軟件開發(fā)各種模型

1、分析被告T系統(tǒng)設(shè)計(jì)融 M；軟件淵試匕漏試報(bào)告UA軟件維妒切融 MP更改要求瀑布模型1970年溫斯頓？羅伊斯（Winston Royce ）提出了著名的瀑布模型”，直到80年代早期，它一直是唯一被廣泛采用的軟件開發(fā)模型。瀑布模型核心思想是按工序?qū)栴}化簡，將功能的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)分開，便于分工協(xié)作，即采用結(jié)構(gòu)化的分析與設(shè)計(jì)方法將邏輯實(shí)現(xiàn)與物理實(shí)現(xiàn)分開。將軟件生命周期劃分為制定計(jì)劃、需求分析、軟件設(shè)計(jì)、程序編寫、軟件測試和運(yùn)行維護(hù)等六個(gè)基本活動(dòng)，并且規(guī)定了它們自上而下、相互銜接的固定次序，如同瀑布流水，逐級(jí)下落。從 本質(zhì)來講，它是一個(gè)軟件開發(fā)架構(gòu)，開發(fā)過程是通過一系列階段順序展開的，從系統(tǒng) 需求分析開始

2、直到產(chǎn)品發(fā)布和維護(hù)，每個(gè)階段都會(huì)產(chǎn)生循環(huán)反饋，因此，如果有信息未被覆蓋或者發(fā)現(xiàn)了問題，那么最好返回”上一個(gè)階段并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，開發(fā)進(jìn)程從一個(gè)階段流動(dòng)”到下一個(gè)階段，這也是瀑布開發(fā)名稱的由來。瀑布模型是最早出現(xiàn)的軟件開發(fā)模型，在軟件工程中占有重要的地位,它提供了軟件開發(fā)的基本框架。其過程是從上一項(xiàng)活動(dòng)接收該項(xiàng)活動(dòng)的工作對象作為輸入，利用這一輸入實(shí)施該項(xiàng)活動(dòng)應(yīng)完成的內(nèi)容給出該項(xiàng)活動(dòng)的工作成果，并作為輸出傳給下一項(xiàng)活動(dòng)。同時(shí)評(píng)審該項(xiàng)活動(dòng)的實(shí)施，若確認(rèn)，則繼續(xù)下一項(xiàng)活動(dòng)；否則返回前面， 甚至更前面的活動(dòng)。對于經(jīng)常變化的項(xiàng)目而言，瀑布模型毫無價(jià)值。（采用瀑布模型 的軟件過程如圖所示）殂戶要求A系統(tǒng)分析

3、員 M哽目管理員 P程序員T高級(jí)程序員U用戶瀑布模型的優(yōu)缺點(diǎn)1、瀑布模型有以下優(yōu)點(diǎn)：1）為項(xiàng)目提供了按階段劃分的檢查點(diǎn)。2）當(dāng)前一階段完成后，您只需要去關(guān)注后續(xù)階段。3）可在 迭代模型 中應(yīng)用瀑布模型。增量迭代應(yīng)用于瀑布模型。迭代1解決最大的問題。每次迭代產(chǎn)生一個(gè)可運(yùn)行的版本，同時(shí)增加更多的功能。每次迭代必須經(jīng)過質(zhì)量和集成測試。2、瀑布模型有以下缺點(diǎn)：1）在項(xiàng)目各個(gè)階段之間極少有反饋。2）只有在項(xiàng)目生命周期的后期才能看到結(jié)果。3）通過過多的強(qiáng)制完成日期和里程碑來跟蹤各個(gè)項(xiàng)目階段。瀑布模型的客戶需求盡管瀑布模型招致了很多批評(píng)，但是它對很多類型的項(xiàng)目而言依然是有效的，如 果正確使用，可以節(jié)省大量的

4、時(shí)間和金錢。對于您的項(xiàng)目而言，是否使用這一模型主 要取決于您是否能理解客戶的需求以及在項(xiàng)目的進(jìn)程中這些需求的變化程度，對于經(jīng)常變化的項(xiàng)目而言，瀑布模型毫無價(jià)值，對于這種情況，您可以考慮其他的架構(gòu)來進(jìn) 行項(xiàng)目管理，比如名為螺旋模型 （spiral model ）的方法。在瀑布模型中，軟件開發(fā)的各項(xiàng)活動(dòng)嚴(yán)格按照線性方式進(jìn)行，當(dāng)前活動(dòng)接受上一 項(xiàng)活動(dòng)的工作結(jié)果，實(shí)施完成所需的工作內(nèi)容。當(dāng)前活動(dòng)的工作結(jié)果需要進(jìn)行驗(yàn)證， 如果驗(yàn)證通過，則該結(jié)果作為下一項(xiàng)活動(dòng)的輸入，繼續(xù)進(jìn)行下一項(xiàng)活動(dòng)，否則返回修 改。瀑布模型強(qiáng)調(diào)文檔的作用，并要求每個(gè)階段都要仔細(xì)驗(yàn)證。但是，這種模型的線 性過程太理想化，已不再適合現(xiàn)代的

5、軟件開發(fā)模式，幾乎被業(yè)界拋棄，其主要問題在 于：（1）各個(gè)階段的劃分完全固定，階段之間產(chǎn)生大量的文檔，極大地增加了工作 量；（2）由于開發(fā)模型是線性的，用戶只有等到整個(gè)過程的末期才能見到開發(fā)成果，從而增加了開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)；（3）早期的錯(cuò)誤可能要等到開發(fā)后期的測試階段才能發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而帶來嚴(yán)重的后 果。按照瀑布模型的階段劃分，軟件測試可以分為單元測試，集成測試，系統(tǒng)測試。迭代模型早在20世紀(jì)50年代末期，軟件領(lǐng)域中就出現(xiàn)了迭代模型。最早的迭代過程可能被描述為 分段模型（stagewise model ）”,其背景是 H.D.Benington 領(lǐng)導(dǎo)的美國空 軍SAGE項(xiàng)目。迭代模型是 RUP （ Rat

6、ional Unified Process ,統(tǒng)一軟件開發(fā)過程，統(tǒng)一軟件過 程）推薦的周期模型。在RUP中，迭代被定義為：迭代包括產(chǎn)生產(chǎn)品發(fā)布（穩(wěn)定、可執(zhí)行的產(chǎn)品版本）的全部開發(fā)活動(dòng)和要使用該發(fā)布必需的所有其他外圍元素。所以， 在某種程度上，開發(fā)迭代是一次完整地經(jīng)過所有工作流程的過程：（至少包括）需求 工作流程、分析設(shè)計(jì)工作流程、實(shí)施工作流程和測試工作流程。實(shí)質(zhì)上，它類似小型的瀑布式項(xiàng)目。RUP認(rèn)為，所有的階段（需求及其它）都可以細(xì)分為迭代。每一次的迭代都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)可以發(fā)布的產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品是最終產(chǎn)品 的一個(gè)子集。迭代的思想如圖所示。需求業(yè)符工程在現(xiàn)代過程方法 XP （ eXtreme Prog

7、ramming ,極限編程）、RUP無一例外地都 推薦、主張采用能顯著減少風(fēng)險(xiǎn)的迭代模型。美國國防部原本提倡瀑布過程和觀點(diǎn)，在發(fā)現(xiàn)那么多采用了瀑布模型的失敗的項(xiàng)目之后,不但放棄了對它的要求，而且從1994年的報(bào)告開始，積極地鼓勵(lì)采用更加現(xiàn)代化的迭代模型來取代瀑布模型做法。同 時(shí)，中國中科院也提倡選用迭代模型。對眾多的開發(fā)模型和過程方法，及權(quán)威機(jī)構(gòu)的看法，企業(yè)應(yīng)選擇什么樣的開發(fā)模型，應(yīng)慎重對從以下幾方面進(jìn)行考慮：1、RUP雖然內(nèi)容極其豐富，定義了選起、精化、構(gòu)建、產(chǎn)品化4個(gè)階段和業(yè)務(wù)建模、需求、分析設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試、部署等9個(gè)工種，提供了一大堆的文檔模板，但極易讓人誤解是重型的過程，實(shí)施推廣有一

8、定難度。2、再次，在質(zhì)量管理方面：以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)、核心功能目標(biāo)的迭代產(chǎn)品生的工 作成果作為質(zhì)量控制重點(diǎn)。每次迭代進(jìn)行系統(tǒng)集成、系統(tǒng)測試，達(dá)到對軟件質(zhì)量的持 續(xù)驗(yàn)證。每次系統(tǒng)測試，需要回歸測試前一次迭代遺留發(fā)現(xiàn)的問題。每次迭代發(fā)布的 小版本組織客戶（包括內(nèi)部客戶、外部客戶）進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過演示操作等方式，評(píng)價(jià) 該次迭代是否達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，并以此為依據(jù)來制定下一次迭代的目標(biāo)。3、最后，在其他方面：每次迭代成果須進(jìn)行配置管理，版本控制很重要。在整 個(gè)迭代過程中風(fēng)險(xiǎn)無處不在，建議每周作一次風(fēng)險(xiǎn)跟蹤。同時(shí)通過重點(diǎn)關(guān)注進(jìn)度、工 作量、滿意度、缺陷等數(shù)據(jù)收集，關(guān)注每次迭代情況?？傊?，選擇一個(gè)合適的生命周期模型

9、，并應(yīng)用正確的方法，對于任何軟件項(xiàng)目的 成功是至關(guān)重要。企業(yè)在選擇開發(fā)模型應(yīng)從項(xiàng)目時(shí)間要求、需求明確程度、風(fēng)險(xiǎn)狀況 等選擇合適的生命周期模型。迭代模型的選擇使用條件1、在項(xiàng)目開發(fā)早期需求可能有所變化。2、分析設(shè)計(jì)人員對應(yīng)用領(lǐng)域很熟悉。3、Wj風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。4、用戶可不同程度地參與整個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)過程。5、使用面向?qū)ο蟮恼Z言或統(tǒng)一建模語言(Unified Modeling Language , UML )。6、使用 CASE （Computer Aided Software Engineering ,計(jì)算機(jī)輔助軟件工 程）工具，如 Rose （Rose是非常受歡迎的物件軟體開發(fā)工具。）。7、具有高素質(zhì)

10、的項(xiàng)目管理者和軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)。迭代模型的優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)的瀑布模型相比較，迭代過程具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）降低了在一個(gè)增量上的開支風(fēng)險(xiǎn)。如果開發(fā)人員重復(fù)某個(gè)迭代，那么損失只 是這一個(gè)開發(fā)有誤的迭代的花費(fèi)。2）降低了產(chǎn)品無法按照既定進(jìn)度進(jìn)入市場的風(fēng)險(xiǎn)。通過在開發(fā)早期就確定風(fēng)險(xiǎn)， 可以盡早來解決而不至于在開發(fā)后期匆匆忙忙。3）加快了整個(gè)開發(fā)工作的進(jìn)度。因?yàn)殚_發(fā)人員清楚問題的焦點(diǎn)所在，他們的工 作會(huì)更有效率。4）由于用戶的需求并不能在一開始就作出完全的界定，它們通常是在后續(xù) 階段中不斷細(xì)化的。因此，迭代過程這種模式使適應(yīng)需求的變化會(huì)更容易些。螺旋模型1988年，BarryBoehm 正式發(fā)表了軟件系統(tǒng)開發(fā)的&qu

11、ot;螺旋模型"，它將 瀑布模型 和快速原型模型 結(jié)合起來,強(qiáng)調(diào)了其他模型所忽視的風(fēng)險(xiǎn)分析，特別適合于大型復(fù)雜的系統(tǒng)。螺旋模型沿著螺線進(jìn)行若干次迭代，圖中的四個(gè)象限代表了以下活動(dòng)：（1）制定計(jì)劃：確定軟件目標(biāo)，選定實(shí)施方案，弄清項(xiàng)目開發(fā)的限制條件；（ 2 ）風(fēng)險(xiǎn)分析：分析評(píng)估所選方案，考慮如何識(shí)別和消除風(fēng)險(xiǎn)；（ 3 ）實(shí)施工程：實(shí)施軟件開發(fā)和驗(yàn)證；（ 4 ）客戶評(píng)估：評(píng)價(jià)開發(fā)工作，提出修正建議，制定下一步計(jì)劃。螺旋模型由風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)調(diào)可選方案和約束條件從而支持軟件的重用，有助于將軟件質(zhì)量作為特殊目標(biāo)融入產(chǎn)品開發(fā)之中。但是，螺旋模型也有一定的限制條件，具體如下：（ 1 ）螺旋模型強(qiáng)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)分析，但要求許多客戶接受和相信這種分析，并做出相關(guān)反應(yīng)是不容易的，因此，這種模型往往適應(yīng)于內(nèi)部的大規(guī)模軟件開發(fā)。（ 2 ）如果執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)分析將大大影響項(xiàng)目的利潤，那么進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析毫無意義，因此，螺旋模型只適合于大規(guī)模軟件項(xiàng)目。（ 3 ）軟件開發(fā)人員應(yīng)該擅長尋找可能的風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)確地分析風(fēng)險(xiǎn)，否則將會(huì)帶來更大的風(fēng)險(xiǎn)一個(gè)階段首先是確定該階段的目標(biāo)，完成這些目標(biāo)的選擇方案及其約束條件，然后從風(fēng)險(xiǎn)角度分析方案的開發(fā)策略，努力排除各種潛在的風(fēng)險(xiǎn)，有時(shí)需要通過建造原型來完成。如果某些風(fēng)險(xiǎn)