第11章 RUP軟件開發(fā)過程

第11章

RUP軟件開發(fā)過程11.1軟件開發(fā)過程

11.2RUP簡介11.3RUP的二維開發(fā)模型11.4RUP核心工作流11.5RUP特點11.1軟件過程歷史概述11.1.1軟件開發(fā)過程簡介11.1.2當(dāng)前流行的軟件開發(fā)過程11.1.1軟件開發(fā)過程簡介Ivar：軟件開發(fā)過程是將用戶需求轉(zhuǎn)化為軟件系統(tǒng)所需要的活動的集合。Who，When，What，How軟件開發(fā)過程包含：實施于軟件開發(fā)和維護(hù)中的階段、方法、技術(shù)、實踐和相關(guān)產(chǎn)物（計劃、文檔、模型、代碼、測試用例和手冊等）的集合。11.1.1軟件開發(fā)過程簡介軟件開發(fā)過程是開發(fā)高質(zhì)量軟件所需要完成的任務(wù)的框架。軟件開發(fā)過程的層次圖：11.1.1軟件開發(fā)過程簡介軟件工程過程將各種技術(shù)結(jié)合在一起，使得軟件能夠被合理地和及時地開發(fā)出來。軟件工程的方法層在技術(shù)上說明了需要如何去開發(fā)軟件。軟件工程的工具層為軟件過程和方法提供了自動或半自動的支持。軟件過程提供一個框架，在這個框架下可以建立一個軟件開發(fā)的綜合計劃。11.1.2當(dāng)前流行的軟件過程RationalUnifiedProcess（RUP）Object-OrientedSoftwareProcess（OOSP）ExtremeProgramming（XP）CleanroomDynamicSystemDevelopmentMethod（DSDM）瀑布式螺旋式11.2RUP簡介11.2.1RUP過程的背景11.2.2傳統(tǒng)的軟件開發(fā)模型11.2.1RUP過程的背景軟件項目失敗的原因：混亂的需求管理。開發(fā)者之間，以及開發(fā)者和用戶不清晰的交流。沒有發(fā)現(xiàn)需求、設(shè)計和實現(xiàn)中的不一致。架構(gòu)不夠堅固。缺少有效的測試。對項目狀態(tài)的主觀估計。沒有正確地處理項目開發(fā)過程中的風(fēng)險。沒有對項目變更進(jìn)行控制。11.2.1RUP過程的背景RationalUnifiedProcess（RUP，統(tǒng)一開發(fā)過程）是一套面向?qū)ο蟮能浖こ踢^程。RUP說明了如何有效地使用成熟技術(shù)開發(fā)軟件。11.2.2傳統(tǒng)的軟件開發(fā)模型1.瀑布模型（WaterfallModel）2.螺旋模型1.瀑布模型（WaterfallModel）瀑布模型是一種線性模型。瀑布模型將軟件生存周期劃分為6個階段：需求分析設(shè)計實現(xiàn)測試運行維護(hù)瀑布模型最為突出的缺點是缺乏靈活性，不能處理好需求變化1.瀑布模型（WaterfallModel）

需求分析設(shè)計實現(xiàn)測試部署運行維護(hù)2.螺旋模型螺旋模型使用原型作為降低風(fēng)險的機(jī)制。螺旋模型使開發(fā)者在產(chǎn)品演化的任意階段均可使用原型方法。螺旋模型體現(xiàn)了RUP中迭代的思想。一個螺旋的周期一般包括四個階段：確定目標(biāo)，選擇方案，選定完成目標(biāo)的策略。風(fēng)險分析。啟動開發(fā)階段。評審前一階段的工作，計劃下一階段工作。2.螺旋模型

11.3RUP的二維開發(fā)模型傳統(tǒng)的瀑布開發(fā)模型是一個一維的模型，開發(fā)過程被劃分為多個連續(xù)的階段。在RUP中，軟件開發(fā)生命周期根據(jù)時間和RUP的核心工作流劃分為二維空間。橫軸表示項目的時間維，縱軸以內(nèi)容來組織的邏輯活動。11.3RUP的二維開發(fā)模型11.3RUP的二維開發(fā)模型11.3.1RUP的核心工作流11.3.2RUP的四個階段11.3.3RUP的迭代開發(fā)模型11.3.1RUP的核心工作流RUP中有9個核心工作流，分為6個核心過程工作流（CoreProcessWorkflows）和3個核心支持工作流（CoreSupportingWorkflows）。9個核心工作流在項目中輪流被使用，在每一次迭代中以不同的重點和強(qiáng)度重復(fù)。11.3.1RUP的核心工作流1.業(yè)務(wù)建模（BusinessModeling）2.需求分析（Requirements）3.分析與設(shè)計（AnalysisandDesign）4.實現(xiàn)（Implementation）5.測試（Test）6.部署（Deployment）7.設(shè)置和變更管理（ConfigurationandChange Management）8.項目管理（ProjectManagement）9.環(huán)境（Environment）1.業(yè)務(wù)建模（BusinessModeling）理解待開發(fā)系統(tǒng)所在機(jī)構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)及其業(yè)務(wù)運作，確保所有參與人員對開發(fā)系統(tǒng)有共同的認(rèn)識。2.需求分析（Requirements）定義系統(tǒng)功能及用戶界面，明確客戶需要的系統(tǒng)的功能，開發(fā)人員理解系統(tǒng)的需求，為項目預(yù)算及計劃提供基礎(chǔ)。3.分析與設(shè)計（AnalysisandDesign）把需求分析的結(jié)果轉(zhuǎn)化為分析和設(shè)計模型，確定實現(xiàn)規(guī)格。4.實現(xiàn)（Implementation）定義代碼的組織結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)代碼、單元測試、系統(tǒng)集成。5.測試（Test）驗證各自子系統(tǒng)的交互與集成；發(fā)現(xiàn)缺陷并作出修改建議。6.部署（Deployment）打包、分發(fā)、安裝軟件，升級舊系統(tǒng)；培訓(xùn)用戶及銷售人員，并提供技術(shù)支持。制定并實施beta測試。7.設(shè)置和變更管理（ConfigurationandChangeManagement）跟蹤并維護(hù)系統(tǒng)所有產(chǎn)品的完整性和一致性。8.項目管理（ProjectManagement）為軟件開發(fā)項目提供計劃、執(zhí)行和監(jiān)控可行性的指導(dǎo)；為風(fēng)險管理提供框架。9.環(huán)境（Environment）為軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)提供過程管理和工具的支持。11.3.2RUP的四個階段RUP包括以下幾個階段：起始階段細(xì)化階段構(gòu)建階段交付階段每個階段結(jié)束于一個主要的里程碑（MajorMilestones），每個階段本質(zhì)上是兩個里程碑之間的時間跨度。11.3.2RUP的四個階段1.初始階段2.細(xì)化階段3.構(gòu)建階段4.交付階段1.初始階段初始階段所要進(jìn)行如下的活動：明確說明項目規(guī)模，了解環(huán)境以及最重要的需求和約束，以便可以得出最終產(chǎn)品的驗收標(biāo)準(zhǔn)。計劃和準(zhǔn)備業(yè)務(wù)理由。評估風(fēng)險管理、人員配備、項目計劃以及成本/進(jìn)度/收益折衷的備選方案。綜合考慮構(gòu)架，評估構(gòu)架。準(zhǔn)備項目的環(huán)境，評估項目和組織，選擇工具，決定流程中要改進(jìn)的部分。1.初始階段初始階段的評估標(biāo)準(zhǔn)如下：出資人同意系統(tǒng)范圍定義以及費用和進(jìn)度評估。主要用例是否符合需求。費用和進(jìn)度評估、優(yōu)先級、風(fēng)險以及開發(fā)過程的可信性。任何已開發(fā)的原型的深度和廣度。實際開銷與計劃開銷。初始階段的焦點是需求和分析工作流。2.細(xì)化階段細(xì)化階段所要進(jìn)行如下的活動：設(shè)計確定系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，制定工作計劃和資源要求細(xì)化階段的焦點是需求、分析和設(shè)計工作流。2.細(xì)化階段細(xì)化階段的評估標(biāo)準(zhǔn)如下：標(biāo)明用例模型中的用戶和參與者，并且建立用例的描述文檔。用例模型需完成80％。創(chuàng)建軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中的軟件結(jié)構(gòu)的描述文檔。創(chuàng)建可執(zhí)行的系統(tǒng)原型。細(xì)化業(yè)務(wù)案例和風(fēng)險列表。創(chuàng)建整個項目的開發(fā)計劃。3.構(gòu)造階段構(gòu)建階段的主要目標(biāo)如下：優(yōu)化資源、避免不必要的報廢和返工，使開發(fā)成本降到最低。盡快達(dá)到質(zhì)量的要求?？焖偻瓿捎杏玫陌姹荆鏏lpha版、Beta版和其他測試發(fā)布版。完成所有功能的分析、開發(fā)和測試。迭代式、遞增地開發(fā)隨時可以發(fā)布的產(chǎn)品。確定準(zhǔn)備好軟件系統(tǒng)的外部環(huán)境。構(gòu)建階段的焦點是實現(xiàn)工作流。4.交付階段交付階段的主要目標(biāo)如下：進(jìn)行Beta版使用測試，按用戶的要求驗證新系統(tǒng)。替換舊的系統(tǒng)，順利的升級。對用戶和維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。開始調(diào)整活動，例如調(diào)試、性能或可用性的增強(qiáng)。與用戶達(dá)成共識，配置基線與評估標(biāo)準(zhǔn)一致。交付階段的焦點是實現(xiàn)和測試工作流。11.3.3RUP的迭代開發(fā)模型RUP中的每個階段可以進(jìn)一步分解為迭代。11.3.3RUP的迭代開發(fā)模型與傳統(tǒng)的瀑布模型相比較，迭代過程的優(yōu)點：降低了在一個增量上的開支風(fēng)險。降低了產(chǎn)品無法按照既定進(jìn)度進(jìn)入市場的風(fēng)險。加快了整個開發(fā)工作的進(jìn)度。11.3.3RUP的迭代開發(fā)模型與傳統(tǒng)的瀑布模型相比較，迭代過程的優(yōu)點：項目的開發(fā)不是瀑布式的開發(fā)，而多考慮到需求的變更、設(shè)計的優(yōu)化等情況，進(jìn)行多次的迭代開發(fā)，每一次迭代完成，都能夠提交一個可運行的產(chǎn)品，并且在原有的基礎(chǔ)上得到提高。里程碑里程碑是開發(fā)過程的檢查和同步點，而不是靜態(tài)的點使用里程碑，使得團(tuán)隊的成員能夠共同協(xié)作和同步工作里程碑包含兩種形式：主要里程碑內(nèi)部里程碑每個里程碑結(jié)束時，都應(yīng)當(dāng)同客戶取得一致里程碑結(jié)束的標(biāo)志是可以提交相應(yīng)的成果項目的整個過程建議分成三個主要里程碑：項目前期（PreProject）項目開發(fā)（Development）項目提交（Deliver）對于每個主要的里程碑，項目可以根據(jù)情況定義次級里程碑里程碑及迭代開發(fā)milestone1milestone4milestone3milestone2里程碑及迭代開發(fā)TimeFunctionmilestone1milestone4milestone3milestone2milestone1milestone4milestone3milestone2milestone1milestone4milestone3milestone2Version1Version2Version3風(fēng)險管理風(fēng)險：將來可能發(fā)生的問題，這個問題是同項目相關(guān)的，會對項目的開展產(chǎn)生負(fù)面影響。風(fēng)險管理的原則風(fēng)險管理的原則事先預(yù)期，事先處理，而不是等到風(fēng)險發(fā)生的時候再處理找到風(fēng)險的根本再處理，而不只是處理表面的問題設(shè)法降低和轉(zhuǎn)化風(fēng)險，而不是回避使用已知和可控的方法處理風(fēng)險風(fēng)險管理示例在項目開始時，項目計劃中必須包含風(fēng)險計劃項目進(jìn)行過程中，必須執(zhí)行持續(xù)的風(fēng)險管理活動在以下情況下，必須提供風(fēng)險報告：項目開始時每個星期必須提交一次風(fēng)險報告當(dāng)一個重要的里程碑結(jié)束時當(dāng)項目發(fā)生變動時其他覺得有必要做風(fēng)險分析的時間風(fēng)險報告的內(nèi)容為了使風(fēng)險管理達(dá)到預(yù)期的要求，風(fēng)險報告應(yīng)該包含以下內(nèi)容：最重要的風(fēng)險的內(nèi)容風(fēng)險發(fā)生的可能性風(fēng)險可能產(chǎn)生的影響處理風(fēng)險的手段和計劃風(fēng)險的負(fù)責(zé)人11.4核心工作流介紹11.4.1需求工作流11.4.2分析工作流11.4.3設(shè)計工作流11.4.4實現(xiàn)工作流11.4.5測試工作流11.4.1需求工作流需求捕獲通過對應(yīng)問題的理解和分析，確立問題涉及的信息、功能和系統(tǒng)行為，將用戶需求精確化、完全化。需求的焦點主要在初始和細(xì)化階段，在細(xì)化階段后期，需求捕獲的工作量大幅下降。11.4.1需求工作流11.4.1需求工作流1.制品2.工作人員3.工作流1.制品在需求工作流，主要的UML制品：用例模型（UseCaseModel）參與者（Actor）用例（UseCase）構(gòu)架描述術(shù)語表（Glossary）用戶界面原型2.工作人員參與需求工作流階段的工作人員：系統(tǒng)分析人員（SystemAnalyst）用例描述人員（UseCaseSpecifier）用戶界面設(shè)計人員（UserInterface Designer）構(gòu)架設(shè)計師（Architect）3.工作流需求捕獲的工作流主要包括五個活動：確定參與者和用例區(qū)分用例的優(yōu)先級詳細(xì)描述一個用例構(gòu)造完整用例模型構(gòu)造用戶界面原型11.4.2分析工作流分析的主要工作開始于初始階段的結(jié)尾，和需求一樣是細(xì)化階段的主要焦點。細(xì)化階段的大部分活動是捕獲需求和分析；分析工作與需求捕獲在很大程度上重疊。11.4.2分析工作流11.4.2分析工作流1.制品2.工作人員3.工作流1.制品在分析工作流期間，主要的UML制品：分析模型用例實現(xiàn)（分析）分析類分析包構(gòu)架模型2.工作人員在分析工作流期間，所參與的工作人員：構(gòu)架設(shè)計師用例工程師構(gòu)件工程師3.工作流分析工作流主要包括四個活動：構(gòu)架分析分析用例分析類分析包11.4.3設(shè)計工作流設(shè)計工作流的主要工作是位于細(xì)化階段的中后期部分和構(gòu)造階段的開始部分的主要建?；顒?。系統(tǒng)建模最初的焦點是需求和分析，在分析活動逐步完善后，建模的焦點開始轉(zhuǎn)向設(shè)計。11.4.3設(shè)計工作流11.4.3設(shè)計工作流1.制品2.工作人員3.工作流1.制品在分析工作流期間，主要的UML制品：設(shè)計模型設(shè)計類用例實現(xiàn)-設(shè)計設(shè)計子系統(tǒng)接口配置圖2.工作人員參與設(shè)計工作流的工作人員包括：構(gòu)架設(shè)計師用例工程師構(gòu)件工程師3.工作流設(shè)計工作流中，主要包括四種活動：構(gòu)架設(shè)計設(shè)計一個用例設(shè)計一個類設(shè)計一個子系統(tǒng)11.4.4實現(xiàn)工作流實現(xiàn)（實施）是關(guān)于把設(shè)計模型轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行代碼的過程。從系統(tǒng)分析師或系統(tǒng)設(shè)計師的角度看，實現(xiàn)工作流的重點就是完成軟件系統(tǒng)的可執(zhí)行代碼。實現(xiàn)工作流是構(gòu)建階段的焦點。11.4.4實現(xiàn)工作流11.4.4實現(xiàn)工作流1.制品2.工作人員3.工作流1.制品在實現(xiàn)工作流中，主要有六種制品：實現(xiàn)模型組件實現(xiàn)子系統(tǒng)接口構(gòu)架描述（實現(xiàn)模型）集成構(gòu)造計劃2.工作人員參與實現(xiàn)工作流的工作人員：構(gòu)架設(shè)計師構(gòu)件工程師系統(tǒng)集成人員3.工作流在實現(xiàn)工作流中，包括一系列