第3章IT軟件項目的生命周期ppt課件

1、第3章 IT軟件工程的生命周期3.1 IT軟件工程生命周期的劃分3.2 IT軟件工程生命周期中各階段義務3.3 IT軟件工程生命周期中的重要概念3.4 IT軟件工程管理里程碑13.1 IT軟件工程生命周期的劃分1.軟件工程生命周期的概念 任何軟件的開發(fā)都要閱歷一個“生命周期，從軟件的調研開場到淘汰的全過程，從工程同意到交付的過程。普通將工程分為以下4個階段：識別需求、提出處理方案、執(zhí)行工程、終了工程21.軟件工程生命周期的概念對于典型的IT軟件工程，工程的生命周期可以從不同的角度認識。從工程承當方看：工程是從接到合同正式開場的，到完成規(guī)定任務終了；從客戶的角度看：工程是從確認有需求開場，到運用

2、工程的成果實現(xiàn)商務目的終了。無論從哪個角度分析，軟件工程的生命周期都包括識別、設計、實施和評價4個階段。典型軟件工程開發(fā)的生命周期如圖3.1所示。32.典型軟件工程開發(fā)的生命周期圖3.1 典型軟件工程開發(fā)的生命周期初步需求子系統(tǒng)需求分析概念設計邏輯設計開發(fā)概念原型第一次開發(fā)風險分析開發(fā)結果評價識別設計實施評價系統(tǒng)配置、運轉、產品成型系統(tǒng)需求分析物理設計第二次開發(fā)開發(fā)結果評價整體需求最終設計最終開發(fā)測試43.瀑布模型瀑布模型是美國Winston Royce向IEEE WESCONRoyce, Winston 1970提交的一篇名為Managing the Development of Large

3、 Software Systems的論文中初次提出的。這種方法是從一個階段成瀑布流入下一個階段，所以這個模型就稱為“瀑布模型。5軟件開發(fā)瀑布模型及不同階段之間的交互圖3.2 軟件開發(fā)瀑布模型及不同階段之間的交互需求分析與定義系統(tǒng)設計與軟件設計系統(tǒng)實施與單元測試系統(tǒng)集成與系統(tǒng)測試系統(tǒng)運轉與系統(tǒng)維護61純瀑布模型軟件概念需求分析初步設計編碼和調試詳細設計系統(tǒng)測試軟件概念：用戶提出對軟件的開發(fā)與初步需求；詳細設計：編碼和調試：選擇適宜的計算機言語，完成詳細設計中的各個模塊的編碼并調試；初步設計：將用戶需求分解成硬件與軟件需求，并建立系統(tǒng)的整體構造模型；需求分析：開發(fā)者與用戶交流，確定系統(tǒng)的目的、效力

4、與約束；將初步設計的整體構造繼續(xù)分解為可實施編碼的小模塊，并完成流程圖；系統(tǒng)測試：測試系統(tǒng)的各部分能否滿足需求。72改良的純瀑布模型-生魚片模型軟件概念需求分析初步設計詳細設計編碼和調試系統(tǒng)測試主要缺陷：由于階段重疊，里程碑非常不明確，很難準確地進展過程跟蹤；并行地執(zhí)行活動能夠導致無效的溝通、錯誤的想法以及低下的效率。 “生魚片模型，是將模型中的延續(xù)的各階段相互有較大幅度的重疊。例如，在需求分析完成之前可以進展初步設計和詳細設計。 主要優(yōu)點：在工程比較小且定義得很好時，可以有效地減少文檔的產生。是比較有效的模型。 82改良的純瀑布模型-具有子系統(tǒng)的瀑布模型軟件概念需求分析初步設計詳細設計子系統(tǒng)

5、設計編碼和調試詳細設計子系統(tǒng)設計編碼和調試詳細設計子系統(tǒng)設計編碼和調試系統(tǒng)測試初步設計中將系統(tǒng)分成幾個邏輯上相對獨立的子系統(tǒng)，每一個子系統(tǒng)都采用相對獨立的方法進展設計，形成了具有子系統(tǒng)的 瀑布模型。圖中，初步設計階段將系統(tǒng)分成3個相對、獨立的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)分別獨立進展詳細設計、編碼和調試及子系統(tǒng)設計，最后一致進展系統(tǒng)測試。9Boehm給出的一些本錢數(shù)據(jù)系統(tǒng)類型階段成本（%）需求/設計實施測試控制系統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)操作系統(tǒng)科學系統(tǒng)商務系統(tǒng)463433444420201726283446503028從表中我們能看出什么特點？104.原型模型原型Prototype法是在20世紀80年代初，在總結和歸納構

6、造化分析與設計方法開發(fā)軟件工程的根底上，改良構造化系統(tǒng)分析與設計的過于繁瑣、開發(fā)周期長、見效慢等缺陷，借助第4代程序開發(fā)言語而產生的一種工程開發(fā)方法。這種方法是借助先進的軟件開發(fā)工具根據(jù)用戶提出的軟件需求定義，快速建立一個軟件系統(tǒng)的“原型，向用戶展現(xiàn)待開發(fā)軟件的全部或部分功能，在征求用戶對原型軟件的意見后，反復進展修正、完善、提高和確認，最終實現(xiàn)工程的目的。11(1)漸進原型模型圖用戶提出系統(tǒng)要求識別歸納用戶需求快速建立開發(fā)原型修正模型重新設計或選擇模型評價模型確定模型，完成并交付模型稱心模型不稱心模型不可行漸進原型模型是從軟件開發(fā)系統(tǒng)概念開場，根據(jù)軟件需求定義，快速建立一個軟件系統(tǒng)“原型的生

7、命周期模型。12(2)漸進原型模型的根本過程原型建立通常是軟件從最顯著的方面開場，向用戶展現(xiàn)待開發(fā)系統(tǒng)的全部或者部分功能通常是完成的部分；然后根據(jù)用戶對原型的反響信息，反復進展修正、完善、提高和確認，直到開發(fā)者和用戶都以為原型曾經“足夠好；最終實現(xiàn)工程目的，完成結尾任務，交付作為最終產品的原型。 13(3)漸進原型模型的特點直觀、籠統(tǒng)，更多地遵照了人們認識事物的規(guī)律，因此更容易被人們接受。采用模擬的手段，縮短了用戶和系統(tǒng)分析、設計人員之間的間隔。在整個系統(tǒng)開發(fā)過程中反響是及時的，規(guī)范是一致的，可及時地暴露問題，確保系統(tǒng)實現(xiàn)的正確性。充分利用了新一代的軟件工具，使得系統(tǒng)開發(fā)和運轉的效率都大大提高

8、。 14(4)原型法的運用的軟件支撐環(huán)境要有一個方便靈敏的關系數(shù)據(jù)系統(tǒng)。要有一套完好的程序生成軟件。要有一個與數(shù)據(jù)庫對應的、靈敏方便的數(shù)據(jù)字典。有一個可以快速籠統(tǒng)或者可以容易提煉的原型。155.螺旋模型風險分析風險分析風險分析風險分析原型1原型2原型3可操作原型建模模擬評價軟件需求需求確認操作概念需求方案開發(fā)方案軟件產品設計設計確認與驗證集成與測試方案詳細設計編碼單元測試集成測試驗收測試實現(xiàn)確定下階段目的、約束條件風險分析過程迭代開場開發(fā)、驗證軟件產品制定下階段方案評審累計本錢構造原型評價方案螺旋模型表示圖161螺旋模型闡明1988年Boehm提出“基于風險的螺旋模型螺旋模型主要由4個部分組成

9、： 需求定義、風險分析、實現(xiàn)和評審螺旋模型是這4個部分組成的迭代模型，軟件開發(fā)的過程每迭代一次，螺旋線就添加一周，系統(tǒng)產生一個新的版本，而軟件開發(fā)的時間和本錢又有新的投入。螺旋模型中的顯著特點是在每個固定階段對工程的風險進展評價。172螺旋模型的迭代每次迭代都包括以下六個步驟：1確定下一階段的目的、方案的約束條件；2風險分析、評價及處理；3為該系統(tǒng)構造適宜的原型；4評價方案；5開發(fā)、驗證軟件產品；6制定下一階段方案，交付給下一步驟，開場新的迭代過程。18例1 質量螺旋模型1目標盡可能提高軟件產品質量約束在三年內完成、沒有大規(guī)模的投資、公司標準不會發(fā)生大的變化可選方案重用已經有的注冊軟件、引入正

10、式的需求和合格證明、采用新的測試和檢驗工具風險提高質量可能會在很大程度上提高成本、新的方法可能會導致現(xiàn)有員工的流失風險解決辦法詳細調查、駕馭項目、對潛在重用組件的調查、對可得到的支持工具進行評價、對員工培訓和激勵進行研究19例1 質量螺旋模型2目標盡可能提高軟件產品質量后果對正規(guī)方法、經驗的限制難以提高軟件質量公司可得到的工具支持是有限的可得到能重用的組件，但幾乎沒有可重用的工具支持計劃更詳細的調查重用方案開發(fā)支持工具原型探索組件合格計劃行動投資將來12個月開發(fā)20例2 軟件產品螺旋模型1目標獲得軟件產品約束在一年內完成必須支持現(xiàn)在軟件產品的類型總成本要低于￥1000 000可選方案購買現(xiàn)存的

11、信息恢復軟件購買數(shù)據(jù)庫并且采用這種數(shù)據(jù)庫的查詢語言開發(fā)軟件產品開發(fā)一個特殊目的的軟件產品風險在約束條件內可能獲得不了這些軟件產品軟件產品功能可能不合適21例2 軟件產品螺旋模型2目標獲得軟件產品風險解決辦法用開發(fā)軟件產品的原型來明確需求委托顧問調查現(xiàn)存信息恢復系統(tǒng)的情況放松時間限制后果信息恢復系統(tǒng)靈活性（可移植性）差不能滿足確認的需求采用DBMS開發(fā)的原型可能會提高整個系統(tǒng)特殊目的軟件產品的開發(fā)成本可能會很高計劃應用現(xiàn)有DBMS提高系統(tǒng)原型和用戶接口，開發(fā)軟件產品行動投資將來12個月開發(fā)226.編碼修正模型運用編碼修正模型，普通是從一個大致的想法開場任務，能夠有一個正式的規(guī)范，也能夠沒有；然后

12、結合運用一些無論如何都稱不上規(guī)范的設計、編碼、調試和測試方法，來完成產品開發(fā)。編碼修正模型有兩點益處：不需求什么本錢。不需求在除了純粹編碼任務以外的工程規(guī)劃、文檔編制、質量保證、規(guī)范實施或任何其他活動中破費時間。它只需求極少的專業(yè)知識。237.為工程選擇最快速的生命周期(1)為工程選擇最有效的生命周期模型，通?？梢运妓饕韵聠栴}：(1)在工程開場的時候，開發(fā)者和用戶對需求的了解能否充分？在工程進展過程中，對需求的了解有能夠出現(xiàn)改動嗎？(2)開發(fā)者對系統(tǒng)的整體框架的了解能否充分？能否有能夠在工程進展過程中對系統(tǒng)框架進展艱苦改動？(3)可靠性需求有多大？(4)需求在工程中為未來的版本提早進展多少方案

13、和設計？247.為工程選擇最快速的生命周期(2)(5)工程要接受多大的風險？(6)能否被迫預先確定進度？(7)需求具備在進展過程中進展變卦的才干嗎？(8)需求在工程整個進展過程中提供應用戶可視的進展情況嗎？(9)需求在工程整個進展過程中提供應管理者可視的進展情況嗎？(10)需求多少閱歷和技巧來勝利地運用這種生 命周期模型？253.2 IT軟件工程生命周期中各階段義務根據(jù)前面對IT軟件工程各個主要模型生命周期的分析，可以將普通的軟件工程開發(fā)過程詳細劃分為以下6個主要階段：如圖3.6所示工程開發(fā)預備階段調查研討階段工程分析階段工程設計階段工程實施階段維護與評價階段26圖3.6 軟件工程的開發(fā)階段供

14、決策參考 提出可行性分析 修正意見工程咨詢人員工程開發(fā)預備階段調查研討階段工程分析階段工程設計階段工程實施階段維護與評價階段工程咨詢人員工程專業(yè)管理人員工程專業(yè)管理人員軟件設計人員軟件設計人員操作人員 操作人員新的工程預備 271. 工程開發(fā)預備階段當現(xiàn)行軟件系統(tǒng)不滿足業(yè)務需求時，公司指點層提出開發(fā)新軟件系統(tǒng)的要求。公司管理咨詢人員或者擔任信息化任務的人員首先進展初步伐查，確定能否進展立項，制定出新軟件系統(tǒng)的開發(fā)方案。本階段不屬于工程的分析與設計，但確實是一個不可或缺的重要階段，它往往對工程開發(fā)的成敗起著至關重要的作用。假設工程開發(fā)采取外包的方式，本階段還包括招標的過程。282. 調查研討階段

15、本階段需求采取各種各樣的方式進展調查研討，搞清目前系統(tǒng)的界限、組織分工、業(yè)務流程、資源情況及薄弱環(huán)節(jié)，需求繪制現(xiàn)行工程的有關圖表。在掌握充分資料的根底上，與用戶或公司協(xié)商討論，提出初步的系統(tǒng)目的和工程方案。針對用戶的情況和要到達的目的進展新系統(tǒng)開發(fā)的可行性研討，并提交可行性研討報告。293. 工程分析階段本階段是新系統(tǒng)的邏輯設計階段。管理人員和系統(tǒng)分析人員運用一系列的圖表工具構造出獨立于任何物理設計的系統(tǒng)邏輯模型，并與文字闡明、圖表、流程、規(guī)范等共同組成系統(tǒng)的邏輯闡明書。本階段需求對現(xiàn)行系統(tǒng)中不能順應新工程要求的部分進展處置，必要時對企業(yè)的資產和業(yè)務流程及管理方式進展優(yōu)化和重組。本階段是新系統(tǒng)

16、設計方案的優(yōu)化過程。本階段是各個階段中的關鍵階段。304. 工程設計階段本階段是新系統(tǒng)的物理設計階段。根據(jù)新系統(tǒng)的邏輯模型進展物理模型的設計，詳細地選擇一個物理的計算機信息處置系統(tǒng)。要求詳細地進展計算機過程和人工過程的各種詳細設計，進展程序模塊和處置過程處置邏輯的設計等。選擇合理的硬件、軟件，進展代碼、輸入界面、輸出界面、文件、數(shù)據(jù)存儲處置等。系統(tǒng)物理設計的關鍵是模塊化。315. 工程實施階段本階段是新系統(tǒng)調試運轉階段。對操作人員進展培訓，編制系統(tǒng)設計文檔、運用手冊和有關闡明書。程序員對程序進展集成和調試。進展各種文件和數(shù)據(jù)庫的建立，需求大量人力投入到數(shù)據(jù)搜集、整理和錄入任務中。本階段的任務是

17、非常艱巨的。本階段投入的人力、物力、財力最多，破費時間最長，任務量最大。326. 維護與評價階段本階段是新系統(tǒng)調試后到投入運轉之間的修正、完善、驗證的階段。本階段完成的任務主要有：系統(tǒng)的處置邏輯、程序、文件、數(shù)據(jù)等的修正。評價系統(tǒng)的優(yōu)劣，主要是指系統(tǒng)的任務質量和經濟效益。如：輸出信息的準確性、系統(tǒng)的可靠性和運轉質量、系統(tǒng)的開發(fā)費用、運用維護費用、經濟效益、任務效率的提高和效力質量的改善等。333.3 IT軟件工程生命周期中的重要概念檢查點：是指在規(guī)定的時間間隔內對工程進展的檢查與復審任務，它是經過比較實踐進展與方案進度之間的差別，并根據(jù)這個差別來進展調整的。里程碑：完成階段性任務的標志，不同類

18、型的工程里程碑不同。里程碑往往是一些重要活動的完工，或重要文檔的交付，或階段評審的經過?；€：指一個或一組配置項在工程生命周期的不同時間點上經過正式評審而進入正式受控的一種形狀?；€是一些重要的里程碑，但相關交付產品要經過正式評審并作為后續(xù)任務的基準和出發(fā)點。343.4 IT軟件工程管理里程碑在IT軟件工程的整個生命周期，通常有3種類型的檢查點：主里程碑、小里程碑、形狀評價里程碑是開發(fā)人員和其他工程管理人員必需經常達成和滿足的目的，通常是以各階段所完成的文檔來表達，每個里程碑都是“二分性的“完成和“沒完成兩種形狀。對于IT軟件工程來說，假設不能設置好的里程碑，并監(jiān)控執(zhí)行，工程就能夠會失控，并使

19、本錢預算和進度都難以管理。351.主里程碑主里程碑是最重要的里程碑，它通常是指工程生命周期中的一些重要轉機點，為工程提供戰(zhàn)略目的。主里程碑可以看作是一個延續(xù)的過程，在這個過程中包括對不同要素的重新定義。主里程碑的設置是為了確保對需求的了解、對工程生命周期的方案、對產品的方式、功能和質量等要素堅持銜接性和可控制性。在IT軟件工程的整個生命周期中，普通存在4個主里程碑，如下表所示。36IT軟件工程的主里程碑主里程碑所處階段目 標下一階段目標里程碑識別階段末期向所有項目干系人提供一份如何開展項目的建議書，包括項目計劃、成本和進度表以及期望的利潤和效益等設計設計里程碑設計階段末期向所有項目干系人提供一

20、個經過論證的可執(zhí)行的設計方案開發(fā)開發(fā)里程碑開發(fā)階段末期評估軟件的可讀性和可用性，以便軟件產品開始向客戶/用戶的轉換測試產品版本里程碑評估階段末期評價軟件的完整性和軟件對其所支持組織的轉換37工程干系人所關注的問題重點對普通的IT軟件工程而言，工程主要干系人有：客戶：關懷工程的可行性、對需求的了解、時間及本錢的預算、風險的評價以及產品的質量特征等。運用者：關懷系統(tǒng)運用權的銜接性及產品的質量特征等系統(tǒng)設計師：主要關懷需求的變化，系統(tǒng)的完好性及銜接性，平衡并分析時間、風險、質量、本錢之間的關系開發(fā)人員：關懷能否有足夠詳細的需求闡明和運用情況的描畫，以及選擇組件的構造、開發(fā)環(huán)境等。維護人員：關懷新系統(tǒng)與現(xiàn)行系統(tǒng)的協(xié)同任務才干，良好的維護性能等。382.小里程碑小里程碑的方式和內容比較靈敏，可以根據(jù)工程或組織的情況而變，主要為實現(xiàn)工程的目的提供戰(zhàn)術方法。小里程碑需求經過工程的內容及周期長度來確定。設置小里程碑的主要目的是為了合理分配任務，細化管理的“粒度。391運用小里程碑應遵照的原那么在工程早期建立小里程碑。 讓開發(fā)者建立本人的小里程碑。堅持小里程碑的小型化特征。堅持里程碑的二分性。制定一系列完好的里程碑。在短期方案(而不是長期方案)中運用小里程碑。402小里程碑與義務列表的異同一樣：都是在一定“粒度下跟蹤任務的完