随着计算机与互联网在经济与日常生活中的渗透，各种形态的软件层出不穷，如传统的桌面软件、浏览器-服务器结构的Web应用、软件和服务SaaS及移动应用程序APP等，国家和社会对各类软件的需求不断增加。特别是移动APP的出现，再次凸显了小型软件开发的重要性。
传统计算机学科的课程体系涵盖了大量软件开发的知识，如高级语言程序设计、数据结构与算法、数据库、计算机网络、操作系统、编译原理、软件工程等，传授方式理论化、知识碎片化。设置和讲授这些课程的主要目的，甚至有些课程的唯一目的不是提升编程解决问题的能力，而是理解和研制计算机及系统软件。软件工程课程的核心作用是培养软件开发的需求分析、软件建模及团队协作、项目管理等实际工作需要的综合能力，但其基本前提是要求学生具备软件构造能力，即通过设计、编码、单元测试、集成测试和调试的组合，创建有用的软件。现代软件开发方法包括极限编程、测试驱动开发等敏捷方法，突出特点是每个程序员都具有高超的软件开发能力。他们不仅熟练掌握多种类型的编程语言、框架与中间件、设计模式、软件设计和测试技术及数据处理、用户交互等方面的知识，还要熟悉开发流程，具备把实际问题转换成软件的分析、设计和构造能力。
本书旨在以案例为引导，通过集成化解决软件知识的碎片化，提升个人的软件构造能力，加快从程序编写到软件开发的转变，在孤立的基础课程与软件工程课程之间搭建桥梁。目标是把学生培养成能独立地综合运用技术、开发可用产品的高级程序员，再通过后续课程（如软件工程、综合课程设计和实习实训）培养成软件工程师。
  主要内容与结构
本书内容涵盖IEEE计算机学会最新颁布的“软件工程知识体系”中“软件构造”知识域的95%以上，以及软件设计、软件测试和敏捷开发的最佳实践，主要包括：
?  软件构造的一般原理：模块化，信息隐藏，逐步求精，面向对象原则，增量迭代，软件复用，软件质量。
?  软件构造的常用技巧：表驱动编程，防御式编程，按意图编程，事件驱动编程，代码重构，框架与程序包，测试驱动开发。
?  软件设计：软件建模及其语言UML，E-R图，控制流图，状态图，设计原则，设计模式，契约式设计，面向对象，用户交互，数据库的设计与实现。
?  软件知识：软件过程，敏捷开发，最佳实践，面向对象编程，数据结构与算法的实现，数据库编程，软件复用。
?  软件构造的工作要素：编码及其规范，构造工具如IDE、Ant、JUnit。
?  软件构造的活动：设计，编码，调试，集成，测试（单元测试、回归测试、集成测试、静态测试）。
不同于传统软件教材按照开发活动或知识域的编写方式，本书以一个案例的演变，模拟不断变化的用户需求，以增量迭代的开发模式，编排这些教学内容。每章完成之后都有可用的、实现了用户要求功能或特性的程序。每章以案例故事引出构造问题，通过例子及设计和代码，讨论解决问题的基本原理、方法、技术等最佳实践，给出一个可操作的构造方案，问题的可选设计、扩展则作为提升或留作练习。
全书共9章。第1章概述软件与软件开发的基本概念，说明软件构造的含义及其在整个软件开发过程中的地位和作用，引入本书案例。第2～9章以增量迭代方式，将功能开发、用户交互及数据处理等知识，与软件开发的原理、技术和工具融合到设计、编码、调试及测试的构造过程。第2章说明模块化概念及其软件的构造技术。第3章描述面向对象的设计原则及其软件的构造技术。第4章学习容器类数据结构与文件的使用和构造。第5章学习用户界面与软件集成的基础，说明非图形菜单式用户交互的设计与实现。第6章学习重构技术、自动化的软件打包与交付。第7章深入学习图形用户界面软件的构造。第8章学习数据库的设计并在应用程序中使用数据库。第9章学习软件复用，使用框架和程序包构造软件。
作者借鉴了国内外计算机科学与软件工程领域的研究与教学成果。首先是主编在德国斯图加特大学计算机系进修期间，其导师路德维希教授于20世纪末在德国大学开创性地设立了“软件工程”示范专业。其次是最近10多年我国软件工程领域教育先行者的大胆探索和实践。最后，在学科和专业技术方面对本书产生巨大影响的是“个体软件过程PSP”、软件复用、敏捷开发方法及软件测试。在此对这些研究者和教育者表示崇高敬意和衷心感谢！
李劲华设计了本书的结构、内容及风格，编写了第1～6章、第9章内容及程序，审阅、校对了全书。周强编写了第7章内容及程序，陈宇编写了第8章内容及程序。
本书在编写过程中得到了学校、学院和电子工业出版社的大力支持，在此表示感谢！
本书谨代表作者们对软件构造的理解与探索。由于认识有限，加之时间仓促，难免存在疏漏和谬误，欢迎读者批评指正。可反馈给出版社（wangxq@phei.com.cn）或作者（E-mail：qduli@126.com，QQ：1487220149）。
  使用建议
本书试图将软件构造的原理、原则、方法、技术、流程和技能整合，通过案例的展开由浅及深地学习。对知识的引入遵循足够、按需和渐进的原则。很多方面的知识（如调试、测试、设计、复用）分布在若干章节。读者最好把书中的知识通过案例串连起来，根据需要，可以跳过某个章节、提前看某个章节、需要时回过头来再看前面章节的内容或者查阅相关资料。建议读者一边思考案例问题，一边学习，一边动手实践。
就作者所知，目前国内外的课程体系中缺乏《软件构造》及相应的教材。本书可作为“软件构造”、“Java面向对象课程设计”的教材，也可以选作部分专业面向实用的“软件工程”的参考书。用于“软件工程课程设计”、“软件工程综合实训”等课程时，需补充软件建模、项目管理、团队合作、应用领域等方面的知识。
受篇幅限制，书中对介绍的最佳实践仅给出了关键的实现代码，建议授课教师根据课时选择性采纳或改写。本书提供配套电子课件、案例源程序、例子代码、教学参考方案等，请登录华信教育资源网（http: //www.hxedu.com.cn）注册下载或联系本书编辑（wangxq@phei.com.cn）索取。
本书面向计算机学科的本科学生，也适合学习软件开发的其他学生及爱好者。建议在第4～6学期使用。要求读者具备程序设计和面向对象编程基础。有些内容可在需要时适当补充。对软件工程专业，后续课程可以是：软件工程、软件设计、软件测试、软件项目管理等。对计算机及其他应用程序设计技术的专业，建议选修“软件工程”或概论/导论，学习团队开发大型软件的技术和方法。
  关于案例
案例的目的是模仿实际工作，传授软件构造的基本知识、主要活动、技术与工具的综合运用能力。案例不宜太难，需求简单明了，使没有多少经验的学生容易理解，把重点放在软件的设计与构造，在一个学期就完成一个可运行的、有意义的程序。设计的案例产生3000行左右的代码，计划持续3个月、60人时的工作量。案例开发不指定某种具体编辑语言和软件过程。
案例是开发一个“50道100以内的加减法口算习题”的程序。具体要求模拟现实生活，在用户使用程序的过程中，不断提出新的要求和功能。
案例看似简单，却可以有多种理解方式及扩展。例如，100以内的运算数可包含100或0；可将运算数值扩大到500、1000；算式可以是至多包含两个运算符的加减法算术运算，还可以是至多包含4个运算符的四则算术运算。每章的提升与课后练习对案例提出了一些变化、延伸及构造，满足不同层次的教学要求。
本书程序主要采用Java语言。除个别情况外，书中不提供完整代码，意在培养学生独立解决问题的能力，构造不同的、可运行的软件。
  教学方案
本书面向普通高校本科学生，提供3种教学参考方案，任课教师可更根据需要调整。例如，如果面向对象程序设计的基础较弱，可减少第2章学时；如果仅用GUI界面的用户交互，可减少第5章学时；如果学生程序设计能力较强，可减少第5章之前的实验，增加第9章学时。
（1）基本教学方案（方案1），72学时（18学时×5周），讲课38学时，实验34学时。
章	节	基 本 内 容	讲课	实验内容	实验
1	掌握1.3节、1.5节和1.6节，理解1.1节、1.2节和1.4节，阅读案例1.7节	掌握程序与软件的异同、影响软件开发的因素、典型的软件开发过程、软件构造，理解软件的相关概念、软件生存周期和敏捷开发，阅读案例	3	　	
2	掌握2.2～2.4节、2.7.3节、2.7.4节，理解2.1节、2.5节、2.7.1节，阅读与实践2.6节，其余了解	掌握模块化设计、数据结构与算法的选择、测试设计、编码风格，理解模块化概念、测试概念、调试概念，阅读案例，其余了解	4	构造1、2	4
3	掌握3.2～3.5节，理解3.1节、3.7.2节、3.7.3节，阅读与实践3.6节，其余了解	掌握基本的面向对象设计技术、调试技术、测试框架，理解抽象、封装、ADT、面向对象的概念、设计模式、设计原则，阅读案例，其余了解	5	构造3	4
4	掌握4.2～4.4节、4.5.2节、4.6节、4.7.1～4.7.3节，理解4.1节、4.5.1节、4.7.4节，阅读与实践4.8节，其余了解	掌握文件/输入/输出流的编程、防御性编程、正则表达式、表驱动编程、白盒测试设计、JUnit其他测试，理解数据持久性、算式基及测试断言，阅读案例，其余了解	5	构造4、5、6	6
5	掌握5.1.4节、5.3节、5.4.3节、5.5节、5.7.1节、5.7.2节，理解5.1节其他、5.2节、5.4节，阅读与实践5.6节，其他了解	掌握菜单式用户交互的设计与编程、原型法、代码走查、静态分析工具、软件集成与测试、基于状态图的测试，理解用户交互的原则和开发过程、回归测试、静态测试，阅读案例，其余了解	5	构造7	4
6	掌握6.1.1节、6.2.2节、6.2.3节，理解6.1.2节、6.2.1节，阅读与实践6.3节、6.4.2节，其余了解	掌握基本的重构技术和过程、Java程序打包/交付，理解代码重构、软件交付，阅读案例和TDD，其余了解	4	构造8	4
7	理解7.1节、7.3节，掌握7.2节和7.4节，阅读与实践7.5节，了解7.6节	理解GUI的基本知识，掌握GUI的基本元素、设计规范及本书使用的Java GUI设计工具，掌握事件驱动编程方式，阅读案例，其余了解	4	构造9	4
8	理解8.1节、8.3节，掌握8.2节、8.4节、8.6.1～8.6.3节，阅读与实践8.5节，了解8.6.4节	理解数据库系统的结构，了解数据库的设计知识，掌握SQL的5种操作语句及数据库查询操作，掌握应用程序与数据库的连接和编程，阅读案例，其余了解	5	构造10	3
9	掌握9.3节，理解9.1节、9.2节、9.4节，阅读与实践9.5节，其余了解	掌握设计模式的编码实现、可视化显示、基于模板的文档产生，理解软件复用的概念、方式，阅读案例，其余了解	3	构造11、12、13	5
　	合计	　	38	　	34
（2）面向对象技术的教学方案（方案2），54学时（18学时×3周），讲课30学时，实验24学时。
 
面向对象技术的教学方案
（3）Java面向对象课程设计（方案3），36学时（18学时×2周），讲课18学时，实验18学时。
 
Java面向对象课程设计