軟件過程模型介紹

1、3.軟件工程的模型介紹軟件過程模型就是一種開發(fā)策略，這種策略針對軟件工程的各個階段 提供了一套范形，使工程的進展達到預期的目的。 對一個軟件的開發(fā) 無論其大小，我們都需要選擇一個合適的軟件過程模型， 這種選擇基 于項目和應用的性質(zhì)、采用的方法、需要的控制，以及要交付的產(chǎn)品 的特點。一個錯誤模型的選擇，將迷失我們的開發(fā)方向。3.1線性順序它有時也稱為傳統(tǒng)生存周期模型或瀑布模型。它提出了軟件開發(fā)的系 統(tǒng)化的、順序的方法。其流程從系統(tǒng)開始，隨后是需求分析、設計、 編碼、測試、支持。這種模型是最早也是應用最廣泛的軟件過程模型 （雖然這種模型會引起“堵賽狀態(tài)”）。缺點：1、實際的項目大部分情況難以按照該

2、模型給出的順序進行，而且這 種模型的迭代是間接的，這很容易由微小的變化而造成大的混亂。2、經(jīng)常情況下客戶難以表達真正的需求，而這種模型卻要求如此， 這種模型是不歡迎具有二義性問題存在的。3、客戶要等到開發(fā)周期的晚期才能看到程序運行的測試版本，而在 這時發(fā)現(xiàn)大的錯誤時，可能引起客戶的驚慌，而后果也可能是災難性 的。4、采用這種線性模型，會經(jīng)常在過程的開始和結束時碰到等待其他 成員完成其所依賴的任務才能進行下去，有可能花在等待的時間比開 發(fā)的時間要長。我們稱之為“堵賽狀態(tài)”。優(yōu)點：1、它提供了一個模板，這個模板使得分析、設計、編碼、測 試和支持的方法可以在該摸板下有一個共同的指導。2、雖然有不少缺

3、陷但比在軟件開發(fā)中隨意的狀態(tài)要好得多。3.2原型實現(xiàn)從需求收集開始，開發(fā)者和客戶在一起定義軟件的總體目標， 標識已 知的需求并且規(guī)劃出需要進一步定義的區(qū)域。然后是“快速設計”，它集中于軟件中那些對客戶可見的部分的表示，這將導致原型的創(chuàng) 建，并由客戶評估并進一步精化待開發(fā)軟件的需求。 逐步調(diào)整原型使 其滿足客戶的需求，這個過程是迭代的。其流程從聽取客戶意見開始、 隨后是建造/修改原型、客戶測試運行原型、然后回頭往復循環(huán)直到 客戶對原型滿意為止。由于這種模型可以讓客戶快速的感受到實際的 系統(tǒng)（雖然這個系統(tǒng)不帶有任何質(zhì)量的保證），所以客戶和開發(fā)者都 比較喜歡這種過程模型（對于那些僅僅用來演示軟件功能

4、的公司而言 或從來不考慮軟件質(zhì)量和不害怕長期維護的公司而言）。缺點：1、 沒有考慮軟件的整體質(zhì)量和長期的可維護性。22、大部分情況是不合適的操作算法被采用目的為了演示功能，不合適的開發(fā)工具被采用僅僅為了它的方便， 還有不合適的操作系統(tǒng)被 選擇等等。3、由于達不到質(zhì)量要求產(chǎn)品可能被拋棄， 而采用新的模型重新設計。 優(yōu)點：1、如果客戶和開發(fā)者達成一致協(xié)議：原型被建造僅為了定義需求，之后就被拋棄或者部分拋棄，那么這種模型很合適了。2、迷惑客戶搶占市場，這是一個首選的模型。3.3快速應用這是一個增量型的軟件開發(fā)過程模型，強調(diào)極短的開發(fā)周期，它是線 性模型的一個“高速”變種，通過使用構件的建造方法贏得了

5、快速開 發(fā)。如果需求理解的好而且約束了項目的范圍， 利用這種模型可以很 快的創(chuàng)建出功能完善的“信息系統(tǒng)”。其流程從業(yè)務建模開始，隨后 是數(shù)據(jù)建模、過程建模、應用生成、測試及反復。RAD過程強調(diào)的是復用，復用已有的或開發(fā)可復用的構件。實際上RAD采用第四代技術。缺點：1、只能用于信息系統(tǒng)。2、 對于較大的項目需要足夠的人力資源去建造足夠的RADS。3、 開發(fā)者和客戶必須在很短的時間完成一系列的需求分析，任何一 方配合不當都會導致RAD項目失敗。4、這種模型對模塊化要求比較高，如果有哪一功能不能被模塊化,那么建造RAD所需要的構件就會有問題 5、技術風險很高的情況下不適合這種模型。優(yōu)點：1、開發(fā)速

6、度快，質(zhì)量有保證。2、對信息系統(tǒng)特別有效。3.4增量這種模型融合了線性順序模型的基本成份和原型實現(xiàn)模型的迭代特征。增量模型采用隨著日程時間的進展而交錯的線性序列。每一個線性序列產(chǎn)生軟件的一個可發(fā)布的“增量”。當使用增量模型時，第一 個增量往往是核心的產(chǎn)品，也就是說第一個增量實現(xiàn)了基本的需求， 但很多補充的特征還沒有發(fā)布。客戶對每一個增量的使用和評估， 都 做為下一個增量發(fā)布的新特征和功能。這個過程在每一個增量發(fā)布后 不斷從復，直到產(chǎn)生了最終的完善產(chǎn)品。增量模型強調(diào)每一個增量均 發(fā)布一個可操作的產(chǎn)品。缺點：1、至始至終開發(fā)者和客戶糾纏在一起，直到完全版本出來。優(yōu)點： 1、人員分配靈活，剛開始不用

7、投入大量人力資源，當核心產(chǎn)品很受 歡迎時，可增加人力實現(xiàn)下一個增量。2、當配備的人員不能在設定的期限內(nèi)完成產(chǎn)品時，它提供了一種先推出核心產(chǎn)品的途徑，這樣就可以先發(fā)布部分功能給客戶， 對客戶起 到鎮(zhèn)靜劑的作用。3、具有一定的市場。3.5螺旋這是一個演化軟件過程模型，它將原型實現(xiàn)的迭代特征和線性順序模 型中控制的和系統(tǒng)化的方面結合起來。使得軟件的增量版本的快速開 發(fā)成為可能。在螺旋模型中，軟件開發(fā)是一系列的增量發(fā)布。在每一 個迭代中，被開發(fā)系統(tǒng)的更加完善的版本逐步產(chǎn)生。 螺旋模型被劃分 為若干框架活動，也稱為任務區(qū)域。典型地，有 3到6個任務區(qū)域：1、客戶交流：建立開發(fā)者和客戶之間有效通信所需要的

8、任務。2、計劃：定義資源、進度、及其它相關項目信息所需要的任務。3、風險分析：評估技術的及管理的風險所需要的任務。4、工程：建立應用的一個或多個表示說需要的任務。5、構造及發(fā)布：構造、測試、安裝和提供用戶支持所需要的任務。6、客戶評估：基于對在工程階段產(chǎn)生的或在安裝階段實現(xiàn)的軟件表 示的評估，獲得客戶反饋所需要的任務。 這是一個相對較新的模型，它的功效還需要經(jīng)歷若干年的使用方能確 定下來。缺點：1、需要相當?shù)娘L險分析評估的專門技術，且成功依賴于這種技術。2、很明顯一個大的沒有被發(fā)現(xiàn)的風險問題，將會導致問題的發(fā)生， 可能導致演化的方法失去控制。3、這種模型相對比較新，應用不廣泛，其功效需要進一步

9、的驗證。優(yōu)點：1、對于大型系統(tǒng)及軟件的開發(fā)，這種模型是一個很好的方法。開發(fā) 者和客戶能夠較好地對待和理解每一個演化級別上的風險。螺旋模型提出了強調(diào)客戶交流的一個框架活動。 該活動的目標是從客 戶處誘導項目需求。在理想情況下，開發(fā)者簡單地詢問客戶需要什么， 而客戶提供足夠的細節(jié)進行下去。 不幸的是這種情形很少發(fā)生。在現(xiàn) 實中，客戶和開發(fā)者進入一個談判過程，客戶被要求在成本和應市之 間的約束下平衡功能、性能、和其它產(chǎn)品或系統(tǒng)特征。最好的談判追 求“雙贏”結果，也就是說通過談判客戶獲得大部份系統(tǒng)的功能，而 開發(fā)者則獲得現(xiàn)實的和可達到的預算和時限。對客戶的交流定義了下 面的活動:1、系統(tǒng)或子系統(tǒng)的關鍵

10、“風險承擔者”的標識。2、風險承擔者的“贏條件”的確定。3、風險承擔者的贏條件談判，以將它們協(xié)調(diào)為一組滿足各方考慮的 雙贏條件。缺點：1、需要額外的談判技巧。優(yōu)點：1、客戶和開發(fā)者達到一種平衡。3.6并發(fā)任務這種模型關注于多個任務的并發(fā)執(zhí)行，表示為一系列的主要技術活動、任務及它們的相關狀態(tài)。并發(fā)過程模型是由客戶要求、管理決策、 評審結果驅(qū)動的。該模型不是將軟件工程活動限定為一個順序的事件 序列，而是定義了一個活動網(wǎng)絡。網(wǎng)絡上的每一個活動均可于其它活 動同時發(fā)生。這種模型可以提供一個項目的當前狀態(tài)的準確視圖。缺點：暫時無優(yōu)點：1、可用于所有類型的軟件開發(fā)，而對于客戶/服務器結構更加有效。2、可以

11、隨時查閱到開發(fā)的狀態(tài)。3.7構件開發(fā)面向?qū)ο蟮募夹g為軟件工程的基于構件的過程模型提供了技術框架。 面向?qū)ο竽Ｐ蛷娬{(diào)了類的創(chuàng)建、 類的封裝了的數(shù)據(jù)、操縱該數(shù)據(jù)的算 法。一般來講經(jīng)過合適的設計和實現(xiàn)， 面向?qū)ο蟮念惪梢栽诓煌膽?用及基于計算機的系統(tǒng)的體系結構中復用。基于構件的開發(fā)模型融合 了螺旋模型的許多特征，它本質(zhì)上是演化形的，要求軟件創(chuàng)建的迭代 方法。然而基于構件的開發(fā)模型是利用預先包裝好的軟件構件（有時成為類）來構造應用。開發(fā)活動從候選類的標識開始，這一步是通過檢查將被應用系統(tǒng)操縱 的數(shù)據(jù)及用于實現(xiàn)該操縱的算法來完成的。 相關的數(shù)據(jù)和算法被封裝 成一個類。缺點：1、過分依賴于構件，構件庫的

12、質(zhì)量影響著產(chǎn)品質(zhì)量。優(yōu)點：1、構件可復用。提高了開發(fā)效率。2、采用了面向?qū)ο蟮募夹g。3.8形式化形式化方法模型包含了一組活動，他們導致了計算機軟件的數(shù)學規(guī) 約。形式化方法使得軟件工程師們能夠通過應用一個嚴格的數(shù)學符號 體系來規(guī)約、開發(fā)、和驗證基于計算機的系統(tǒng)。這種方法的一個變種，稱為凈室軟件工程，已經(jīng)被一些組織所采用。在開發(fā)中使用形式 化方法時，它們提供了一種機制，能夠消除使用其它軟件過程模型難 以克服的很多問題。二義性、不完整性、不一致性能被更容易地發(fā)現(xiàn) 和糾正，而不是通過專門的評審，是通過對應用的數(shù)學分析。形式化方法提供了可以產(chǎn)生無缺陷軟件的承諾。缺點：1、開發(fā)費用昂貴（對開發(fā)人員需要多方

13、面的培訓），而且需要的時間 較長。2、不能將這種模型作為對客戶通信的機制，因為客戶對這些數(shù)學語 言一無所知。3、還不流行。優(yōu)點：1、形式化規(guī)約可直接作為程序驗證的基礎，可以盡早的發(fā)現(xiàn)和糾正 錯誤（包括那些其它情況下不能發(fā)現(xiàn)的錯誤）。2、開發(fā)出來的軟件具有很高的安全性和健壯性，特別適合安全部門 或者軟件錯誤會造成經(jīng)濟損失的開發(fā)者。3、具有開發(fā)無缺陷軟件的承諾。3.9 4GT一系列的軟件工具的使用，是第四代技術的特點。這些工具有一個共 同的特點：能夠使軟件工程師們在較高級別上規(guī)約軟件的某些特征， 然后根據(jù)開發(fā)者的規(guī)約自動生成源代碼。 我們知道，軟件在越高的級 別上被規(guī)約，就越能被快速的建造出程序。軟件工程的4GT模型集中于規(guī)約軟件的能力：使用特殊的語言形式或一種采用客 戶可以理解的術語描述待解決問題的圖形符號體系。和其它模型一 樣，4GT也是從需求收集這一步開始的，要將一個 4GT實現(xiàn)變成最終 產(chǎn)品，開發(fā)者還必須進行徹底的測試、開發(fā)有意義的文檔，并且同樣 要完成其它模型中同樣要求的所有集成活動。總而言之，4GT已經(jīng)成為軟件工程的一個重要方法。特別是和基于構件的開發(fā)模型結合起來 時，4G