關(guān)于軟件生命周期的探索-《軟件工程》課程結(jié)課論文

《軟件工程》課程結(jié)課論文（2015-2016-1）題目：關(guān)于軟件生命周期的探索姓名學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：目錄：1、摘要2、關(guān)鍵字3、背景軟件生命周期的定義實(shí)例問(wèn)題定義及規(guī)劃需求分析軟件設(shè)計(jì)程序編碼軟件測(cè)試周期模型軟件生命圖解結(jié)論參考文獻(xiàn)關(guān)于軟件生命周期的探索摘要：提出軟件工程的主要目的是明確軟件制作要遵循工程化的思想，即開(kāi)發(fā)之前要做好翔實(shí)的具體準(zhǔn)備，開(kāi)發(fā)過(guò)程中要嚴(yán)格按照預(yù)定的要求執(zhí)行并予以監(jiān)控管理，保證軟件質(zhì)量，以便交付后能夠?yàn)橛脩籼峁┤娴?、高質(zhì)量的服務(wù)，從而使軟件的壽命得以延續(xù)。關(guān)鍵字：生命周期、模型、用戶正文背景：隨著21世紀(jì)技術(shù)的快速進(jìn)步，軟件數(shù)量急劇增大，軟件產(chǎn)品規(guī)模也越來(lái)越龐大，軟件開(kāi)發(fā)不再是個(gè)人的勞動(dòng)，而變成了各類人員的協(xié)同配合、共同完成的工程。為了使軟件質(zhì)量最大限度地得到保障，對(duì)軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)控，軟件工程中提出了軟件生命周期的概念。軟件生命周期的定義：軟件生命周期又稱為軟件生存周期或系統(tǒng)開(kāi)發(fā)生命周期，是軟件的產(chǎn)生直到報(bào)廢的生命周期，周期內(nèi)有問(wèn)題定義、可行性分析、總體描述、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試和測(cè)試、驗(yàn)收與運(yùn)行、維護(hù)升級(jí)到廢棄等階段，這種按時(shí)間分程的思想方法是軟件工程中的一種思想原則，即按部就班、逐步推進(jìn)，每個(gè)階段都要有定義、工作、審查、形成文檔以供交流或備查，以提高軟件的質(zhì)量。但隨著新的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法和技術(shù)的成熟，軟件生命周期設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)意義正在逐步減少。生命周期的每一個(gè)周期都有確定的任務(wù)，并產(chǎn)生一定規(guī)格的文檔（資料），提交給下一個(gè)周期作為繼續(xù)工作的依據(jù)。按照軟件的生命周期，軟件的開(kāi)發(fā)不再只單單強(qiáng)調(diào)“編碼”，而是概括了軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。軟件工程要求每一周期工作的開(kāi)始只能必須是建立在前一個(gè)周期結(jié)果“正確”前提上的延續(xù)；因此，每一周期都是按“活動(dòng)──結(jié)果──審核──再活動(dòng)──直至結(jié)果正確”循環(huán)往復(fù)進(jìn)展的。實(shí)例：

同任何事物一樣，一個(gè)軟件產(chǎn)品或軟件系統(tǒng)也要經(jīng)歷孕育、誕生、成長(zhǎng)、成熟、衰亡等階段，一般稱為軟件生存周期（軟件生命周期）。把整個(gè)軟件生存周期劃分為若干階段，使得每個(gè)階段有明確的任務(wù)，使規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜和管理復(fù)雜的軟件開(kāi)發(fā)變的容易控制和管理。通常，軟件生存周期包括：一、問(wèn)題定義。要求系統(tǒng)分析員與用戶進(jìn)行交流，弄清“用戶需要計(jì)算及解決什么問(wèn)題”然后提出關(guān)于“系統(tǒng)目標(biāo)與范圍的說(shuō)明”，提交用戶審查和確認(rèn)。二、可行性研究。一方面在于把待開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)的目標(biāo)以明確的語(yǔ)言描述出來(lái)，另一方面從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法律等多方面進(jìn)行可行性分析。三、需求分析。弄清用戶對(duì)軟件系統(tǒng)的全部需求，編寫需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)和初步的用戶手冊(cè)，提交評(píng)審。四、開(kāi)發(fā)階段。開(kāi)發(fā)階段由三個(gè)階段組成：1、設(shè)計(jì)2、實(shí)現(xiàn)：根據(jù)選定的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言完成源程序的編碼。3、測(cè)試五、維護(hù)：維護(hù)包括四個(gè)方面1、改正性維護(hù)：在軟件交付使用后，由于開(kāi)發(fā)測(cè)試時(shí)的不徹底、不完全、必然會(huì)有一部分隱藏的錯(cuò)誤被帶到運(yùn)行階段，這些隱藏的錯(cuò)誤在某些特定的使用環(huán)境下就會(huì)暴露。2、適應(yīng)性維護(hù)：是為適應(yīng)環(huán)境的變化而修改軟件的活動(dòng)。3、完善性維護(hù)：是根據(jù)用戶在使用過(guò)程中提出的一些建設(shè)性意見(jiàn)而進(jìn)行的維護(hù)活動(dòng)。4、預(yù)防性維護(hù)：是為了進(jìn)一步改善軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性和可靠性，并為以后的改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。問(wèn)題的定義及規(guī)劃此階段是軟件開(kāi)發(fā)方與需求方共同討論，主要確定軟件的開(kāi)發(fā)目標(biāo)及其可行性。需求分析在確定軟件開(kāi)發(fā)可行的情況下，對(duì)軟件需要實(shí)現(xiàn)的各個(gè)功能進(jìn)行詳細(xì)分析。需求分析階段是一個(gè)很重要的階段，這一階段做得好，將為整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的成功打下良好的基礎(chǔ)。"唯一不變的是變化本身。"，同樣需求也是在整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中不斷變化和深入的，因此我們必須制定需求變更計(jì)劃來(lái)應(yīng)付這種變化，以保護(hù)整個(gè)項(xiàng)目的順利進(jìn)行。軟件需求定義是軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段的輸入，為需求被翻譯成為可以使軟件建構(gòu)功能的代碼發(fā)揮作用。軟件設(shè)計(jì)此階段主要根據(jù)需求分析的結(jié)果，對(duì)整個(gè)軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等等。軟件設(shè)計(jì)一般分為總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。好的軟件設(shè)計(jì)將為軟件程序編寫打下良好的基礎(chǔ)。軟件設(shè)計(jì)的核心在于把握好那些決定“服務(wù)質(zhì)量”的因素，比如軟件的性能，可擴(kuò)展性，安全性，怎樣劃分模塊的組成，怎樣組織和封裝軟件的組件，以及其他一些雖然不作為軟件主要應(yīng)用的方面但會(huì)對(duì)其支持方面有所影響的方方面面。軟件設(shè)計(jì)的原理包括抽象，分解和模塊化，耦合和內(nèi)聚，封裝，充分性，完整性和原始性。軟件設(shè)計(jì)主要關(guān)注軟件的兼容性、可擴(kuò)展性、容錯(cuò)性、可維護(hù)性、模塊化、可靠性、可重用性、健壯性、安全性、可用性和互操作性。耦合和內(nèi)聚是兩個(gè)用來(lái)評(píng)估軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量的方法。程序編碼此階段是將軟件設(shè)計(jì)的結(jié)果轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可運(yùn)行的程序代碼。在程序編碼中必須要制定統(tǒng)一，符合標(biāo)準(zhǔn)的編寫規(guī)范。以保證程序的可讀性，易維護(hù)性，提高程序的運(yùn)行效率。軟件測(cè)試在軟件設(shè)計(jì)完成后要經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的測(cè)試，以發(fā)現(xiàn)軟件在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題并加以糾正。整個(gè)測(cè)試過(guò)程分單元測(cè)試、組裝測(cè)試以及系統(tǒng)測(cè)試三個(gè)階段進(jìn)行。測(cè)試的方法主要有白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試兩種。在測(cè)試過(guò)程中需要建立詳細(xì)的測(cè)試計(jì)劃并嚴(yán)格按照測(cè)試計(jì)劃進(jìn)行測(cè)試，以減少測(cè)試的隨意性。運(yùn)行維護(hù)軟件維護(hù)是軟件生命周期中持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的階段。在軟件開(kāi)發(fā)完成并投入使用后，由于多方面的原因，軟件不能繼續(xù)適應(yīng)用戶的要求。要延續(xù)軟件的使用壽命，就必須對(duì)軟件進(jìn)行維護(hù)。軟件的維護(hù)包括糾錯(cuò)性維護(hù)和改進(jìn)性維護(hù)兩個(gè)方面。周期模型任何辦公的流程處理；設(shè)計(jì)一種商務(wù)信函打印系統(tǒng)并投放市場(chǎng)。這個(gè)概念是不清晰的，但卻是最高層的業(yè)務(wù)需求的原型。這個(gè)概念都會(huì)伴隨著一個(gè)目的，例如在一個(gè)"銀行押匯系統(tǒng)"的目的是提高工作的效率。這個(gè)目的將會(huì)成為系統(tǒng)的核心思想，系統(tǒng)成敗的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。99年政府部門上了大量的OA系統(tǒng)，學(xué)過(guò)一點(diǎn)LotusNotes的人都發(fā)了財(cái)（IBM更不用說(shuō)了），但是更普遍的情況是，許多的政府部門原有的處理模式并沒(méi)有變化，反而又加上了自動(dòng)化處理的一套流程。提高工作效率的初衷卻導(dǎo)致了完全不同的結(jié)果。這樣的軟件究竟是不是成功的呢？從概念提出的那一刻開(kāi)始，軟件產(chǎn)品就進(jìn)入了軟件生命周期。在經(jīng)歷需求、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、部署后，軟件將被使用并進(jìn)入維護(hù)階段，直到最后由于缺少維護(hù)費(fèi)用而逐漸消亡。這樣的一個(gè)過(guò)程，稱為"生命周期模型"（LifeCycleModel）。典型的幾種生命周期模型包括瀑布模型、快速原型模型、迭代模型。瀑布模型（WaterfallModel）首先由Royce提出。該模型由于酷似瀑布聞名。在該模型中，首先確定需求，并接受客戶和SQA小組的驗(yàn)證。然后擬定規(guī)格說(shuō)明，同樣通過(guò)驗(yàn)證后，進(jìn)入計(jì)劃階段…可以看出，瀑布模型中至關(guān)重要的一點(diǎn)是只有當(dāng)一個(gè)階段的文檔已經(jīng)編制好并獲得SQA小組的認(rèn)可才可以進(jìn)入下一個(gè)階段。這樣，瀑布模型通過(guò)強(qiáng)制性的要求提供規(guī)約文檔來(lái)確保每個(gè)階段都能很好的完成任務(wù)。但是實(shí)際上往往難以辦到，因?yàn)檎麄€(gè)的模型幾乎都是以文檔驅(qū)動(dòng)的，這對(duì)于非專業(yè)的用戶來(lái)說(shuō)是難以閱讀和理解的。想象一下，你去買衣服的時(shí)候，售貨員給你出示的是一本厚厚的服裝規(guī)格說(shuō)明，你會(huì)有什么樣的感觸。雖然瀑布模型有很多很好的思想可以借鑒，但是在過(guò)程能力上有天生的缺陷。迭代式模型迭代式模型是是RUP（RationalUnifiedProcess，統(tǒng)一軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，統(tǒng)一軟件過(guò)程)推薦的周期模型，也是我們?cè)谶@個(gè)系列文章討論的基礎(chǔ)。在RUP中，迭代被定義為：迭代包括產(chǎn)生產(chǎn)品發(fā)布（穩(wěn)定、可執(zhí)行的產(chǎn)品版本）的全部開(kāi)發(fā)活動(dòng)和要使用該發(fā)布必需的所有其他外圍元素。所以，在某種程度上，開(kāi)發(fā)迭代是一次完整地經(jīng)過(guò)所有工作流程的過(guò)程：（至少包括）需求工作流程、分析設(shè)計(jì)工作流程、實(shí)施工作流程和測(cè)試工作流程。實(shí)質(zhì)上，它類似小型的瀑布式項(xiàng)目。RUP認(rèn)為，所有的階段（需求及其它）都可以細(xì)分為迭代。每一次的迭代都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)可以發(fā)布的產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品是最終產(chǎn)品的一個(gè)子集。迭代的思想如圖所示。迭代和瀑布的最大的差別就在于風(fēng)險(xiǎn)的暴露時(shí)間上?！叭魏雾?xiàng)目都會(huì)涉及到一定的風(fēng)險(xiǎn)。如果能在生命周期中盡早確保避免了風(fēng)險(xiǎn)，那么您的計(jì)劃自然會(huì)更趨精確。有許多風(fēng)險(xiǎn)直到已準(zhǔn)備集成系統(tǒng)時(shí)才被發(fā)現(xiàn)。不管開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)如何，都絕不可能預(yù)知所有的風(fēng)險(xiǎn)?！庇捎谄俨寄Ｐ偷奶攸c(diǎn)（文檔是主體），很多的問(wèn)題在最后才會(huì)暴露出來(lái)，為了解決這些問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)是巨大的。"在迭代式生命周期中，您需要根據(jù)主要風(fēng)險(xiǎn)列表選擇要在迭代中開(kāi)發(fā)的新的增量?jī)?nèi)容。每次迭代完成時(shí)都會(huì)生成一個(gè)經(jīng)過(guò)測(cè)試的可執(zhí)行文件，這樣就可以核實(shí)是否已經(jīng)降低了目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。"快速原型模型快速原型（RapidPrototype）模型在功能上等價(jià)于產(chǎn)品的一個(gè)子集。注意，這里說(shuō)的是功能上。瀑布模型的缺點(diǎn)就在于不夠直觀，快速原型法就解決了這個(gè)問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)客戶的需要在很短的時(shí)間內(nèi)解決用戶最迫切需要，完成一個(gè)可以演示的產(chǎn)品。這個(gè)產(chǎn)品只是實(shí)現(xiàn)部分的功能（最重要的）。它最重要的目的是為了確定用戶的真正需求。在我的經(jīng)驗(yàn)中，這種方法非常的有效，原先對(duì)計(jì)算機(jī)沒(méi)有絲毫概念的用戶在你的原型面前往往口若懸河，有些觀點(diǎn)讓你都覺(jué)得非常的吃驚。在得到用戶的需求之后，原型將被拋棄。因?yàn)樵烷_(kāi)發(fā)的速度很快，設(shè)計(jì)方面是幾乎沒(méi)有考慮的，如果保留原型的話，在隨后的開(kāi)發(fā)中會(huì)為此付出極大的代價(jià)。至于保留原型方面，也是有一種叫做增量模型是這么做的，但這種模型并不為大家所接受，不在我們的討論之內(nèi)。上述的模型中都有自己獨(dú)特的思想，其實(shí)現(xiàn)在的軟件組織中很少說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)的采用那一種模型的。模型和實(shí)用還是有很大的區(qū)別的。軟件生命周期模型的發(fā)展實(shí)際上是體現(xiàn)了軟件工程理論的發(fā)展。在最早的時(shí)候，軟件的生命周期處于無(wú)序、混亂的情況。一些人為了能夠控制軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，就把軟件開(kāi)發(fā)嚴(yán)格的區(qū)分為多個(gè)不同的階段，并在階段間加上嚴(yán)格的審查。這就是瀑布模型產(chǎn)生的起因。瀑布模型體現(xiàn)了人們對(duì)軟件過(guò)程的一個(gè)希望：嚴(yán)格控制、確保質(zhì)量?？上У氖?，現(xiàn)實(shí)往往是殘酷的。瀑布模型根本達(dá)不到這個(gè)過(guò)高的要求，因?yàn)檐浖倪^(guò)程往往難于預(yù)測(cè)。反而導(dǎo)致了其它的負(fù)面影響，例如大量的文檔、繁瑣的審批。因此人們就開(kāi)始嘗試著用其它的方法來(lái)改進(jìn)或替代瀑布方法。例如把過(guò)程細(xì)分來(lái)增加過(guò)程的可預(yù)測(cè)性。螺旋模型1988年，BarryBoehm正式發(fā)表了軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的"螺旋模型"，它將瀑布模型和快速原型模型結(jié)合起來(lái)，強(qiáng)調(diào)了其他模型所忽視的風(fēng)險(xiǎn)分析，特別適合于大型復(fù)雜的系統(tǒng)。螺旋模型沿著螺線進(jìn)行若干次迭代，圖中的四個(gè)象限代表了以下活動(dòng)：（1）制定計(jì)劃：確定軟件目標(biāo)，選定實(shí)施方案，弄清項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的限制條件；（2）風(fēng)險(xiǎn)分析：分析評(píng)估所選方案，考慮如何識(shí)別和消除風(fēng)險(xiǎn)；（3）實(shí)施工程：實(shí)施軟件開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證；（4）客戶評(píng)估：評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)工作，提出修正建議，制定下一步計(jì)劃。螺旋模型由風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)調(diào)可選方案和約束條件從而支持軟件的重用，有助于將軟件質(zhì)量作為特殊目標(biāo)融入產(chǎn)品開(kāi)發(fā)之中。但是，螺旋模型也有一定的限制條件，具體如下：（1）螺旋模型強(qiáng)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)分析，但要求許多客戶接受和相信這種分析，并做出相關(guān)反應(yīng)是不容易的，因此，這種模型往往適應(yīng)于內(nèi)部的大規(guī)模軟件開(kāi)發(fā)。（2）如果執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)分析將大大影響項(xiàng)目的利潤(rùn)，那么進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析毫無(wú)意義，因此，螺旋模型只適合于大規(guī)模軟件項(xiàng)目。（3）軟件開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該擅長(zhǎng)尋找可能的風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)確地分析風(fēng)險(xiǎn)，否則將會(huì)帶來(lái)更大的風(fēng)險(xiǎn)一個(gè)階段首先是確定該階段的目標(biāo)，完成這些目標(biāo)的選擇方案及其約束條件，然后從風(fēng)險(xiǎn)角度分析方案的開(kāi)發(fā)策略，努力排除各種潛在的風(fēng)險(xiǎn)，有時(shí)需要通過(guò)建造原型來(lái)完成。如果某些風(fēng)險(xiǎn)不能排除，該方案立即終止，否則啟動(dòng)下一個(gè)開(kāi)發(fā)步驟。最后，評(píng)價(jià)該階段的結(jié)果，并設(shè)計(jì)下一個(gè)階段。軟件生命周期圖解：結(jié)論：通過(guò)軟件工程的學(xué)習(xí)我了解了軟件生命周期的概念和組成，學(xué)會(huì)構(gòu)建了典型的軟件生命周期模型。軟件生命周期的提出，不僅使軟件的開(kāi)發(fā)得到嚴(yán)格的控制和管理，促進(jìn)了軟件開(kāi)發(fā)工作的規(guī)范化，同時(shí)也促進(jìn)了軟件的發(fā)展和進(jìn)步。軟件生命周期總體分為軟件定義，軟件開(kāi)發(fā)和軟件運(yùn)行維護(hù)3個(gè)時(shí)期，每個(gè)時(shí)期均有若干工作階段組成，包括問(wèn)題定義，可行性研究與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃制定，需求分析，概要設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，編碼和單元測(cè)試，綜合測(cè)試以及運(yùn)行維護(hù)。每個(gè)階段是一個(gè)獨(dú)立的過(guò)程，要順序執(zhí)行，且每個(gè)階段完成不同性質(zhì)的工作，提交相應(yīng)的階段成果。參考文獻(xiàn)：軟件工程與基礎(chǔ)應(yīng)用。搜狗百科。

軟件設(shè)計(jì)此階段主要根據(jù)需求分析的結(jié)果，對(duì)整個(gè)軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等等。軟件設(shè)計(jì)一般分為總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。好的軟件設(shè)計(jì)將為軟件程序編寫打下良好的基礎(chǔ)。軟件設(shè)計(jì)的核心在于把握好那些決定“服務(wù)質(zhì)量”的因素，比如軟件的性能，可擴(kuò)展性，安全性，怎樣劃分模塊的組成，怎樣組織和封裝軟件的組件，以及其他一些雖然不作為軟件主要應(yīng)用的方面但會(huì)對(duì)其支持方面有所影響的方方面面。軟件設(shè)計(jì)的原理包括抽象，分解和模塊化，耦合和內(nèi)聚，封裝，充分性，完整性和原始性。軟件設(shè)計(jì)主要關(guān)注軟件的兼容性、可擴(kuò)展性、容錯(cuò)性、可維護(hù)性、模塊化、可靠性、可重用性、健壯性、安全性、可用性和互操作性。耦合和內(nèi)聚是兩個(gè)用來(lái)評(píng)估軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量的方法。[編輯案例一:利用軟件生命周期創(chuàng)建B2C電子商務(wù)網(wǎng)站[1]

一、軟件生命周期

任何事物都有產(chǎn)生、發(fā)展、成熟、消亡或更新幾個(gè)階段，電子商務(wù)網(wǎng)站也不例外。[2]任何一個(gè)電子商務(wù)系統(tǒng)在使用過(guò)程中隨著其生存環(huán)境的變化，都需要不斷維護(hù)、修改，當(dāng)它不再適應(yīng)的時(shí)候就要被淘汰，就要由新系統(tǒng)代替舊系統(tǒng)，這種周期循環(huán)稱為生命周期。

根據(jù)軟件生命周期的原理，電子商務(wù)網(wǎng)站可以劃分為系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)測(cè)試、系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)等幾個(gè)階段。

二、B2C電子商務(wù)網(wǎng)站建設(shè)的一般過(guò)程

(一)系統(tǒng)規(guī)劃階段

系統(tǒng)規(guī)劃階段的任務(wù)是對(duì)企業(yè)的環(huán)境、目標(biāo)、現(xiàn)行系統(tǒng)的狀況等進(jìn)行初步調(diào)

企業(yè)目標(biāo)和發(fā)展戰(zhàn)略信息系統(tǒng)的