軟件工程——軟件建模與文檔寫作（龍浩王文樂劉金戴莉萍）第1章

軟件開發(fā)過程.pptx第2章

軟件開發(fā)工具.pptx第3章

項(xiàng)目前期.pptx第4章

需求分析.pptx第5章

總體設(shè)計(jì).pptx第6章

詳細(xì)設(shè)計(jì).pptx第7章軟件測試.pptx全套可編輯PPT幻燈片課件（共7章）

軟件工程強(qiáng)調(diào)軟件開發(fā)組織必須設(shè)計(jì)符合項(xiàng)目和開發(fā)團(tuán)隊(duì)本身實(shí)際的、良好的開發(fā)過程，并通過開發(fā)過程對(duì)項(xiàng)目各項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行組織管理，并采用合適的方法、技術(shù)和工具來保證軟件系統(tǒng)的質(zhì)量。第一章軟件開發(fā)過程1.1軟件工程的概述1.2軟件生命周期1.3軟件開發(fā)過程模型1.4軟件企業(yè)過程能力評(píng)價(jià)模型1.5軟件開發(fā)技術(shù)1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔第一章軟件開發(fā)過程1.1軟件工程的概述1.1.1軟件工程的發(fā)展歷程1.1.2軟件的特征和分類1.1.3軟件危機(jī)1.1.4軟件工程概念和基本原則1.1.1軟件工程的發(fā)展歷程“個(gè)體化”的手工開發(fā)主要用于任務(wù)相對(duì)單一的科學(xué)或工程計(jì)算；由于問題相對(duì)簡單，軟件往往等同于程序；程序的編寫者和使用者往往是同一個(gè)(一組)領(lǐng)域?qū)＜?；主要使用低?jí)語言（機(jī)器語言、匯編語言）直接面對(duì)機(jī)器編寫程序代碼；沒有系統(tǒng)性的方法和指導(dǎo)思想，對(duì)軟件開發(fā)工作也沒有任何管理。“軟件作坊”多道程序、多用戶概念開始出現(xiàn)并變得普及，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、高級(jí)編程語言也陸續(xù)出現(xiàn)了；軟件應(yīng)用范圍與系統(tǒng)功能的增多促使軟件產(chǎn)品數(shù)量急劇膨脹，軟件也變得更加復(fù)雜?；具€是采用早期的個(gè)體化開發(fā)方法，“軟件工廠”軟件也由單純的程序發(fā)展成為了包括程序、數(shù)據(jù)、文檔等諸多要素集合的軟件產(chǎn)品。用工程化的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)和維護(hù)軟件1.1.2軟件的特征和分類軟件特征軟件的開發(fā)運(yùn)行必須依賴于特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境，比如硬件、網(wǎng)絡(luò)配置和支撐軟件等等；軟件是由開發(fā)或工程化而形成的，而不是傳統(tǒng)意義上的制造產(chǎn)生的。具有復(fù)雜性、不可見性和易變性，難以處理；軟件復(fù)制非常簡單，軟件不會(huì)“磨損”；大多數(shù)軟件是定制的，絕大部分的軟件都是新的，而且是不斷變換的。1.1.2軟件的特征和分類軟件分類按功能可將軟件劃分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件；按工作方式將軟件劃分為實(shí)時(shí)處理軟件、分時(shí)處理軟件、交互式軟件、批處理軟件；按規(guī)模將軟件劃分微型軟件、小型軟件、中型軟件、大型軟件；按服務(wù)對(duì)象將軟件劃分通用軟件、定制軟件；按照軟件是否分布式布置分為單機(jī)軟件、網(wǎng)絡(luò)軟件。1.1.3軟件危機(jī)

軟件危機(jī)就是人們?cè)陂_發(fā)和維護(hù)軟件時(shí)遇到一系列的問題，具體體現(xiàn)在以下方面：軟件開發(fā)進(jìn)度難以預(yù)測，軟件開發(fā)成本難以控制用戶對(duì)產(chǎn)品功能難以滿足軟件產(chǎn)品質(zhì)量無法保證軟件產(chǎn)品難以維護(hù)軟件缺少適當(dāng)?shù)奈臋n資料1.1.3軟件危機(jī)

軟件危機(jī)的原因軟件危機(jī)的原因有以下幾點(diǎn)：從事軟件開發(fā)的人員對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)認(rèn)識(shí)不充分、缺乏經(jīng)驗(yàn)；缺乏統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)過程設(shè)計(jì)，缺乏規(guī)范化的方法論進(jìn)行指導(dǎo)；忽視軟件開發(fā)前期的需求分析；文檔資料不齊全、不準(zhǔn)確；忽視測試的重要性；沒有完善的質(zhì)量保證體系；開發(fā)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部交流不順暢、不充分；不重視維護(hù)，或由于以上原因造成維護(hù)工作的困難。1.1.4軟件工程概念和基本原則

軟件工程概念

是人們?yōu)榱艘驅(qū)浖C(jī)，把軟件系統(tǒng)的開發(fā)等同視為工程項(xiàng)目，以借鑒傳統(tǒng)工程的思想、原則、方法，以提高質(zhì)量、降低成本、控制工期為目的地指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)。

簡言之，就是按時(shí)、按質(zhì)、按成本地進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)。1.1.4軟件工程概念和基本原則

軟件工程的基本原則用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理。堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審；實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制；采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)；結(jié)果應(yīng)能夠清楚地審查；開發(fā)小組的人員應(yīng)小而精；承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性1.2軟件生命周期1.2.1軟件定義期1.2.2軟件開發(fā)期1.2.3軟件運(yùn)行和維護(hù)期1.2.1軟件定義期

軟件定義是由軟件系統(tǒng)分析人員和用戶合作，確定軟件是什么，針對(duì)有待開發(fā)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析、規(guī)劃和規(guī)格描述，為今后的軟件開發(fā)做準(zhǔn)備。（1）軟件任務(wù)立項(xiàng)

需要針對(duì)項(xiàng)目的名稱、性質(zhì)、目標(biāo)、意義和規(guī)模等作出回答，以此獲得對(duì)準(zhǔn)備著手開發(fā)的軟件系統(tǒng)的最高層描述。（2）項(xiàng)目可行性分析

可行性分析是針對(duì)準(zhǔn)備進(jìn)行的軟件項(xiàng)目進(jìn)行的可行性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。因此，需要對(duì)準(zhǔn)備開發(fā)的軟件系統(tǒng)提出高層模型，并根據(jù)高層模型的特征，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和操作對(duì)項(xiàng)目作出是否值得往下進(jìn)行的回答。1.2.1軟件定義期（3）制定項(xiàng)目計(jì)劃

針對(duì)項(xiàng)目的開展，從人員、組織、進(jìn)度、資金、設(shè)備等多個(gè)方面進(jìn)行合理的規(guī)劃，并制定項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃。（4）軟件需求分析

軟件需求分析是軟件規(guī)格描述的具體化與細(xì)節(jié)化，是軟件定義時(shí)期需要達(dá)到的目標(biāo)。需求分析要求以用戶需求為基本依據(jù)，從功能、性能、數(shù)據(jù)、操作等多個(gè)方面，對(duì)軟件系統(tǒng)給出完整、準(zhǔn)確、具體的描述，用于確定軟件規(guī)格。

在軟件項(xiàng)目進(jìn)行過程中，需求分析是從軟件定義到軟件開發(fā)的最關(guān)鍵步驟，其結(jié)論不僅是今后軟件開發(fā)的基本依據(jù)，同時(shí)也是今后用戶對(duì)軟件產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收的基本依據(jù)。1.2.2軟件開發(fā)期

在對(duì)軟件規(guī)格完成定義以后，接著可以在此基礎(chǔ)上對(duì)軟件實(shí)施開發(fā)，并由此制作出軟件產(chǎn)品。這個(gè)時(shí)期需要分階段地完成以下幾項(xiàng)工作。（1）軟件概要設(shè)計(jì)（也稱總體設(shè)計(jì)）

概要設(shè)計(jì)是從總體上對(duì)軟件給出設(shè)計(jì)說明。

軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)有開發(fā)人員、高層管理者、安裝配置人員、運(yùn)行維護(hù)人員、操作者（用戶），不同的人員對(duì)于軟件構(gòu)成有不同的觀察角度，所關(guān)心的軟件系統(tǒng)構(gòu)成元素有所不同。應(yīng)該針對(duì)不同的開發(fā)團(tuán)隊(duì)成員，設(shè)計(jì)他們各自所關(guān)心的系統(tǒng)未來結(jié)構(gòu)。

開發(fā)人員關(guān)系軟件系統(tǒng)的構(gòu)造、接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)環(huán)境等；

高層管理者關(guān)心系統(tǒng)地構(gòu)造；

安裝配置人員、、運(yùn)行維護(hù)人員關(guān)心硬件系統(tǒng)和相關(guān)軟件配置；

軟件實(shí)際操作者關(guān)系功能模塊結(jié)構(gòu)。

1.2.2軟件開發(fā)期（2）軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)以概要設(shè)計(jì)為依據(jù)，用于確定軟件結(jié)構(gòu)中每個(gè)模塊的內(nèi)部細(xì)節(jié)，為編寫程序提供最直接的依據(jù)。詳細(xì)設(shè)計(jì)需要從實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊功能的程序算法和模塊內(nèi)部的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)內(nèi)容上給出設(shè)計(jì)說明。（3）編碼和單元測試

編碼是對(duì)軟件的實(shí)現(xiàn)，一般由程序員完成，并以獲得源程序基本模塊為目標(biāo)。編碼必須按照“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”的要求逐個(gè)模塊地實(shí)現(xiàn)。

為了方便程序調(diào)試，針對(duì)基本模塊的單元測試也往往和編碼結(jié)合在一起進(jìn)行。單元測試也以詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)果為依據(jù)，用于檢驗(yàn)每個(gè)基本模塊在功能、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上是否符合設(shè)計(jì)要求。1.2.2軟件開發(fā)期（4）系統(tǒng)集成測試

系統(tǒng)集成是根據(jù)概要設(shè)計(jì)中的軟件結(jié)構(gòu)，把經(jīng)過測試的模塊，按照某種選定的集成策略，例如漸增集成策略，將系統(tǒng)組裝起來。在組裝過程中，需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成測試，以確保系統(tǒng)在技術(shù)上符合設(shè)計(jì)要求，在應(yīng)用上滿足需求規(guī)格要求。（5）系統(tǒng)確認(rèn)驗(yàn)證

在完成對(duì)系統(tǒng)的集成之后，接著還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)驗(yàn)證。

系統(tǒng)確認(rèn)驗(yàn)證需要以用戶為主體，以需求規(guī)格說明書中對(duì)軟件的定義為依據(jù)，由此對(duì)軟件的各項(xiàng)規(guī)格進(jìn)行逐項(xiàng)地確認(rèn)，以確保已經(jīng)完成的軟件系統(tǒng)與需求規(guī)格的一致性。

為了方便用戶在系統(tǒng)確認(rèn)期間能夠積極參入，也為了系統(tǒng)在以后的運(yùn)行過程中能夠被用戶正確使用，這個(gè)時(shí)期往往還需要以一定的方式對(duì)用戶進(jìn)行必要的培訓(xùn)。

在完成對(duì)軟件的驗(yàn)收之后，軟件系統(tǒng)可以交付用戶使用，并對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)。1.2.3軟件運(yùn)行和維護(hù)期

軟件系統(tǒng)的運(yùn)行是一個(gè)比較長久的過程，跟軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)有關(guān)的主要任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)常性的有效維護(hù)。

軟件的維護(hù)過程，也就是修正軟件錯(cuò)誤，完善軟件功能，由此使軟件不斷進(jìn)化升級(jí)的過程，以使系統(tǒng)更加持久地滿足用戶的需要。因此，對(duì)軟件的維護(hù)也可以看成為對(duì)軟件的再一次開發(fā)。

對(duì)軟件的維護(hù)主要涉及三個(gè)方面的任務(wù)，即改正性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)和完善性維護(hù)。1.3軟件開發(fā)過程模型

軟件過程模型是人們?cè)谲浖_發(fā)實(shí)踐中總結(jié)出來的、適用于具有某一類特征項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程。

軟件開發(fā)模型提供了一個(gè)框架并把必要活動(dòng)映射這個(gè)框架中，包括主要的開發(fā)階段、各個(gè)階段要完成的主要任務(wù)和活動(dòng)、各個(gè)階段的輸入輸出。

常見的軟件開發(fā)過程模型很多，包括瀑布模型、演化模型（包括原型模型、增量模型和螺旋模型）、噴泉模型、RUP過程等等。

在實(shí)踐中，軟件項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)必須依據(jù)擬開發(fā)項(xiàng)目的特點(diǎn)以及對(duì)用戶需求的把握程度，選擇某一開發(fā)過程模型做一定的剪裁，設(shè)計(jì)出適合具體項(xiàng)目的軟件開發(fā)過程。1.3軟件開發(fā)過程模型1.3.1瀑布模型1.3.2原型模型1.3.3增量模型1.3.4螺旋模型1.3.5噴泉模型1.3.6統(tǒng)一軟件開發(fā)過程（RUP）1.3.1瀑布模型1.3.1瀑布模型

瀑布模型（也稱線性順序模型）誕生于20世紀(jì)70年代，是最早出現(xiàn)并獲得最廣泛應(yīng)用的軟件過程模型。瀑布模型中的“瀑布”意味著過程中的開發(fā)活動(dòng)是嚴(yán)格線形的，就像山頂傾瀉下來的水，逐級(jí)下落。

瀑布模型是一種基于里程碑的、階段性的過程模型，它所提供的里程碑式的軟件開發(fā)工作流程，文檔是瀑布模型中每個(gè)階段的成果體現(xiàn)；模型的回溯性很差。因此，瀑布模型要求項(xiàng)目嚴(yán)格按規(guī)程推進(jìn)，瀑布模型從上至下按順序進(jìn)行的幾個(gè)階段有固定的銜接次序，瀑布模型中的階段只能逐級(jí)到達(dá)，不能跨越。每個(gè)階段都有明確的任務(wù)，都需要產(chǎn)生確定的成果。并且前一階段輸出的成果被作為后一階段的輸入條件，在某個(gè)階段的工作任務(wù)已經(jīng)完成，并準(zhǔn)備進(jìn)入到下一個(gè)階段之前，需要針對(duì)這個(gè)階段的文檔進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)審，直到確認(rèn)以后才能啟動(dòng)下一階段的工作。1.3.1瀑布模型

瀑布模型必須等到所有開發(fā)工作全部作完以后才能獲得可以交付的軟件產(chǎn)品，它適用于具有以下特征的項(xiàng)目：需求穩(wěn)定、變化很小且開發(fā)人員能夠一次性獲取全部需求的項(xiàng)目；軟件開發(fā)人員具有豐富經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于應(yīng)用領(lǐng)域非常熟悉；軟件項(xiàng)目本身的風(fēng)險(xiǎn)很低。1.3.2原型模型1.3.2原型模型1.快速原型方法

快速原型方法是原型模型在軟件分析、設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，用來解決用戶對(duì)軟件系統(tǒng)在需求上的模糊認(rèn)識(shí)，或用來試探某種設(shè)計(jì)是否能夠獲得預(yù)期結(jié)果。快速原型方法具有以下一些特點(diǎn)：快速原型用來獲取用戶需求，或是用來試探設(shè)計(jì)是否有效。一旦需求或設(shè)計(jì)確定，原型就將被拋棄。因此，快速原型要求快速構(gòu)建、容易修改，以節(jié)約原型創(chuàng)建成本、加快開發(fā)速度。快速原型往往采用一些快速生成工具創(chuàng)建，例如4GL語言。VisualBasic、Delphi等基于組件的可視化開發(fā)工具是非常有效的快速原型創(chuàng)建工具，，也被應(yīng)用于原型創(chuàng)建和進(jìn)化。快速原型是暫時(shí)使用的，因此并不要求完整。它往往針對(duì)某個(gè)局部問題建立專門原型，如界面原型、工作流原型、查詢?cè)偷?。快速原型不能貫穿軟件的整個(gè)生命周期，它需要和其他的過程模型相結(jié)合才能產(chǎn)生作用。例如，在瀑布模型中應(yīng)用快速原型，以解決瀑布模型在需求分析時(shí)期存在的不足。1.3.2原型模型2.原型進(jìn)化模型

原型進(jìn)化對(duì)開發(fā)過程的考慮是，針對(duì)有待開發(fā)的軟件系統(tǒng)，先開發(fā)一個(gè)原型系統(tǒng)給用戶使用，然后根據(jù)用戶使用情況的意見反饋，對(duì)原型系統(tǒng)不斷修改，使它逐步接近并最終到達(dá)開發(fā)目標(biāo)。它具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：原型進(jìn)化模型將軟件的需求定義、產(chǎn)品開發(fā)和有效性驗(yàn)證放在同一個(gè)工作進(jìn)程中交替或并行運(yùn)作。因此，在獲得了軟件需求框架以后，例如軟件的基本功能被確定以后，就可以直接進(jìn)入到對(duì)軟件的開發(fā)中。原型進(jìn)化模型是通過不斷發(fā)布新的軟件版本而使軟件逐步完善的，因此，這種開發(fā)模式特別適合于那些用戶急需的軟件產(chǎn)品開發(fā)。它能夠快速地向用戶交付可以投入實(shí)際運(yùn)行的軟件成果，并能夠很好地適應(yīng)軟件用戶對(duì)需求規(guī)格的變更。1.3.2原型模型

原型模型適用于具有以下特征的軟件項(xiàng)目開發(fā)：對(duì)現(xiàn)有軟件產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)或功能完善；開發(fā)人員和用戶交流困難，需求獲取困難；開發(fā)人員對(duì)技術(shù)熟悉或把握性不大；具有支持快速開發(fā)的工具。

原型進(jìn)化模型的有點(diǎn)在于靈活性好，簡單快速，能夠適應(yīng)軟件需求的中途變更；

缺點(diǎn)在于需要額外的花費(fèi)來構(gòu)造原型，且缺乏有效的管理規(guī)程，軟件版本的快速變更還可能損傷軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其缺乏整體性和穩(wěn)定性。1.3.3增量模型1.3.3增量模型

增量模型在整體上按照瀑布模型的流程實(shí)施項(xiàng)目開發(fā)，以方便對(duì)項(xiàng)目的管理；但在軟件的實(shí)際創(chuàng)建中，則將軟件系統(tǒng)按功能分解為許多增量構(gòu)件，并以構(gòu)件為單位逐個(gè)地創(chuàng)建與交付，直到全部增量構(gòu)件創(chuàng)建完畢，并都被集成到系統(tǒng)之中交付用戶使用。增量模型具有以下特點(diǎn)：開發(fā)初期的需求定義可以是大概的描述，只是用來確定軟件的基本結(jié)構(gòu)，而對(duì)于需求的細(xì)節(jié)性描述，則可以延遲到增量構(gòu)件開發(fā)時(shí)進(jìn)行，以增量構(gòu)件為單位逐個(gè)地進(jìn)行需求補(bǔ)充；可以靈活安排增量構(gòu)件的開發(fā)順序，并逐個(gè)實(shí)現(xiàn)和交付使用。這不僅有利于用戶盡早地用上系統(tǒng)，而且用戶在以增量方式使用系統(tǒng)的過程中，還能夠獲得對(duì)軟件系統(tǒng)后續(xù)構(gòu)件的需求經(jīng)驗(yàn)；軟件系統(tǒng)是逐漸擴(kuò)展的，因此，開發(fā)者可以通過對(duì)諸多構(gòu)件的開發(fā)，逐步積累開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，從總體上降低軟件項(xiàng)目的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，還有利于技術(shù)復(fù)用；核心增量構(gòu)件具有最高優(yōu)先權(quán)，將會(huì)被最先交付，而隨著后續(xù)構(gòu)件不斷被集成進(jìn)系統(tǒng)，這個(gè)核心構(gòu)件將會(huì)受到最多次數(shù)的測試從而具有最高的可靠性。1.3.3增量模型

增量模型的工作流程，它被分成以下三個(gè)階段：（1）在系統(tǒng)開發(fā)的前期階段，為了確保系統(tǒng)具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)，仍需要針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和概要設(shè)計(jì)，需要確定系統(tǒng)的基于增量構(gòu)件的需求框架，并以需求框架中構(gòu)件的組成及關(guān)系為依據(jù)，完成對(duì)軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（2）在完成軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，可以進(jìn)行增量構(gòu)件的開發(fā)。這個(gè)時(shí)候，需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行需求細(xì)化，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)、編碼測試和有效性驗(yàn)證。（3）在完成了對(duì)某個(gè)增量構(gòu)件的開發(fā)之后，需要將該構(gòu)件集成到系統(tǒng)中去，并對(duì)已經(jīng)發(fā)生了改變的系統(tǒng)重新進(jìn)行有效性驗(yàn)證，然后再繼續(xù)下一個(gè)增量構(gòu)件的開發(fā)。1.3.3增量模型

增量模型主要適用于有一下特點(diǎn)的項(xiàng)目：待開發(fā)系統(tǒng)能夠被模塊化；軟件產(chǎn)品可以分批次交付；軟件開發(fā)人員對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域不熟悉，或一次性開發(fā)的難度很大；項(xiàng)目管理人員把握全局的水平很高。1.3.3增量模型

比較瀑布模型、原型進(jìn)化模型，增量模型具有非常顯著的優(yōu)越性。

但是，增量模型對(duì)軟件設(shè)計(jì)有更高的技術(shù)要求，特別是對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)，要求它具有很好的開放性與穩(wěn)定性，能夠順利地實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的集成。在把每個(gè)新的構(gòu)件集成到已建軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中的時(shí)候，一般要求這個(gè)新增的構(gòu)件應(yīng)該盡量少地改變?cè)瓉硪呀ǖ能浖Y(jié)構(gòu)。因此增量構(gòu)件要求具有相當(dāng)好的功能獨(dú)立性，其接口應(yīng)該簡單，以方便集成時(shí)與系統(tǒng)的連接。1.3.4螺旋模型1.3.4螺旋模型

軟件開發(fā)過程中存在許多方面的風(fēng)險(xiǎn)。

由于軟件風(fēng)險(xiǎn)可能在不同程度上損害軟件開發(fā)過程，并由此影響軟件產(chǎn)品質(zhì)量，因此，在軟件開發(fā)過程中需要及時(shí)地識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、有效地分析風(fēng)險(xiǎn)，并能夠采取適當(dāng)措施消除或減少風(fēng)險(xiǎn)的危害。

螺旋模型即是一種引入了風(fēng)險(xiǎn)分析與規(guī)避機(jī)制的過程模型，是瀑布模型、快速原型方法和風(fēng)險(xiǎn)分析方法的有機(jī)結(jié)合。1.3.4螺旋模型

螺旋模型用螺旋線表示軟件項(xiàng)目的進(jìn)行情況，其中，螺旋線中的每個(gè)回路表示軟件過程的一個(gè)階段。最里面的回路與項(xiàng)目可行性有關(guān)，接下來的一個(gè)回路與軟件需求定義有關(guān)，而再下一個(gè)回路則與軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)，以此類推。

螺旋線中的每個(gè)回路都被分成為四個(gè)部分：（1）目標(biāo)設(shè)置：確定項(xiàng)目的階段性目標(biāo)，分析項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。（2）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)地評(píng)估分析，并確定適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)規(guī)避措施。（3）開發(fā)軟件：根據(jù)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)，決定采用合適的軟件開發(fā)模型，實(shí)施軟件開發(fā)。（4）制定計(jì)劃：對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行階段評(píng)審，制定項(xiàng)目下一個(gè)階段的工作計(jì)劃。1.3.4螺旋模型

對(duì)軟件項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析也是需要費(fèi)用的，假如項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析費(fèi)用過高，甚至超過項(xiàng)目開發(fā)費(fèi)用，將得不償失。實(shí)際上，只有較大型的項(xiàng)目才有較高的風(fēng)險(xiǎn)，才有進(jìn)行各個(gè)階段詳細(xì)風(fēng)險(xiǎn)分析的必要。因此，螺旋模型主要應(yīng)用于大型軟件項(xiàng)目之中。1.3.5噴泉模型1.3.5噴泉模型

噴泉模型是專門針對(duì)面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法而提出的?！皣娙币辉~用于形象地表達(dá)面向?qū)ο筌浖_發(fā)過程中的迭代和無縫過渡。

在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，?duì)象既是對(duì)現(xiàn)實(shí)問題中實(shí)體的抽象，也是構(gòu)造軟件系統(tǒng)的基本元素。因此，建立對(duì)象模型在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，既可以用于分析，也可以用于設(shè)計(jì)，而且分析階段所獲得的對(duì)象框架模型可以無縫過渡到設(shè)計(jì)階段，以作為軟件實(shí)現(xiàn)的依據(jù)。1.3.5噴泉模型

噴泉模型基于面向?qū)ο蠓椒ㄋ鶐淼谋憷?，?duì)軟件的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)按照迭代的方式交替進(jìn)行，并通過進(jìn)化的方式，使軟件分階段逐漸完整、逐步求精。

例如，第一階段軟件開發(fā)的目標(biāo)可以是軟件的基本功能；第二階段可以是在第一階段建立的軟件的基礎(chǔ)上，對(duì)軟件進(jìn)行進(jìn)一步的完善，并實(shí)現(xiàn)軟件的主要功能；第三階段則是在第二階段的基礎(chǔ)上，對(duì)軟件進(jìn)行加完整的開發(fā)，并以實(shí)現(xiàn)軟件全部功能作為創(chuàng)建目標(biāo)。1.3.6統(tǒng)一軟件開發(fā)過程（RUP）1.3.6統(tǒng)一軟件開發(fā)過程（RUP）RUP(RationalUnifiedProcess)是Rational公司提出的基于UML的一種面向?qū)ο筌浖_發(fā)過程模型。它解決了螺旋模型的可操作性問題，采用迭代和增量的開發(fā)策略，以用例為驅(qū)動(dòng)，集成了多種軟件開發(fā)過程模型的特點(diǎn)。

RUP的特點(diǎn)如下：RUP是一個(gè)可剪裁定制的軟件開發(fā)過程模型。任何開發(fā)團(tuán)隊(duì)或開發(fā)企業(yè)都可以以RUP為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)適用自身和項(xiàng)目特點(diǎn)的開發(fā)過程。RUP為如何適用UML提供了指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)建立和維護(hù)模型，而不是側(cè)重于產(chǎn)生大量的書面文檔。RUP能夠有效提高開發(fā)效率。使用RUP，開發(fā)團(tuán)隊(duì)可共享統(tǒng)一語言、過程和開發(fā)軟件的模型視圖。1.3.6統(tǒng)一軟件開發(fā)過程（RUP）RUP吸收了許多在實(shí)踐中已經(jīng)證明的軟件開發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，包括：迭代式開發(fā)使用基于組件的體系結(jié)構(gòu)可視化的軟件建模強(qiáng)調(diào)需求管理驗(yàn)證軟件質(zhì)量嚴(yán)格控制軟件變化1.3.6統(tǒng)一軟件開發(fā)過程（RUP）RUP過程的軟件開發(fā)生命周期在時(shí)間上被分解為四個(gè)順序的階段，分別是初始、細(xì)化、構(gòu)造和交付。每個(gè)階段都允許多次迭代，并結(jié)束于一個(gè)主要的里程碑，在每個(gè)階段的結(jié)尾執(zhí)行一次評(píng)估以確定本階段的目標(biāo)是否已經(jīng)滿足。如果評(píng)估結(jié)果令人滿意的話，可以允許項(xiàng)目進(jìn)入下一個(gè)階段。

初始階段的目標(biāo)是為系統(tǒng)建立商業(yè)案例并確定項(xiàng)目的邊界；

細(xì)化階段的目標(biāo)是分析問題領(lǐng)域，建立健全的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，編制項(xiàng)目計(jì)劃，淘汰項(xiàng)目中最高風(fēng)險(xiǎn)的元素；

在構(gòu)建階段，所有剩余的構(gòu)件和應(yīng)用程序功能被開發(fā)并集成為產(chǎn)品，所有的功能被詳細(xì)測試；

交付階段的重點(diǎn)是確保軟件對(duì)最終用戶是可用的。1.3.6統(tǒng)一軟件開發(fā)過程（RUP）RUP中有9個(gè)核心工作流，其中業(yè)務(wù)建模、需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試、發(fā)布為核心過程工作流，

配置和變更管理、項(xiàng)目管理、環(huán)境為核心支持工作流。

從RUP的核心工作流的構(gòu)成可以看到，除了業(yè)務(wù)建模，RUP的工作任務(wù)和瀑布過程模型的差異不大，說明RUP更強(qiáng)調(diào)以（現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的）的業(yè)務(wù)分析作為用戶需求的主要收集來源，這在管理信息系統(tǒng)之類的軟件項(xiàng)目中尤為重要。

以現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分析作為需求分析的基礎(chǔ)，是RUP過程與其他過程模型的顯著不同。本書結(jié)合瀑布過程模型和RUP過程，設(shè)計(jì)了適用于管理信息系統(tǒng)之類軟件項(xiàng)目的開發(fā)過程模型（具體見1.6節(jié)），設(shè)計(jì)的過程模型具有方便實(shí)用、各階段模型銜接性好的特點(diǎn)。開發(fā)人員或企業(yè)也可以此過程模型為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)適用于自身和特定項(xiàng)目的軟件開發(fā)過程。1.4軟件企業(yè)過程能力評(píng)價(jià)模型

軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)通常需要對(duì)過程模型進(jìn)行改造、裁剪，以實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目開發(fā)活動(dòng)的組織和軟件質(zhì)量控制。在軟件開發(fā)企業(yè)級(jí)，也需要穩(wěn)定和規(guī)范的開發(fā)過程，作為衡量和評(píng)價(jià)其軟件開發(fā)能力和項(xiàng)目開發(fā)質(zhì)量的基準(zhǔn)。

軟件工程研究所(SEI)提出了一個(gè)五級(jí)別的過程成熟度綜合模型，可以很好地衡量和評(píng)價(jià)一個(gè)軟件開發(fā)組織的軟件過程能力，即所達(dá)到的過程成熟度。該模型定義了在不同的過程成熟度級(jí)別上所需要的關(guān)鍵活動(dòng)，1.4軟件企業(yè)過程能力評(píng)價(jià)模型第一級(jí)：初始級(jí)——軟件過程的特征是無序的，有時(shí)甚至是混亂的。任何軟件開發(fā)組織，都具有這一級(jí)的能力。第二級(jí)：可重復(fù)級(jí)——建立了基本的項(xiàng)目管理過程，能夠追蹤費(fèi)用、進(jìn)度和功能。只有那些能夠?qū)⒊晒?xiàng)目經(jīng)驗(yàn)用于未來項(xiàng)目的企業(yè)才具有二級(jí)能力。第三級(jí)：定義級(jí)——用于管理和工程活動(dòng)的軟件過程已經(jīng)文檔化、標(biāo)準(zhǔn)化，并與整個(gè)組織的軟件過程相集成。具有第三級(jí)能力的開發(fā)企業(yè)已經(jīng)將過往項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化，并用于未來項(xiàng)目。第四級(jí)：管理級(jí)——軟件過程和產(chǎn)品質(zhì)量的詳細(xì)度量數(shù)據(jù)被收集，通過這些度量數(shù)據(jù)，軟件過程和產(chǎn)品能夠被定量地理解和控制。擁有該級(jí)能力的企業(yè)能夠?qū)?xiàng)目活動(dòng)進(jìn)行定量估算、控制，因此能夠按時(shí)按成本按質(zhì)量地保證項(xiàng)目開發(fā)。第五級(jí)：優(yōu)化級(jí)——通過定量的反饋，進(jìn)行不斷的過程改進(jìn)，這些反饋來自于過程或通過測試新的想法和技術(shù)而得到。擁有第五級(jí)能力的企業(yè)能夠?qū)⑿碌募夹g(shù)、方法、工具無縫嵌入到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，企業(yè)能夠很好地適應(yīng)社會(huì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)境、自主成長。1.5軟件開發(fā)技術(shù)1.5.1結(jié)構(gòu)化技術(shù)1.5.2面向?qū)ο蠹夹g(shù)1.5.3組件技術(shù)1.5.1結(jié)構(gòu)化技術(shù)

結(jié)構(gòu)化方法是一種傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法，它是由結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化編程三部分有機(jī)組合而成的。結(jié)構(gòu)化思想強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為中心，自頂向下、逐步細(xì)化進(jìn)行問題的求解（或項(xiàng)目的開發(fā)）。結(jié)構(gòu)化方法最先應(yīng)用在編碼實(shí)現(xiàn)階段（結(jié)構(gòu)化實(shí)現(xiàn)，StructuredProgramming，SP），并逐步向設(shè)計(jì)階段（結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，StructuredDesign,SD）、需求分析階段（結(jié)構(gòu)化分析，Structured

Analysis，SA）擴(kuò)展。

結(jié)構(gòu)化方法學(xué)是一個(gè)以數(shù)據(jù)為中心的思想體系，它的基本要點(diǎn)是：自頂向下、逐步求精、模塊化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)化編碼。通過把一個(gè)復(fù)雜問題的求解過程分階段進(jìn)行，而且這種分解是自頂向下，逐層分解，使得每個(gè)階段處理的問題都控制在人們?nèi)菀桌斫夂吞幚淼姆秶鷥?nèi)。1.5.1結(jié)構(gòu)化技術(shù)在業(yè)務(wù)分析時(shí)，用業(yè)務(wù)流程描述業(yè)務(wù)操作過程，業(yè)務(wù)流程中的臺(tái)帳就是業(yè)務(wù)操作的數(shù)據(jù)，逐步細(xì)化的業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)流程中的臺(tái)帳體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)化思想；在需求分析過程，以逐步細(xì)化的數(shù)據(jù)流圖（DFD）和數(shù)據(jù)字典為主要表達(dá)手段描述擬開發(fā)系統(tǒng)。通過逐步細(xì)化數(shù)據(jù)流圖中的加工，對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)做細(xì)化、并將它們分離開來。數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)流以及逐步細(xì)化的數(shù)據(jù)流圖都體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)化思想。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)以模塊化為基點(diǎn)，以信息隱蔽化、局部化和保持模塊獨(dú)立為準(zhǔn)則。概要設(shè)計(jì)（也稱總體設(shè)計(jì)）時(shí)，以需求分析的數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典作為輸入，得到軟件系統(tǒng)的基本框架，包括系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)（用功能結(jié)構(gòu)圖描述）、軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（用系統(tǒng)流程圖描述）、軟件模塊結(jié)構(gòu)（用IPO圖描述）和數(shù)據(jù)庫（用ER圖、數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)描述），其中反映數(shù)據(jù)流向的系統(tǒng)流程圖、逐步細(xì)化的IPO圖和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)化思想都體現(xiàn)得很明顯；詳細(xì)設(shè)計(jì)是明確系統(tǒng)內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，每個(gè)過程（或函數(shù)）都有輸入輸出數(shù)據(jù)和處理指令，處理指令采用三種基本的程序結(jié)構(gòu)（順序、選擇、循環(huán)）描述。結(jié)構(gòu)化實(shí)現(xiàn)采用結(jié)構(gòu)化的高級(jí)編程語言，將詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼為模塊。1.5.1結(jié)構(gòu)化技術(shù)

從結(jié)構(gòu)化方法在分析、設(shè)計(jì)和程序編碼階段的應(yīng)用可以看到，結(jié)構(gòu)化方法和人類思維的方式是不一致的。

在業(yè)務(wù)分析階段，業(yè)務(wù)流程中的操作和臺(tái)賬緊密聯(lián)系；

在需求分析階段，加工和數(shù)據(jù)也是相互密切關(guān)聯(lián)，捆綁在一起；

在概要設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員分別將數(shù)據(jù)和操作分開，分別進(jìn)行軟件系統(tǒng)的模塊和數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)；

而在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，又必須將數(shù)據(jù)和操作密切關(guān)聯(lián)起來，設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的基本單元--過程（或函數(shù)）。

這種與人類思維不完全一致的方式，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的軟件系統(tǒng)的可讀性、可理解性、可復(fù)用性不高。1.5.2面向?qū)ο蠹夹g(shù)

面向?qū)ο蠓椒ㄊ墙陙沓霈F(xiàn)并繁榮的一種新的軟件開發(fā)方法，它是由面向?qū)ο蠓治觯∣bject-Oriented

Analysis，OOA）、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（Object-OrientedDesign,OOD）和面向?qū)ο缶幊蹋∣bject-OrientedProgramming，OOP）三部分有機(jī)組合而成的。

和結(jié)構(gòu)化方法一樣，面向?qū)ο蠓椒ㄒ彩亲钕葢?yīng)用在編碼實(shí)現(xiàn)階段，并逐步向設(shè)計(jì)階段、需求分析階段擴(kuò)展。

面向?qū)ο蠓椒ㄖ鲝垙目陀^世界固有的事物出發(fā)來構(gòu)造系統(tǒng)，提倡用人類在現(xiàn)實(shí)生活中常用的思維方法來認(rèn)識(shí)、理解和描述客觀事物，強(qiáng)調(diào)最終建立的系統(tǒng)能夠映射問題域，也就是說，系統(tǒng)中的對(duì)象以及對(duì)象之間的關(guān)系能夠如實(shí)地反映問題域中固有事物及其關(guān)系。1.5.2面向?qū)ο蠹夹g(shù)

面向?qū)ο蟮幕靖拍畎▽?duì)象、類、消息等等。

對(duì)象：對(duì)象是要研究的任何事物。

類：類是對(duì)象的模板。

消息：消息是對(duì)象之間進(jìn)行通信的一種規(guī)格說明。一般它由三部分組成：接收消息的對(duì)象、消息名及實(shí)際變?cè)?/p>

面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本特征是：封裝、繼承、多態(tài)。

封裝性：封裝是一種信息隱蔽技術(shù)，它體現(xiàn)于類的說明，

繼承性：繼承性是子類自動(dòng)共享父類之間數(shù)據(jù)和方法的機(jī)制。

多態(tài)性：對(duì)象根據(jù)所接收的消息而做出動(dòng)作。1.5.2面向?qū)ο蠹夹g(shù)

在面向?qū)ο蟮臉I(yè)務(wù)分析過程中，使用業(yè)務(wù)用例模型來進(jìn)行業(yè)務(wù)分析，每個(gè)業(yè)務(wù)用例就是“業(yè)務(wù)用例類”的一個(gè)對(duì)象；

在面向?qū)ο蟮姆治鲞^程中，重點(diǎn)是找到和描述問題領(lǐng)域的對(duì)象或概念，并以用例模型來描述需求模型，每個(gè)用例就是“用例類”的一個(gè)對(duì)象。

在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)過程中，重點(diǎn)是定義軟件對(duì)象，以及它們?nèi)绾螀f(xié)作來滿足需求，用以類圖為主的設(shè)計(jì)模型來表達(dá)擬開發(fā)軟件，每個(gè)類就是“類”這種類的一個(gè)對(duì)象。

最后在編程的時(shí)候，用面向?qū)ο蟮母呒?jí)語言來描述細(xì)節(jié)，這些設(shè)計(jì)的類會(huì)有具體的實(shí)現(xiàn)--對(duì)象。1.5.2面向?qū)ο蠹夹g(shù)

面向?qū)ο笏枷霃?qiáng)調(diào)以對(duì)象為中心，迭代式進(jìn)行問題的求解（或項(xiàng)目的開發(fā)）。面向?qū)ο蟮姆庋b、繼承、多態(tài)特征能夠很好地支持迭代式開發(fā)。

在編程時(shí)，直觀上看程序員編碼時(shí)主要是一些類，但為什么不能稱為“面向類”而稱為“面向?qū)ο蟆遍_發(fā)技術(shù)？這是因?yàn)榫幋a的各種類，假如不實(shí)例化，是不能參與到主程序中，無法提供實(shí)際的功能的。

同樣可以把這個(gè)思想推廣到設(shè)計(jì)、分析階段。1.5.2面向?qū)ο蠹夹g(shù)

由于面向?qū)ο蟮姆椒ㄇ『每梢允沟萌藗儼凑帐澜绫緛淼拿婺縼斫栴}域的模型，設(shè)計(jì)出盡可能自然地表現(xiàn)求解方法的軟件，能直接表現(xiàn)人求解問題的思維路徑（即求解問題的方法），從而使得整個(gè)軟件的開發(fā)過程中都保持完全一致的思維方式。因此開發(fā)的軟件不僅容易被人理解，而且易于維護(hù)和修改，從而會(huì)保證軟件的可靠性和可維護(hù)性，并能提高公共問題域中的軟件模塊和模塊重用的可靠性。1.5.3組件技術(shù)

從軟件開發(fā)工程化以來，軟件復(fù)用就是開發(fā)人員考慮的大問題，并產(chǎn)生了一些比較常用的軟件復(fù)用方法。

結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法下，軟件復(fù)用方法是建立實(shí)現(xiàn)基本通用功能的“源程序”的函數(shù)庫或“二進(jìn)制”的API庫，不同的軟件可以調(diào)用它們。

在面向?qū)ο蠓椒ㄏ?，軟件?fù)用則可以通過建立類模塊來實(shí)現(xiàn)。由于類的繼承性特征，因此，基于類的復(fù)用效果比結(jié)構(gòu)化方法要好。面向?qū)ο蠹夹g(shù)可以視為一種“源語言”級(jí)別的面向?qū)ο髲?fù)用技術(shù)，即在進(jìn)行復(fù)用時(shí)，必須能夠訪問到基類的源代碼，這意味著被復(fù)用的代碼和擴(kuò)充代碼必須采用同一開發(fā)語言。1.5.3組件技術(shù)

組件技術(shù)是近年才發(fā)展起來的一種“二進(jìn)制”（在Java平臺(tái)上是字節(jié)碼）面向?qū)ο髲?fù)用技術(shù)。

組件可以被看作為一個(gè)盒子，它里面封裝了多個(gè)稱為組件類的類模塊。

組件比類更大、更抽象，其中包含了更多的功能，更具有通用性，更加有利于復(fù)用。

由于組件對(duì)象和調(diào)用者通常不在同一個(gè)進(jìn)程空間、甚至不在同一臺(tái)計(jì)算設(shè)備上（最簡單的情況下，組件對(duì)象和調(diào)用者是在同一個(gè)進(jìn)程空間），因此調(diào)用者不能像“源語言”級(jí)的面向?qū)ο蠹夹g(shù)一樣，讓調(diào)用者直接操作組件對(duì)象，因此組件對(duì)象都是以“接口”的形式把功能暴露出來，供調(diào)用者調(diào)用。1.5.3組件技術(shù)

為了提高組件的管理和應(yīng)用，各種各樣的“容器”被開發(fā)出來以實(shí)現(xiàn)組件的統(tǒng)一管理。

比如在Windows平臺(tái)上，可以用“組件服務(wù)”（“控制面板-〉管理工具-〉組件服務(wù)”）來集中管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)或網(wǎng)絡(luò)中其他計(jì)算機(jī)上的組件；

在Java平臺(tái)上，應(yīng)用服務(wù)器（ApplicationServer，例如Jboss、Weblogic、Websphere等等）用Servlet容器、EJB容器等等來對(duì)Servlet組件和EJB組件進(jìn)行集中管理。

當(dāng)組件沒有放置在容器中時(shí)，每個(gè)組件必須自己負(fù)責(zé)解決安全、共享、完整性等等普遍性問題，因此能夠不放置在容器中的組件必定比較復(fù)雜、龐大；當(dāng)組件放置在容器中時(shí)，每個(gè)組件只要按照容器的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，就可以方便地放置在容器內(nèi)，由容器提供統(tǒng)一的安全、共享、事務(wù)等服務(wù)。1.5.3組件技術(shù)

組件特點(diǎn)自包容性：每個(gè)組件是模塊相對(duì)獨(dú)立，功能相對(duì)完整的程序單元；組件通過一些標(biāo)準(zhǔn)或自定義的應(yīng)用接口將自身功能暴露出來，供使用者使用。平臺(tái)/語言獨(dú)立性：只要遵循組件技術(shù)的規(guī)范，開發(fā)人員就可以用任何方便的語言去實(shí)現(xiàn)組件，客戶程序或其他組件也可以按照其標(biāo)準(zhǔn)使用組件提供的服務(wù)，且客戶和組件任何一方的版本更新都不會(huì)導(dǎo)致兼容性問題；重用性：用戶也可以很方便地在對(duì)組件進(jìn)行功能擴(kuò)充。由于組件已經(jīng)二進(jìn)制化，復(fù)用代碼可以選擇任意開發(fā)語言；可定制性：通過某些給定的標(biāo)準(zhǔn)接口，允許用戶設(shè)置和調(diào)整組件的參數(shù)和屬性；互操作性：組件之間的嚴(yán)格統(tǒng)一的連接標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)組件之間、組件與用戶程序之間的互操作。這種互操作是在目標(biāo)代碼級(jí)上的，與具體的開發(fā)語言無關(guān)。1.5.3組件技術(shù)

組件技術(shù)將面向?qū)ο筇卣骱头植际剑ㄎ锢砘蜻壿嫷模┙Y(jié)合起來，是分布式計(jì)算和Web服務(wù)的基礎(chǔ)。

由于組件技術(shù)的出現(xiàn)，軟件開發(fā)的方式有了很大變化，可以把軟件開發(fā)的內(nèi)容分成若干個(gè)層次，將每個(gè)層次封裝成一個(gè)個(gè)的組件。在構(gòu)建應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，把這些單個(gè)的組件組裝起來就成為一個(gè)系統(tǒng)，就像用零件組裝機(jī)器一樣?？梢允孪劝凑招枨笤O(shè)計(jì)出不同組件，在構(gòu)建應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)根據(jù)自己的應(yīng)用需要選擇需要的組件。

目前主要的組件技術(shù)有OGM組織的CORBA，Microsoft平臺(tái)上的COM/DCOM/COM+/.net，Java平臺(tái)上的J2EE/JavaBeans/SOA等等。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

開發(fā)過程中需要建立的模型種類繁多，可以按照它們的本身特征進(jìn)行分類。比如在結(jié)構(gòu)化分析設(shè)計(jì)中，將開發(fā)過程中的模型分為系統(tǒng)模型、功能模型、數(shù)據(jù)模型等等；而面向?qū)ο蠓治鲈O(shè)計(jì)中，將開發(fā)過程中的模型分為用例視圖、邏輯視圖、實(shí)現(xiàn)視圖、進(jìn)程視圖和發(fā)布視圖。這種分類沒有和軟件開發(fā)過程緊密銜接起來，不利于開發(fā)團(tuán)隊(duì)成員理解不同開發(fā)階段的目標(biāo)和任務(wù)，實(shí)際的可操作性不強(qiáng)。

本書以瀑布過程模型和RUP模型為基礎(chǔ)，從開發(fā)人員的角度出發(fā)，將軟件開發(fā)過程劃分為項(xiàng)目前期、需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)與編碼實(shí)現(xiàn)、測試、項(xiàng)目結(jié)束等幾個(gè)階段。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔結(jié)構(gòu)化方法模型面向?qū)ο蠓椒Ｐ臀臋n項(xiàng)目前期組織機(jī)構(gòu)圖、業(yè)務(wù)流程圖；軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、系統(tǒng)架構(gòu)圖、系統(tǒng)流程圖、功能結(jié)構(gòu)圖組織機(jī)構(gòu)圖、業(yè)務(wù)用例圖+業(yè)務(wù)流程圖；軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、系統(tǒng)架構(gòu)圖/配置圖、構(gòu)件（組件）圖、功能結(jié)構(gòu)圖“需求說明書”“技術(shù)應(yīng)答書”“軟件任務(wù)立項(xiàng)報(bào)告”“可行性研究報(bào)告”需求分析數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)字典用例圖+用例流程圖分析類圖需求規(guī)格說明書概要設(shè)計(jì)功能結(jié)構(gòu)圖IPO圖系統(tǒng)流程圖ER模型功能結(jié)構(gòu)圖類圖（活動(dòng)圖、狀態(tài)圖、時(shí)序圖、協(xié)作圖）構(gòu)件圖ER模型概要設(shè)計(jì)規(guī)格說明書詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)程序流程圖程序流程圖詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)格說明書測試測試計(jì)劃測試總結(jié)項(xiàng)目結(jié)束項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔（1）項(xiàng)目前期

項(xiàng)目前期是項(xiàng)目正式進(jìn)入開發(fā)前的早期階段。對(duì)于招投標(biāo)項(xiàng)目，主要由分析人員（可能來自第三方）和用戶合作完成；對(duì)于協(xié)議項(xiàng)目，則由意向的軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)分析人員與用戶合作，針對(duì)環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)狀分析、收集需求、粗略設(shè)計(jì)待開發(fā)的軟件系統(tǒng)并在此基礎(chǔ)上對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可行性分析?，F(xiàn)狀分析從硬件（這里的硬件不僅僅是計(jì)算機(jī)硬件，而是目標(biāo)單位的建筑、道路、房屋、設(shè)施等等，如果有信息化基礎(chǔ)，則還需要包括現(xiàn)有的硬件設(shè)施）和軟件（這里的軟件不僅僅是計(jì)算機(jī)軟件，而是目標(biāo)單位的內(nèi)部部門構(gòu)成、崗位職責(zé)、業(yè)務(wù)處理的流程、各種規(guī)章制度等等，如果有信息化的基礎(chǔ)，則需要包括現(xiàn)有軟件框架）兩個(gè)方面著手，從軟件開發(fā)的角度，現(xiàn)狀分析需要關(guān)注目標(biāo)單位的硬件（建筑布局和網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施）、軟件（組織構(gòu)成、崗位職責(zé)和業(yè)務(wù)處理的流程、現(xiàn)有軟件的總體結(jié)構(gòu)）。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

軟件分析主要包括組織機(jī)構(gòu)分析和業(yè)務(wù)流程分析。開發(fā)管理信息系統(tǒng)的目的，大多是為了替代人工系統(tǒng)或已有的軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)事務(wù)處理的更新和自動(dòng)化。即使是完全創(chuàng)新型的事務(wù)系統(tǒng)，也必須設(shè)計(jì)合理的組織結(jié)構(gòu)和成熟穩(wěn)定的業(yè)務(wù)流程。進(jìn)行目標(biāo)系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析，不僅有助于分析設(shè)計(jì)人員深入了解項(xiàng)目目標(biāo)單位信息化建設(shè)狀況、目標(biāo)單位的組織構(gòu)成和事務(wù)處理內(nèi)部細(xì)節(jié)，也有助于協(xié)助用戶收集（功能性）需求。對(duì)于組織機(jī)構(gòu)設(shè)置或職能混亂的用戶單位，還必須邀請(qǐng)領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行合理的機(jī)構(gòu)調(diào)整和業(yè)務(wù)流程優(yōu)化。

組織機(jī)構(gòu)分析的結(jié)果，應(yīng)該以組織機(jī)構(gòu)圖的方式呈現(xiàn)；業(yè)務(wù)流程分析的結(jié)果，應(yīng)該以業(yè)務(wù)流程圖的方式呈現(xiàn)，每個(gè)業(yè)務(wù)流程有一個(gè)單獨(dú)的業(yè)務(wù)流程圖。如果采用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行現(xiàn)狀分析，可以用一個(gè)總括的業(yè)務(wù)用例圖來描述所有業(yè)務(wù)，每個(gè)業(yè)務(wù)就是一個(gè)業(yè)務(wù)用例，每個(gè)業(yè)務(wù)用例有一個(gè)單獨(dú)的業(yè)務(wù)流程圖。

各種需求的收集，主要來源于現(xiàn)狀分析。通過與用戶合作，了解用戶期望實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化環(huán)節(jié)，以及其他的一些非功能性需求或約束條件。需求收集中的功能需求，更是直接來源于業(yè)務(wù)分析的結(jié)果，功能性需求可以用功能結(jié)構(gòu)圖的方式呈現(xiàn)，其他需求以文字的方式呈現(xiàn)。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

粗略設(shè)計(jì)是對(duì)準(zhǔn)備開發(fā)的軟件系統(tǒng)提出高層模型。高層模型通常包括描述軟件系統(tǒng)抽象構(gòu)成的體系結(jié)構(gòu)圖、描述硬件設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（結(jié)構(gòu)化方法）、描述系統(tǒng)軟件構(gòu)成的系統(tǒng)流程圖（結(jié)構(gòu)化方法）/組件圖（面向?qū)ο蠓椒ǎ?、描述功能需求收集結(jié)果的功能結(jié)構(gòu)圖、描述未來系統(tǒng)配置的系統(tǒng)架構(gòu)圖（結(jié)構(gòu)化方法或面向?qū)ο蠓椒ǎ?構(gòu)件圖（面向?qū)ο蠓椒ǎＳ捎诖致栽O(shè)計(jì)往往不是以精確的需求分析結(jié)果為基礎(chǔ)，因此允許存在些許遺漏、錯(cuò)誤。

可行性分析是針對(duì)準(zhǔn)備進(jìn)行的軟件項(xiàng)目進(jìn)行的可行性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。因此，并根據(jù)高層模型的特征，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性和操作可行性等幾個(gè)方面，對(duì)項(xiàng)目作出是否值得往下進(jìn)行的回答，由此決定項(xiàng)目是否繼續(xù)進(jìn)行下去。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

項(xiàng)目前期的技術(shù)文檔，主要包括“需求說明書”、“技術(shù)應(yīng)答書”、“軟件任務(wù)立項(xiàng)報(bào)告”、“可行性研究報(bào)告”。

“需求說明書”主要按條目羅列用戶關(guān)于未來軟件系統(tǒng)的功能性和非功能性需求；

“技術(shù)應(yīng)答書”主要按條目羅列用戶關(guān)心的技術(shù)問題以及未來擬應(yīng)對(duì)的策略；

“軟件任務(wù)立項(xiàng)報(bào)告”主要針對(duì)項(xiàng)目的名稱、性質(zhì)、目標(biāo)、意義和規(guī)模等作出回答，呈現(xiàn)現(xiàn)狀分析的結(jié)果，并在文檔中給出對(duì)準(zhǔn)備著手開發(fā)的軟件系統(tǒng)的粗略設(shè)計(jì)結(jié)果，包括軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖、描述網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、系統(tǒng)流程圖（結(jié)構(gòu)化方法）/構(gòu)件圖（面向?qū)ο蠓椒ǎ?，以及需求收集結(jié)果的功能結(jié)構(gòu)圖。

“可行性研究報(bào)告”除了涵蓋“軟件任務(wù)立項(xiàng)報(bào)告”的內(nèi)容之外，還有增加可行性分析的相關(guān)信息。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔（2）需求分析

需求分析是軟件開發(fā)的最關(guān)鍵步驟，其結(jié)論不僅是今后軟件開發(fā)的基本依據(jù)，同時(shí)也是今后用戶對(duì)軟件產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收的基本依據(jù)。需求分析要求以用戶需求為基本依據(jù)，從功能、性能、數(shù)據(jù)、操作等多個(gè)方面，對(duì)軟件系統(tǒng)給出完整、準(zhǔn)確、具體的描述，用于確定軟件規(guī)格。

軟件需求分析是應(yīng)以項(xiàng)目前期的工作（尤其是現(xiàn)狀分析的結(jié)果）為基礎(chǔ)，是軟件規(guī)格描述的具體化與細(xì)節(jié)化。其結(jié)果以數(shù)據(jù)流+數(shù)據(jù)字典（結(jié)構(gòu)化方法）、用例模型（面向?qū)ο蠓椒ǎ枋鏊杏美挠美龍D和每個(gè)用例的流程圖）呈現(xiàn)。在某些場合，面向?qū)ο蠓椒梢栽谛枨蠓治鲭A段建立反映問題域數(shù)據(jù)信息的類模型（也稱分析類或?qū)嶓w類）。需求分析的結(jié)果以“軟件需求規(guī)格說明書”的文檔形式提交。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

“軟件需求規(guī)格說明書”主要由以下及部分組成：引言：編寫目的、背景說明、術(shù)語定義及參考資料等。

概述主要功能、約束條件或特殊需求。數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典（結(jié)構(gòu)化方法）、用例模型（面向?qū)ο蠓椒ǎＳ脩艚涌?、硬件接口及軟件接口?/p>

性能需求、屬性等。

其它需求，如數(shù)據(jù)庫、操作及故障處理等。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔（3）概要設(shè)計(jì)

在完成軟件規(guī)格描述后，接著可以按照“軟件需求規(guī)格說明書”的要求對(duì)軟件實(shí)施開發(fā)，針對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從總體上對(duì)軟件的構(gòu)造、接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)環(huán)境等給出設(shè)計(jì)說明。

概要設(shè)計(jì)是在項(xiàng)目前期和需求分析階段的成果基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而軟件系統(tǒng)的總體框架往往在項(xiàng)目前期結(jié)束、需求分析開始前就已經(jīng)確定，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的硬件建設(shè)往往會(huì)分發(fā)給特定的團(tuán)隊(duì)組織實(shí)施，因此在概要設(shè)計(jì)階段，無須再建模反映軟件系統(tǒng)總體框架的體系結(jié)構(gòu)圖、反映網(wǎng)絡(luò)硬件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

概要設(shè)計(jì)是在需求分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，與項(xiàng)目前期的粗略設(shè)計(jì)是從空白建立起來不同，因此概要設(shè)計(jì)不允許有遺落或錯(cuò)誤。

概要設(shè)計(jì)必須以需求分析的結(jié)果為基礎(chǔ)，因此除了要建立反映軟件系統(tǒng)功能的功能結(jié)構(gòu)圖，結(jié)構(gòu)化方法下還要有反映系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)流程圖、反映軟件模塊規(guī)范的IPO圖，面向?qū)ο蠓椒ㄏ聞t有反映系統(tǒng)構(gòu)成的構(gòu)件圖、反映軟件規(guī)范的類圖，此外還有和問題域有關(guān)的ER模型、數(shù)據(jù)邏輯模型和物理模型。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

采用結(jié)構(gòu)化方法進(jìn)行概要設(shè)計(jì)時(shí)，模塊的獨(dú)立性是一個(gè)有關(guān)質(zhì)量的重要技術(shù)性指標(biāo)，可以使用模塊的內(nèi)聚、耦合這兩個(gè)定性參數(shù)對(duì)模塊獨(dú)立性進(jìn)行度量；

采用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行概要設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以設(shè)計(jì)模式對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行規(guī)范。對(duì)于這樣有利于提高軟件系統(tǒng)的可讀性、可理解性、可擴(kuò)展性和可重用性。

假如采用的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，則在概念模型（ER模型）轉(zhuǎn)化為邏輯模型時(shí)（關(guān)系型數(shù)據(jù)庫下，就是表、視圖的結(jié)構(gòu)），需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的規(guī)范化，在檢索效率和存儲(chǔ)效率之間進(jìn)行平衡。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

概要設(shè)計(jì)的結(jié)果以“概要設(shè)計(jì)說明書”的形式提交書面報(bào)告，其結(jié)果將成為詳細(xì)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成的基本依據(jù)。概要設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括的主要內(nèi)容有:目的、背景、定義和參考資料；總體設(shè)計(jì)；接口設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；系統(tǒng)出錯(cuò)處理設(shè)計(jì)。1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

（4）軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

詳細(xì)設(shè)計(jì)以概要設(shè)計(jì)為依據(jù)，結(jié)構(gòu)化方法下主要用于確定軟件結(jié)構(gòu)中每個(gè)模塊的內(nèi)部細(xì)節(jié)，面向?qū)ο蠓椒ㄏ聞t是確定類方法的內(nèi)部細(xì)節(jié)，為編寫程序提供最直接的依據(jù)。詳細(xì)設(shè)計(jì)需要從實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊/類方法功能的程序算法和模塊內(nèi)部的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)內(nèi)容上給出設(shè)計(jì)說明，詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果通常以程序流程圖的結(jié)果呈現(xiàn)，并以“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”的形式提交書面報(bào)告。“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”應(yīng)包括的主要內(nèi)容有:目的、背景、定義和參考資料；程序系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；每個(gè)程序模塊的設(shè)計(jì)說明。

編碼是對(duì)軟件的實(shí)現(xiàn)，一般由程序員完成，并以獲得源程序基本模塊為目標(biāo)。編碼必須按照“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”的要求逐個(gè)模塊地實(shí)現(xiàn)。軟件開發(fā)過程中的編碼往往只是一項(xiàng)語言轉(zhuǎn)譯工作，即把詳細(xì)設(shè)計(jì)中的算法描述語言轉(zhuǎn)譯成某種適當(dāng)?shù)母呒?jí)程序設(shè)計(jì)語言或匯編語言。

1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

（5）測試

測試包括單元測試、集成測試、驗(yàn)證測試等等。

針對(duì)基本模塊的單元測試“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”為依據(jù)，用于檢驗(yàn)每個(gè)基本模塊在功能、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上是否符合設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)集成測試也就是根據(jù)概要設(shè)計(jì)中的軟件結(jié)構(gòu)，把經(jīng)過測試的模塊，按照某種選定的集成策略，例如漸增集成策略，將系統(tǒng)組裝起來。

在組裝過程中，需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成測試，以確保系統(tǒng)在技術(shù)上符合設(shè)計(jì)要求，在應(yīng)用上滿足需求規(guī)格要求。

系統(tǒng)確認(rèn)驗(yàn)證需要以用戶為主體，以需求規(guī)格說明書中對(duì)軟件的定義為依據(jù)，由此對(duì)軟件的各項(xiàng)規(guī)格進(jìn)行逐項(xiàng)地確認(rèn)，以確保已經(jīng)完成的軟件系統(tǒng)與需求規(guī)格的一致性。

測試階段的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)測試用例并執(zhí)行測試，并“測試計(jì)劃”和“測試報(bào)告”的形式提交書面報(bào)告。

1.6軟件開發(fā)過程的建模與文檔

（6）項(xiàng)目結(jié)束在完成對(duì)軟件的驗(yàn)收之后，軟件系統(tǒng)可以交付用戶使用，并需要以“項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)報(bào)告”的書面形式對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)?！绊?xiàng)目開發(fā)總結(jié)報(bào)告”的主要內(nèi)容包括:目的、背景、定義和參考資料；實(shí)際開發(fā)結(jié)果；開發(fā)工作評(píng)價(jià)；經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

在軟件開發(fā)過程中，選擇適當(dāng)?shù)能浖ぞ哌M(jìn)行自動(dòng)化和半自動(dòng)化的開發(fā)，可以極大地簡化開發(fā)工作（包括軟件分析設(shè)計(jì)、測試、維護(hù)）、提高軟件生產(chǎn)率和改善軟件的質(zhì)量。

一般軟件工具分為六類：模擬工具、開發(fā)工具、測試和評(píng)估工具、運(yùn)行和維護(hù)工具、性能質(zhì)量工具和程序設(shè)計(jì)支持工具。工具既有支持單個(gè)任務(wù)的工具，也有囊括生命周期全過程或部分過程的工具。

按照工具在軟件開發(fā)過程承擔(dān)的任務(wù)，可以把它們分為六類：軟件需求工具（包括需求建模工具和需求追蹤工具）、軟件設(shè)計(jì)工具（用于創(chuàng)建和檢查軟件設(shè)計(jì)）、軟件構(gòu)造工具（包括程序編輯器、編譯器和代碼生成器、解釋器和調(diào)試器等）、軟件測試工具（包括測試生成器、測試執(zhí)行框架、測試評(píng)價(jià)工具、測試管理工具和性能分析工具）、軟件維護(hù)工具（包括可視化工具和重構(gòu)工具）、軟件配置管理工具。第二章軟件開發(fā)工具2.1visio2.2starUML2.3RationalRose2.4建模工具的比較第二章軟件開發(fā)工具2.1visio2.1.1Visio簡介2.1.2Visio2013基本操作2.1.3Visio2013建模示例2.1.1Visio簡介Visio是一款就復(fù)雜信息、系統(tǒng)和流程進(jìn)行可視化處理、分析和交流的專業(yè)商用矢量繪圖軟件，其提供了大量的矢量圖形基本素材，幫助用戶繪制各種流程圖、結(jié)構(gòu)圖或軟件開發(fā)模型，可以促進(jìn)對(duì)系統(tǒng)和流程的了解，深入了解復(fù)雜信息并利用這些知識(shí)做出更好的業(yè)務(wù)決策。

使用Visio，軟件開發(fā)人員能夠進(jìn)行項(xiàng)目前期階段的組織建模（組織結(jié)構(gòu)圖）和業(yè)務(wù)建模（業(yè)務(wù)流程圖）、粗略設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)體系（體系結(jié)構(gòu)圖）、硬件配置（網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D）、系統(tǒng)框架（系統(tǒng)架構(gòu)圖）、系統(tǒng)組成（系統(tǒng)流程圖）、功能結(jié)構(gòu)（功能結(jié)構(gòu)圖）；可以繪制需求分析階段的分析模型（數(shù)據(jù)流圖）；總體設(shè)計(jì)階段的系統(tǒng)組成（系統(tǒng)流程圖）、功能結(jié)構(gòu)（功能結(jié)構(gòu)圖）、軟件模塊構(gòu)成（IPO圖）、數(shù)據(jù)構(gòu)成（ER模型）；還可用于描述詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的模塊細(xì)節(jié)（程序流程圖）。2.1.1Visio簡介圖2-1Visio軟件的啟動(dòng)界面2.1.1Visio簡介圖2-2軟件的基本界面2.1.1Visio簡介圖2-3軟件界面2.1.1Visio簡介Visio軟件的界面主要由6部分組成，其作用如下：標(biāo)題欄由Visio標(biāo)志、快速訪問工具欄、窗口管理按鈕3個(gè)部分組成；其中，快速訪問工具欄是Visio提供的一組快捷按鈕。窗口管理按鈕提供了4種按鈕供用戶操作Visio窗口；工具選項(xiàng)卡是一組重要的按鈕欄，其提供了多種按鈕，允許用戶切換功能區(qū)及應(yīng)用Visio中的各種工具。主要包括【開始】、【插入】、【設(shè)計(jì)】、【數(shù)據(jù)】、【進(jìn)程】、【審閱】、【視圖】等選項(xiàng)卡。選項(xiàng)卡中的工具通常按組的方式排列，各組之間以分隔線的方式隔開。例如，【開始】選項(xiàng)卡就包括了【剪貼板】、【字體】、【段落】、【工具】、【形狀格式】、【排列】和【編輯】等組；功能區(qū)中提供了Visio軟件的各種基本工具。單擊工具選項(xiàng)卡中的特定按鈕，即可切換功能區(qū)中的內(nèi)容；【形狀】窗格，在使用Visio的模板功能創(chuàng)建Visio繪圖之后，會(huì)自動(dòng)打開【形狀】窗格，并在該窗格中提供各種模具組供用戶選擇，可將其拖動(dòng)添加到Visio繪圖中；繪圖窗格是Visio中最重要的窗格，在其中提供了標(biāo)尺、繪圖頁以及網(wǎng)格等工具，允許用戶在繪圖頁上繪制各種圖形，并使用標(biāo)尺來規(guī)范圖形的尺寸；在繪圖窗格的底部，還提供了頁標(biāo)簽的功能，允許用戶為一個(gè)Visio繪圖創(chuàng)建多個(gè)繪圖頁，并設(shè)置繪圖頁的名稱；狀態(tài)欄的作用是顯示繪圖頁或其上各種對(duì)象的狀態(tài)，以供用戶參考和編輯。2.1.2Visio2013基本操作這里可以打開.vsdx格式的所有的繪圖如在已有的模板中找不到適用的模板，可以在這邊輸入所需要的模板類型圖2-3模板選擇窗口2.1.2Visio2013基本操作圖2-4Visio軟件操作界面2.1.3Visio2013建模示例圖2-5Visio繪制組織結(jié)構(gòu)圖2.1.3Visio2013建模示例

在項(xiàng)目前期，組織結(jié)構(gòu)圖用于描述目標(biāo)單位的組織崗位構(gòu)成，為后續(xù)的業(yè)務(wù)分析打下基礎(chǔ)。

需要注意的是，Visio提供的組織結(jié)構(gòu)圖基本形式，通常都是體現(xiàn)上層元素對(duì)下層元素的領(lǐng)導(dǎo)、管理關(guān)系，與本書要求的組織結(jié)構(gòu)圖應(yīng)體現(xiàn)組織機(jī)構(gòu)的包含關(guān)系有一定的差異，需要進(jìn)行一定的改進(jìn)，以體現(xiàn)組織機(jī)構(gòu)的包含關(guān)系，才能夠更好地用于組織分析的結(jié)果描述。

面向?qū)ο蠓椒ǖ腞ationalRose及StarUML工具，沒有提供相應(yīng)元素進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)的描述，此時(shí)可以借助Visio進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-6Visio繪制業(yè)務(wù)流程圖2.1.3Visio2013建模示例項(xiàng)目前期業(yè)務(wù)分析的結(jié)果，以業(yè)務(wù)流程圖的形式進(jìn)行描述。業(yè)務(wù)流程將是后續(xù)粗略設(shè)計(jì)以及需求分析階段進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)。Visio提供的業(yè)務(wù)流程圖有多種，其中的“跨職能流程圖”樣式，能夠最好地滿足結(jié)構(gòu)化業(yè)務(wù)建模的需要?？缏毮芰鞒虉D有橫向、縱向兩種方式，為方便用戶直觀觀察和理解，建議選擇縱向的跨職能流程圖描述業(yè)務(wù)分析的結(jié)果。2.1.3Visio2013建模示例圖2-7Visio繪制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖2.1.3Visio2013建模示例在項(xiàng)目前期的粗略設(shè)計(jì)階段，體系結(jié)構(gòu)圖反映目標(biāo)系統(tǒng)的抽象構(gòu)成及構(gòu)成部分之間的相互關(guān)系，這些構(gòu)成既包括硬件網(wǎng)絡(luò)，也包括軟件。Visio沒有提供專門的體系結(jié)構(gòu)圖樣式，可借助其中的“基本框圖”和“基本流程圖”元素，進(jìn)行系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)描述。

面向?qū)ο蠊ぞ逺ationalRose及StarUML，沒有提供專門模型來支持體系結(jié)構(gòu)圖的繪制，此時(shí)可以借助Visio進(jìn)行系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖的描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-8Visio繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D2.1.3Visio2013建模示例在項(xiàng)目前期的粗略設(shè)計(jì)階段，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D反映目標(biāo)系統(tǒng)的硬件網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和它們之間的連接方式。Visio提供了各種豐富的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)元素，方便開發(fā)人員繪制直觀的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。面向?qū)ο蠓椒ǖ腞ationalRose及StarUML工具，提供的配置圖元素很少，往往不足以全面完整地描述復(fù)雜系統(tǒng)中的硬件設(shè)施及網(wǎng)絡(luò)配置，此時(shí)可以借助Visio進(jìn)行系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-9Visio繪制系統(tǒng)架構(gòu)圖2.1.3Visio2013建模示例在項(xiàng)目前期的粗略設(shè)計(jì)階段，系統(tǒng)架構(gòu)圖體現(xiàn)軟件部件之間的聯(lián)系和部件的布局。Visio也沒有提供專門模型來支持系統(tǒng)架構(gòu)圖的繪制，此時(shí)可以借助Visio“基本框圖”、“基本流程圖”中的部分元素，進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-10Visio繪制系統(tǒng)流程圖2.1.3Visio2013建模示例在項(xiàng)目前期的粗略設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)階段，系統(tǒng)流程圖是結(jié)構(gòu)化方法下描述系統(tǒng)物理構(gòu)成的模型。Visio沒有提供專門的系統(tǒng)流程圖樣式，可借助其中的“基本框圖”、“基本流程圖”、“網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D”部分元素，組合在一起進(jìn)行系統(tǒng)流程圖的描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-11Visio繪制功能結(jié)構(gòu)圖2.1.3Visio2013建模示例在項(xiàng)目前期的粗略設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)階段，功能結(jié)構(gòu)圖從用戶角度反映目標(biāo)系統(tǒng)的整體構(gòu)成，也是體現(xiàn)一種包含關(guān)系。Visio沒有提供專門的系統(tǒng)流程圖樣式，可借助其中的“基本框圖”、“基本流程圖”部分元素，組合在一起進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)圖的描述。面向?qū)ο蠊ぞ逺ationalRose及StarUML，沒有提供專門模型來支持功能結(jié)構(gòu)圖的繪制，此時(shí)可以借助Visio進(jìn)行進(jìn)行系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖的描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-12Visio繪制數(shù)據(jù)流圖2.1.3Visio2013建模示例在需求分析階段，數(shù)據(jù)流圖是結(jié)構(gòu)化方法下需求模型的主要構(gòu)成部分。通常繪制數(shù)據(jù)流圖逐步細(xì)化、逐步精化的一個(gè)過程。Visio提供了專門的“數(shù)據(jù)流圖表”樣式，支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖的的描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-13Visio繪制IPO圖2.1.3Visio2013建模示例在總體設(shè)計(jì)階段，IPO圖從軟件角度描述了目標(biāo)系統(tǒng)的構(gòu)成，通常繪制IPO圖是逐步細(xì)化、逐步精化的一個(gè)過程。Visio沒有提供專門的IPO圖，開發(fā)人員可借助其中的“基本框圖”、“基本流程圖”部分元素，組合在一起進(jìn)行IPO圖的描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-14Visio繪制E-R模型2.1.3Visio2013建模示例在總體設(shè)計(jì)階段，ER模型用于描述數(shù)據(jù)的概念模型。Visio提供了專門的“數(shù)據(jù)庫模型圖”樣式，支持系統(tǒng)的實(shí)體關(guān)系模型描述。2.1.3Visio2013建模示例圖2-15Visio繪制程序流程圖模型2.1.3Visio2013建模示例在項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，程序流程圖描述各個(gè)模塊的算法實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。Visio沒有提供專門的“程序流程圖”樣式，可以用基本流程圖進(jìn)行模塊算法的詳細(xì)描述。2.2starUML2.2.1StarUML簡介2.2.2StarUML基本操作2.2.3StarUML建模示例2.2.1StarUML簡介StarUML嚴(yán)格遵循UML規(guī)則，提供包括用例圖、類圖、序列圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、協(xié)作圖、組件圖、部署圖以及復(fù)合結(jié)構(gòu)圖(CompositeStructureDiagram)、魯棒圖（RobustnessDiagram）、包圖等十一種圖。其中復(fù)合結(jié)構(gòu)圖、魯棒圖可以看成特殊的類圖，復(fù)合結(jié)構(gòu)圖主要用于反映類之間繼承、抽象、構(gòu)成、組合之類的關(guān)系，魯棒圖主要按照MVC設(shè)計(jì)模式，反映同層次類中的抽象繼承關(guān)系、不同層次類之間的調(diào)用關(guān)系。包圖主要用來對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行包含關(guān)系的描述。2.2.1StarUML簡介根據(jù)圖的特點(diǎn)，StarUML把所有的UML圖分為五類，包括用例視、分析視、設(shè)計(jì)視、實(shí)現(xiàn)視和發(fā)布視。StarUML只支持圖內(nèi)部的語法檢查，并不支持模型驗(yàn)證和一致性檢查，這表明在各種圖內(nèi)部，工具能夠很好地保證模型元素的合法使用，但不能保證圖與圖之間的聯(lián)系是否合法正確。StarUML的缺陷在于不支持業(yè)務(wù)建模，當(dāng)進(jìn)行管理信息系統(tǒng)等事務(wù)處理軟件的時(shí)候，可以借助Rationalrose進(jìn)行業(yè)務(wù)分析和建模工作。2.2.2StarUML基本操作圖2-16StarUML軟件界面2.2.2StarUML基本操作圖2-17添加新工程2.2.2StarUML基本操作圖2-17工程選擇2.2.2StarUML基本操作圖2-18模型添加2.2.2StarUML基本操作圖2-19通過菜單添加圖2.2.2StarUML基本操作

圖2-20通過ModelExplorer添加圖2.2.2StarUML基本操作圖2-21通過菜單添加元素2.2.2StarUML基本操作圖2-22通過ModelExplorer添加元素2.2.2StarUML基本操作圖2-23保存后的模型2.2.3StarUML建模示例圖2-24StarUML用例圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例StarUML提供用例圖來支持需求建模。通常所有用例建立在一張用例圖中，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模龐大時(shí)，可以分別用包圖來進(jìn)行分割組織。通常每個(gè)用例還應(yīng)該用活動(dòng)圖描述其過程細(xì)節(jié)。需求分析階段用例圖是需求分析模型的主要構(gòu)成部分。2.2.3StarUML建模示例圖2-25aStarUML類圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例圖2-25bStarUML類圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例StarUML類圖包括（普通的）類圖、復(fù)合結(jié)構(gòu)圖、魯棒圖，復(fù)合結(jié)構(gòu)圖、魯棒圖是特殊形式的類圖。圖2-25a的類圖以復(fù)合結(jié)構(gòu)圖的格式繪制，圖2-25b的類圖以魯棒圖的格式繪制。復(fù)合結(jié)構(gòu)圖可以用于需求分析階段的分析類/實(shí)體類描述，魯棒圖可以用于設(shè)計(jì)階段的三層類圖描述。開發(fā)人員也可以（普通的）類圖為基礎(chǔ)，進(jìn)行不同形式的類圖繪制。2.2.3StarUML建模示例圖2-26StarUML活動(dòng)圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例StarUML不支持業(yè)務(wù)模型建模，因此使用StarUML只能用來描述用例過程和（詳細(xì)設(shè)計(jì)階段）的類方法進(jìn)行建模?；顒?dòng)圖可以在需求分析階段用來從用例行為者角度描述用例的操作過程，為后續(xù)使用狀態(tài)圖、時(shí)序圖、協(xié)作圖給類填充方法提供基礎(chǔ)；活動(dòng)圖也可以在詳細(xì)設(shè)計(jì)中用來描述具體類方法的執(zhí)行過程，在業(yè)務(wù)分析時(shí)也可以用來描述業(yè)務(wù)用例的活動(dòng)過程。2.2.3StarUML建模示例圖2-27StarUML狀態(tài)圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例通常狀態(tài)多的重要類對(duì)象才會(huì)用StarUML的狀態(tài)圖來描述。狀態(tài)圖反映一個(gè)對(duì)象在其生命期內(nèi)經(jīng)歷的各個(gè)狀態(tài)的順序。狀態(tài)圖用來在設(shè)計(jì)階段幫助找出類圖中類的方法，每個(gè)狀態(tài)圖中的事件，實(shí)際上就是相應(yīng)類的一個(gè)方法。2.2.3StarUML建模示例圖2-28StarUML序列圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例StarUML使用序列圖來顯示某個(gè)用例中參與交互的對(duì)象的某個(gè)交互場景（全部場景可以由活動(dòng)圖進(jìn)行描述），這個(gè)交互場景中的事件是按時(shí)間順序排列的。設(shè)計(jì)階段，時(shí)序圖是用例活動(dòng)圖的一個(gè)場景，可以很好地幫助開發(fā)人員找出類的方法。2.2.3StarUML建模示例圖2-29StarUML協(xié)作圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例StarUML使用協(xié)作圖全面反映一組對(duì)象之間的協(xié)作關(guān)系，對(duì)象之間的事件交互順序關(guān)系不再一目了然，除非對(duì)事件進(jìn)行編號(hào)；當(dāng)協(xié)作圖反映多個(gè)場景下對(duì)象之間的交互事件時(shí)，將無法進(jìn)行編號(hào)，此時(shí)協(xié)作圖只能單純反映類對(duì)象之間的調(diào)用關(guān)系了。設(shè)計(jì)階段，協(xié)作圖全面反映各種類之間的調(diào)用關(guān)系。2.2.3StarUML建模示例圖2-30StarUML組件圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例StarUML使用使用組件圖編譯后系統(tǒng)構(gòu)成（由組件為單位），組件指系統(tǒng)中的可分配實(shí)現(xiàn)單元。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置階段，配置圖描述系統(tǒng)的物理構(gòu)成。2.2.3StarUML建模示例圖2-31StarUML部署圖繪制示例2.2.3StarUML建模示例StarUML使用部署圖顯示運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)圖。在設(shè)計(jì)階段和配置階段，從部署圖中可以了解到軟件和硬件組件之間的物理關(guān)系以及處理節(jié)點(diǎn)的組件分布情況。2.3RationalRose2.3.1RationalRose簡介2.3.2RationalRose基本操作2.4.3RationalRose建模示例2.3.1RationalRose簡介RationalRose是基于UML的面向?qū)ο罂梢暬９ぞ撸梢杂脕磉M(jìn)行軟件系統(tǒng)的面向?qū)ο髽I(yè)務(wù)分析、需求分析與設(shè)計(jì)，是當(dāng)前最流行的可視化軟件開發(fā)工具之一。RationalRose和現(xiàn)有的各種建模環(huán)境和開發(fā)環(huán)境（數(shù)據(jù)建模，Web開發(fā)，VisualStudio和C++）很好地結(jié)合起來，支持靈活性需求、快捷方便溝通的一種迭代式開發(fā)解決方案。與StarUML一樣，嚴(yán)格遵循UML規(guī)則，提供包括業(yè)務(wù)用例圖、用例圖、類圖、序列圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、協(xié)作圖、組件圖、部署圖以及包圖等十種圖。根據(jù)各種圖自身的特點(diǎn)，RationalRose把所有的UML圖分為四類，包括用例視、邏輯視、實(shí)現(xiàn)視和發(fā)布視。用例視圖：只關(guān)心系統(tǒng)的高級(jí)功能，不關(guān)心系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。邏輯視圖：關(guān)注系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)什么功能、以及如何實(shí)現(xiàn)這些功能。構(gòu)件視圖：可看出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的物理結(jié)構(gòu)。部署視圖：關(guān)心系統(tǒng)的實(shí)際部署情況。RationalRose支持圖內(nèi)部的語法檢查，也支持模型驗(yàn)證和一致性檢查，利用這一點(diǎn)，開發(fā)人員可以實(shí)現(xiàn)連貫一致的軟件開發(fā)。2.3.2RationalRose基本操作RationalRose工程框架選擇界面2.3.2RationalRose基本操作RationalRose的主界面2.3.2RationalRose基本操作在“rationalunifiedprocess”工程框架下，每個(gè)工程由“UseCaseView”、“LogicalView”、“ComponentView”、“DeploymentView”等四個(gè)視圖構(gòu)成，“UseCaseView”包括“BusinessUseCaseModel”和“UseCaseModel”兩種模型組成，“LogicalView”由“AnalysisModel”、“BusinessObjectModel”、“DesignModel”三種模型組成，“ComponentView”由“ImplementationModel”模型，“DeploymentView”由配置圖構(gòu)成。為了方便開發(fā)團(tuán)隊(duì)人員交流溝通，減少圖的冗余，建議開發(fā)團(tuán)隊(duì)按照開發(fā)過程不同階段的需要對(duì)不同模型下的圖進(jìn)行組織。在“BusinessUseCaseModel”中包括業(yè)務(wù)用例圖以及描述每個(gè)用例過程的活動(dòng)圖；在“UseCaseModel”中包括用例圖；在“AnalysisModel”中包括描述每個(gè)用例的活動(dòng)圖；在“BusinessObjectModel”中描述問題域的系統(tǒng)類；這三個(gè)模型合在一起，構(gòu)成完整的需求分析模型。在“DesignModel”中包括三層設(shè)計(jì)類圖，并用時(shí)序圖、狀態(tài)圖、交互圖對(duì)三層設(shè)計(jì)類圖進(jìn)行輔助描述。設(shè)計(jì)過程是迭代進(jìn)行的，開始的設(shè)計(jì)類圖只有相應(yīng)的類名，實(shí)體類只有屬性，每個(gè)類的類方法是空白的。通過繪制時(shí)序圖、狀態(tài)圖、交互圖，可以不斷給類找到方法并添加到類中，最終得倒的設(shè)計(jì)類圖是較為完整的，既包括屬性，也包括方法。2.3.2RationalRose基本操作RationalRose中創(chuàng)建新圖或新的圖元素對(duì)象

2.4.3RationalRose建模示例

RationalRose

2.4.3RationalRose建模示例

在RationalRose中，業(yè)務(wù)用例圖本質(zhì)上是用例圖的特例?！癇usinessUseCaseModel”，選擇“NEW→用例圖”，就可以建立業(yè)務(wù)用例圖。選中欲操作的業(yè)務(wù)用例圖，在圖中添加角色、用例，并給建立的“用例”和“角色”選擇“businessusecase”和“businessactor”版型，把“業(yè)務(wù)用例”和“業(yè)務(wù)角色”以不同于用例和角色的外觀呈現(xiàn)。RationalRose中其他圖的繪制，與StarUML中相應(yīng)圖的繪制雷同。具體可參照RationalRose的用戶手冊(cè)。

2.4建模工具的比較

Visio能夠用來描述各種軟件開發(fā)的模型，可以說是目前最能夠用圖形方式來表達(dá)各種商業(yè)圖形用途的工具，不僅提供包括結(jié)構(gòu)化模型的各種模型元素，也包括面向?qū)ο竽Ｐ偷母鞣NUML模型元素。它跟微軟的office產(chǎn)品的能夠很好兼容，能夠把圖形直接復(fù)制或者內(nèi)嵌到WORD的文檔中?？梢苑奖愕赜糜诮Y(jié)構(gòu)化建模，也可用于面向?qū)ο蠼?。由于Visio本身沒有提供模型語法檢查（一個(gè)圖內(nèi)部，模型元素使用是否合法、模型元素是否能夠放在特定圖中）、模型驗(yàn)證（不同圖之間，模型是否能夠彼此組合，組合形式是否合法）和一致性檢查（不同開發(fā)階段的不同模型之間是否滿足前后一致性）等功能，因此這些任務(wù)都只能由開發(fā)人員自己來完成，自動(dòng)化程度不高。且Visio工具沒有體現(xiàn)面向?qū)ο笏枷?，用于面向?qū)ο蠓椒ㄏ碌牡_發(fā)則有點(diǎn)牽強(qiáng)。當(dāng)然，由于目前的面向?qū)ο蠼９ぞ咴谀承┓矫鏇]有提供相應(yīng)模型，或者某些建模功能不夠強(qiáng)大，開發(fā)人員也可以使用Visio，開發(fā)面向?qū)ο蟮?/p>