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文檔簡(jiǎn)介
1、第第1章章 軟件工程學(xué)概述軟件工程學(xué)概述1.1 軟件危機(jī)軟件危機(jī)1.2 軟件工程軟件工程1.3 軟件生命周期軟件生命周期1.4 軟件過(guò)程軟件過(guò)程什么是軟件什么是軟件 軟件是程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。軟件是程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。 程序是能夠完成預(yù)定功能和性能的可執(zhí)行的指程序是能夠完成預(yù)定功能和性能的可執(zhí)行的指令序列令序列 數(shù)據(jù)是使程序能夠適當(dāng)?shù)靥幚硇畔⒌臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是使程序能夠適當(dāng)?shù)靥幚硇畔⒌臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 文檔是開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的圖文資文檔是開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的圖文資料料1.1.1 軟件危機(jī)的介紹軟件危機(jī)的介紹 定義:定義: 軟件危機(jī)是指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過(guò)程
2、中軟件危機(jī)是指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過(guò)程中 所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。 軟件危機(jī)包含下述兩方面的問(wèn)題:軟件危機(jī)包含下述兩方面的問(wèn)題: 1) 如何開發(fā)軟件,以滿足對(duì)軟件日益增長(zhǎng)的需求;如何開發(fā)軟件,以滿足對(duì)軟件日益增長(zhǎng)的需求; 2) 如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的現(xiàn)有軟件。如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的現(xiàn)有軟件。 軟件危機(jī)的特征:軟件危機(jī)的特征: 1) 長(zhǎng)期性長(zhǎng)期性 2) 癥狀不明顯癥狀不明顯1.1 軟件危機(jī)軟件危機(jī) 軟件危機(jī)主要有以下一些典型表現(xiàn):軟件危機(jī)主要有以下一些典型表現(xiàn): 1) 對(duì)軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確;對(duì)軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確; 2) 用戶不滿意用
3、戶不滿意“已完成的已完成的”軟件系統(tǒng);軟件系統(tǒng); 3) 軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不?。卉浖a(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不??; 4) 軟件常常是不可維護(hù)的;軟件常常是不可維護(hù)的; 5) 軟件通常沒(méi)有適當(dāng)?shù)奈臋n資料;軟件通常沒(méi)有適當(dāng)?shù)奈臋n資料; 6) 軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年 上升;上升; 7) 軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī) 應(yīng)用迅速普及深入的趨勢(shì)。應(yīng)用迅速普及深入的趨勢(shì)。 1.1.2 產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因 1. 與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān) 1)軟件是邏輯部件,不是物理
4、部件;)軟件是邏輯部件,不是物理部件; 2)軟件在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng)而被)軟件在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng)而被“用壞用壞” 3)規(guī)模龐大,而且程序復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而)規(guī)模龐大,而且程序復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而成指數(shù)上升。成指數(shù)上升。 2. 與軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)與軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān) 1)歸因于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)早期開發(fā)的)歸因于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)早期開發(fā)的“個(gè)體化個(gè)體化”特特 點(diǎn),重編程、輕維護(hù)、忽視需求分析。點(diǎn),重編程、輕維護(hù)、忽視需求分析。 2)軟件生命周期:)軟件生命周期: 一個(gè)軟件從定義、開發(fā)、使用和維護(hù),直一個(gè)軟件從定義、開發(fā)、使用和維護(hù),直 到最終廢棄,
5、要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期,通到最終廢棄,要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期,通 常把這個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期稱為生命周期。常把這個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期稱為生命周期。 1.1.3 消除軟件危機(jī)的途徑消除軟件危機(jī)的途徑1. 正確的認(rèn)識(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件,正確的認(rèn)識(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件,2. 軟件開發(fā)不是個(gè)體勞動(dòng),而是一種組織良好、管理嚴(yán)密、軟件開發(fā)不是個(gè)體勞動(dòng),而是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項(xiàng)目。各類人員協(xié)同配合、共同完成的工程項(xiàng)目。3. 應(yīng)該推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的開發(fā)軟件的成應(yīng)該推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的開發(fā)軟件的成 功的技術(shù)和方法,并且研究探索更好更有效的技功的技術(shù)和方法,并且研究探索更好更有效的技 術(shù)和方法,
6、術(shù)和方法,4.開發(fā)和使用更好的軟件工具。開發(fā)和使用更好的軟件工具??傊嚎傊簽榱私鉀Q軟件危機(jī),既要有技術(shù)措施,又要為了解決軟件危機(jī),既要有技術(shù)措施,又要 有必要的組織管理措施。軟件工程正是從管有必要的組織管理措施。軟件工程正是從管 理和技術(shù)兩方面研究如何更好地開發(fā)和維護(hù)理和技術(shù)兩方面研究如何更好地開發(fā)和維護(hù) 計(jì)算機(jī)軟件的一門新興學(xué)科。計(jì)算機(jī)軟件的一門新興學(xué)科。 1. 定義:定義: 1)概括定義)概括定義 2)早期定義)早期定義 3)更全面更具體的定義)更全面更具體的定義1.2 軟件工程軟件工程 1.2.1 軟件工程的介紹軟件工程的介紹2. 軟件工程的本質(zhì)特性軟件工程的本質(zhì)特性1) 軟件工程關(guān)
7、注于大型程序的構(gòu)造軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造,2) 軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性,3) 軟件經(jīng)常變化軟件經(jīng)常變化,4) 開發(fā)軟件的效率非常重要開發(fā)軟件的效率非常重要,5) 和諧地合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵和諧地合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵,6) 軟件必須有效地支持它的用戶軟件必須有效地支持它的用戶,7) 在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景的人在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景的人 替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品。替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品。1. 用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理,用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理,2. 堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審,堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審,3. 實(shí)行嚴(yán)
8、格的產(chǎn)品控制,實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制,4. 采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù),采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù),5. 根據(jù)軟件開發(fā)項(xiàng)目的總目標(biāo)及完成期限,規(guī)定開根據(jù)軟件開發(fā)項(xiàng)目的總目標(biāo)及完成期限,規(guī)定開發(fā)組織的責(zé)任和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),從而使所得到的結(jié)果能發(fā)組織的責(zé)任和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),從而使所得到的結(jié)果能夠清楚地審查,夠清楚地審查,6. 開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精,開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精,7. 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。1.2.2 軟件工程的基本原理軟件工程的基本原理1. 什么是方法學(xué)?什么是方法學(xué)? 通常把在軟件生命周期全過(guò)程中使用的一整套技術(shù)方法通常把在軟件生命周期全過(guò)程中使用的一整套技術(shù)方
9、法 的集合稱為方法學(xué),也稱為范型。的集合稱為方法學(xué),也稱為范型。2. 軟件工程方法學(xué)中的軟件工程方法學(xué)中的3個(gè)要素:個(gè)要素: 方法:是完成軟件開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)的技術(shù)方法,方法:是完成軟件開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)的技術(shù)方法, 工具:是為運(yùn)用方法而提供的自動(dòng)的或半自動(dòng)的軟件工具:是為運(yùn)用方法而提供的自動(dòng)的或半自動(dòng)的軟件 工程支撐環(huán)境,工程支撐環(huán)境, 過(guò)程:過(guò)程是為了獲得高質(zhì)量的軟件所需要完成的一過(guò)程:過(guò)程是為了獲得高質(zhì)量的軟件所需要完成的一 系列任務(wù)的框架,它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工系列任務(wù)的框架,它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工 作步驟。作步驟。1.2.3 軟件工程方法學(xué)軟件工程方法學(xué)目前使用最廣泛的軟件工程方法學(xué)是
10、:目前使用最廣泛的軟件工程方法學(xué)是:1. 傳統(tǒng)方法學(xué)傳統(tǒng)方法學(xué)1)也稱為生命周期方法學(xué)或結(jié)構(gòu)化范型,)也稱為生命周期方法學(xué)或結(jié)構(gòu)化范型,2)它采用結(jié)構(gòu)化技術(shù))它采用結(jié)構(gòu)化技術(shù)(結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化實(shí)結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化實(shí) 現(xiàn)現(xiàn))來(lái)完成軟件開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù),并使用適當(dāng)?shù)能浖ぞ邅?lái)完成軟件開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù),并使用適當(dāng)?shù)能浖ぞ?或軟件工程環(huán)境來(lái)支持結(jié)構(gòu)化技術(shù)的運(yùn)用?;蜍浖こ汰h(huán)境來(lái)支持結(jié)構(gòu)化技術(shù)的運(yùn)用。3)傳統(tǒng)方法學(xué)的工作思路:把軟件生命周期的全過(guò)程依次)傳統(tǒng)方法學(xué)的工作思路:把軟件生命周期的全過(guò)程依次 劃分為若干劃分為若干個(gè)階段,然后順序地完成每個(gè)階段的任務(wù)。個(gè)階段,然后順序地完
11、成每個(gè)階段的任務(wù)。2. 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)1)來(lái)源:)來(lái)源: 當(dāng)軟件規(guī)模龐大或者對(duì)軟件的需求是模糊的或會(huì)隨時(shí)間變化而變化的當(dāng)軟件規(guī)模龐大或者對(duì)軟件的需求是模糊的或會(huì)隨時(shí)間變化而變化的時(shí)候,使用傳統(tǒng)方法學(xué)開發(fā)軟件往往不成功,而且傳統(tǒng)方法學(xué)把數(shù)據(jù)和時(shí)候,使用傳統(tǒng)方法學(xué)開發(fā)軟件往往不成功,而且傳統(tǒng)方法學(xué)把數(shù)據(jù)和操作人為地分離成兩個(gè)獨(dú)立的部分,自然會(huì)增加軟件開發(fā)與維護(hù)的難度。操作人為地分離成兩個(gè)獨(dú)立的部分,自然會(huì)增加軟件開發(fā)與維護(hù)的難度。 面向?qū)ο蠓椒ò褦?shù)據(jù)和行為看成是同等重要的,它是一種以數(shù)據(jù)位主面向?qū)ο蠓椒ò褦?shù)據(jù)和行為看成是同等重要的,它是一種以數(shù)據(jù)位主線,把數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作緊密地結(jié)合
12、起來(lái)的方法。線,把數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作緊密地結(jié)合起來(lái)的方法。 2)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)具有的)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)具有的4個(gè)要點(diǎn):個(gè)要點(diǎn):把對(duì)象作為融合了數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)上的操作行為的統(tǒng)一的軟把對(duì)象作為融合了數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)上的操作行為的統(tǒng)一的軟件構(gòu)件。件構(gòu)件。把所有對(duì)象都劃分為類把所有對(duì)象都劃分為類按照父類與子類的關(guān)系,把若干個(gè)相關(guān)類組成一個(gè)層次結(jié)按照父類與子類的關(guān)系,把若干個(gè)相關(guān)類組成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。構(gòu)的系統(tǒng)。對(duì)象彼此間僅能通過(guò)發(fā)送消息互相聯(lián)系。對(duì)象彼此間僅能通過(guò)發(fā)送消息互相聯(lián)系。3)出發(fā)點(diǎn)和基本原則:)出發(fā)點(diǎn)和基本原則: 盡量模擬人類習(xí)慣的思維方式,使開發(fā)軟件的盡量模擬人類習(xí)慣的思維方式,使開發(fā)軟件的 方
13、法與過(guò)程盡可能接近人類認(rèn)識(shí)世界、解決問(wèn)方法與過(guò)程盡可能接近人類認(rèn)識(shí)世界、解決問(wèn) 題的方法與過(guò)程,從而使描述問(wèn)題的問(wèn)題空間題的方法與過(guò)程,從而使描述問(wèn)題的問(wèn)題空間 與實(shí)現(xiàn)解法的解空間在結(jié)構(gòu)上盡可能一致。與實(shí)現(xiàn)解法的解空間在結(jié)構(gòu)上盡可能一致。6. 兩種方法的比較:兩種方法的比較: 降低了軟件產(chǎn)品的復(fù)雜性,提高了軟件的可理降低了軟件產(chǎn)品的復(fù)雜性,提高了軟件的可理 解性,簡(jiǎn)化了軟件的開發(fā)和維護(hù)工作;解性,簡(jiǎn)化了軟件的開發(fā)和維護(hù)工作; 促進(jìn)了軟件的可重用性。促進(jìn)了軟件的可重用性。 軟件生命周期:軟件生命周期: 概括地說(shuō),軟件生命周期由軟件定義、軟件開發(fā)概括地說(shuō),軟件生命周期由軟件定義、軟件開發(fā) 和運(yùn)行維
14、護(hù)和運(yùn)行維護(hù)( (也稱為軟件維護(hù)也稱為軟件維護(hù))3)3個(gè)時(shí)期組成;個(gè)時(shí)期組成; 每個(gè)時(shí)期又進(jìn)一步劃分成若干個(gè)階段:每個(gè)時(shí)期又進(jìn)一步劃分成若干個(gè)階段: 軟件定義軟件定義 = 問(wèn)題定義問(wèn)題定義 + 可行性研究可行性研究 + 需求分析:需求分析: 軟件開發(fā)軟件開發(fā) = 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) + 詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì) + 編碼和單元測(cè)試編碼和單元測(cè)試 + 綜合測(cè)試;綜合測(cè)試; 運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行維護(hù)1.3 軟件生命周期軟件生命周期1. 問(wèn)題定義問(wèn)題定義 要解決的問(wèn)題是什么要解決的問(wèn)題是什么2. 可行性研究可行性研究 對(duì)于確定的問(wèn)題有解決辦法嗎對(duì)于確定的問(wèn)題有解決辦法嗎3. 需求分析需求分析 為了解決問(wèn)題,目標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)
15、該做什么為了解決問(wèn)題,目標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)該做什么4. 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 應(yīng)該怎樣實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)該怎樣實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)5. 詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì) 怎樣具體實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)怎樣具體實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)6. 編碼和單元測(cè)試編碼和單元測(cè)試 寫出程序模塊寫出程序模塊7. 綜合測(cè)試綜合測(cè)試 通過(guò)各種類型的測(cè)試使軟件達(dá)到預(yù)定的要通過(guò)各種類型的測(cè)試使軟件達(dá)到預(yù)定的要求求8. 軟件維護(hù)軟件維護(hù) 使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需要使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需要 改正性維護(hù),適應(yīng)性維護(hù),改正性維護(hù),適應(yīng)性維護(hù), 完善性維護(hù),預(yù)防性維護(hù)。完善性維護(hù),預(yù)防性維護(hù)。1 1、什么是軟件過(guò)程?、什么是軟件過(guò)程? 軟件過(guò)程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的軟件過(guò)程是為了獲得高
16、質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架,它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作一系列任務(wù)的框架,它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。步驟。ISO 9000ISO 9000把過(guò)程定義為:使用資源將輸入轉(zhuǎn)化為把過(guò)程定義為:使用資源將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的活動(dòng)所構(gòu)成的系統(tǒng)。輸出的活動(dòng)所構(gòu)成的系統(tǒng)。過(guò)程定義了:運(yùn)用方法的順序、應(yīng)該交付的文檔過(guò)程定義了:運(yùn)用方法的順序、應(yīng)該交付的文檔資料、管理措施,以及標(biāo)志軟件開發(fā)各個(gè)階段任務(wù)資料、管理措施,以及標(biāo)志軟件開發(fā)各個(gè)階段任務(wù)完成的里程碑。完成的里程碑。1.4 軟件過(guò)程軟件過(guò)程通常使用生命周期模型簡(jiǎn)潔地描述軟件過(guò)程。通常使用生命周期模型簡(jiǎn)潔地描述軟件過(guò)程。 生命周期模型規(guī)定了把生命周
17、期劃分成哪些生命周期模型規(guī)定了把生命周期劃分成哪些 階段及各個(gè)階段的執(zhí)行順序,因此,也稱為階段及各個(gè)階段的執(zhí)行順序,因此,也稱為 過(guò)程模型。過(guò)程模型。 瀑布模型瀑布模型 快速原型模型快速原型模型 增量模型增量模型 螺旋模型螺旋模型 噴泉模型噴泉模型1、歷史、歷史1970年由溫斯頓年由溫斯頓羅伊斯提出。羅伊斯提出。在在20世紀(jì)世紀(jì)80年代之前,瀑布模型一直是惟一被年代之前,瀑布模型一直是惟一被廣泛采用的生命周期模型,現(xiàn)在它仍然是軟件工程廣泛采用的生命周期模型,現(xiàn)在它仍然是軟件工程中應(yīng)用得最廣泛的過(guò)程模型。中應(yīng)用得最廣泛的過(guò)程模型。傳統(tǒng)軟件工程方法學(xué)的軟件過(guò)程,基本上可以傳統(tǒng)軟件工程方法學(xué)的軟件過(guò)
18、程,基本上可以用瀑布模型來(lái)描述。用瀑布模型來(lái)描述。1.4.1 瀑布模型瀑布模型2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 階段間具有順序性和依賴性階段間具有順序性和依賴性 推遲實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)推遲實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn) 質(zhì)量保證的觀點(diǎn)質(zhì)量保證的觀點(diǎn)圖圖1.2 傳統(tǒng)的瀑布模型傳統(tǒng)的瀑布模型3 實(shí)際的瀑布模型實(shí)際的瀑布模型實(shí)際的瀑布模型是帶“反饋環(huán)”的,實(shí)線箭頭表示開發(fā)過(guò)程,虛線箭頭表示維護(hù)過(guò)程,當(dāng)后面階段發(fā)現(xiàn)前面階段的錯(cuò)誤時(shí),需要沿圖中左側(cè)的反饋線返回前面的階段,修正前面階段的產(chǎn)品之后再回來(lái)繼續(xù)完成后面階段的任務(wù)。4、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn) 可強(qiáng)迫開發(fā)人員采用規(guī)范的方法開發(fā)結(jié)構(gòu)化可強(qiáng)迫開發(fā)人員采用規(guī)范的方法開發(fā)結(jié)構(gòu)化 技術(shù)技術(shù); 嚴(yán)格地規(guī)定了每個(gè)階段必
19、須提交的文檔;嚴(yán)格地規(guī)定了每個(gè)階段必須提交的文檔; 每個(gè)階段交出的所有產(chǎn)品都必須經(jīng)過(guò)質(zhì)量保每個(gè)階段交出的所有產(chǎn)品都必須經(jīng)過(guò)質(zhì)量保 證小組的仔細(xì)驗(yàn)證。證小組的仔細(xì)驗(yàn)證。5、缺點(diǎn)、缺點(diǎn) “瀑布模型是由文檔驅(qū)動(dòng)的瀑布模型是由文檔驅(qū)動(dòng)的”這個(gè)事實(shí)也是它這個(gè)事實(shí)也是它 的一個(gè)主要缺點(diǎn)。的一個(gè)主要缺點(diǎn)。 由于瀑布模型幾乎完全依賴于書面的規(guī)格說(shuō)由于瀑布模型幾乎完全依賴于書面的規(guī)格說(shuō) 明,很可能導(dǎo)致最終開發(fā)出的軟件產(chǎn)品不能明,很可能導(dǎo)致最終開發(fā)出的軟件產(chǎn)品不能 真正滿足用戶的需要。真正滿足用戶的需要。1、什么是快速原型模型、什么是快速原型模型所謂快速原型是快速建立起來(lái)的可以在計(jì)算所謂快速原型是快速建立起來(lái)的可
20、以在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序,它所能完成的功能往往是最終機(jī)上運(yùn)行的程序,它所能完成的功能往往是最終產(chǎn)品能完成的功能的一個(gè)子集。產(chǎn)品能完成的功能的一個(gè)子集。 快速原型模型的第一步是快速建立一個(gè)能反快速原型模型的第一步是快速建立一個(gè)能反映用戶主要需求的原型系統(tǒng),讓用戶在計(jì)算機(jī)上映用戶主要需求的原型系統(tǒng),讓用戶在計(jì)算機(jī)上試用它,通過(guò)實(shí)踐來(lái)了解目標(biāo)系統(tǒng)的概貌。試用它,通過(guò)實(shí)踐來(lái)了解目標(biāo)系統(tǒng)的概貌。1.4.2 快速原型模型快速原型模型圖圖1.4 快速原型模型快速原型模型2、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)1) 不帶反饋環(huán);不帶反饋環(huán);2) 基本上按線性順序開發(fā)基本上按線性順序開發(fā)3、總結(jié)、總結(jié)1)開發(fā)人員應(yīng)該盡可能快地建造出原型系
21、統(tǒng),以)開發(fā)人員應(yīng)該盡可能快地建造出原型系統(tǒng),以 加速軟件開發(fā)過(guò)程,節(jié)約軟件開發(fā)成本。加速軟件開發(fā)過(guò)程,節(jié)約軟件開發(fā)成本。2)原型的用途是獲知用戶的真正需求,一旦需求)原型的用途是獲知用戶的真正需求,一旦需求 確定了,原型將被拋棄。確定了,原型將被拋棄。3)因此,原型系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不重要,重要的)因此,原型系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不重要,重要的 是,必須迅速地構(gòu)建原型然后根據(jù)用戶意見迅是,必須迅速地構(gòu)建原型然后根據(jù)用戶意見迅 速地修改原型。速地修改原型。1、簡(jiǎn)介、簡(jiǎn)介增量模型也稱為漸增模型,如下圖所示。增量模型也稱為漸增模型,如下圖所示。1.4.3 增量模型增量模型1)使用增量模型開發(fā)軟件時(shí),把軟件
22、產(chǎn)品作為一使用增量模型開發(fā)軟件時(shí),把軟件產(chǎn)品作為一 系列的增量構(gòu)件來(lái)設(shè)計(jì)、編碼、集成和測(cè)試。系列的增量構(gòu)件來(lái)設(shè)計(jì)、編碼、集成和測(cè)試。2)使用增量模型時(shí),第一個(gè)增量構(gòu)件往往實(shí)現(xiàn)使用增量模型時(shí),第一個(gè)增量構(gòu)件往往實(shí)現(xiàn) 軟件的基本需求,提供最核心的功能。第二軟件的基本需求,提供最核心的功能。第二 個(gè);第三個(gè)等等增量構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)充、完善。個(gè);第三個(gè)等等增量構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)充、完善。3)把軟件產(chǎn)品分解成增量構(gòu)件時(shí),應(yīng)該使構(gòu)件把軟件產(chǎn)品分解成增量構(gòu)件時(shí),應(yīng)該使構(gòu)件 規(guī)模適中,規(guī)模過(guò)大或過(guò)小都不好。最佳分規(guī)模適中,規(guī)模過(guò)大或過(guò)小都不好。最佳分 解方法因軟件產(chǎn)品特點(diǎn)和開發(fā)人員的習(xí)慣而解方法因軟件產(chǎn)品特點(diǎn)和開發(fā)人員的習(xí)
23、慣而 異。異。4)分解時(shí)惟一必須遵守的約束條件是,當(dāng)把新構(gòu)分解時(shí)惟一必須遵守的約束條件是,當(dāng)把新構(gòu) 件集成到現(xiàn)有軟件中時(shí),所形成的產(chǎn)品必須是可測(cè)件集成到現(xiàn)有軟件中時(shí),所形成的產(chǎn)品必須是可測(cè)試的。試的。2、比較、比較1)采用瀑布模型或快速原型模型開發(fā)軟件,)采用瀑布模型或快速原型模型開發(fā)軟件,都是一次就把一個(gè)滿足所有需求的產(chǎn)品交給用都是一次就把一個(gè)滿足所有需求的產(chǎn)品交給用戶;戶;2)增量模型則是逐步地、分批地、向用戶)增量模型則是逐步地、分批地、向用戶提交產(chǎn)品。提交產(chǎn)品。3、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)1)能在較短時(shí)間內(nèi)向用戶提交可完成部分工)能在較短時(shí)間內(nèi)向用戶提交可完成部分工作的產(chǎn)品,是增量模型的一個(gè)優(yōu)點(diǎn);作
24、的產(chǎn)品,是增量模型的一個(gè)優(yōu)點(diǎn);2)逐步增加產(chǎn)品功能可以使用戶有較充裕的)逐步增加產(chǎn)品功能可以使用戶有較充裕的時(shí)間學(xué)習(xí)和適應(yīng)新產(chǎn)品,從而減少一個(gè)全新的軟時(shí)間學(xué)習(xí)和適應(yīng)新產(chǎn)品,從而減少一個(gè)全新的軟件可能給客戶組織帶來(lái)的沖擊。件可能給客戶組織帶來(lái)的沖擊。4、困難、困難1)軟件體系結(jié)構(gòu)必須是開放式的;軟件體系結(jié)構(gòu)必須是開放式的;2)在把每個(gè)新的增量構(gòu)件集成到現(xiàn)有軟件體系在把每個(gè)新的增量構(gòu)件集成到現(xiàn)有軟件體系結(jié)構(gòu)中時(shí),必須不破壞原來(lái)已經(jīng)開發(fā)出的產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)中時(shí),必須不破壞原來(lái)已經(jīng)開發(fā)出的產(chǎn)品。5、注意、注意增量模型本身是自相矛盾的。增量模型本身是自相矛盾的。1)它一方面要求開發(fā)人員把軟件看作一個(gè)整體,)它
25、一方面要求開發(fā)人員把軟件看作一個(gè)整體, 另一方面又要求開發(fā)人員把軟件看作構(gòu)件序另一方面又要求開發(fā)人員把軟件看作構(gòu)件序 列,每個(gè)構(gòu)件本質(zhì)上都獨(dú)立于另一個(gè)構(gòu)件。列,每個(gè)構(gòu)件本質(zhì)上都獨(dú)立于另一個(gè)構(gòu)件。2)除非開發(fā)人員有足夠的技術(shù)能力協(xié)調(diào)好這一)除非開發(fā)人員有足夠的技術(shù)能力協(xié)調(diào)好這一 明顯的矛盾,否則用增量模型開發(fā)出的產(chǎn)品明顯的矛盾,否則用增量模型開發(fā)出的產(chǎn)品 可能并不令人滿意。可能并不令人滿意。6 、一種風(fēng)險(xiǎn)更大的增量模型、一種風(fēng)險(xiǎn)更大的增量模型一旦確定了用戶需求之后,就著手?jǐn)M定第一個(gè)構(gòu)件的規(guī)格說(shuō)明文檔,完成后規(guī)格說(shuō)明組將轉(zhuǎn)向第二個(gè)構(gòu)件的規(guī)格說(shuō)明,與此同時(shí)設(shè)計(jì)組開始設(shè)計(jì)第一個(gè)構(gòu)件用這種方式開發(fā)軟件,
26、不同的構(gòu)件將并行地構(gòu)件,因此有可能加快工程進(jìn)度。但是,使用這種方法將冒構(gòu)件無(wú)法集成到一起的風(fēng)險(xiǎn),除非密切地監(jiān)控整個(gè)開發(fā)過(guò)程,否則整個(gè)工程可能毀于一旦。1、風(fēng)險(xiǎn)分析:、風(fēng)險(xiǎn)分析:軟件風(fēng)險(xiǎn)是任何軟件開發(fā)項(xiàng)目中都普遍存在的軟件風(fēng)險(xiǎn)是任何軟件開發(fā)項(xiàng)目中都普遍存在的實(shí)際問(wèn)題,項(xiàng)目越大,軟件越復(fù)雜,承擔(dān)該項(xiàng)目所實(shí)際問(wèn)題,項(xiàng)目越大,軟件越復(fù)雜,承擔(dān)該項(xiàng)目所冒的風(fēng)險(xiǎn)也越大。因此,在軟件開發(fā)過(guò)程中必須及冒的風(fēng)險(xiǎn)也越大。因此,在軟件開發(fā)過(guò)程中必須及時(shí)識(shí)別和分析風(fēng)險(xiǎn),并且采取適當(dāng)措施以消除或減時(shí)識(shí)別和分析風(fēng)險(xiǎn),并且采取適當(dāng)措施以消除或減少風(fēng)險(xiǎn)的危害。少風(fēng)險(xiǎn)的危害。2、螺旋模型的基本思想、螺旋模型的基本思想 使用原型
27、使用原型+風(fēng)險(xiǎn)分析的方法來(lái)盡量降低風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)分析的方法來(lái)盡量降低風(fēng)險(xiǎn)。 就是把它看作:在快速原型模型的每個(gè)階段就是把它看作:在快速原型模型的每個(gè)階段之前都增加了風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程的快速原型模型,之前都增加了風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程的快速原型模型, 如下圖示:如下圖示:1.4.4 螺旋模型螺旋模型圖圖1.7 簡(jiǎn)化的螺旋模型簡(jiǎn)化的螺旋模型圖圖1.8 完整的螺旋模型完整的螺旋模型螺旋模型分析螺旋模型分析 螺旋模型有許多優(yōu)點(diǎn):對(duì)可選方案和約束條件的螺旋模型有許多優(yōu)點(diǎn):對(duì)可選方案和約束條件的強(qiáng)調(diào)有利于已有軟件的重用,也有助于把軟件質(zhì)強(qiáng)調(diào)有利于已有軟件的重用,也有助于把軟件質(zhì)量作為軟件開發(fā)的一個(gè)重要目標(biāo),減少了過(guò)多測(cè)量作為
28、軟件開發(fā)的一個(gè)重要目標(biāo),減少了過(guò)多測(cè)試或測(cè)試不足所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn);更重要的是,在螺試或測(cè)試不足所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn);更重要的是,在螺旋模型中維護(hù)只是模型的另一個(gè)周期,在維護(hù)和旋模型中維護(hù)只是模型的另一個(gè)周期,在維護(hù)和開發(fā)之間并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。開發(fā)之間并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。 螺旋模型是風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)的,除非軟件開發(fā)人員具有螺旋模型是風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)的,除非軟件開發(fā)人員具有豐富的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)和這方面的專門知識(shí),否則豐富的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)和這方面的專門知識(shí),否則將出現(xiàn)真正的風(fēng)險(xiǎn):當(dāng)項(xiàng)目實(shí)際上正在走向?yàn)?zāi)難將出現(xiàn)真正的風(fēng)險(xiǎn):當(dāng)項(xiàng)目實(shí)際上正在走向?yàn)?zāi)難時(shí),開發(fā)人員可能還認(rèn)為一切正常。時(shí),開發(fā)人員可能還認(rèn)為一切正常。1.4.5 噴泉模型噴泉模型
29、“噴泉”體現(xiàn)了面向?qū)ο筌浖_發(fā)過(guò)程迭代和無(wú)縫的特性。 圖中代表不同階段的圓圈相互重疊,表明兩個(gè)活動(dòng)之間存在交迭,保證了在各項(xiàng)開發(fā)活動(dòng)之間的無(wú)縫過(guò)渡。 圖中在一個(gè)階段內(nèi)的向下箭頭代表該階段內(nèi)的迭代。圖中較小的圓圈代表維護(hù),圓圈較小象征著采用了面向?qū)ο蠓缎椭缶S護(hù)時(shí)間縮短了。1.4.6 Rational 統(tǒng)一過(guò)程統(tǒng)一過(guò)程 Rational統(tǒng)一過(guò)程(統(tǒng)一過(guò)程(RUP)是由)是由Rational軟件軟件公司推出的一種完整而且完美的軟件過(guò)程。公司推出的一種完整而且完美的軟件過(guò)程。 RUP總結(jié)了經(jīng)過(guò)多年商業(yè)化驗(yàn)證的總結(jié)了經(jīng)過(guò)多年商業(yè)化驗(yàn)證的6條最有效條最有效的軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn),這些經(jīng)驗(yàn)被稱為的軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn),這
30、些經(jīng)驗(yàn)被稱為“最佳實(shí)踐最佳實(shí)踐”。 1.迭代式開發(fā)迭代式開發(fā) 2.管理需求管理需求 3.使用基于構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)使用基于構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu) 4.可視化建??梢暬?5.驗(yàn)證軟件質(zhì)量驗(yàn)證軟件質(zhì)量 6.控制軟件變更控制軟件變更RUP軟件開發(fā)生命周期軟件開發(fā)生命周期 RUP軟件開發(fā)生命周期是一個(gè)二維的生命周期模軟件開發(fā)生命周期是一個(gè)二維的生命周期模型,如圖型,如圖1.10所示,途中縱軸代表核心工作流,所示,途中縱軸代表核心工作流,橫軸代表時(shí)間。橫軸代表時(shí)間。 工作階段工作階段 4個(gè)工作階段的工作目標(biāo)個(gè)工作階段的工作目標(biāo) 初始階段初始階段 精化階段精化階段 構(gòu)建階段構(gòu)建階段 移交階段移交階段 RUP迭代式
31、開發(fā)迭代式開發(fā) RUP強(qiáng)調(diào)采用迭代和漸增的方式來(lái)開發(fā)軟件,整個(gè)項(xiàng)強(qiáng)調(diào)采用迭代和漸增的方式來(lái)開發(fā)軟件,整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程由多個(gè)迭代過(guò)程組成。在每次迭代中只考目開發(fā)過(guò)程由多個(gè)迭代過(guò)程組成。在每次迭代中只考慮系統(tǒng)的一部分需求,針對(duì)這部分需求進(jìn)行分析、設(shè)慮系統(tǒng)的一部分需求,針對(duì)這部分需求進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和部署等工作,每次迭代都是在系統(tǒng)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和部署等工作,每次迭代都是在系統(tǒng)已完成部分的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,每次給系統(tǒng)增加一些新已完成部分的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,每次給系統(tǒng)增加一些新的功能,如此循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行下去,直至完成最終項(xiàng)的功能,如此循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行下去,直至完成最終項(xiàng)目。目。 目前全球已有上千家軟件公
32、司在使用目前全球已有上千家軟件公司在使用RUP。這些公司。這些公司分布在不同的應(yīng)用領(lǐng)域,開發(fā)著或大或小的項(xiàng)目,這分布在不同的應(yīng)用領(lǐng)域,開發(fā)著或大或小的項(xiàng)目,這表明了表明了RUP的多功能性和廣泛適用性。的多功能性和廣泛適用性。1.4.7 敏捷過(guò)程與極限編程敏捷過(guò)程與極限編程 為了使軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)具有高效工作和快速響應(yīng)變?yōu)榱耸管浖_發(fā)團(tuán)隊(duì)具有高效工作和快速響應(yīng)變化的能力,化的能力,17位著名的軟件專家于位著名的軟件專家于2001年年2月聯(lián)合月聯(lián)合起草了敏捷軟件開發(fā)宣言,該宣言由下述起草了敏捷軟件開發(fā)宣言,該宣言由下述4個(gè)簡(jiǎn)單個(gè)簡(jiǎn)單的價(jià)值觀聲明組成:的價(jià)值觀聲明組成: 個(gè)體和交互勝過(guò)過(guò)程和工具個(gè)體和交互勝過(guò)過(guò)程和工具 可以工作的軟件勝過(guò)面面俱到的文檔可以工作的軟件勝過(guò)面面俱
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