軟件開發(fā)模型(轉(zhuǎn)自百度,以備查看)
軟件開發(fā)模型(Software Development Model)是指軟件開發(fā)全部過程金踪、活動和任務的結(jié)構(gòu)框架。軟件開發(fā)包括需求、設計晾捏、編碼和測試等階段样屠,有時也包括維護階段穿撮。
典型的開發(fā)模型有:
1.邊做邊改模型(Build-and-Fix Model);
2.瀑布模型(Waterfall Model)痪欲;
3.快速原型模型(Rapid Prototype Model)悦穿;
4.增量模型(Incremental Model);
5.螺旋模型(Spiral Model)业踢;
6.演化模型(evolutionmodel)咧党;
7.噴泉模型(fountainmodel);
8.智能模型(四代技術(4GL))陨亡;
9.混合模型(hybrid model)傍衡;
10.RAD模型;
軟件開發(fā)模型邊做邊改型(Build-and-Fix Model)
遺憾的是负蠕,許多產(chǎn)品都是使用"邊做邊改"模型來開發(fā)的蛙埂。在這種模型中,既沒有規(guī)格說明遮糖,也沒有經(jīng)過設計绣的,軟件隨著客戶的需要一次又一次地不斷被修改.
在這個模型中,開發(fā)人員拿到項目立即根據(jù)需求編寫程序欲账,調(diào)試通過后生成軟件的第一個版本屡江。在提供給用戶使用后,如果程序出現(xiàn)錯誤赛不,或者用戶提出新的要求惩嘉,開發(fā)人員重新修改代碼,直到用戶滿意為止踢故。
這是一種類似作坊的開發(fā)方式文黎,對編寫幾百行的小程序來說還不錯,但這種方法對任何規(guī)模的開發(fā)來說都是不能令人滿意的殿较,其主要問題在于:
(1) 缺少規(guī)劃和設計環(huán)節(jié)耸峭,軟件的結(jié)構(gòu)隨著不斷的修改越來越糟,導致無法繼續(xù)修改淋纲;
(2) 忽略需求環(huán)節(jié)劳闹,給軟件開發(fā)帶來很大的風險;
(3) 沒有考慮測試和程序的可維護性,也沒有任何文檔本涕,軟件的維護十分困難儡首。
軟件開發(fā)模型瀑布模型(Waterfall Model)
1970年Winston Royce提出了著名的"瀑布模型",直到80年代早期偏友,它一直是唯一被廣泛采用的軟件開發(fā)模型蔬胯。
瀑布模型將軟件生命周期劃分為制定計劃、需求分析位他、軟件設計氛濒、程序編寫、軟件測試和運行維護等六個基本活動鹅髓,并且規(guī)定了它們自上而下舞竿、相互銜接的固定次序,如同瀑布流水窿冯,逐級下落骗奖。
在瀑布模型中,軟件開發(fā)的各項活動嚴格按照線性方式進行醒串,當前活動接受上一項活動的工作結(jié)果执桌,實施完成所需的工作內(nèi)容。當前活動的工作結(jié)果需要進行驗證芜赌,如果驗證通過仰挣,則該結(jié)果作為下一項活動的輸入,繼續(xù)進行下一項活動缠沈,否則返回修改膘壶。
瀑布模型強調(diào)文檔的作用,并要求每個階段都要仔細驗證洲愤。但是颓芭,這種模型的線性過程太理想化,已不再適合現(xiàn)代的軟件開發(fā)模式柬赐,幾乎被業(yè)界拋棄亡问,其主要問題在于:
(1) 各個階段的劃分完全固定,階段之間產(chǎn)生大量的文檔躺率,極大地增加了工作量玛界;
(2) 由于開發(fā)模型是線性的万矾,用戶只有等到整個過程的末期才能見到開發(fā)成果悼吱,從而增加了開發(fā)的風險;
(3) 早期的錯誤可能要等到開發(fā)后期的測試階段才能發(fā)現(xiàn)良狈,進而帶來嚴重的后果后添。
我們應該認識到,"線性"是人們最容易掌握并能熟練應用的思想方法薪丁。當人們碰到一個復雜的"非線性"問題時遇西,總是千方百計地將其分解或轉(zhuǎn)化為一系列簡單的線性問題馅精,然后逐個解決。一個軟件系統(tǒng)的整體可能是復雜的粱檀,而單個子程序總是簡單的洲敢,可以用線性的方式來實現(xiàn),否則干活就太累了茄蚯。線性是一種簡潔压彭,簡潔就是美。當我們領會了線性的精神渗常,就不要再呆板地套用線性模型的外表壮不,而應該用活它。例如增量模型實質(zhì)就是分段的線性模型皱碘,螺旋模型則是接連的彎曲了的線性模型询一,在其它模型中也能夠找到線性模型的影子。
軟件開發(fā)模型快速原型模型(Rapid Prototype Model)
快速原型模型的第一步是建造一個快速原型癌椿,實現(xiàn)客戶或未來的用戶與系統(tǒng)的交互健蕊,用戶或客戶對原型進行評價,進一步細化待開發(fā)軟件的需求踢俄。
通過逐步調(diào)整原型使其滿足客戶的要求绊诲,開發(fā)人員可以確定客戶的真正需求是什么;第二步則在第一步的基礎上開發(fā)客戶滿意的軟件產(chǎn)品褪贵。
顯然掂之,快速原型方法可以克服瀑布模型的缺點,減少由于軟件需求不明確帶來的開發(fā)風險脆丁,具有顯著的效果世舰。
快速原型的關鍵在于盡可能快速地建造出軟件原型,一旦確定了客戶的真正需求槽卫,所建造的原型將被丟棄跟压。因此,原型系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不重要歼培,重要的是必須迅速建立原型震蒋,隨之迅速修改原型,以反映客戶的需求躲庄。
軟件開發(fā)模型增量模型(Incremental Model)
又稱演化模型查剖。與建造大廈相同,軟件也是一步一步建造起來的噪窘。在增量模型中笋庄,軟件被作為一系列的增量構(gòu)件來設計、實現(xiàn)、集成和測試直砂,每一個構(gòu)件是由多種相互作用的模塊所形成的提供特定功能的代碼片段構(gòu)成.
增量模型在各個階段并不交付一個可運行的完整產(chǎn)品菌仁,而是交付滿足客戶需求的一個子集的可運行產(chǎn)品。整個產(chǎn)品被分解成若干個構(gòu)件静暂,開發(fā)人員逐個構(gòu)件地交付產(chǎn)品济丘,這樣做的好處是軟件開發(fā)可以較好地適應變化,客戶可以不斷地看到所開發(fā)的軟件洽蛀,從而降低開發(fā)風險闪盔。但是,增量模型也存在以下缺陷:
(1) 由于各個構(gòu)件是逐漸并入已有的軟件體系結(jié)構(gòu)中的辱士,所以加入構(gòu)件必須不破壞已構(gòu)造好的系統(tǒng)部分泪掀,這需要軟件具備開放式的體系結(jié)構(gòu)。
(2) 在開發(fā)過程中颂碘,需求的變化是不可避免的异赫。增量模型的靈活性可以使其適應這種變化的能力大大優(yōu)于瀑布模型和快速原型模型,但也很容易退化為邊做邊改模型头岔,從而使軟件過程的控制失去整體性塔拳。
在使用增量模型時,第一個增量往往是實現(xiàn)基本需求的核心產(chǎn)品峡竣。核心產(chǎn)品交付用戶使用后靠抑,經(jīng)過評價形成下一個增量的開發(fā)計劃,它包括對核心產(chǎn)品的修改和一些新功能的發(fā)布适掰。這個過程在每個增量發(fā)布后不斷重復颂碧,直到產(chǎn)生最終的完善產(chǎn)品。
例如类浪,使用增量模型開發(fā)字處理軟件载城。可以考慮费就,第一個增量發(fā)布基本的文件管理诉瓦、編輯和文檔生成功能,第二個增量發(fā)布更加完善的編輯和文檔生成功能力细,第三個增量實現(xiàn)拼寫和文法檢查功能睬澡,第四個增量完成高級的頁面布局功能。
1988年眠蚂,Barry Boehm正式發(fā)表了軟件系統(tǒng)開發(fā)的"螺旋模型"煞聪,它將瀑布模型和快速原型模型結(jié)合起來,強調(diào)了其他模型所忽視的風險分析河狐,特別適合于大型復雜的系統(tǒng)米绕。
螺旋模型沿著螺線進行若干次迭代瑟捣,圖中的四個象限代表了以下活動:
(1) 制定計劃:確定軟件目標馋艺,選定實施方案栅干,弄清項目開發(fā)的限制條件;
(2) 風險分析:分析評估所選方案捐祠,考慮如何識別和消除風險碱鳞;
(3) 實施工程:實施軟件開發(fā)和驗證;
(4) 客戶評估:評價開發(fā)工作踱蛀,提出修正建議窿给,制定下一步計劃。
螺旋模型由風險驅(qū)動率拒,強調(diào)可選方案和約束條件從而支持軟件的重用崩泡,有助于將軟件質(zhì)量作為特殊目標融入產(chǎn)品開發(fā)之中。但是猬膨,螺旋模型也有一定的限制條件角撞,具體如下:
(1) 螺旋模型強調(diào)風險分析,但要求許多客戶接受和相信這種分析勃痴,并做出相關反應是不容易的谒所,因此,這種模型往往適應于內(nèi)部的大規(guī)模軟件開發(fā)沛申。
(2) 如果執(zhí)行風險分析將大大影響項目的利潤劣领,那么進行風險分析毫無意義,因此铁材,螺旋模型只適合于大規(guī)模軟件項目尖淘。
(3) 軟件開發(fā)人員應該擅長尋找可能的風險,準確地分析風險著觉,否則將會帶來更大的風險
一個階段首先是確定該階段的目標德澈,完成這些目標的選擇方案及其約束條件,然后從風險角度分析方案的開發(fā)策略固惯,努力排除各種潛在的風險梆造,有時需要通過建造原型來完成。如果某些風險不能排除葬毫,該方案立即終止镇辉,否則啟動下一個開發(fā)步驟。最后贴捡,評價該階段的結(jié)果忽肛,并設計下一個階段。
軟件開發(fā)模型演化模型(evolution model)
演化模型是一種全局的軟件(或產(chǎn)品)生存周期模型烂斋。屬于迭代開發(fā)方法屹逛。
該模型可以表示為:第一次迭代(需求->設計->實現(xiàn)->測試->集成)->反饋->第二次迭代(需求->設計->實現(xiàn)->測試->集成)->反饋->……
即根據(jù)用戶的基本需求础废,通過快速分析構(gòu)造出該軟件的一個初始可運行版本,這個初始的軟件通常稱之為原型罕模,然后根據(jù)用戶在使用原型的過程中提出的意見和建議對原型進行改進评腺,獲得原型的新版本。重復這一過程淑掌,最終可得到令用戶滿意的軟件產(chǎn)品蒿讥。采用演化模型的開發(fā)過程,實際上就是從初始的原型逐步演化成最終軟件產(chǎn)品的過程抛腕。演化模型特別適用于對軟件需求缺乏準確認識的情況芋绸。
軟件開發(fā)模型噴泉模型(fountain model)
噴泉模型與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生存期比較,具有更多的增量和迭代性質(zhì)担敌,生存期的各個階段可以相互重疊和多次反復摔敛,而且在項目的整個生存期中還可以嵌入子生存期。就像水噴上去又可以落下來全封,可以落在中間马昙,也可以落在最底部。
智能模型擁有一組工具(如數(shù)據(jù)查詢售貌、報表生成给猾、數(shù)據(jù)處理、屏幕定義颂跨、代碼生成敢伸、高層圖形功能及電子表格等),每個工具都能使開發(fā)人員在高層次上定義軟件的某些特性恒削,并把開發(fā)人員定義的這些軟件自動地生成為源代碼池颈。
這種方法需要四代語言(4GL)的支持。4GL不同于三代語言钓丰,其主要特征是用戶界面極端友好躯砰,即使沒有受過訓練的非專業(yè)程序員,也能用它編寫程序携丁;它是一種聲明式琢歇、交互式和非過程性編程語言。4GL還具有高效的程序代碼梦鉴、智能缺省假設李茫、完備的數(shù)據(jù)庫和應用程序生成器。市場上流行的4GL(如Foxpro等)都不同程度地具有上述特征肥橙。但4GL主要限于事務信息系統(tǒng)的中魄宏、小型應用程序的開發(fā)。
過程開發(fā)模型又叫混合模型(hybrid model)存筏,或元模型(meta-model),把幾種不同模型組合成一種混合模型宠互,它允許一個項目能沿著最有效的路徑發(fā)展味榛,這就是過程開發(fā)模型(或混合模型)。實際上予跌,一些軟件開發(fā)單位都是使用幾種不同的開發(fā)方法組成他們自己的混合模型搏色。
快速應用開發(fā)(RAD)模型是一個增量型的軟件開發(fā)過程模型。強調(diào)極短的開發(fā)周期匕得。RAD模型是瀑布模型采用RAD模型的軟件過程的一個“高速”變種继榆,通過大量使用可復用構(gòu)件巾表,采用基于構(gòu)件的建造方法贏得快速開發(fā)汁掠。如果需求理解得好且約束了項目的范圍,隨后是數(shù)據(jù)建模集币、過程建模考阱、應用生成、測試及反復鞠苟。
RAD模型各個活動期所要完成的任務如下:
(1)業(yè)務建模:以什么信息驅(qū)動業(yè)務過程運作乞榨?要生成什么信息?誰生成它当娱?信息流的去向是哪里由誰處理吃既?可以輔之以數(shù)據(jù)流圖。
(2)數(shù)據(jù)建模:為支持業(yè)務過程的數(shù)據(jù)流找數(shù)據(jù)對象集合跨细,定義數(shù)據(jù)對象屬性鹦倚,與其他數(shù)據(jù)對象關系構(gòu)成數(shù)據(jù)模型,可輔之以E-R圖冀惭。
(3)過程建模:使數(shù)據(jù)對象在信息流中完成各業(yè)務功能震叙。創(chuàng)建過程以描述數(shù)據(jù)對象的增加、修改散休、刪除媒楼、查找,即細化數(shù)據(jù)流圖中的處理框戚丸。
(4)應用程序生成:利用第四代語言(4GL)寫出處理程序划址,重用已有構(gòu)件或創(chuàng)建新的可重用構(gòu)件,利用環(huán)境提供的工具自動生成并構(gòu)造出整個應用系統(tǒng)限府。
(5)測試與交付夺颤,由于大量重用,一般只做系統(tǒng)測試谣殊,但新創(chuàng)建的構(gòu)件還是要測試的拂共。[1]
每個軟件開發(fā)組織應該選擇適合于該組織的軟件開發(fā)模型,并且應該隨著當前正在開發(fā)的特定產(chǎn)品特性而變化姻几,以減小所選模型的缺點宜狐,充分利用其優(yōu)點势告,下表列出了幾種常見模型的優(yōu)缺點。
瀑布模型文檔驅(qū)動系統(tǒng)可能不滿足客戶的需求
快速原型模型關注滿足客戶需求可能導致系統(tǒng)設計差抚恒、效率低咱台,難于維護
增量模型開發(fā)早期反饋及時,易于維護需要開放式體系結(jié)構(gòu)俭驮,可能會導致效率低下
螺旋模型風險驅(qū)動風險分析人員需要有經(jīng)驗且經(jīng)過充分訓練