2025年下半年軟件設計師考試教程使用《軟件設計師教程（第5版）》。【點擊查看教程介紹】

軟件設計師教程（第5版）由清華大學出版社出版，全國計算機專業(yè)技術資格考試辦公室組編，霍秋艷、褚華任主編。

內容簡介

計算機技術與軟件專業(yè)技術資格（水平）考試（以下簡稱計算機資格考試），是由國家人力資源和社會保障部（原人事部，以下簡稱人社部）、工業(yè)和信息化部（原信息產業(yè)部，以下簡稱工信部）領導，全國計算機軟件考試辦公室（以下簡稱全國軟考辦）負責實施和日常管理的對全國計算機與軟件專業(yè)技術人員進行的職業(yè)資格、專業(yè)技術資格認定和專業(yè)技術水平測試。

《軟件設計師教程 第五版》作為軟件設計師考試官方指定用書，根據《軟件設計師考試大綱》（2018年審定通過）的重點內容，組織了12章的內容，分別為計算機網絡概論、程序設計語言基礎知識、數據結構、操作系統(tǒng)知識、軟件工程基礎知識、結構化開發(fā)方法、面向對象技術、算法設計與分析、數據庫技術基礎 、網絡與信息安全基礎知識、標準化和軟件知識產權基礎知識、軟件系統(tǒng)分析與設計?？忌趯W習教材內容的同時，還須對照考試大綱，認真學習和復習大綱的知識點。

《軟件設計師教程 第五版》是在《軟件設計師考試大綱》的指導下，對《軟件設計師教程（第4版）》進行了認真修編，部分章節(jié)是重寫后形成的。在《軟件設計師教程 第五版》中，強化了軟件工程部分的知識，增加了Web應用系統(tǒng)分析與設計知識?！　盾浖O計師教程 第五版》適合參加軟件設計師考試的考生和大學在校生作為教材。

目 錄

第1章 計算機網絡概論 1

1.1 計算機系統(tǒng)基礎知識 1

1.1.1 計算機系統(tǒng)硬件基本組成 1

1.1.2 中央處理單元 1

1.1.3 數據表示 4

1.1.4 校驗碼 10

1.2 計算機體系結構 12

1.2.1 計算機體系結構的發(fā)展 12

1.2.2 存儲系統(tǒng) 20

1.2.3 輸入/輸出技術 31

1.2.4 總線結構 35

1.3 安全性、可靠性與系統(tǒng)性能評測基礎知識 38

1.3.1 計算機安全概述 38

1.3.2 加密技術和認證技術 40

1.3.3 計算機可靠性 48

1.3.4 計算機系統(tǒng)的性能評價 51

第2章 程序設計語言基礎知識 56

2.1 程序設計語言概述 56

2.1.1 程序設計語言的基本概念 56

2.1.2 程序設計語言的基本成分 61

2.2 語言處理程序基礎 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 數據結構 99

3.1 線性結構 99

3.1.1 線性表 99

3.1.2 棧和隊列 104

3.1.3 串 108

3.2 數組、矩陣和廣義表 113

3.2.1 數組 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 二叉樹的性質與存儲結構 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 拓撲排序和關鍵路徑 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 基數排序 174

3.6.8 內部排序方法小結 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 進程管理 185

4.2.1 基本概念 185

4.2.2 進程的控制 189

4.2.3 進程間的通信 189

4.2.4 管程 193

4.2.5 進程調度 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 設備管理 216

4.4.1 設備管理概述 216

4.4.2 I/O軟件 217

4.4.3 設備管理采用的相關技術 218

4.4.4 磁盤調度 221

4.5 文件管理 224

4.5.1 文件與文件系統(tǒng) 224

4.5.2 文件的結構和組織 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 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)調度 236

4.6.3 用戶界面 238

第5章 軟件工程基礎知識 239

5.1 軟件工程概述 239

5.1.1 計算機軟件 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)設計 260

5.4.1 概要設計 261

5.4.2 詳細設計 262

5.5 系統(tǒng)測試 262

5.5.1 系統(tǒng)測試與調試 262

5.5.2 傳統(tǒng)軟件的測試策略 264

5.5.3 測試面向對象軟件 271

5.5.4 測試Web應用 272

5.5.5 測試方法 273

5.5.6 調試 276

5.6 運行和維護知識 278

5.6.1 系統(tǒng)轉換 278

5.6.2 系統(tǒng)維護概述 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 風險管理 296

5.8 軟件質量 300

5.8.1 軟件質量特性 300

5.8.2 軟件質量保證 302

5.8.3 軟件評審 304

5.8.4 軟件容錯技術 306

5.9 軟件度量 307

5.9.1 軟件度量分類 307

5.9.2 軟件復雜性度量 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 結構化開發(fā)方法 315

6.1 系統(tǒng)分析與設計概述 315

6.1.1 系統(tǒng)分析概述 315

6.1.2 系統(tǒng)設計的基本原理 317

6.1.3 系統(tǒng)總體結構設計 319

6.1.4 系統(tǒng)文檔 323

6.2 結構化分析方法 325

6.2.1 結構化分析方法概述 325

6.2.2 數據流圖 325

6.2.3 數據字典（DD） 335

6.3 結構化設計方法 337

6.3.1 結構化設計的步驟 337

6.3.2 數據流圖到軟件體系結構的映射 338

6.4 WebApp分析與設計 340

6.4.1 WebApp的特性 341

6.4.2 WebApp需求模型 341

6.4.3 WebApp設計 344

6.5 用戶界面設計 346

6.5.1 用戶界面設計的黃金原則 346

6.5.2 用戶界面的分析與設計 348

6.5.3 用戶界面設計問題 349

第7章 面向對象技術 351

7.1 面向對象基礎 351

7.1.1 面向對象的基本概念 351

7.1.2 面向對象分析 354

7.1.3 面向對象設計 355

7.1.4 面向對象程序設計 357

7.1.5 面向對象測試 362

7.2 UML 363

7.2.1 事物 364

7.2.2 關系 365

7.2.3 UML中的圖 366

7.3 設計模式 378

7.3.1 設計模式的要素 378

7.3.2 創(chuàng)建型設計模式 379

7.3.3 結構型設計模式 384

7.3.4 行為設計模式 394

7.3.5 應用舉例 407

第8章 算法設計與分析 416

8.1 算法設計與分析的基本概念 416

8.1.1 算法 416

8.1.2 算法設計 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 417

8.2.1 時間復雜度 417

8.2.2 漸進符號 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 數據挖掘算法 448

8.11 智能優(yōu)化算法 450

第9章 數據庫技術基礎 455

9.1 基本概念 455

9.1.1 數據庫與數據庫系統(tǒng) 455

9.1.2 數據庫管理系統(tǒng)的功能 456

9.1.3 數據庫管理系統(tǒng)的特征及分類 457

9.1.4 數據庫系統(tǒng)的體系結構 458

9.1.5 數據庫的三級模式結構 461

9.1.6 大數據 463

9.2 數據模型 466

9.2.1 基本概念 466

9.2.2 數據模型的三要素 466

9.2.3 E-R模型 466

9.2.4 數據模型 472

9.2.5 關系模型 473

9.3 關系代數 474

9.3.1 關系數據庫的基本概念 474

9.3.2 5種基本的關系代數運算 478

9.3.3 擴展的關系代數運算 481

9.4 關系數據庫SQL語言簡介 489

9.4.1 SQL數據庫體系結構 490

9.4.2 SQL的基本組成 490

9.4.3 SQL數據定義 491

9.4.4 SQL數據查詢 496

9.4.5 SQL數據更新 504

9.4.6 SQL訪問控制 505

9.4.7 嵌入式SQL 507

9.5 關系數據庫的規(guī)范化 508

9.5.1 函數依賴 508

9.5.2 規(guī)范化 509

9.5.3 模式分解及分解應具有的特性 511

9.6 數據庫的控制功能 512

9.6.1 事務管理 512

9.6.2 數據庫的備份與恢復 513

9.6.3 并發(fā)控制 514

第10章 網絡與信息安全基礎知識 517

10.1 網絡概述 517

10.1.1 計算機網絡的概念 517

10.1.2 計算機網絡的分類 520

10.1.3 網絡的拓撲結構 521

10.1.4 ISO/OSI網絡體系結構 523

10.2 網絡互連硬件 526

10.2.1 網絡的設備 526

10.2.2 網絡的傳輸介質 529

10.2.3 組建網絡 531

10.3 網絡的協(xié)議與標準 534

10.3.1 網絡的標準 534

10.3.2 局域網協(xié)議 536

10.3.3 廣域網協(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 558

10.5 信息安全基礎知識 564

10.6 網絡安全概述 568

第11章 標準化和軟件知識產權基礎知識 573

11.1 標準化基礎知識 573

11.1.1 基本概念 573

11.1.2 信息技術標準化 579

11.1.3 標準化組織 581

11.1.4 ISO 9000標準簡介 584

11.1.5 ISO/IEC 15504過程評估標準簡介 587

11.2 知識產權基礎知識 588

11.2.1 基本概念 589

11.2.2 計算機軟件著作權 592

11.2.3 計算機軟件的商業(yè)秘密權 603

11.2.4 專利權概述 605

11.2.5 企業(yè)知識產權的保護 610

第12章 軟件系統(tǒng)分析與設計 612

12.1 結構化分析與設計 612

12.1.1 需求說明 614

12.1.2 結構化分析 614

12.1.3 總體設計 616

12.1.4 詳細設計 617

12.2 數據庫分析與設計 618

12.2.1 數據庫設計的策略與步驟 618

12.2.2 需求分析 619

12.2.3 概念結構設計 621

12.2.4 邏輯結構設計 623

12.2.5 數據庫的物理設計 625

12.2.6 數據庫的實施與維護 628

12.2.7 案例分析 631

12.3 面向對象分析與設計 635

12.3.1 面向對象分析與設計的步驟 636

12.3.2 需求說明 637

12.3.3 建模用例 637

12.3.4 建?；顒?638

12.3.5 設計類圖 640

12.3.6 建模對象狀態(tài) 642

12.3.7 建模交互 643

12.4 算法分析與設計 645

12.4.1 C程序設計語言與實現 646

12.4.2 算法設計與實現 659

12.5 面向對象的程序設計與實現 672

12.5.1 設計與實現方法 672

12.5.2 設計模式的應用 672