Rational Unified Process

一、RUP介绍
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RUP(Rational Unified Process,统一软件开发过程,统一软件过程)是一个面向对象且基于网络的程序开发方法论。瑞理统一过程(RUP)是Rational软件公司(Rational公司被IBM并购)创造的软件工程方法。RUP描述了如何有效地利用商业的可靠的方法开发和部署软件,是一种重量级过程(也被称作厚方法学),因此特别适用于大型软件团队开发大型项目。
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1.RUP达到最佳实践的几种措施:
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1)迭代式开发

RUP中的每一个阶段可进一步分解为迭代,一个迭代是一个完整的开发循环,每一次循环都可以产生一个执行文件,每一次循环都是一次增量开发直到形成最终产品。迭代式开发允许在每次迭代过程中需求发生变化,通过不断细化对问题加深理解。迭代式开发不仅可以降低风险,而且每次迭代过程都可以执行版本结束,一次鼓舞团队士气。总结简化:
1)将软件开发分为一系列小的迭代过程,在每个得带过程中逐步增加信息、进行细化
2)根据具体情况决定迭代的次数、每次迭代延续的时间以及迭代工作流
3)每次迭代都选择目前对风险影响最大的用例进行,以分解和降低风险

2)管理需求

RUP描述了如何提取、组织系统的功能和约束条件并将其文档化,用例和脚本的使用证明了是捕获需求的有效方法。1)、需求管理是一种用于查找、记录、组织和跟踪系统需求变更的系统化方法
2)、确保能够:解决正确的问题,建立正确的系统。
3)、需求管理包括:提取、组织系统的功能和约束,并将它们写成文档;估计需求的变化并评估它们会产生的影响;跟踪需求的实现。
用例(Use case-driven)驱动的方法
①采用用例来捕获对目标系统的功能需求
②采用用例来驱动软件的整个开发过程,保证需求的可跟踪性,确保系统所有功能均被实现
③将用户关心的软件系统的业务功能实体功能模型和开发人员结合起来,提供一种贯穿整体软件生存周期的开发方式,使得软件开发的各个阶段的工作自然、一致地协调起来

3)基于组件的体系结构

基于独立的、可替代的、模块化组件的体系结构有助于管理复杂性,提高使用率。强调在开发过程的早期,识别出软件与软件的体系结构紧密相关的用例,并通过对这些用例的分析、设计、实现和测试,形成体系结构框架;在后续阶段中对已形成的体系结构框架进行不断细化,最终实现整体系统;RUP描述了如何设计一个有弹性的、能适应变化的、易于理解的、有助于复用的软件体系结构。

4)可视化建模

RUP往往和UML联系在一起,对软件系统建立可视化模型帮助人们提高管理软件复杂性的能力。RUP告诉我们如何可视化的对软件系统建模,获取有关体系结构于组件的结构和行为信息。1、描述体系结构的特点和机构
2、描述系统里的各个元素和如何组合在一起
3、保证设计和实现上的一致性
4、保证没有歧异的沟通

5)验证软件质量

在RUP中软件质量评估不再是事后进行或单独小组进行的分离活动,而是内建于过程中的所有活动,这样可以及早发现软件中的缺陷,提高软件质量节约软件成本。1)、为每个关键模块创建测试用例并测试,从而保证所有的需求被正确的实现
2)、不可接受的应用性能和不能接受的可靠性对一个软件的影响同等重要
3)、验证软件可靠性,例如:内存泄露、性能瓶颈、
4)、对每一次迭代进行测试

6)控制软件变更

迭代式开发中如果没有严格的控制和协调,整个软件开发过程很快就陷入混乱之中,RUP描述了如何控制、跟踪、监控、修改产品,隔离来自其他工作空间的变更,以此为每个开发人员建立安全的工作空间。6、控制变更
1)、控制、追踪和监控项目的所有变更,从而启动每次迭代
2)、为每个开发者建立安全的工作空间
3)、对不同工作空间的改动提供隔离机制
4)、控制所有的软件制品:模型、代码、文档等。

RUP所能处理的问题
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RUP的优点
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迭代式开发
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1)、迭代是一种技术,用来把系统功能传递到一系列连续的增量的完整版本
2)、每个版本都在一个特定固定的时间段被开发,该时间段称之为迭代
3)、迭代的成果是一个可执行产品的一个版本,是最终系统产品的一个子集
4)、通过多次迭代连续增减和精化系统,在每个迭代程序过程中逐步增加信息、进行细化
5)、每次迭代都选择目前对风险影响最大的使用实例进行,以分解和降低风险

7.分析设计按照RUP大致可细分为如下几个步骤:

  1. 创建Actors;

  2. 创建Use Cases,并描述每个Use Case(功能描述);

  3. 创建Sequence Diagrams、Statechart Diagrams,得到系统Objects;

  4. 从Sequence Diagrams分析出的Objects入手,创建系统Classes和Packages;

  5. 为Classes添加Property和Methods,并画出Class Diagrams,细化类设计。

  6. 为Sequence Diagrams中Objects指定对应Class;

  7. 设计系统实现结构,为各个Classes和Packages指定实现的Component,并画出初步Component Diagrams。
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    开发过程

    RUP中的软件生命周期在时间上被分解为四个顺序的阶段,分别是:初始阶段、细化阶段、构造阶段和交付阶段。在每个阶段的结尾执行一次评估以确定这个阶段的目标是否已经满足。如果评估结果令人满意的话,可以允许项目进入下一个阶段。

    1)初始阶段

    初始阶段的目标是为系统建立商业案例并确定项目的边界。为了达到该目的必须识别所有与系统交互的外部实体,在较高层次上定义交互的特性。本阶段具有非常重要的意义,在这个阶段中所关注的是整个项目进行中的业务和需求方面的主要风险。对于建立在原有系统基础上的开发项目来讲,初始阶段可能很短。

    2)细化阶段

    细化阶段的目标是分析问题领域,建立健全的体系结构基础,编制项目计划,淘汰项目中最高风险的元素。为了达到该目的,必须在理解整个系统的基础上,对体系结构作出决策,包括其范围、主要功能和诸如性能等非功能需求。同时为项目建立支持环境,包括创建开发案例,创建模板、准则并准备工具。

    3)构造阶段

    在构建阶段,所有剩余的构件和应用程序功能被开发并集成为产品,所有的功能被详细测试。从某种意义上说,构建阶段是一个制造过程,其重点放在管理资源及控制运作以优化成本、进度和质量。

    4)交付阶段

    交付阶段的重点是确保软件对最终用户是可用的。交付阶段可以跨越几次迭代,包括为发布做准备的产品测试,基于用户反馈的少量的调整。在生命周期的这一点上,用户反馈应主要集中在产品调整,设置、安装和可用性问题,所有主要的结构问题应该已经在项目生命周期的早期阶段解决了。

    6.核心工作流

    RUP中有9个核心工作流,分为6个核心过程工作流和3个核心支持工作流。这些工作流在整个生命周期中被多次访问。9个核心工作流在项目中轮流被使用,在每一次迭代中以不同的重点和强度重复。

    1)商业建模

商业建模工作流描述了如何为新的目标组织开发一个构想,并基于这个构想在商业用例模型和商业对象模型中定义组织的过程,角色和责任。

2)需求

需求工作流的目标是描述系统应该做什么,并使开发人员和用户就这一描述达成共识。为了达到该目标,要对需要的功能和约束进行提取、组织、文档化;最重要的是理解系统所解决问题的定义和范围。

3)分析和设计

分析和设计工作流将需求转化成未来系统的设计,为系统开发一个健壮的结构并调整设计使其与实现环境相匹配,优化其性能。分析设计的结果是一个设计模型和一个可选的分析模型。设计模型是源代码的抽象,由设计类和一些描述组成。设计类被组织成具有良好接口的设计包和设计子系统,而描述则体现了类的对象如何协同工作实现用例的功能。设计活动以体系结构设计为中心,体系结构由若干结构视图来表达,结构视图是整个设计的抽象和简化,该视图中省略了一些细节,使重要的特点体现得更加清晰。体系结构不仅仅是良好设计模型的承载媒介,而且在系统的开发中能提高被创建模型的质量。

4)实现

实现工作流的目的包括以层次化的子系统形式定义代码的组织结构,以组件的形式实现类和对象,将开发出的组件作为单元进行测试以及集成由单个开发者(或小组)所产生的结果,使其成为可执行的系统。

5)测试

测试工作流要验证对象间的交互作用,验证软件中所有组件的正确集成,检验所有的需求已被正确的实现,识别并确认缺陷在软件部署之前被提出并处理。RUP提出了迭代的方法,意味着在整个项目中进行测试,从而尽可能早地发现缺陷,从根本上降低了修改缺陷的成本。测试类似于三维模型,分别从可靠性、功能性和系统性能来进行。

6)部署

部署工作流的目的是成功的生成版本并将软件分发给最终用户。部署工作流描述了那些与确保软件产品对最终用户具有可用性相关的活动,包括:软件打包、生成软件本身以外的产品、安装软件、为用户提供帮助。

7)配置和变更管理

配置和变更管理工作流描绘了如何在多个成员组成的项目中控制大量的产物。配置和变更管理工作流提供了准则来管理演化系统中的多个变体,跟踪软件创建过程中的版本。工作流描述了如何管理并行开发、分布式开发、如何自动化创建工程。同时也阐述了对产品修改原因、时间、人员保持审计记录。

8)项目管理

软件项目管理平衡各种可能产生冲突的目标,管理风险,克服各种约束并成功交付使用户满意的产品。

9)环境

环境工作流的目的是向软件开发组织提供软件开发环境,包括过程和工具。环境工作流集中于配置项目过程中所需要的活动,同样也支持开发项目规范的活动,提供了逐步的指导手册并介绍了如何在组织中实现过程。