軟件生存周期及開(kāi)發(fā)模型

本章導(dǎo)讀軟件的生存周期與選擇的開(kāi)發(fā)模型有關(guān)，不同的開(kāi)發(fā)模型，對(duì)應(yīng)不同的生存周期。本章介紹IT企業(yè)中常用的4種軟件開(kāi)發(fā)模型：瀑布模型、增量模型、迭代模型和原型模型，以及開(kāi)發(fā)模型的選取方法。本章對(duì)讀者的要求

了解：

(1）生存周期的概念

(2）開(kāi)發(fā)模型的概念

(3)生存周期模型裁剪指南理解：

(1）生存周期與開(kāi)發(fā)模型有關(guān)

(2）迭代模型的具體迭代過(guò)程掌握：

(1）瀑布模型的本意、特點(diǎn)、選用條件

(2)增量模型的本意、特點(diǎn)、選用條件

(3)原型模型的本意、特點(diǎn)、選用條件2.1軟件生存周期概論

任何有生命的動(dòng)物、植物和人，都有一個(gè)生存周期(LifeCycle)，例如人的生存周期為胎兒、嬰兒、幼兒、兒童、少年、青年、中年、老年、死亡。沒(méi)有生命的事物或?qū)嶓w，例如PC機(jī)、路由器、家具、房子、汽車，它們也有一個(gè)生存周期，這個(gè)生存周期就是使用壽命，即生產(chǎn)周期加上使用周期。生存周期與開(kāi)發(fā)模型有關(guān)。周期序號(hào)周期名稱周期序號(hào)周期名稱1立項(xiàng)/簽合同6軟件測(cè)試2需求分析7軟件發(fā)布與實(shí)施3概要設(shè)計(jì)8軟件維護(hù)4詳細(xì)設(shè)計(jì)9版本更新或退役5編碼實(shí)現(xiàn)2.2瀑布模型

定義：瀑布模型(WaterfallModel)又稱流水式過(guò)程模型，它將軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模仿旅游景點(diǎn)的階梯瀑布，由上向下一個(gè)階梯一個(gè)階梯地傾瀉下來(lái)，最后進(jìn)入一個(gè)風(fēng)平浪盡的大湖，這個(gè)大湖就是軟件企業(yè)的產(chǎn)品庫(kù)。瀑布模型

本意：根據(jù)軟件生存周期由立項(xiàng)、需求、策劃、設(shè)計(jì)、編程、測(cè)試、發(fā)布、維護(hù)、退役等階段組成，把每個(gè)階段當(dāng)作瀑布中的一個(gè)臺(tái)階，把軟件生存過(guò)程比喻成瀑布中的流水。開(kāi)發(fā)人員按照階段開(kāi)發(fā)，管理人員按照階段管理。瀑布模型

特點(diǎn)：

(1)里程碑或基線驅(qū)動(dòng)，或者說(shuō)文檔驅(qū)動(dòng)；

(2)過(guò)程逆轉(zhuǎn)性很差，或者說(shuō)不可逆轉(zhuǎn)。瀑布模型

選擇模型的條件：

不是任何軟件都可以采用瀑布模型的，選擇瀑布模型，必須滿足下列條件：（1）在開(kāi)發(fā)時(shí)間內(nèi)需求沒(méi)有或很少變化。（2）分析設(shè)計(jì)人員對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域很熟悉。（3）低風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目（對(duì)目標(biāo)、環(huán)境很熟悉）。（4）用戶使用環(huán)境很穩(wěn)定。（5）用戶除提出需求以外，很少參與開(kāi)發(fā)。瀑布模型

模型的缺點(diǎn)：可維護(hù)性差，表現(xiàn)在

(1)由于逆轉(zhuǎn)性很差，所以返工會(huì)造成重大損失。

(2)由于文檔驅(qū)動(dòng)，錯(cuò)誤的傳遞，會(huì)采取發(fā)散擴(kuò)大的方式。2.3增量模型

定義：增量模型將軟件產(chǎn)品看作一組增量構(gòu)件，每次設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、集成、測(cè)試和交付一塊構(gòu)件，直到所有構(gòu)件全部實(shí)現(xiàn)為止。增量模型

本意：要開(kāi)發(fā)一個(gè)大的軟件系統(tǒng)，先開(kāi)發(fā)其中的一個(gè)核心模塊，后再開(kāi)發(fā)其他模塊，這樣一個(gè)個(gè)模塊地增加上去，直至整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完畢為止。增量模型

特點(diǎn)：

(1)任務(wù)或功能模塊驅(qū)動(dòng)，可以分階段提交產(chǎn)品；

(2)有多個(gè)任務(wù)單，這些多個(gè)任務(wù)單的集合，構(gòu)成項(xiàng)目的一個(gè)總?cè)蝿?wù)書(shū)(總用戶需求報(bào)告)。增量模型

選擇模型的條件：（1）在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，客戶接受分階段交付。（2）開(kāi)發(fā)人員對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域不熟悉，難以一步到位。（3）工期過(guò)緊的中等或高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。（4）用戶可參與到整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中。（5）使用面向?qū)ο笳Z(yǔ)言或第四代語(yǔ)言。（6）軟件公司自己有較好的類庫(kù)、構(gòu)件庫(kù)。增量模型

模型的缺點(diǎn)：

---若軟件系統(tǒng)的組裝和拆卸性不強(qiáng)，

---或開(kāi)發(fā)人員全局把握水平不高（沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)專家進(jìn)行系統(tǒng)集成），

---或者客戶不同意分階段提交產(chǎn)品，

---或者開(kāi)發(fā)人員過(guò)剩，都不宜采用這種模型。2.4迭代模型

針對(duì)瀑布模型的缺陷，人們提出了迭代模型。模型的本意：迭代是產(chǎn)生可執(zhí)行的產(chǎn)品發(fā)布的完整開(kāi)發(fā)循環(huán)，所發(fā)布的產(chǎn)品是開(kāi)發(fā)過(guò)程最終產(chǎn)品的子集，它將通過(guò)一次又一次的迭代遞增成長(zhǎng)，最后形成最終軟件系統(tǒng)或產(chǎn)品。迭代模型

模型的特點(diǎn)：

(1)迭代或迭代循環(huán)驅(qū)動(dòng)，每一次迭代或迭代循環(huán)，均要走完初始、精化、構(gòu)建、移交4個(gè)階段。

(2)面向?qū)ο蠓椒ê徒y(tǒng)一建模語(yǔ)言UML，尤其是面向?qū)ο蟮腃ASE工具Rose，適合于迭代模型?；蛘哒f(shuō)，迭代模型很適合于面向?qū)ο蟮腞ose工具。迭代模型(*)迭代模型

迭代式生存周期分為以下4個(gè)階段：（1）初始階段。本階段是確定系統(tǒng)的業(yè)務(wù)用況（UseCase）和定義項(xiàng)目的范圍。（2）精化階段。本階段是分析問(wèn)題域、細(xì)化產(chǎn)品定義，定義系統(tǒng)的構(gòu)架并建立基線，為構(gòu)建階段的設(shè)計(jì)和實(shí)施工作提供一個(gè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。為驗(yàn)證構(gòu)架，可能要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的原型，執(zhí)行重要的用況。迭代模型（3）構(gòu)建階段。本階段是反復(fù)地開(kāi)發(fā)，以完善產(chǎn)品，達(dá)到用戶的要求。這包括了用況的描述、完成設(shè)計(jì)、完成實(shí)現(xiàn)和對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試等工作。（4）移交階段。本階段是將產(chǎn)品交付給用戶，包括安裝、培訓(xùn)、交付、維護(hù)等工作。迭代模型

選擇模型的條件：（1）在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)早期需求可能有所變化。（2）分析設(shè)計(jì)人員對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域很熟悉。（3）高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。（4）用戶可不同程度地參與整個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。（5）使用面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言或UML語(yǔ)言。（6）使用CASE工具，如Rose。（7）具有高素質(zhì)的項(xiàng)目管理者和軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)。迭代模型

模型的缺點(diǎn)：

(1)對(duì)項(xiàng)目組成員要求很高。

(2)必須掌握先進(jìn)的開(kāi)發(fā)工具。2.5原型模型

定義：以某個(gè)軟件原型為參照模型的開(kāi)發(fā)方法，叫做原型法。本意：在初步需求分析之后，馬上向客戶展示一個(gè)軟件產(chǎn)品原型，對(duì)客戶進(jìn)行培訓(xùn)，讓客戶試用，在試用中收集客戶意見(jiàn)，修改原型，再讓客戶試用，反復(fù)循環(huán)幾次，直到客戶確認(rèn)為止。原型模型

特點(diǎn)：原型驅(qū)動(dòng)。因此，開(kāi)發(fā)者必須先有一個(gè)原型，至少要有一個(gè)原型的核心。

與迭代模型比較：相同點(diǎn)是反復(fù)循環(huán)幾次，直到客戶確認(rèn)為止。不同點(diǎn)是原型模型事先有一個(gè)展示性的產(chǎn)品原型，而迭代模型可能沒(méi)有。原型模型

選擇模型的條件：（1）已有產(chǎn)品/產(chǎn)品原型，只需客戶化的項(xiàng)目。（2）簡(jiǎn)單而熟悉的行業(yè)或領(lǐng)域。（3）有快速原型開(kāi)發(fā)工具。（4）進(jìn)行產(chǎn)品移植或升級(jí)。由于上述條件不太苛刻，所以凡是有軟件產(chǎn)品的IT企業(yè)，在他們熟悉的業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)，當(dāng)客戶招標(biāo)時(shí)，他們都會(huì)以原型模型作為軟件開(kāi)發(fā)模型，去制作投標(biāo)書(shū)，去講標(biāo)投標(biāo)。一旦中標(biāo)，就對(duì)軟件產(chǎn)品進(jìn)行客戶化工作，或?qū)浖a(chǎn)品進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。原型模型

模型的缺點(diǎn)：因?yàn)槭孪扔幸粋€(gè)展示性的產(chǎn)品原型，所以在一定程度上，不利于開(kāi)發(fā)人員的創(chuàng)新?？焖僭头?沒(méi)有原型的原型法)

基本思路：采用以面向數(shù)據(jù)為主的方法，在需求分析的基礎(chǔ)上，利用PowerDesigner等數(shù)據(jù)庫(kù)分析和設(shè)計(jì)工具，快速建立信息系統(tǒng)的CDM和PDM，利用面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ?，在軟件企業(yè)強(qiáng)大的類庫(kù)、構(gòu)件庫(kù)的支撐下，快速地實(shí)現(xiàn)需求分析中確認(rèn)的流程、功能、性能和接口，然后交付給用戶試用，反復(fù)循環(huán)幾次，直到客戶確認(rèn)滿意為止?？焖僭头ㄟx擇條件：項(xiàng)目組中有數(shù)據(jù)庫(kù)分析和設(shè)計(jì)專家，有面向?qū)ο蟮木幊虒＜?，文檔制作有成熟的模板，而且系統(tǒng)或項(xiàng)目又不是非常大。2.6本章小結(jié)1.除了上述四種常用的模型之外，另外還有四種模型：螺旋模型、演化模型、漸增模型和噴泉模型，這四種模型只具備理論上的研究?jī)r(jià)值，在IT企業(yè)中很少得到應(yīng)用。

2.進(jìn)入IT企業(yè)參與軟件開(kāi)發(fā)或軟件管理時(shí)，首先要明確：當(dāng)前的項(xiàng)目或產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到底采用什么開(kāi)發(fā)模型，由此確定軟件的生存周期和當(dāng)前的軟件開(kāi)發(fā)狀態(tài)；合理安排項(xiàng)目組成員的工作。迅速適應(yīng)IT企業(yè)文化，并很快進(jìn)入角色。這就是研究開(kāi)發(fā)模型的好處。本章小結(jié)

3.瀑布模型、增量模型、迭代模型和原型模型。因?yàn)?個(gè)模型各有所長(zhǎng)，所以它們有各自的生存空間。因?yàn)樗鼈兏饔兴?，所示才?huì)產(chǎn)生相互競(jìng)爭(zhēng)，共同構(gòu)成一個(gè)豐富多彩的多個(gè)模型競(jìng)爭(zhēng)的世界。本章小結(jié)4.一個(gè)成熟的軟件組織，根據(jù)上述通用的4個(gè)軟件開(kāi)發(fā)模型，結(jié)合本單位的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)特點(diǎn)，還需要定制適合本單位的“生存周期模型裁剪指南”，有針對(duì)性地對(duì)選定的軟件開(kāi)發(fā)模型中定義的生存周期