原型模型增量模型課件

1、魯東大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院軟件過程模型SE2022/7/241主要內(nèi)容軟件生命周期軟件過程軟件過程模型傳統(tǒng)的過程模型演化的過程模型RUP統(tǒng)一過程敏捷過程學(xué)習(xí)目標(biāo)了解軟件過程掌握軟件過程模型: 瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型了解RUP了解XP過程過程就是針對(duì)某一給定目標(biāo)的一系列運(yùn)作步驟，是在過程環(huán)境下的一系列有序活動(dòng)。它可能包括工具、方法、資料或人煮蛋的啟示軟件過程 軟件過程是將用戶的需求轉(zhuǎn)化成有效的軟件解決方案的一系列活動(dòng)。軟件過程是為了獲得高質(zhì)量軟件產(chǎn)品所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。軟件過程必須科學(xué)、合理，才能開發(fā)出高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。許多軟件組織無法正

2、確定義和控制這一過程，但這恰恰是組織改進(jìn)的關(guān)鍵。定義階段開發(fā)階段計(jì)劃需求分析設(shè)計(jì)編碼測(cè)試運(yùn)行及維護(hù)維護(hù)階段軟件生存周期軟件生存周期是指軟件從產(chǎn)生到消亡的整個(gè)過程。 軟件生存周期 11.軟件定義問題定義要解決的問題是什么？系統(tǒng)分析員來完成?？尚行匝芯繉?duì)前一階段確定的問題是否有可行的解決辦法。2.軟件開發(fā)： 需求分析：解決的問題是目標(biāo)系統(tǒng)必須做什么，編寫軟件需求規(guī)格說明。 概要設(shè)計(jì)：如何宏觀解決問題。 詳細(xì)設(shè)計(jì)：如何具體實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)。 編碼和測(cè)試：如何寫出正確的容易理解、容易維護(hù)的程序模塊。3.運(yùn)行和維護(hù)：對(duì)軟件產(chǎn)品進(jìn)行修改或?qū)浖枨笞兓鞒龇磻?yīng)的過程。軟件生存周期 2軟件生存期模型 軟件開發(fā)的

3、一種框架。 說明了軟件的活動(dòng)和進(jìn)行軟件開發(fā)的過程。 這個(gè)模型可以以活動(dòng)為中心，也可以以產(chǎn)品為中心。軟件過程模型傳統(tǒng)開發(fā)模型瀑布模型（waterfall model）快速原型模型（rapid prototype model）演化開發(fā)模型增量模型（incremental model）螺旋模型（spiral model）面向?qū)ο箝_發(fā)模型構(gòu)件集成模型（component integration model） 形式化開發(fā)模型轉(zhuǎn)換模型（transformational model）凈室模型（cleanroommodel）問題定義編 碼需求分析設(shè) 計(jì)可行性研究維 護(hù)測(cè) 試開發(fā)時(shí)期運(yùn)行時(shí)期計(jì)劃時(shí)期(目標(biāo)與范圍

4、說明書)(可行性論證論告)(維護(hù)報(bào)告)(測(cè)試報(bào)告)(程序)(設(shè)計(jì)文檔)(需求說明書)瀑布模型瀑布模型特點(diǎn)簡單易用，直觀階段的順序性和依賴性沒有反饋過程, 需要嚴(yán)密控制。用戶直到項(xiàng)目結(jié)束才能看到質(zhì)量如何推遲實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)不允許或者限制變更瀑布模型-適合的項(xiàng)目 項(xiàng)目的需求在項(xiàng)目開始前很明確 解決方案在項(xiàng)目開始前也很明確 類似的項(xiàng)目如： 公司的財(cái)務(wù)系統(tǒng) 庫存管理系統(tǒng) 短期項(xiàng)目思考？傳統(tǒng)瀑布模型存在什么問題？傳統(tǒng)的瀑布模型 存在什么問題？ 傳統(tǒng)的瀑布模型過于理想化了，事實(shí)上，人在工作過程中不可能不犯錯(cuò)誤。實(shí)際項(xiàng)目很少按照該模型給出的順序進(jìn)行用戶常常難以清楚地給出所有需求用戶必須有耐心開發(fā)者常常被不必要地耽

5、擱Tom Gilb：“假如你不積極地解決你項(xiàng)目中存在的風(fēng)險(xiǎn)，它們就會(huì)積極地解決掉你”瀑布方法會(huì)掩飾項(xiàng)目中真正的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)你太晚發(fā)現(xiàn)它們時(shí)已無濟(jì)于事。國際著名的軟件工程和系統(tǒng)工程專家 快速原型模型原型軟件開發(fā)過程中，軟件的一個(gè)早期可運(yùn)行的版本，它反映了最終系統(tǒng)的部分重要特性。原型化方法的基本思想花費(fèi)少量代價(jià)建立一個(gè)可運(yùn)行的系統(tǒng)，使用戶及早獲得學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。 1、快速分析 快速確定軟件系統(tǒng)的基本要求，確定原型所要體現(xiàn)的特征(界面，總體結(jié)構(gòu)，功能，性能)2、構(gòu)造原型 在快速分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)基本規(guī)格說明，忽略細(xì)節(jié)，只考慮主要特征，快速構(gòu)造一個(gè)可運(yùn)行的系統(tǒng)。有三類原型：用戶界面原型，功能原型，性能原型。3

6、、運(yùn)行和評(píng)價(jià)原型 用戶試用原型并與開發(fā)者之間頻繁交流，發(fā)現(xiàn)問題，目的是驗(yàn)證原型的正確性。4、修改與改進(jìn) 對(duì)原型進(jìn)行修改、增刪。 快速原型的工作模型評(píng)價(jià) 構(gòu)造快速分析或修改運(yùn) 行快速原型法-工作步驟構(gòu)造原型運(yùn)行/評(píng)價(jià)原型原型完成否要細(xì)部說明否嚴(yán)格說明細(xì)部效果滿意否整理原型提供文檔修正改進(jìn)原型YYNN快速分析，確定初步規(guī)格說明YN細(xì)化的快速原型模型快速原型模型需求分析原型開發(fā)最終系統(tǒng)設(shè)計(jì)原型評(píng)價(jià)最終系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用戶反饋快速原型法的生存期模型快速原型模型特點(diǎn)特點(diǎn) 快速開發(fā)工具 過程可以循環(huán) 低成本種類 漸進(jìn)型（RCP 法） 拋棄型（RSP 法）快速原型模型使用指南用戶和開發(fā)人員根據(jù)初始需求共同開發(fā)一個(gè)項(xiàng)

7、目規(guī)劃用戶和開發(fā)人員利用快速分析技術(shù)共同定義需求和規(guī)格設(shè)計(jì)者構(gòu)建一個(gè)模型設(shè)計(jì)者演示這個(gè)模型，用戶來評(píng)估性能標(biāo)識(shí)問題，然后用戶和設(shè)計(jì)者一起來解決他們循環(huán)這個(gè)過程，直到用戶滿意為止詳細(xì)設(shè)計(jì)就可以根據(jù)這個(gè)原型進(jìn)行原型可以用代碼或者工具來實(shí)施快速原型模型適合項(xiàng)目 項(xiàng)目的需求在項(xiàng)目開始前不明確 類似的項(xiàng)目如： 明確顯示界面 開發(fā)新產(chǎn)品，驗(yàn)證技術(shù)可行性增量模型 由Mills提出，是為了減少開發(fā)過程的返工，客戶可以得到一些機(jī)會(huì)延遲對(duì)詳細(xì)需求的決策。 融合了瀑布模型的基本成分和原型的迭代特征，采用隨著日程時(shí)間的進(jìn)展而交錯(cuò)的線性序列。 增量模型 1需求分析驗(yàn)證規(guī)格說明驗(yàn)證設(shè)計(jì)驗(yàn)證維護(hù)針對(duì)每個(gè)構(gòu)件完成詳細(xì)設(shè)計(jì)、編

8、碼和集成，經(jīng)測(cè)試后交付給用戶增量模型 2分析設(shè)計(jì)編碼測(cè)試增量1分析設(shè)計(jì)編碼測(cè)試增量2 分析設(shè)計(jì)編碼測(cè)試增量3分析設(shè)計(jì)編碼測(cè)試增量4 增量模型 3核心功能核心功能112123第一增量第二增量第三增量核心功能112123增量模型舉例 增量模型融合了瀑布模型的基本成分和原型的迭代特性。例如，使用增量模型開發(fā)字處理軟件基本的文件管理、編輯和文檔生成功能。更完善的編輯和文檔生成能力。實(shí)現(xiàn)拼寫和文法檢查功能。完成高級(jí)的頁面布局功能。增量模型-特點(diǎn)第一個(gè)增量往往是核心產(chǎn)品每一個(gè)增量均發(fā)布一個(gè)可操作產(chǎn)品早期的增量是最終產(chǎn)品的“可拆卸”版本優(yōu)點(diǎn)：客戶無須等到整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以將早期的增量作為原型，獲得對(duì)后面增量

9、的經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目總體失敗的風(fēng)險(xiǎn)比較低。最重要的系統(tǒng)服務(wù)接受了最多的測(cè)試。增量模型-使用指南首先構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的一部分然后逐步地增加功能和性能使用條件：用戶的理解、支持和參與增量模型-適合的項(xiàng)目 項(xiàng)目開始，明確了需求的大部分，但是需求可能會(huì)發(fā)生變化 對(duì)于市場(chǎng)和用戶把握不是很準(zhǔn)，需要逐步了解 具有復(fù)雜功能的大型系統(tǒng)進(jìn)行功能改進(jìn)在原型基礎(chǔ)上，進(jìn)行多次原型反復(fù)并增加風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，形成螺旋模型。螺旋模型綜合了傳統(tǒng)的生存周期模型和原型開發(fā)模型的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)增加了一個(gè)新元素風(fēng)險(xiǎn)分析（risk analysis)。螺旋模型瀑布模型+快速原型+風(fēng)險(xiǎn)分析螺旋模型螺旋模型 螺旋模型沿著螺線旋轉(zhuǎn)，在四個(gè)象限上分別表達(dá)了四個(gè)方面的

10、活動(dòng)，即：制定計(jì)劃確定軟件目標(biāo)，需求和選定實(shí)施方案，弄清項(xiàng)目開發(fā)的限制條件風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估所選方案，考慮如何識(shí)別和消除風(fēng)險(xiǎn)原型開發(fā)實(shí)施軟件開發(fā)，編碼，測(cè)試等用戶評(píng)審評(píng)價(jià)開發(fā)工作，提出修正建議，規(guī)劃下期任務(wù)螺旋模型-特點(diǎn) 是瀑布模型的多次迭代 階段劃分更細(xì) 風(fēng)險(xiǎn)管理驅(qū)動(dòng) 用戶可以不斷對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估，給開發(fā)人員更多的反饋信息 用戶可以更早看到產(chǎn)品 項(xiàng)目的投資不用一次投入螺旋模型-使用指南 選擇比較小的步伐循序漸進(jìn) 允許需求和設(shè)計(jì)的變動(dòng) 項(xiàng)目中有很多風(fēng)險(xiǎn)，注意風(fēng)險(xiǎn)控制。使用條件 用戶的充分理解和參與 專門的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)支持螺旋模型-適合的項(xiàng)目 風(fēng)險(xiǎn)是主要的制約因素 項(xiàng)目中的不確定因素和風(fēng)險(xiǎn)限制了進(jìn)度 用

11、戶對(duì)自己的需求不是很明確 需求可能會(huì)發(fā)生重大的變更 項(xiàng)目規(guī)模很大 采用了新技術(shù)或新概念，需要驗(yàn)證。噴泉模型它是以面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法為基礎(chǔ)，以用戶需求為動(dòng)力，以對(duì)象來驅(qū)動(dòng)的模型。 現(xiàn)在軟件產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，開發(fā)復(fù)雜軟件項(xiàng)目必須采用基于UML的、以構(gòu)架為中心、用例驅(qū)動(dòng)與風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的迭代式增量開發(fā)過程，他是世界公認(rèn)的開發(fā)復(fù)雜軟件項(xiàng)目的最好過程，已經(jīng)成為軟件界的“圣經(jīng)”。這一開發(fā)過程目前已經(jīng)穩(wěn)定、成熟。這就是：RUPRational Unified ProcessRational Unified ProcessRUP Rational 統(tǒng)一過程是由Rational 軟件公司開發(fā)和營銷的一種軟件工

12、程過程，是開發(fā)組織用以分配與管理任務(wù)和職責(zé)的一種規(guī)范化方法。這個(gè)過程的目的是在預(yù)定的進(jìn)度和預(yù)算范圍內(nèi)，開發(fā)出滿足最終用戶需要的高質(zhì)量軟件。RUPBest PracticesProcess Made Practical Develop IterativelyManage RequirementsUse Component ArchitecturesModel Visually (UML)Continuously Verify QualityManage Change 軟件開發(fā)過程為開發(fā)小組的活動(dòng)順序提供向?qū)г敿?xì)說明那些制品將被開發(fā)，以及什么時(shí)候開發(fā)指導(dǎo)每一個(gè)開發(fā)人員和整個(gè)開發(fā)組的工作為監(jiān)控和度量

13、項(xiàng)目的產(chǎn)品和活動(dòng)提供準(zhǔn)則捕獲了很多現(xiàn)代軟件開發(fā)中的最佳實(shí)踐（best practice）迭代地開發(fā)軟件管理需求應(yīng)用基于構(gòu)件的構(gòu)架為軟件建立可視化的模型不斷地驗(yàn)證軟件質(zhì)量控制軟件的變更 構(gòu)件集成模型構(gòu)件集成模型特點(diǎn)面向?qū)ο蠡跇?gòu)件庫融合螺旋模型特征支持軟件開發(fā)的迭代方法 軟件重用轉(zhuǎn)換模型形式化規(guī)格說明與需求比較后修正變換2變換1變換n測(cè)試形式化開發(fā)記錄系統(tǒng)需求目標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換模型的特點(diǎn)形式化軟件開發(fā)方法 形式化需求規(guī)格說明 變換技術(shù)程序自動(dòng)生成技術(shù) 確保正確凈室模型需求收集盒結(jié)構(gòu)規(guī)約形式化設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)性使用測(cè)試正確性證明代碼生成與檢查測(cè)試計(jì)劃認(rèn)證需求收集盒結(jié)構(gòu)規(guī)約形式化設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)性使用測(cè)試正確性證明代碼生

14、成與檢查測(cè)試計(jì)劃認(rèn)證需求收集盒結(jié)構(gòu)規(guī)約形式化設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)性使用測(cè)試正確性證明代碼生成與檢查測(cè)試計(jì)劃認(rèn)證增量1增量2增量n凈室模型凈室思想在分析和設(shè)計(jì)階段消除錯(cuò)誤在“潔凈”狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)軟件制作形式化盒結(jié)構(gòu)表示分析和設(shè)計(jì)正確性驗(yàn)證增量模型軟件開發(fā)模型實(shí)例假設(shè)你被任命為一家軟件公司的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，你的工作是管理該公司已被廣泛應(yīng)用的字處理軟件的新版本開發(fā)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭激烈，公司規(guī)定了嚴(yán)格的完成期限并且已對(duì)外公布。你打算采用哪種軟件生命周期模型？為什么？解：對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)重要要求是，嚴(yán)格按照已對(duì)外公布了的日期完成產(chǎn)品開發(fā)工作，因此，選擇生命周期模型時(shí)、應(yīng)該著重考慮哪種模型有助于加快產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)度。使用增量模型開發(fā)軟件時(shí)可以并行完成開發(fā)工作，因此能夠加快開發(fā)進(jìn)度。這個(gè)項(xiàng)目是開發(fā)該公司已被廣泛應(yīng)用的字處理軟件的新版本，從上述事實(shí)至少可以得出3點(diǎn)結(jié)論：第一，舊版本相當(dāng)于一個(gè)原型，通過收集用戶對(duì)舊版本的反映，較容易確定對(duì)新版本的需求，沒必