第3講 軟件過程

1、第三講第三講 軟件過程軟件過程于立萍于立萍 第三講：軟件過程第三講：軟件過程l軟件過程定義l為什么需要軟件過程？l軟件開發(fā)過程模型l軟件生存周期過程標(biāo)準(zhǔn)l主要的開發(fā)與支持活動l軟件需求分析l軟件概要設(shè)計l軟件構(gòu)造l軟件測試l軟件維護(hù)l軟件配置管理l軟件項(xiàng)目管理l軟件質(zhì)量保證2軟件過程定義軟件過程定義l什么是過程？ 針對一個給定目標(biāo)的一系列操作步驟。 例如 - 目標(biāo)：去火車站 - 操作步驟：去南門/東門公共汽車站，乘50/17路汽車， 每個過程都有明確的目的以及具體的操作步驟，操作步驟說明了有哪些操作以及按照什么樣的方式來執(zhí)行操作。3l什么是軟件過程？ 軟件過程又稱軟件生存周期過程，指按照項(xiàng)目的

2、進(jìn)度、成本和質(zhì)量限制，開發(fā)和維護(hù)滿足用戶需求的軟件所必需的一組有序的軟件開發(fā)活動集合。 軟件開發(fā)活動的例子- 需求分析- 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 開發(fā)活動的順序例子- 先做需求分析，然后再做體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 4l按任務(wù)性質(zhì)，軟件開發(fā)活動可分為二種形式早期僅有技術(shù)活動，后來又添加了管理活動技術(shù)活動技術(shù)活動- 對軟件項(xiàng)目實(shí)施開發(fā)，產(chǎn)生軟件產(chǎn)品- 例如，需求分析，概要設(shè)計，編碼，單元測試等等管理活動管理活動- 對軟件項(xiàng)目中的人、產(chǎn)品和過程等實(shí)施管理的活動- 例如，制訂軟件項(xiàng)目計劃，軟件配置等等5l如何定義軟件開發(fā)活動?- 名稱- 任務(wù)- 輸入: 開始所必需滿足的條件- 輸出: 完成時所必須滿足的條件以及結(jié)果- 實(shí)

3、施: 做什么，怎么做(詳細(xì)的步驟)，或者如何從輸入產(chǎn)生輸出軟件開發(fā)活動軟件開發(fā)活動輸入輸入輸出輸出6軟件活動例子軟件活動例子:- 名字： 單元測試- 任務(wù)l對軟件基本單元模塊進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)并定位錯誤- 輸入l有一個已完成、被文檔化和批準(zhǔn)的軟件單元測試計劃l供測試的軟件單元模塊代碼- 實(shí)施l遵循單元測試計劃，運(yùn)行所有的測試用例l撰寫單元測試報告- 輸出l單元測試報告7第三講：軟件過程第三講：軟件過程l軟件過程定義l為什么需要軟件過程？l軟件開發(fā)過程模型l軟件生存周期過程標(biāo)準(zhǔn)l主要的開發(fā)與支持活動l軟件需求分析l軟件概要設(shè)計l軟件構(gòu)造l軟件測試l軟件維護(hù)l軟件配置管理l軟件項(xiàng)目管理l軟件質(zhì)量保證8

4、l為什么需要軟件過程？ - 軟件工程中要獲得完全的成功，必須注意兩個主要的子目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)一套成功的軟件產(chǎn)品執(zhí)行一個成功的軟件開發(fā)與維護(hù)過程。 - 明確了軟件開發(fā)的過程和步驟，促進(jìn)工程化軟件開發(fā) - 便于制定軟件項(xiàng)目計劃 - 為軟件開發(fā)提供了可視性，便于對軟件開發(fā)過程進(jìn)行管理和控制 - 便于細(xì)化和安排任務(wù)，使得每個人員明確各自的工作9第三講：軟件過程第三講：軟件過程l軟件過程定義l為什么需要軟件過程？l軟件開發(fā)過程模型l軟件生存周期過程標(biāo)準(zhǔn)l主要的開發(fā)與支持活動l軟件需求分析l軟件概要設(shè)計l軟件構(gòu)造l軟件測試l軟件維護(hù)l軟件配置管理l軟件項(xiàng)目管理l軟件質(zhì)量保證10軟件開發(fā)過程模型軟件開發(fā)過程模型l

5、軟件開發(fā)過程模型- 軟件開發(fā)過程模型是軟件開發(fā)活動以及它們之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)框架- 指導(dǎo)軟件開發(fā)以及軟件開發(fā)過程的定義l常見的軟件開發(fā)過程模型- 瀑布模型- 原型模型- 增量模型- 迭代模型- 螺旋模型- 敏捷模型11第三講：軟件過程第三講：軟件過程l軟件過程定義l為什么需要軟件過程？l軟件開發(fā)過程模型l軟件生存周期過程標(biāo)準(zhǔn)l主要的開發(fā)與支持活動l軟件需求分析l軟件概要設(shè)計l軟件構(gòu)造l軟件測試l軟件維護(hù)l軟件配置管理l軟件項(xiàng)目管理l軟件質(zhì)量保證12軟件（生存周期）過程標(biāo)準(zhǔn)軟件（生存周期）過程標(biāo)準(zhǔn)l1995年制訂了ISO/IEC 12207軟件生存周期過程標(biāo)準(zhǔn)，它把用于開發(fā)一個軟件系統(tǒng)的過程分為三類

6、：l主過程l支持過程l輔助（組織）過程13軟件生存周期過程示意圖軟件生存周期過程示意圖 - - 主過程 是構(gòu)成軟件生存周期主要部分的那些過程, 包括：定義、構(gòu)建、維護(hù)等過程.獲取過程包括確定獲取系統(tǒng)和產(chǎn)品的需求定義、投標(biāo)準(zhǔn)備、合同準(zhǔn)備與修改，對供應(yīng)方的監(jiān)督及驗(yàn)收；供應(yīng)過程主要包括理解系統(tǒng)或產(chǎn)品需求、應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)備、合同簽訂、計劃制定及項(xiàng)目的評價及交付完成等。15 - 支持過程 可穿插到主過程中提供支持的一系列過程, 包括：文檔開發(fā)、 配置管理、 質(zhì)量保證、驗(yàn)證、確認(rèn)、聯(lián)合評審、審計、問題解決等過程.l文檔：一組活動，用于記錄任何其他過程所產(chǎn)生的特定信息。l配置管理：一組活動，用于捕獲和維護(hù)開發(fā)過程中

7、所產(chǎn)生的信息和產(chǎn)品，以便于后續(xù)開發(fā)。通過控制、記錄、追蹤對軟件的修改來實(shí)現(xiàn)軟件的管理功能。l質(zhì)量保證：一組活動，用于保證產(chǎn)品和相關(guān)過程與需求文檔和計劃保持一致。l驗(yàn)證：用于檢驗(yàn)產(chǎn)品的活動（正確地做事）l確認(rèn)：用于確認(rèn)產(chǎn)品的活動 （做正確的事）l聯(lián)合復(fù)審：由兩方使用的、評估其他活動的狀態(tài)和產(chǎn)品的活動 。l審計：一組活動，用于確定項(xiàng)目與需求、計劃和合同的符合程度。評估軟件工程產(chǎn)品，盡量在錯誤傳播到下一個動作或活動之前，發(fā)現(xiàn)并清除錯誤。16 - 輔助（組織）過程 一個組織用來建立、實(shí)施一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu), 并不斷改進(jìn)該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的過程, 包括：管理、基礎(chǔ)設(shè)施、改進(jìn)、培訓(xùn)等過程.l管理：組織的管理活動，包括但

8、不限于項(xiàng)目管理（當(dāng)它們與其他生存周期過程有關(guān)時） l基礎(chǔ)設(shè)施過程：是指建立與維護(hù)其他過程所需的基礎(chǔ)設(shè)施的過程，包括但不限于人力、資本和開銷等，它涵蓋了為執(zhí)行一個項(xiàng)目所需要的有關(guān)資源，如軟件工具、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等。l過程改進(jìn)：由一組用于改進(jìn)任何其他過程性能的活動組成l培訓(xùn)：定義了為項(xiàng)目有關(guān)人員提供合適培訓(xùn)的活動17獲取過程獲取過程管理過程管理過程運(yùn)行過程運(yùn)行過程維護(hù)過程維護(hù)過程開發(fā)過程開發(fā)過程輔助過程輔助過程 管理管理 基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施 過程改進(jìn)過程改進(jìn)培訓(xùn)培訓(xùn)供應(yīng)過程供應(yīng)過程需方供方需方供方管理者管理者運(yùn)行管理者用戶運(yùn)行管理者用戶開發(fā)者、維護(hù)者開發(fā)者、維護(hù)者支持過程的使用者支持過程的使用者工程視圖

9、工程視圖運(yùn)行視圖運(yùn)行視圖管理視圖管理視圖合同視圖合同視圖支支持持過過程程文檔文檔配置管理配置管理問題解決問題解決質(zhì)量保證質(zhì)量保證支持視圖支持視圖使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用驗(yàn)證驗(yàn)證確認(rèn)確認(rèn)聯(lián)合評審聯(lián)合評審審計審計使用使用軟件生存周期過程輔助過程的使用者輔助過程的使用者ISO/IEC12207規(guī)定了一個完整的軟件生存命周期應(yīng)該有哪些活動，以規(guī)定的過程/活動來保證質(zhì)量 。至于什么時候?qū)嵤┦裁催^程/活動，反復(fù)幾次合適則根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)定義。第三講：軟件過程第三講：軟件過程l軟件過程定義l為什么需要軟件過程？l軟件開發(fā)過程模型l軟件生存周期過程標(biāo)準(zhǔn)l主要

10、的開發(fā)與支持活動l需求分析與管理l軟件概要設(shè)計l軟件構(gòu)造l軟件測試l軟件維護(hù)l軟件配置管理l軟件項(xiàng)目管理l軟件質(zhì)量保證20l主要的開發(fā)和支持活動 1、需求分析與管理主要活動 ：需求分析、需求變更管理、需求跟蹤管理主要階段：需求分析、滿足需求的軟件開發(fā)階段l需求分析：l系統(tǒng)需求分析因?yàn)檐浖偸谴笙到y(tǒng)的一個部分，因此必須從建立整個系統(tǒng)所有元素的需求工作開始，然后才能確定一些軟件子系統(tǒng)的需求。當(dāng)軟件必須與系統(tǒng)的其他元素（如硬件、人、數(shù)據(jù)庫等）接口時，這種系統(tǒng)的考察顯得非常重要。系統(tǒng)需求分析主要圍繞系統(tǒng)級需求的聚集和少量頂層分析和設(shè)計展開。 21 l軟件需求分析任務(wù)：收集、分析、理解、確定用戶的要求；

11、然后把用戶的要求精確、完整地描述表達(dá)出來。目的：要回答“要解決什么問題？”，既系統(tǒng)“做什么？”。輸入：系統(tǒng)需求文檔/問題陳述、本過程相關(guān)工作計劃 步驟：可行性研究、需求分析、制定相關(guān)開發(fā)計劃 輸出：可行性報告、需求規(guī)范、下一過程開發(fā)計劃 需求說明書是讓用戶理解:“什么是他們真正需要的”； 讓開發(fā)者理解“什么是他們真正的開發(fā)目標(biāo)”。22 l軟件需求分析系統(tǒng)需求分析和軟件需求分析都要文檔化，還要與用戶一起對它們進(jìn)行評審。需求分析成本一般占軟件項(xiàng)目總成本的4%到10%，但卻在很大程度上決定了其余80%到90%資金的開銷。需求規(guī)格說明書樣例五：金色俱樂部23l需求變更管理：l變更管理過程變更管理過程l

12、變更的記錄與跟蹤變更的記錄與跟蹤需求變更請求需求變更請求登記變更請求登記變更請求分析變更請求分析變更請求u 估計工作量估計工作量u 重新估算交付的時間表重新估算交付的時間表u 執(zhí)行累計的成本影響分析執(zhí)行累計的成本影響分析評估變更請求評估變更請求獲得用戶認(rèn)可獲得用戶認(rèn)可修改工作產(chǎn)品修改工作產(chǎn)品l需求跟蹤管理：l分類分類正向跟蹤：正向跟蹤：確保系統(tǒng)中的每一個需求元素都可以跟蹤到生存周期后續(xù)階段的輸出制品中；反向跟蹤：反向跟蹤：在生存周期每個階段輸出的制品都反向追溯到提出需求的涉眾。l跟蹤矩陣跟蹤矩陣減少需求遺留 方便復(fù)審 向客戶演示產(chǎn)品和測試程度需求需求編號編號描述描述概要概要設(shè)計設(shè)計文檔文檔編號

13、編號對應(yīng)設(shè)計（功對應(yīng)設(shè)計（功能、結(jié)構(gòu)、數(shù)能、結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫）據(jù)庫）對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)（程對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)（程序、類、繼承類）序、類、繼承類）單元單元測試測試用例用例集成集成/系統(tǒng)系統(tǒng)測試測試用例用例驗(yàn)收驗(yàn)收測試測試用例用例1.1.2實(shí)時數(shù)據(jù)收集與綜合顯示5.3.2數(shù)據(jù)收集與顯示接口PB405數(shù)據(jù)收集#12#46#11CICS203高亮分開顯示#1#47#11任務(wù)任務(wù)：給出實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)施藍(lán)圖。目的目的：要回答“如何解決該問題？”， 既系統(tǒng)“怎樣做？”。輸入：輸入：軟件需求規(guī)范、本過程相關(guān)計劃步驟步驟： 解決系統(tǒng)的子系統(tǒng)/模塊劃分、子系統(tǒng)/模塊的層次結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計； 制定下一過程相關(guān)計劃。 輸出輸出：體系結(jié)構(gòu)設(shè)

14、計說明書、下一過程相關(guān)計劃 概要設(shè)計說明書樣例：概要設(shè)計說明書樣例：軟件概要設(shè)計說明書模板(結(jié)構(gòu)化方法)數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書樣例：數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書樣例：數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書模板2、軟件概要設(shè)計263、軟件構(gòu)造任務(wù)任務(wù)：根據(jù)概要設(shè)計說明書中每個模塊的描述進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計并編寫出相應(yīng)的源程序。目的目的：根據(jù)編程規(guī)范寫出高質(zhì)量的代碼和相應(yīng)的文檔。 - 構(gòu)造要注意使系統(tǒng)更易于使用和系統(tǒng)的可重用性。 - 選擇合適的開發(fā)工具及系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、中間件等。輸入：輸入：軟件概要設(shè)計文檔、本過程相關(guān)計劃步驟：步驟：詳細(xì)設(shè)計、編程、單元測試、制定下一階段相關(guān)計劃、編制用戶文檔輸出輸出：詳細(xì)設(shè)計文檔、源程序及相關(guān)文檔、下一

15、過程相關(guān)計劃詳細(xì)設(shè)計說明書樣例詳細(xì)設(shè)計說明書樣例：軟件詳細(xì)設(shè)計說明書模板1274、軟件測試測試是動態(tài)驗(yàn)證軟件的過程。依據(jù)測試對象的不同，測試可分為四個層次：單元測試集成測試系統(tǒng)測試驗(yàn)收測試284、軟件測試任務(wù)任務(wù)：檢查、發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤，提高系統(tǒng)可靠性。目的目的：保證系統(tǒng)的正確性、可靠性和可用性?；卮鸹卮穑骸霸撓到y(tǒng)是否能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的操作？”。輸入輸入：已經(jīng)完成的代碼、本過程相關(guān)的計劃步驟步驟：集成測試、系統(tǒng)測試、確認(rèn)測試輸出輸出：測試報告和軟件修改報告等。測試報告模板測試報告模板：測試總結(jié)報告模板一295、軟件維護(hù)任務(wù)任務(wù)：改正軟件系統(tǒng)在使用過程中發(fā)現(xiàn)的隱含錯誤，擴(kuò)充在使用過程中新的功能要求。目

16、的目的：維護(hù)軟件系統(tǒng)的正常運(yùn)行?；卮鸹卮穑合到y(tǒng)是否滿足用戶的應(yīng)用要求。輸入：輸入：問題報告步驟步驟：問題報告審批、問題修改、審核輸出輸出：軟件修改報告。305、軟件維護(hù)軟件維護(hù)分類：軟件更新：會導(dǎo)致軟件產(chǎn)品的功能說明發(fā)生變化校正性維護(hù)：在不改變軟件功能的前提下，修正軟件中的錯誤完善性維護(hù)：在不改變軟件功能的前提下，為增強(qiáng)性能或可維護(hù)性而進(jìn)行的維護(hù)適應(yīng)性維護(hù)：在不改變軟件功能的前提下，修正處理或數(shù)據(jù)環(huán)境的改變運(yùn)行與維護(hù)過程相伴而行，直至軟件系統(tǒng)被廢棄。維護(hù)費(fèi)用通常占軟件產(chǎn)品生存周期費(fèi)用的40%-70% 316.軟件配置管理軟件修改后會發(fā)生什么呢？- - 同步更新同步更新當(dāng)兩個或兩個以上的角色各自

17、工作在同一產(chǎn)物上時，當(dāng)兩個或兩個以上的角色各自工作在同一產(chǎn)物上時，最后一個修改者會破壞前者的工作。最后一個修改者會破壞前者的工作。- - 通知不達(dá)通知不達(dá)當(dāng)被若干開發(fā)者共享的產(chǎn)品中的問題被解決時，修當(dāng)被若干開發(fā)者共享的產(chǎn)品中的問題被解決時，修改未被通知到一些開發(fā)者。改未被通知到一些開發(fā)者。- - 多個版本多個版本軟件修改與文檔不一致。軟件修改與文檔不一致。- - 新版本公布的管理和監(jiān)控。新版本公布的管理和監(jiān)控。配置和變更管理是一種標(biāo)識、組織和控制修改的技術(shù)，作用于整個軟件生存周期。提供了準(zhǔn)則，管理演化系統(tǒng)中的多個變體，跟蹤給定軟件創(chuàng)建過程中的版本。配置項(xiàng)：軟件開發(fā)過程各項(xiàng)活動的產(chǎn)物經(jīng)評審或者審批后。32生效的配置項(xiàng)相關(guān)信息生效的配置項(xiàng)相關(guān)信息更新版更新版配置項(xiàng)相關(guān)信息配置項(xiàng)相關(guān)信息將要發(fā)布的軟件產(chǎn)品將要發(fā)布的軟件產(chǎn)品軟件開發(fā)過程軟件開發(fā)過程軟件配置庫軟件配置庫軟件工作產(chǎn)品軟件工作產(chǎn)品授權(quán)變更授權(quán)變更評審和批準(zhǔn)評審和批準(zhǔn)執(zhí)行變更執(zhí)行變更變更內(nèi)容變更內(nèi)容配置審計配置審計原版本原版本配置通知配置通知變更請求變更請求配置管理流程7.軟件項(xiàng)目管理 項(xiàng)目管理是為了使軟件項(xiàng)目能夠按照預(yù)定的成本、進(jìn)度、質(zhì)量順利完成，而對成本、人員、進(jìn)度、質(zhì)量和風(fēng)險等進(jìn)行分析和管理的活動。是對軟件生存周期的所有活動（除交付后的維護(hù)活動之外）的全面管理。34項(xiàng)目啟動項(xiàng)目啟動項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目規(guī)劃項(xiàng)目規(guī)劃項(xiàng)目