第二章_軟件生命周期模型

1、 2008 BUPT TSEG軟件工程軟件工程Software Engineering第二章第二章 軟件生命周期模型軟件生命周期模型黃黃 海海 2 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心u軟件工程過程軟件工程過程u軟件生命周期軟件生命周期u軟件過程模型軟件過程模型u傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型u新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型3 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.1 2.1 軟件工程過程軟件工程過程工程項目的工程項目的PDCA循環(huán)（戴明環(huán)）循環(huán)（戴明環(huán)）美國質量管理專

2、家戴明博士針對工程項目的質量美國質量管理專家戴明博士針對工程項目的質量目標，將全面質量管理思想引入工程項目過程，目標，將全面質量管理思想引入工程項目過程，提出了提出了PDCA循環(huán)，也稱為戴明環(huán)循環(huán)，也稱為戴明環(huán).即即Plan（規(guī)劃）、（規(guī)劃）、Do（執(zhí)行）、（執(zhí)行）、Check（檢查）（檢查）、Action（處理）等抽象活動的循環(huán)。（處理）等抽象活動的循環(huán)。4 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.1 2.1 軟件工程過程軟件工程過程軟件工程過程軟件工程過程(Software Engineering Process)軟件工程過程是為獲得軟件

3、產(chǎn)品，在軟件工具支持下由軟軟件工程過程是為獲得軟件產(chǎn)品，在軟件工具支持下由軟件工程師完成的一系列軟件工程活動。軟件工程過程遵循件工程師完成的一系列軟件工程活動。軟件工程過程遵循PDCA抽象活動，包含四種基本的過程活動：抽象活動，包含四種基本的過程活動： : 軟件規(guī)格說明軟件規(guī)格說明。規(guī)定軟件的功能及其使用的限。規(guī)定軟件的功能及其使用的限制；制； : 軟件開發(fā)軟件開發(fā)。產(chǎn)生滿足規(guī)格說明的軟件；。產(chǎn)生滿足規(guī)格說明的軟件； : 軟件確認軟件確認。通過有效性驗證以保證軟件能夠。通過有效性驗證以保證軟件能夠滿足客戶的要求；滿足客戶的要求； : 軟件演進軟件演進。為滿足客戶的變更要求，軟件必。為滿足客戶的

4、變更要求，軟件必須在使用的過程中不斷地改進。須在使用的過程中不斷地改進。事實上，軟件工程過程是一個軟件開發(fā)機構針對某一事實上，軟件工程過程是一個軟件開發(fā)機構針對某一類軟件產(chǎn)品為自己規(guī)定的工作步驟，它應當是科學的、合類軟件產(chǎn)品為自己規(guī)定的工作步驟，它應當是科學的、合理的，否則必將影響到軟件產(chǎn)品的質量。理的，否則必將影響到軟件產(chǎn)品的質量。5 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心u軟件工程過程軟件工程過程u軟件生命周期軟件生命周期u軟件過程模型軟件過程模型u傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型u新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型6 200

5、8 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.2 2.2 軟件生命周期軟件生命周期軟件生命周期軟件生命周期( (software life cycle ) )是指軟件產(chǎn)品是指軟件產(chǎn)品從考慮其概念開始，到該軟件產(chǎn)品不再使用為止從考慮其概念開始，到該軟件產(chǎn)品不再使用為止的整個時期，一般包括概念階段、分析與設計階的整個時期，一般包括概念階段、分析與設計階段、構造階段、移交階段等不同時期。段、構造階段、移交階段等不同時期。在整個軟件生命周期中貫穿了軟件工程過程的六在整個軟件生命周期中貫穿了軟件工程過程的六個基本活動個基本活動: :制定計劃制定計劃: : 確定要開

6、發(fā)軟件系統(tǒng)的總目標，給出它確定要開發(fā)軟件系統(tǒng)的總目標，給出它的功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求；研的功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求；研究完成該項軟件任務的可行性，探討解決問題的可究完成該項軟件任務的可行性，探討解決問題的可能方案；制定完成開發(fā)任務的實施計劃，連同可行能方案；制定完成開發(fā)任務的實施計劃，連同可行性研究報告，提交管理部門審查。性研究報告，提交管理部門審查。7 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.2 2.2 軟件生命周期軟件生命周期需求分析和定義需求分析和定義: :對待開發(fā)軟件提出的需求進行分析對待開發(fā)軟件提出的需

7、求進行分析并給出詳細的定義。編寫出軟件需求說明書及初步并給出詳細的定義。編寫出軟件需求說明書及初步的用戶手冊，提交管理機構評審。的用戶手冊，提交管理機構評審。軟件設計軟件設計: :設計是軟件工程的技術核心。把已確定了設計是軟件工程的技術核心。把已確定了的各項需求轉換成一個相應的體系結構。進而對每的各項需求轉換成一個相應的體系結構。進而對每個模塊要完成的工作進行具體的描述。編寫設計說個模塊要完成的工作進行具體的描述。編寫設計說明書，提交評審。明書，提交評審。程序編寫程序編寫: :把軟件設計轉換成計算機可以接受的程序把軟件設計轉換成計算機可以接受的程序代碼。代碼。軟件測試軟件測試: :在設計測試用

8、例的基礎上檢驗軟件的各個在設計測試用例的基礎上檢驗軟件的各個組成部分。組成部分。運行維護運行維護: :已交付的軟件投入正式使用，并在運行已交付的軟件投入正式使用，并在運行過程中進行適當?shù)木S護。過程中進行適當?shù)木S護。8 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心u軟件工程過程軟件工程過程u軟件生命周期軟件生命周期u軟件過程模型軟件過程模型u傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型u新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型9 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.3 2.3 軟件過程模型軟件過程模型

9、模型模型是實際事物、實際系統(tǒng)的抽象。是實際事物、實際系統(tǒng)的抽象。 軟件過程模型軟件過程模型是從一個特定角度提出的是從一個特定角度提出的對軟件過程的簡化描述，是對軟件開發(fā)對軟件過程的簡化描述，是對軟件開發(fā)實際過程的抽象，它包括構成軟件過程實際過程的抽象，它包括構成軟件過程的各種的各種活動活動、軟件工件軟件工件（artifact）以及）以及參與角色參與角色等。等。10 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.3 2.3 軟件過程模型軟件過程模型從軟件過程的三個組成成分可以將軟件過程模型劃分為從軟件過程的三個組成成分可以將軟件過程模型劃分為三種類型

10、：三種類型： 工作流（工作流（work flow）模型）模型 這類模型描述軟件過程中各種活動的序列、輸入和輸出，以及各種活動這類模型描述軟件過程中各種活動的序列、輸入和輸出，以及各種活動之間的相互依賴性。它強調軟件過程中活動的組織控制策略。之間的相互依賴性。它強調軟件過程中活動的組織控制策略。 數(shù)據(jù)流（數(shù)據(jù)流（data flow）模型）模型 這類模型描述將軟件需求變換成軟件產(chǎn)品的整個過程中的活動，這些活這類模型描述將軟件需求變換成軟件產(chǎn)品的整個過程中的活動，這些活動完成將輸入工件變換成輸出工件的功能。它強調軟件過程中的工件的變動完成將輸入工件變換成輸出工件的功能。它強調軟件過程中的工件的變換關

11、系，對工件變換的具體實現(xiàn)措施沒有加以限定。換關系，對工件變換的具體實現(xiàn)措施沒有加以限定。 角色角色/動作模型動作模型 這類模型描述了參與軟件過程的不同角色及其各自負責完成的動作，即這類模型描述了參與軟件過程的不同角色及其各自負責完成的動作，即根據(jù)參與角色的不同將軟件過程應該完成的任務劃分成不同的職能根據(jù)參與角色的不同將軟件過程應該完成的任務劃分成不同的職能(function area)。它強調軟件過程中角色的劃分、角色之間的協(xié)作關系，并對角色的。它強調軟件過程中角色的劃分、角色之間的協(xié)作關系，并對角色的職責進行了具體的確定。職責進行了具體的確定。 11 2008 BUPT TSEG 北京郵電大

12、學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心u軟件工程過程軟件工程過程u軟件生命周期軟件生命周期u軟件過程模型軟件過程模型u傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型u新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型12 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型軟件過程模型軟件過程模型有時也稱有時也稱軟件生命周期模型軟件生命周期模型，即描述從軟，即描述從軟件需求定義直至軟件經(jīng)使用后廢棄為止，跨越整個生存件需求定義直至軟件經(jīng)使用后廢棄為止，跨越整個生存期的軟件開發(fā)、運行和維護所實施的全部過程、活動和

13、期的軟件開發(fā)、運行和維護所實施的全部過程、活動和任務的結構框架，同時描述生命周期不同階段產(chǎn)生的軟任務的結構框架，同時描述生命周期不同階段產(chǎn)生的軟件工件，明確活動的執(zhí)行角色等。件工件，明確活動的執(zhí)行角色等。九個傳統(tǒng)軟件生命周期模型：九個傳統(tǒng)軟件生命周期模型：. .瀑布模型瀑布模型. .螺旋模型螺旋模型.V.V模型和模型和W W模型模型. .噴泉模型噴泉模型. .原型方法原型方法. .構件組裝模型構件組裝模型. .演化模型演化模型. .快速應用開發(fā)模型快速應用開發(fā)模型. .增量模型增量模型13 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4

14、傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型1. 1. 瀑布模型瀑布模型( (waterfall model) )14 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型u19701970年，年，W.Royce提出瀑布模型。瀑布模型規(guī)定了軟件提出瀑布模型。瀑布模型規(guī)定了軟件生命周期提出的六個基本工程活動，并且規(guī)定了它們自生命周期提出的六個基本工程活動，并且規(guī)定了它們自上而下、相互銜接的固定次序，如同瀑布流水上而下、相互銜接的固定次序，如同瀑布流水u瀑布模型將軟件生命周期劃分為瀑布模型將軟件生命周期劃分為定

15、義階段定義階段、開發(fā)階段開發(fā)階段和和維護階段維護階段，在定義階段部署了計劃和需求分析活動；在，在定義階段部署了計劃和需求分析活動；在開發(fā)階段部署了設計、編碼和測試活動，維護階段部署開發(fā)階段部署了設計、編碼和測試活動，維護階段部署了運行了運行/ /維護活動維護活動 u瀑布模型中的每一個開發(fā)活動具有下列特征瀑布模型中的每一個開發(fā)活動具有下列特征 本活動的工作對象來自于上一項活動的輸出本活動的工作對象來自于上一項活動的輸出 根據(jù)本階段的活動規(guī)程執(zhí)行相應的任務。根據(jù)本階段的活動規(guī)程執(zhí)行相應的任務。 產(chǎn)生本階段活動相關產(chǎn)出產(chǎn)生本階段活動相關產(chǎn)出軟件工件，作為下一活動的輸入。軟件工件，作為下一活動的輸入。

16、 對本階段活動執(zhí)行情況進行評審。對本階段活動執(zhí)行情況進行評審。 15 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型u瀑布模型中的運行瀑布模型中的運行/維護活動，是一個具有最長生維護活動，是一個具有最長生命周期的循環(huán)往復階段。命周期的循環(huán)往復階段。16 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型瀑布模型優(yōu)點：瀑布模型優(yōu)點： 軟件生命周期的階段劃分不僅降低了軟件開發(fā)的軟件生命周期的階段劃分不僅降低了

17、軟件開發(fā)的復雜程度，而且提高了軟件開發(fā)過程的透明性，便復雜程度，而且提高了軟件開發(fā)過程的透明性，便于將軟件工程過程和軟件管理過程有機地融合在一于將軟件工程過程和軟件管理過程有機地融合在一起，從而提高軟件開發(fā)過程的可管理性。起，從而提高軟件開發(fā)過程的可管理性。 推遲了軟件實現(xiàn)，強調在軟件實現(xiàn)前必須進行分推遲了軟件實現(xiàn)，強調在軟件實現(xiàn)前必須進行分析和設計工作。析和設計工作。 瀑布模型以項目的階段評審和文檔控制為手段有瀑布模型以項目的階段評審和文檔控制為手段有效地對整個開發(fā)過程進行指導，保證了階段之間的效地對整個開發(fā)過程進行指導，保證了階段之間的正確銜接，能夠及時發(fā)現(xiàn)并糾正開發(fā)過程中存在的正確銜接，

18、能夠及時發(fā)現(xiàn)并糾正開發(fā)過程中存在的缺陷，從而能夠使產(chǎn)品達到預期的質量要求。缺陷，從而能夠使產(chǎn)品達到預期的質量要求。17 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型瀑布模型缺點瀑布模型缺點: 模型缺乏靈活性，特別是無法解決軟件需求不明模型缺乏靈活性，特別是無法解決軟件需求不明確或不準確的問題，這是瀑布模型最突出的缺點。因確或不準確的問題，這是瀑布模型最突出的缺點。因此，瀑布模型只適合于此，瀑布模型只適合于需求明確需求明確的軟件項目。的軟件項目。 模型的風險控制能力較弱。成品時間長；體系結模型的風

19、險控制能力較弱。成品時間長；體系結構的風險和錯誤只有在測試階段才能發(fā)現(xiàn)，返工導致構的風險和錯誤只有在測試階段才能發(fā)現(xiàn)，返工導致項目延期。項目延期。軟件活動是文檔驅動的，文檔過多會增加工作量，軟件活動是文檔驅動的，文檔過多會增加工作量，文檔完成情況會誤導管理人員。文檔完成情況會誤導管理人員。18 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型2. V模型和模型和W模型模型(1) V模型模型瀑布模型的變種瀑布模型的變種瀑布模型將測試作為軟件實現(xiàn)之后的一個獨立瀑布模型將測試作為軟件實現(xiàn)之后的一個獨立階段

20、，沒有強調測試的重要性。階段，沒有強調測試的重要性。針對瀑布模型這個缺點，針對瀑布模型這個缺點，1980年代后期年代后期Paul Rook提出了提出了V模型。模型。V模型的價值在于糾正了人們不重視測試階段模型的價值在于糾正了人們不重視測試階段重要性的錯誤認識，將測試分等級，并和前面重要性的錯誤認識，將測試分等級，并和前面的開發(fā)階段對應起來。的開發(fā)階段對應起來。 19 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 V模型示意圖模型示意圖 20 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學

21、 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型(2) W模型模型瀑布模型的變種瀑布模型的變種V模型仍然將測試作為一個獨立的階段，所以模型仍然將測試作為一個獨立的階段，所以并沒有提高模型抵抗風險的能力。并沒有提高模型抵抗風險的能力。Evolutif公司在公司在V模型的基礎上提出了模型的基礎上提出了W模型模型，將測試廣義化，增加了，將測試廣義化，增加了確認確認和和驗證驗證內容，并內容，并貫穿整個軟件生命周期。貫穿整個軟件生命周期。W模型由兩個模型由兩個V型模型組成，分別代表測試與型模型組成，分別代表測試與開發(fā)過程開發(fā)過程 ，兩個過程是同步進行的。，兩個過

22、程是同步進行的。 21 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 W模型示意圖模型示意圖 22 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型3. 原型方法原型方法(prototyping) 完整準確的需求規(guī)格說明很難得到完整準確的需求規(guī)格說明很難得到 早期用戶對系統(tǒng)只有一個模糊的想法；早期用戶對系統(tǒng)只有一個模糊的想法； 開發(fā)過程中用戶可能提出新的需求；開發(fā)過程中用戶可能提出新的需求； 環(huán)境的變

23、化也要求開發(fā)過程中的系統(tǒng)隨之改變；環(huán)境的變化也要求開發(fā)過程中的系統(tǒng)隨之改變； 預料之外的實際困難使得開發(fā)人員不得不改變需預料之外的實際困難使得開發(fā)人員不得不改變需求來適應。求來適應。通過加強評審和確認、全面測試也不能從根本通過加強評審和確認、全面測試也不能從根本上解決需求不穩(wěn)定帶來的問題。上解決需求不穩(wěn)定帶來的問題。為了解決這些問題，逐漸形成了軟件系統(tǒng)的原為了解決這些問題，逐漸形成了軟件系統(tǒng)的原型建設思想型建設思想 23 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型(1) (1) 原型方法概述原

24、型方法概述原型：原型：是指模擬某種產(chǎn)品的原始模型。軟件原型是指模擬某種產(chǎn)品的原始模型。軟件原型是一個早期可以運行的版本，它反映最終系統(tǒng)的是一個早期可以運行的版本，它反映最終系統(tǒng)的部分重要特性。部分重要特性。原型方法構造軟件系統(tǒng)原型方法構造軟件系統(tǒng) 獲得一組基本的需求說明，快速分析構造出一個小型獲得一組基本的需求說明，快速分析構造出一個小型的軟件系統(tǒng)，滿足用戶的基本要求；的軟件系統(tǒng)，滿足用戶的基本要求；用戶試用原型系統(tǒng)，對其進行反應和評價；用戶試用原型系統(tǒng)，對其進行反應和評價；開發(fā)者根據(jù)用戶意見對原型進行改進，獲得新的原型開發(fā)者根據(jù)用戶意見對原型進行改進，獲得新的原型版本；版本；周而復始，直到產(chǎn)

25、品滿足用戶的要求。周而復始，直到產(chǎn)品滿足用戶的要求。原型化方法是在研究需求分析技術的過程中產(chǎn)生原型化方法是在研究需求分析技術的過程中產(chǎn)生的，但也可以用于軟件開發(fā)的其他階段的，但也可以用于軟件開發(fā)的其他階段24 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型原型的種類（目的）原型的種類（目的）探索型：弄清對目標系統(tǒng)的要求探索型：弄清對目標系統(tǒng)的要求實驗型：系統(tǒng)實現(xiàn)前考察系統(tǒng)的可行性實驗型：系統(tǒng)實現(xiàn)前考察系統(tǒng)的可行性進化型：將原型擴展到開發(fā)過程，通過原型開發(fā)逐進化型：將原型擴展到開發(fā)過程，通過原型開發(fā)

26、逐步實現(xiàn)所有系統(tǒng)功能。步實現(xiàn)所有系統(tǒng)功能。原型的使用策略原型的使用策略廢棄策略：探索型和實驗型廢棄策略：探索型和實驗型追加策略：進化型追加策略：進化型原型不同于最終的系統(tǒng)，需要快速實現(xiàn)和運行原型不同于最終的系統(tǒng)，需要快速實現(xiàn)和運行，因此，原型可以忽略一切暫時不必關心的部，因此，原型可以忽略一切暫時不必關心的部分（抽象）分（抽象）25 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型原型方法的優(yōu)點原型方法的優(yōu)點 有助于增進軟件人員和用戶對系統(tǒng)服務需求的理有助于增進軟件人員和用戶對系統(tǒng)服務需求的理解解

27、提供了一種有力的學習手段提供了一種有力的學習手段 容易確定系統(tǒng)的性能、服務的可應用性、設計的容易確定系統(tǒng)的性能、服務的可應用性、設計的可行性和產(chǎn)品的結果可行性和產(chǎn)品的結果 原型的最終版本可作為最終產(chǎn)品或最終系統(tǒng)的一原型的最終版本可作為最終產(chǎn)品或最終系統(tǒng)的一部分部分原型方法的缺點原型方法的缺點 文檔容易被忽略文檔容易被忽略 建立原型的許多工作會被浪費掉建立原型的許多工作會被浪費掉 項目難以規(guī)劃和管理項目難以規(guī)劃和管理 26 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型(2) (2) 原型方法應用過

28、程原型方法應用過程 27 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型l快速分析快速分析l快速構造快速構造 盡快實現(xiàn)一個可運行的系統(tǒng)，可忽略目標系統(tǒng)在盡快實現(xiàn)一個可運行的系統(tǒng)，可忽略目標系統(tǒng)在某些細節(jié)（如安全性、健壯性、異常處理等）上某些細節(jié)（如安全性、健壯性、異常處理等）上的要求的要求 。 l用戶使用用戶使用 l評價反饋評價反饋是否滿足規(guī)格說明的要求；糾正分析過程中的一是否滿足規(guī)格說明的要求；糾正分析過程中的一些誤解和錯誤；增補新的要求些誤解和錯誤；增補新的要求 l修改修改 反復迭代，直到形成

29、最終產(chǎn)品反復迭代，直到形成最終產(chǎn)品28 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型(3) (3) 原型方法支持的軟件生命周期原型方法支持的軟件生命周期原型方法可以支持軟件生命周期的不同階段原型方法可以支持軟件生命周期的不同階段 輔助或代替分析階段輔助或代替分析階段 ( (確定需求確定需求) ) 輔助設計階段輔助設計階段 ( (確定設計方案的合理性確定設計方案的合理性) ) 代替分析與設計階段代替分析與設計階段 代替分析、設計和實現(xiàn)階段代替分析、設計和實現(xiàn)階段 代替全部開發(fā)階段代替全部開發(fā)階段

30、( (典型的演化模型典型的演化模型 ) )29 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 原型方法支持下的軟件生命周期原型方法支持下的軟件生命周期 30 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型4. 4. 演化模型演化模型項目開發(fā)初始階段對需求的認識不夠清晰，項目開發(fā)初始階段對需求的認識不夠清晰，使得開發(fā)工作出現(xiàn)再開發(fā)在所難免。經(jīng)驗告使得開發(fā)工作出現(xiàn)再開發(fā)在所難免。經(jīng)驗告訴我們：開發(fā)訴我們

31、：開發(fā)“兩次兩次”后的軟件能較好地滿后的軟件能較好地滿足用戶的要求。足用戶的要求。第一次：第一次：試驗開發(fā)，目的是探索可行性，弄試驗開發(fā)，目的是探索可行性，弄清楚項目的需求。第一次得到的試驗性產(chǎn)品清楚項目的需求。第一次得到的試驗性產(chǎn)品稱為稱為“原型原型”。第二次：第二次：在第一次的原型基礎上進行開發(fā)，在第一次的原型基礎上進行開發(fā)，從而獲得較為滿意的軟件產(chǎn)品。從而獲得較為滿意的軟件產(chǎn)品。31 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 演化模型示意圖演化模型示意圖 32 2008 BUPT TS

32、EG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型演化模型主要針對需求不是很明確的軟件項目演化模型主要針對需求不是很明確的軟件項目 演化模型缺點演化模型缺點 可能會拋棄瀑布模型的文檔控制優(yōu)點，開發(fā)過程可能會拋棄瀑布模型的文檔控制優(yōu)點，開發(fā)過程不透明不透明 探索式演化模型可能會導致最后的軟件系統(tǒng)的系探索式演化模型可能會導致最后的軟件系統(tǒng)的系統(tǒng)結構較差統(tǒng)結構較差 可能會用到一些不符合主流、不符合要求或者不可能會用到一些不符合主流、不符合要求或者不成熟的工具和技術成熟的工具和技術 33 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北

33、京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型5. 5. 增量模型增量模型增量模型首先由增量模型首先由Mills等人于等人于19801980年提出，年提出，結合了瀑布模型和演化模型的優(yōu)點。結合了瀑布模型和演化模型的優(yōu)點。允許客戶的需求可以逐步提出來；每一次允許客戶的需求可以逐步提出來；每一次“增量增量”需求的劃分與需求的劃分與“增量增量”實現(xiàn)的集成是實現(xiàn)的集成是以不影響系統(tǒng)體系結構為前提的。以不影響系統(tǒng)體系結構為前提的。 在增量模型中，客戶定義需求框架，確定系在增量模型中，客戶定義需求框架，確定系統(tǒng)需求實現(xiàn)的優(yōu)先級；此后針對核心需求以統(tǒng)需求

34、實現(xiàn)的優(yōu)先級；此后針對核心需求以及系統(tǒng)的性能要求確定系統(tǒng)的體系結構，并及系統(tǒng)的性能要求確定系統(tǒng)的體系結構，并以此體系結構指導增量的集成，保證在整個以此體系結構指導增量的集成，保證在整個開發(fā)過程中體系結構的穩(wěn)定性。開發(fā)過程中體系結構的穩(wěn)定性。34 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 增量模型示意圖增量模型示意圖 35 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型增量模型優(yōu)點增量模型優(yōu)點 增

35、強了客戶使用系統(tǒng)的信心，逐步提出對后續(xù)增增強了客戶使用系統(tǒng)的信心，逐步提出對后續(xù)增量的需求量的需求 項目總體失敗的風險較低項目總體失敗的風險較低 增量從高到低的優(yōu)先級確定保障了系統(tǒng)重要功能增量從高到低的優(yōu)先級確定保障了系統(tǒng)重要功能部分的可靠性部分的可靠性 同一個體系結構提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性同一個體系結構提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性 增量模型缺點增量模型缺點 增量的粒度選擇問題增量的粒度選擇問題 確定所有的基本業(yè)務服務比較困難確定所有的基本業(yè)務服務比較困難 36 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳

36、統(tǒng)軟件生命周期模型6. 6. 螺旋模型螺旋模型螺旋模型是螺旋模型是Boehm于于19881988年針對年針對大型軟件項目大型軟件項目的特點提出來的的特點提出來的對于復雜的大型軟件而言，事先不能完整清晰地定對于復雜的大型軟件而言，事先不能完整清晰地定義需求是常事，而且開發(fā)一個原型是遠遠不能解決義需求是常事，而且開發(fā)一個原型是遠遠不能解決問題的，需要開發(fā)內容逐步豐富的多個原型。問題的，需要開發(fā)內容逐步豐富的多個原型。大型軟件項目往往存在著諸多風險因素，螺旋模型大型軟件項目往往存在著諸多風險因素，螺旋模型將瀑布模型與演化模型結合起來，并加入了兩種模將瀑布模型與演化模型結合起來，并加入了兩種模型均忽略

37、了的風險分析。因為大型項目的規(guī)模和復型均忽略了的風險分析。因為大型項目的規(guī)模和復雜性增加，軟件開發(fā)過程中必然存在著許多風險問雜性增加，軟件開發(fā)過程中必然存在著許多風險問題，風險分析是保證項目成功的必要手段。題，風險分析是保證項目成功的必要手段。37 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 螺旋模型示意圖螺旋模型示意圖 38 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型螺旋模型沿著螺線旋轉，在

38、四個象限上分別表達螺旋模型沿著螺線旋轉，在四個象限上分別表達了四個方面的活動，即：了四個方面的活動，即： 制定計劃制定計劃確定軟件目標，選定實施方案，弄確定軟件目標，選定實施方案，弄清項目開發(fā)的限制條件清項目開發(fā)的限制條件 風險分析風險分析分析所選方案，考慮如何識別和消分析所選方案，考慮如何識別和消除風險除風險 實施工程實施工程實施軟件開發(fā)實施軟件開發(fā) 客戶評估客戶評估評價開發(fā)工作，提出修正建議評價開發(fā)工作，提出修正建議螺旋模型適合于大型軟件的開發(fā)螺旋模型適合于大型軟件的開發(fā); ;然而風險分析需然而風險分析需要相當豐富的評估經(jīng)驗，風險的規(guī)避又需要深厚要相當豐富的評估經(jīng)驗，風險的規(guī)避又需要深厚的

39、專業(yè)知識，這給螺旋模型的應用增加了難度。的專業(yè)知識，這給螺旋模型的應用增加了難度。 39 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型7. 7. 噴泉模型噴泉模型( (迭代模型迭代模型) )噴泉模型認為軟件開發(fā)過程具有兩個固有的本質特征：噴泉模型認為軟件開發(fā)過程具有兩個固有的本質特征：迭代迭代 多次重復、演進。多次重復、演進。無間隙無間隙 各階段間無明顯的界限。支持分析和設計結果各階段間無明顯的界限。支持分析和設計結果的自然復用。的自然復用。適用：適用：面向對象的軟件開發(fā)過程。對象概念的引入，對

40、面向對象的軟件開發(fā)過程。對象概念的引入，對象及對象關系在分析、設計和實現(xiàn)階段的表達方式的統(tǒng)象及對象關系在分析、設計和實現(xiàn)階段的表達方式的統(tǒng)一，使得開發(fā)活動之間的迭代和無間隙性能夠容易地實一，使得開發(fā)活動之間的迭代和無間隙性能夠容易地實現(xiàn)?，F(xiàn)。40 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 噴泉模型示意圖噴泉模型示意圖 41 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型8. 8. 構件組裝模型構

41、件組裝模型構件組裝模型本質上是演化的，開發(fā)過程構件組裝模型本質上是演化的，開發(fā)過程是迭代的。是迭代的。構建組裝模型由五個階段組成：構建組裝模型由五個階段組成：需求定義和分析需求定義和分析軟件體系結構設計軟件體系結構設計構件開發(fā)構件開發(fā)應用軟件構造應用軟件構造測試和發(fā)布測試和發(fā)布42 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 構件組裝模型構件組裝模型 43 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周

42、期模型軟件的開發(fā)過程步驟如下：軟件的開發(fā)過程步驟如下：(1)(1)定義和分析需求；定義和分析需求；(2)(2)標識本項目需要什么構件；標識本項目需要什么構件；(3)(3)從庫中查找構件或相似的構件；從庫中查找構件或相似的構件；(4)(4)如果可用轉如果可用轉(5)(5)，否則自行開發(fā)或修改，確，否則自行開發(fā)或修改，確認后入庫；認后入庫；(5)(5)構造為新系統(tǒng)作第構造為新系統(tǒng)作第m m次迭代；次迭代；(6)(6)測試、確認。測試、確認。44 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型9. 9.

43、 快速應用開發(fā)快速應用開發(fā)( (RAD) )模型模型快速應用開發(fā)快速應用開發(fā)( (Rapid Application Development，RAD) )是一個增量型的軟件開發(fā)過程模型，是一個增量型的軟件開發(fā)過程模型，采用構件組裝方法進行快速開發(fā)。采用構件組裝方法進行快速開發(fā)。RAD模型包含如下階段：模型包含如下階段：(1)(1)業(yè)務建模：業(yè)務建模：通過捕獲業(yè)務過程中信息流的流動及通過捕獲業(yè)務過程中信息流的流動及處理情況描述業(yè)務處理系統(tǒng)應該完成的功能?；卮鹛幚砬闆r描述業(yè)務處理系統(tǒng)應該完成的功能?；卮鹨允裁葱畔Ⅱ寗訕I(yè)務過程運作以什么信息驅動業(yè)務過程運作? ? 要生成什么信息要生成什么信息? ?

44、誰生成它誰生成它? ? 信息流的去向信息流的去向? ? 由誰處理由誰處理? ? 可以輔之以可以輔之以數(shù)據(jù)流圖。數(shù)據(jù)流圖。(2)(2)數(shù)據(jù)建模：數(shù)據(jù)建模：對于支持業(yè)務過程的數(shù)據(jù)流，建立數(shù)對于支持業(yè)務過程的數(shù)據(jù)流，建立數(shù)據(jù)對象集合據(jù)對象集合, ,定義數(shù)據(jù)對象屬性定義數(shù)據(jù)對象屬性, ,與其它數(shù)據(jù)對象的與其它數(shù)據(jù)對象的關系構成數(shù)據(jù)模型，可輔之以關系構成數(shù)據(jù)模型，可輔之以E-R圖。圖。45 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型(3)(3)過程建模：過程建模：定義如何使數(shù)據(jù)對象在信息流中完定義如何使

45、數(shù)據(jù)對象在信息流中完成各業(yè)務功能。描述數(shù)據(jù)對象的增加、修改、成各業(yè)務功能。描述數(shù)據(jù)對象的增加、修改、刪除、查找。即細化數(shù)據(jù)流圖中的處理框。刪除、查找。即細化數(shù)據(jù)流圖中的處理框。(4)(4)應用生成：應用生成：利用第四代語言利用第四代語言( (4GL) )寫出處理程寫出處理程序，重用已有構件或創(chuàng)建新的可重用構件，利序，重用已有構件或創(chuàng)建新的可重用構件，利用環(huán)境提供的工具，自動生成，構造出整個的用環(huán)境提供的工具，自動生成，構造出整個的應用系統(tǒng)。應用系統(tǒng)。(5)(5)測試及迭代：測試及迭代：由于大量重用，一般只作總體測由于大量重用，一般只作總體測試，但新創(chuàng)建的構件還是要測試的。當一輪需試，但新創(chuàng)建的

46、構件還是要測試的。當一輪需求完成快速開發(fā)后，可以迭代進入下一輪需求求完成快速開發(fā)后，可以迭代進入下一輪需求的開發(fā)。的開發(fā)。46 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.4 2.4 傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型 RAD模型示意圖模型示意圖 47 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心u軟件工程過程軟件工程過程u軟件生命周期軟件生命周期u軟件過程模型軟件過程模型u傳統(tǒng)軟件生命周期模型傳統(tǒng)軟件生命周期模型u新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型48 2008 BUPT TSEG 北京郵

47、電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型1. 1. 統(tǒng)一軟件開發(fā)過程統(tǒng)一軟件開發(fā)過程 ( (RUP) )RUP（Rational Unified Process）是由是由Rational公司開發(fā)的一種軟件工程過程框公司開發(fā)的一種軟件工程過程框架，是一個面向對象的基于架，是一個面向對象的基于web的程序開的程序開發(fā)方法論。發(fā)方法論。RUP既是一種軟件生命周期模型，又是既是一種軟件生命周期模型，又是一種支持面向對象軟件開發(fā)的工具，它一種支持面向對象軟件開發(fā)的工具，它將軟件開發(fā)過程要素和軟件工件要素整將軟件開發(fā)過程要素和軟件工件要素

48、整合在統(tǒng)一的框架中合在統(tǒng)一的框架中。49 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型(1) RUP的基本結構的基本結構RUP是一個二維的軟件開發(fā)模型。是一個二維的軟件開發(fā)模型。橫軸在時間上將生命周期過程展開成四個階段（橫軸在時間上將生命周期過程展開成四個階段（Phase），每個階段特有的里程碑（），每個階段特有的里程碑（Milestone）是該階段結束的標志，每個階段里又劃分為不同是該階段結束的標志，每個階段里又劃分為不同的迭代（的迭代（Iteration），體現(xiàn)了軟件開發(fā)過程的動），體現(xiàn)了軟

49、件開發(fā)過程的動態(tài)結構。態(tài)結構?？v軸按照活動的內容進行組織，包括活動（縱軸按照活動的內容進行組織，包括活動（activity）、活動產(chǎn)出的工件（）、活動產(chǎn)出的工件（artifact）、活動的）、活動的執(zhí)行角色（執(zhí)行角色（worker）以及活動執(zhí)行的工作流（）以及活動執(zhí)行的工作流（workflow），體現(xiàn)軟件開發(fā)過程的靜態(tài)結構。），體現(xiàn)軟件開發(fā)過程的靜態(tài)結構。 50 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型 RUP二維軟件開發(fā)模型二維軟件開發(fā)模型 51 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學

50、北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型RUP中的軟件生命周期的四個順序階段：中的軟件生命周期的四個順序階段： 初始階段初始階段生命周期目標生命周期目標( (Lifecycle Objective) )里程碑里程碑 細化階段細化階段生命周期體系結構生命周期體系結構( (Lifecycle Architecture) )里程碑里程碑 構造階段構造階段初始運行能力初始運行能力( (Initial Operational Capability) )里程碑里程碑 移交階段移交階段 產(chǎn)品發(fā)布產(chǎn)品發(fā)布( (Product Release) )里

51、程碑里程碑 52 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型(2) RUP的迭代增量開發(fā)思想的迭代增量開發(fā)思想RUP的每一個階段可以進一步劃分為一個或多個迭代的每一個階段可以進一步劃分為一個或多個迭代過程，從一個迭代過程到另一個迭代過程增量形成最過程，從一個迭代過程到另一個迭代過程增量形成最終的系統(tǒng)。終的系統(tǒng)。RUP是融合了噴泉模型和增量模型的一種綜合生命周是融合了噴泉模型和增量模型的一種綜合生命周期模型期模型 。 RUP中的迭代增量開發(fā)中的迭代增量開發(fā) 53 2008 BUPT TSEG 北

52、京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型RUP將整個項目的開發(fā)目標劃分成一些更易于完成和將整個項目的開發(fā)目標劃分成一些更易于完成和達到的階段性小目標。每一次迭代就是為了完成一定達到的階段性小目標。每一次迭代就是為了完成一定階段性小目標而從事的一系列開發(fā)活動，包含需求、階段性小目標而從事的一系列開發(fā)活動，包含需求、設計、實施（編碼）、部署、測試等。設計、實施（編碼）、部署、測試等。RUP中的迭代過程中的迭代過程 54 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型

53、軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型(3) (3) RUP的核心工作流的核心工作流6 6個核心過程工作流個核心過程工作流( (Core Process Workflows) ) 商業(yè)建模（商業(yè)建模（Business Modeling） 需求（需求（Requirements） 分析和設計（分析和設計（Analysis & Design） 實現(xiàn)（實現(xiàn)（Implementation） 測試（測試（Test） 部署（部署（Deployment） 55 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型

54、3 3個核心支持工作流個核心支持工作流( (Core Supporting Workflows) ) 配置和變更管理（配置和變更管理（Configuration & Change Management） 項目管理（項目管理（Project Management） 環(huán)境（環(huán)境（Environment） 56 2008 BUPT TSEG 北京郵電大學北京郵電大學 通信軟件工程中心通信軟件工程中心2.5 2.5 新型軟件生命周期模型新型軟件生命周期模型(4) (4) RUP的最佳實踐的最佳實踐 短時間分區(qū)式的迭代短時間分區(qū)式的迭代適應性開發(fā)適應性開發(fā)在早期迭代中解決高技術風險和高業(yè)務價值的問題在早期迭代中解決高技術風險和高業(yè)務價值的問題不斷地讓用戶參與迭代結果的評估不斷地讓用戶參與迭代結果的評估在早期迭代中建立內聚的核心架構在早期迭代中建立內聚的核心架構不斷地驗