.5.4 存取方法和存儲空間的管理 229

4.5.5 文件的使用 231

4.5.6 文件的共享和保護(hù) 231

4.5.7 系統(tǒng)的安全與可靠性 233

4.6 作業(yè)管理 234

4.6.1 作業(yè)與作業(yè)控制 235

4.6.2 作業(yè)調(diào)度 236

4.6.3 用戶界面 238

第5章 軟件工程基礎(chǔ)知識 239

5.1 軟件工程概述 239

5.1.1 計算機(jī)軟件 240

5.1.2 軟件工程基本原理 241

5.1.3 軟件生存周期 243

5.1.4 軟件過程 245

5.2 軟件過程模型 247

5.2.1 瀑布模型(Waterfall Model) 248

5.2.2 增量模型(Incremental Model) 249

5.2.3 演化模型(Evolutionary Model) 250

5.2.4 噴泉模型(Water Fountain Model) 252

5.2.5 基于構(gòu)件的開發(fā)模型(Component-based Development Model) 252

5.2.6 形式化方法模型(Formal Methods Model) 253

5.2.7 統(tǒng)一過程(UP)模型 253

5.2.8 敏捷方法(Agile Development) 254

5.3 需求分析 256

5.3.1 軟件需求 256

5.3.2 需求分析原則 257

5.3.3 需求工程 257

5.4 系統(tǒng)設(shè)計 260

5.4.1 概要設(shè)計 261

5.4.2 詳細(xì)設(shè)計 262

5.5 系統(tǒng)測試 262

5.5.1 系統(tǒng)測試與調(diào)試 262

5.5.2 傳統(tǒng)軟件的測試策略 264

5.5.3 測試面向?qū)ο筌浖?271

5.5.4 測試Web應(yīng)用 272

5.5.5 測試方法 273

5.5.6 調(diào)試 276

5.6 運(yùn)行和維護(hù)知識 278

5.6.1 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換 278

5.6.2 系統(tǒng)維護(hù)概述 279

5.6.3 系統(tǒng)評價 283

5.7 軟件項目管理 284

5.7.1 軟件項目管理涉及的范圍 284

5.7.2 軟件項目估算 287

5.7.3 進(jìn)度管理 289

5.7.4 軟件項目的組織 292

5.7.5 軟件配置管理 294

5.7.6 風(fēng)險管理 296

5.8 軟件質(zhì)量 300

5.8.1 軟件質(zhì)量特性 300

5.8.2 軟件質(zhì)量保證 302

5.8.3 軟件評審 304

5.8.4 軟件容錯技術(shù) 306

5.9 軟件度量 307

5.9.1 軟件度量分類 307

5.9.2 軟件復(fù)雜性度量 309

5.10 軟件工具與軟件開發(fā)環(huán)境 311

5.10.1 軟件工具 311

5.10.2 軟件開發(fā)環(huán)境 313

第6章 結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法 315

6.1 系統(tǒng)分析與設(shè)計概述 315

6.1.1 系統(tǒng)分析概述 315

6.1.2 系統(tǒng)設(shè)計的基本原理 317

6.1.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 319

6.1.4 系統(tǒng)文檔 323

6.2 結(jié)構(gòu)化分析方法 325

6.2.1 結(jié)構(gòu)化分析方法概述 325

6.2.2 數(shù)據(jù)流圖 325

6.2.3 數(shù)據(jù)字典(DD) 335

6.3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法 337

6.3.1 結(jié)構(gòu)化設(shè)計的步驟 337

6.3.2 數(shù)據(jù)流圖到軟件體系結(jié)構(gòu)的映射 338

6.4 WebApp分析與設(shè)計 340

6.4.1 WebApp的特性 341

6.4.2 WebApp需求模型 341

6.4.3 WebApp設(shè)計 344

6.5 用戶界面設(shè)計 346

6.5.1 用戶界面設(shè)計的黃金原則 346

6.5.2 用戶界面的分析與設(shè)計 348

6.5.3 用戶界面設(shè)計問題 349

第7章 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 351

7.1 面向?qū)ο蠡A(chǔ) 351

7.1.1 面向?qū)ο蟮幕靖拍?351

7.1.2 面向?qū)ο蠓治?354

7.1.3 面向?qū)ο笤O(shè)計 355

7.1.4 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 357

7.1.5 面向?qū)ο鬁y試 362

7.2 UML 363

7.2.1 事物 364

7.2.2 關(guān)系 365

7.2.3 UML中的圖 366

7.3 設(shè)計模式 378

7.3.1 設(shè)計模式的要素 378

7.3.2 創(chuàng)建型設(shè)計模式 379

7.3.3 結(jié)構(gòu)型設(shè)計模式 384

7.3.4 行為設(shè)計模式 394

7.3.5 應(yīng)用舉例 407

第8章 算法設(shè)計與分析 416

8.1 算法設(shè)計與分析的基本概念 416

8.1.1 算法 416

8.1.2 算法設(shè)計 416

8.1.3 算法分析 417

8.1.4 算法的表示 417

8.2 算法分析基礎(chǔ) 417

8.2.1 時間復(fù)雜度 417

8.2.2 漸進(jìn)符號 418

8.2.3 遞歸式 419

8.3 分治法 422

8.3.1 遞歸的概念 422

8.3.2 分治法的基本思想 423

8.3.3 分治法的典型實例 423

8.4 動態(tài)規(guī)劃法 427

8.4.1 動態(tài)規(guī)劃法的基本思想 427

8.4.2 動態(tài)規(guī)劃法的典型實例 428

8.5 貪心法 433

8.5.1 貪心法的基本思想 433

8.5.2 貪心法的典型實例 434

8.6 回溯法 437

8.6.1 回溯法的算法框架 437

8.6.2 回溯法的典型實例 440

8.7 分支限界法 445

8.8 概率算法 446

8.9 近似算法 448

8.10 數(shù)據(jù)挖掘算法 448

8.11 智能優(yōu)化算法 450

第9章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ) 455

9.1 基本概念 455

9.1.1 數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 455

9.1.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能 456

9.1.3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特征及分類 457

9.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 458

9.1.5 數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu) 461

9.1.6 大數(shù)據(jù) 463

9.2 數(shù)據(jù)模型 466

9.2.1 基本概念 466

9.2.2 數(shù)據(jù)模型的三要素 466

9.2.3 E-R模型 466

9.2.4 數(shù)據(jù)模型 472

9.2.5 關(guān)系模型 473

9.3 關(guān)系代數(shù) 474

9.3.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念 474

9.3.2 5種基本的關(guān)系代數(shù)運(yùn)算 478

9.3.3 擴(kuò)展的關(guān)系代數(shù)運(yùn)算 481

9.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL語言簡介 489

9.4.1 SQL數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu) 490

9.4.2 SQL的基本組成 490

9.4.3 SQL數(shù)據(jù)定義 491

9.4.4 SQL數(shù)據(jù)查詢 496

9.4.5 SQL數(shù)據(jù)更新 504

9.4.6 SQL訪問控制 505

9.4.7 嵌入式SQL 507

9.5 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化 508

9.5.1 函數(shù)依賴 508

9.5.2 規(guī)范化 509

9.5.3 模式分解及分解應(yīng)具有的特性 511

9.6 數(shù)據(jù)庫的控制功能 512

9.6.1 事務(wù)管理 512

9.6.2 數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù) 513

9.6.3 并發(fā)控制 514

第10章 網(wǎng)絡(luò)與信息安全基礎(chǔ)知識 517

10.1 網(wǎng)絡(luò)概述 517

10.1.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 517

10.1.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 520

10.1.3 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 521

10.1.4 ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 523

10.2 網(wǎng)絡(luò)互連硬件 526

10.2.1 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備 526

10.2.2 網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì) 529

10.2.3 組建網(wǎng)絡(luò) 531

10.3 網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn) 534

10.3.1 網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn) 534

10.3.2 局域網(wǎng)協(xié)議 536

10.3.3 廣域網(wǎng)協(xié)議 541

10.3.4 TCP/IP協(xié)議族 544

10.4.1 Internet概述 550

10.4.2 Internet地址 550

10.4.3 Internet服務(wù) 558

10.5 信息安全基礎(chǔ)知識 564

10.6 網(wǎng)絡(luò)安全概述 568

第11章 標(biāo)準(zhǔn)化和軟件知識產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)知識 573

11.1 標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)知識 573

11.1.1 基本概念 573

11.1.2 信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化 579

11.1.3 標(biāo)準(zhǔn)化組織 581

11.1.4 ISO 9000標(biāo)準(zhǔn)簡介 584

11.1.5 ISO/IEC 15504過程評估標(biāo)準(zhǔn)簡介 587

11.2 知識產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)知識 588

11.2.1 基本概念 589

11.2.2 計算機(jī)軟件著作權(quán) 592

11.2.3 計算機(jī)軟件的商業(yè)秘密權(quán) 603

11.2.4 專利權(quán)概述 605

11.2.5 企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù) 610

第12章 軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計 612

12.1 結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計 612

12.1.1 需求說明 614

12.1.2 結(jié)構(gòu)化分析 614

12.1.3 總體設(shè)計 616

12.1.4 詳細(xì)設(shè)計 617

12.2 數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計 618

12.2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的策略與步驟 618

12.2.2 需求分析 619

12.2.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 621

12.2.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 623

12.2.5 數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計 625

12.2.6 數(shù)據(jù)庫的實施與維護(hù) 628

12.2.7 案例分析 631

12.3 面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計 635

12.3.1 面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計的步驟 636

12.3.2 需求說明 637

12.3.3 建模用例 637

12.3.4 建模活動 638

12.3.5 設(shè)計類圖 640

12.3.6 建模對象狀態(tài) 642

12.3.7 建模交互 643

12.4 算法分析與設(shè)計 645

12.4.1 C程序設(shè)計語言與實現(xiàn) 646

12.4.2 算法設(shè)計與實現(xiàn) 659

12.5 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計與實現(xiàn) 672

12.5.1 設(shè)計與實現(xiàn)方法 672

12.5.2 設(shè)計模式的應(yīng)用 672