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文檔簡介
1、,軟件開發(fā)模式,內(nèi)容大綱,導論 編碼與修正模式 階段模式 瀑布模式 漸增模式 原型模式 螺旋模式 同步模式 RUP模式 第四代技術 快速應用軟體開發(fā) 結(jié)論,導論,軟件開發(fā)模式是描述軟件開發(fā)過程的一系列步驟及其執(zhí)行程序。 開發(fā)的過程依循系統(tǒng)化、邏輯化的步驟進行時,將有利于標準、規(guī)范與政策之推行和建立,而且開發(fā)過程將更有效率,更能確保品質(zhì)量,也更容易管理。 不同的開發(fā)模式,選用于不同情況的系統(tǒng)開發(fā)。,軟件開發(fā)模式,編碼與修正模式 階段模式 瀑布模式 漸增模式 雛型模式 螺旋模式 同步模式 RUP模式,各種開發(fā)模式之演進,編碼與修正模式,無方法論可言,主要包含兩個步驟: 先寫部分程序, 再修正程序中
2、之問題。,編碼與修正模式 (c.2),主要之問題: 過程中沒有規(guī)劃(plan)、分析及設計,故經(jīng)過幾次修正之后,程序代碼的邏輯變得難以理解。 無使用者需求分析與確認,軟件雖設計得很好,但可能并不符合使用者的需求。,階段模式,具有方法論之雛型。 改善了編碼與修正模式之問題,強調(diào) 系統(tǒng)開發(fā)前要有規(guī)劃(plan), 程序編碼(coding)前要有分析與設計, 系統(tǒng)上線前要有測試(testing)等。,階段模式 (c.2),階段模式 (c.3),雖已改善了編碼與修正模式之問題,但使用上仍衍生以下之問題: 不論系統(tǒng)之大小或復雜程度均需經(jīng)歷八階段, 各階段之進行是循序的且階段間沒有回饋, 各階段均需考慮完
3、整的系統(tǒng)范圍,不可僅考慮部份系統(tǒng), 假設使用者需求可完整且清楚的描述。,瀑布模式,開發(fā)的過程分成幾個階段,且劃分上較有彈性。 每個階段清楚定義要做那些工作及交付那些文件,使系統(tǒng)開發(fā)之工作更明確及容易掌握。 可允許階段間之回饋,若在各階段發(fā)現(xiàn)錯誤,能盡早修正以減少系統(tǒng)修改或重做之成本。 各階段循序的執(zhí)行且僅循環(huán)一次。,瀑布模式 (c.2),當系統(tǒng)較小或較單純,劃分的階段可能少至三個,例如分析、設計、實作(Implementation) 等階段。,瀑布模式 (c.3),瀑布模式 (c.4),若面對較大或復雜之系統(tǒng)時,其階段可再被細分成更多個階段:,瀑布模式 (c.5),瀑布模式 (c.6),瀑布模
4、式的一些問題: 假設在項目開始時,需求可完整且清楚描述, 所有需求在各階段均需同時考慮,且系統(tǒng)開發(fā)在一個周期內(nèi)完成, 在程序編輯前過于強調(diào)完整的分析與設計文件,故一但需求變更,文件需大幅修改, 程序編輯于系統(tǒng)開發(fā)周期之后段才開始,故風險較高,且失敗之成本亦較高,,瀑布模式 (c.7),(5)系統(tǒng)開發(fā)周期較長且過程中使用者參與不足。,漸增模式,把需求分成幾個部分,然后將每個部分的需求之開發(fā)訂為一個開發(fā)周期,每個周期可依序或平行開發(fā)。 每個周期之階段清楚定義要做那些工作及交付那些文件, 每個周期內(nèi),各階段循序進行且僅循環(huán)一次。,漸增模式 (c.2),漸增模式 (c.3),特色: 系統(tǒng)被分成幾個子系
5、統(tǒng)或功能,各子系統(tǒng)可獨立依序或平行開發(fā)。 系統(tǒng)開發(fā)可由多個周期完成,每個周期均有分析設計、程序編輯及測試,每個周期完成不同版本之系統(tǒng)。 使用者參與程度高,每個周期均參與,故相較于瀑布模式,漸增模式之風險較低。,漸增模式 (c.4),漸增模式適用之情況: (1) 目標與需求可完全與清楚描述。 (2) 預算需分期編列。 (3) 需要時間來熟悉和接受新科技。,雛型模式,此方法先針對使用者需求較清楚的部分或信息人員較能掌握之部份,依分析、設計與實施等步驟快速進行雛型系統(tǒng)開發(fā)。 過程中,強調(diào)盡早以雛型系統(tǒng)做為使用者與信息人員需求溝通與學習之工具,雙方透過雛型之操作與回饋,以厘清、修改及擴充需求,并藉以修
6、改與擴充雛型系統(tǒng)。 上述步驟反復進行,直到系統(tǒng)符合雙方約定為止。 雛型系統(tǒng)有時是一個:只有使用者界面,而沒有核心部分的軟件。,雛型模式(c.2),雛型模式 (c.3),主要特性與原則: 強調(diào)雛型之盡早開發(fā)及使用者高度的參與。 強調(diào)以雛型作為使用者及系統(tǒng)開發(fā)者之需求溝通與學習機制。 從需求最清楚部分著手開發(fā)雛型,并透過使用者對雛型之操作與回饋,反復修改與擴充,每次反復之周期要盡可能縮短。,雛型模式 (c.4),其它適用情形: 當無法立即獲得解決問題的方法。 當軟硬件之技術與支持不確定。,雛型模式 (c.5),雛型模式的潛在問題: 系統(tǒng)文件較不完備,程序亦較難維護。短期可能較能滿足使用者需求,但長
7、期而言系統(tǒng)較易失敗。 因缺乏整體之規(guī)劃、分析與設計,故較不適合于大型及多人參與之系統(tǒng)開發(fā)項目。,雛型模式 (c.6),有兩種常見之應用策略: 演進式雛型 (Evolutionary Prototyping) 用后丟棄雛型 (Rapid Throwaway Prototyping),演進式雛型策略(c.7),將所有需求看成一個整體,從需求最清楚的部分快速的經(jīng)歷一開發(fā)周期,以完成初版雛型系統(tǒng), 再利用該雛型與使用者溝通以確定、修改和擴充需求,并藉以做為下一周期雛型演進之依據(jù), 該周期不斷的反復進行,一直到雛型系統(tǒng)符合雙方約定為止。,演進式雛型策略 (c.8),用后丟棄式雛型策略(c.9),以一種快
8、而粗糙(Quick and Dirty)的方式建立雛型,以促使使用者能夠盡快藉由與雛型之互動來決定需求項目,或信息人員藉以研發(fā)問題之解決方法與信息科技之應用。 應用該策略開發(fā)之雛型,不需考慮系統(tǒng)之運用效率、可維護性與容錯能力等。,用后丟棄式雛型策略(c.10),雛型丟棄之原因,如 開發(fā)工具不同, 操作系統(tǒng)不兼容, 設計方法不兼容, ,用后丟棄式雛型策略(c.11),僅實施在風險程度最高的地方,例如需求或解決問題之知識、概念與信息科技整合最不清楚的情況。因為雛型之丟棄也意味著成本的浪費。 其它情況則盡可能的采用演進式雛型策略。,螺旋模式,導入項目管理的概念與方法,為一風險導向的模式。 由三個步驟
9、形成一周期: (1) 找出系統(tǒng)的目標、可行之實施方案與限制。 (2) 依目標與限制評估方案,解決風險。 (3) 并由剩下之相關風險,決定該步驟該如何進行。 此周期反復進行,直到系統(tǒng)開發(fā)完成為止。,螺旋模式 (c.2),螺旋模式 (c.3),步驟一、找出系統(tǒng)的目標、可行之實施方案與限制 (1) 找出系統(tǒng)的目標 系統(tǒng)目標之評核因素很多,例如系統(tǒng)的績效、功能與容忍改變之能力等。 (2) 找出系統(tǒng)之實施方案 系統(tǒng)實施方案會因問題而異,例如找出之方案有設計A、設計B、重用、購買等。 (3) 實施方案之限制 實施方案之限制可能為項目之成本、時程、系統(tǒng)接口等。,螺旋模式 (c.4),步驟二、依目標與限制評估
10、方案,解決風險 主要是找出各方案之不確定處,并設法解決,其步驟如下: (1) 找出項目風險之重要來源。 (2) 解決風險來源: 可用雛型、模擬、標竿 (Benchmarking)、參考點檢查 (Reference Checking)、問卷、分析模式、上述之綜合或其它技術以解決風險。,螺旋模式 (c.5),步驟三、由剩下之風險決定該步驟 若系統(tǒng)的績效或使用者接口風險將強力影響程序開發(fā)或內(nèi)部接口控制,則此步驟可能是采取演進式雛型。 若該雛型使用性佳且夠強韌(Robust),足以當做未來系統(tǒng)發(fā)展之基礎,則往后將是一系列的雛型演進。 假如先前之雛型努力已解決了所有的績效或使用者接口之風險,則此一步將遵
11、循基本的瀑布模式,亦可適當?shù)男揎椧哉蠞u增模式。,螺旋模式 (c.6),特色與應用原則: 在高風險部分之設計尚未穩(wěn)定前,規(guī)格之發(fā)展不需要一致、詳盡或正式,以避免不必要之設計修改。 在開發(fā)之任一階段,螺旋模式可選擇整合雛型模式以降低風險。 不同周期,可能采用不同的開發(fā)模式。 當更吸引人之方案被找出,或新風險需被解決時,可整合重做或回到前面之階段。,螺旋模式 (c.7),包含了現(xiàn)有模式之大部分優(yōu)點,其風險導向之方法解決了許多模式之問題。在某些條件下,螺旋模式相當于某一現(xiàn)有之模式。例如: (1) 若項目在系統(tǒng)的績效或使用者接口需求方面屬于低風險,且在預算及時程控制方面屬于高風險,則這些風險之考慮會使
12、螺旋模式之執(zhí)行相當于瀑布模式或漸增模式。 (2)若項目在預算及時程控制、大型系統(tǒng)之整合或需求變動方面之風險較低,且在系統(tǒng)的績效、使用者接口或使用者決策支持需求方面之風險較高,則這些風險之考慮會使螺旋模式之執(zhí)行類似于雛型模式。,同步模式,主要是為了縮短系統(tǒng)開發(fā)時間,加速版本之更新,因應商業(yè)軟件包的市場競爭。 適用情形: 需求可明確與完整的描述。 有足夠的人力參與。 團隊間有良好的溝通、信息交換與項目管理。,同步模式(c.2),優(yōu)點: 開發(fā)時間的縮短可提高產(chǎn)品的競爭力。 缺點: 緊湊的步驟及頻繁的信息溝通,使得項目管理的復雜度大幅提高,人力成本也相對提高。 若沒有輔以良好的工具及管理方法,則不易達
13、成目標。,同步模式(c.3),基于三個主要的構(gòu)想來達到時程縮短的目標: 多個團隊同時開發(fā)。這種多組人同時工作的方式稱為活動同步(Activity Concurrency)。,同步模式 (c.4),同步模式(c.5),信息同步。不同團隊的信息互相交流與共享稱為信息同步(Information Concurrency)。 信息同步有三個技巧: (1) 向前傳遞(Front Loading) (2) 向后傳遞(Flying) (3) 建立有效的信息交換網(wǎng)絡及群體工作的支持環(huán)境 整合性的管理系統(tǒng)。同步開發(fā)方法的管理方法比一般的系統(tǒng)開發(fā)復雜,必須開發(fā)一個管理系統(tǒng)以協(xié)調(diào)人員、資源、過程和產(chǎn)品間復雜的互動關
14、系。,同步模式 (c.6),同步模式 (c.7),RUP 模式,RUP (Rational Unified Process) 模式于1998由Ivar Jacobson、Grady Booch和James Rumbaugh提出。 以架構(gòu)為中心(Architecture-Centric)的開發(fā)模式。 結(jié)合螺旋模式的概念,以反復式(Iterative)與漸增式(Incremental)的軟件開發(fā)原理進行軟件開發(fā)。 反復式意指重復用相同的的一系列操作或步驟以進行軟件開發(fā)。 漸增式意指每一次在軟件產(chǎn)品上新增工功能、模塊、組件或子系統(tǒng)等。,RUP 模式(c.2),每一次的反復需產(chǎn)出一個可運作的系統(tǒng)版本,
15、并在每一個反復周期評估風險,以盡早發(fā)現(xiàn)問題。 不需假設項目開始時,使用者需求可完整且清楚描述。 可由動態(tài)與靜態(tài)兩個構(gòu)面來說明系統(tǒng)開發(fā)項目之實施階段與核心工作。,RUP 模式(c.3),動態(tài)構(gòu)面把軟件開發(fā)依序分成四個主要階段:初始、詳述、建構(gòu)與轉(zhuǎn)移。 這四個階段構(gòu)成一個周期,周期可反復進行,每個周期內(nèi)之各階段也可以視情況反復進行。 靜態(tài)構(gòu)面主要表達成九個核心工作流程(Workflows)或過程(Processes): 有六項屬于軟件工程工作:企業(yè)模型、需求、分析與設計、實作、測試、配置(Deployment) 三項屬于管理支持工作:項目管理、組態(tài)管理與變動管理、環(huán)境,RUP 模式(c.4),第四
16、代技術*,第四代技術(4th Generation Techniques, 4GT)指的是輸入圖形(diagrams)或特殊語言,可以自動產(chǎn)生原始程序代碼的技術。 圖形(diagrams)或特殊語言主要是用來描述軟件的特性與行為,4GT根據(jù)這些描述來產(chǎn)生原始程序代碼。 這些輸入就是所謂的第四代語言(4GL)。,第四代技術(c.2),采用4GT開發(fā)軟件,還是要經(jīng)過分析、設計、編碼、測試、維護等階段。 采用4GT開發(fā)的方式,必須使得軟件易于維護。 使用4GT開發(fā)小型軟件,有時可直接從需求擷取的階段跳到實施(Implementation)的階段。 若和組件開發(fā)方式合用,4GT可能便變成軟件開發(fā)的主要
17、方法。,第四代技術(c.3),優(yōu)點 支持者聲稱可加快開發(fā)的速度,提升生產(chǎn)力。 缺點 反對者聲稱4GT的工具不比程序語言簡單, 產(chǎn)生的原始程序代碼執(zhí)行效率差, 4GT產(chǎn)生的大型軟件,其維護仍然是個問題。,快速應用軟件開發(fā)*,快速應用軟件開發(fā) (Rapid Application Development, RAD)強調(diào)以極短時間(約60-90天)完成軟件的開發(fā)。 程序的產(chǎn)生盡可能使用組件開發(fā)方式及第四代技術縮短開發(fā)時間。 主要用于開發(fā)需求可完整且清楚描述的信息系統(tǒng)。 分數(shù)個周期平行開發(fā),每一周期由一個團隊完成一功能組(模塊)。,快速應用軟件開發(fā)(c.2),一個周期包含: 商業(yè)塑模(business modeling) 資料塑模(data modeling) 處理塑模(processing modeling) 程序的產(chǎn)生(ap
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