软件工程02：软件生命周期模型

1. 工程过程

工程项目的三个基本目标：合理的进度、有限的经费、必定的质量。
对于质量目标，提出戴明环：Plan -> Do -> Check -> Act -> Plan -> ...

2. 软件工程过程

定义：是为了得到软件产品，在软件工具的支持下由软件工程师完成的一系列软件工程活动。
主要活动有：
(1). 软件规格说明：规定软件的功能及其使用限制；
(2). 软件开发：产生知足规格说明的软件；
(3). 软件确认：经过有效性验证以保证软件可以知足客户的要求；
(4). 软件演进：为了知足客户的变动要求，软件必须在使用过程当中进行不断地改进。

3. 软件生命周期

定义：指软件产品从考虑其概念开始，到该软件产品再也不使用为止的整个时期，通常包括概念阶段、分析与设计阶段、构造阶段、移交和运行阶段等不一样时期。

六个基本步骤：制定计划、需求分析、设计、程序编码、测试、运行维护。
设计：概要设计、详细设计。
测试：单元测试、组装测试。
运行维护：改正性维护、适应性维护、完善性维护。

4. 软件生命周期模型

软件过程模型：从一个特定角度提出的对软件过程的归纳描述，是对软件开发实际过程的抽象，包括构成软件过程的各类活动、软件工件以及参与角色等。
软件生命周期模型是一个框架，描述从软件需求定义直至软件经使用后废弃为止，跨越整个生存期的软件开发、运行和维护所实施的所有过程、活动和任务，同时描述生命周期不一样阶段产生的软件工件，明确活动的执行角色等。

4.1. 瀑布模型

瀑布模型为软件开发和软件维护提供了一种有效的管理模式，它在软件开发早期为消除非结构化软件、下降软件复杂度、促进软件开发工程化方面起着显著的做用。

特征：
(1). 本活动的工做对象来自于上一项活动的输出，这些输出通常是表明该阶段活动结束的里程碑式的文档。
(2). 根据本阶段的活动规程执行相应的任务。
(3). 产生本阶段活动相关产出—软件工件，做为下一活动的输入。
(4). 对本阶段活动执行状况进行评审。

4.2. 演化模型

第一次是试验开发，获得试验性的原型产品，其目标只是在于探索可行性，弄清软件需求；
第二次在此基础上得到较为满意的软件产品。

优势：明确用户需求、提升系统质量、下降开发风险。
缺点：
(1).难于管理、结构较差、技术不成熟；
(2).可能会抛弃瀑布模型的文档控制优势；
(3).可能会致使最后的软件系统的系统结构较差 ；

适用范围：需求不清楚、小型或中小型系统、开发周期短。

4.3. 增量模型

首先对系统最核心或最清晰的需求进行分析、设计、实现、测试并集成到系统中，再按优先级逐步对后续的需求进行上述工做，逐步建设成一个完整系统的开发方法。结合了瀑布模型和演化模型的优势。

优势：
(1).客户能够在第一次增量后就使用到系统的核心功能，加强了客户使用系统的信心；
(2).项目整体失败的风险较低，由于核心功能先开发出来，即便某一次增量失败，核心功能的产品客户仍然可使用。
(3).因为增量是按照从高到低的优先级肯定的，最高优先级的功能获得最屡次的测试，保障了系统重要功能部分的可靠性。
(4).全部增量都是在同一个体系结构指导下进行集成的，提升了系统的稳定性和可维护性。

缺点：
(1).增量粒度难以选择；
(2).肯定全部的基本业务服务比较困难。

4.4. 喷泉模型

也称迭代模型，认为软件开发过程的各个阶段是相互重叠和屡次反复的，就象喷泉同样，水喷上去又能够落下来，既能够落在中间，又能够落到底部。各个开发阶段没有特定的次序要求，彻底能够并行进行。

优势：提升开发效率、缩短开发周期。
缺点：难于管理。

4.5. V模型和W模型

将测试活动提早，使得瀑布模型可以驾驭风险。

4.6. 螺旋模型

主要针对大型软件项目的开发周期长、风险高的特色。
四个象限：制定计划、风险分析、实施工程、客户评价。

4.7. 原型方法

原型：模拟某种最终产品的原始模型。
原型方法：在得到一组基本需求后，经过快速分析构造出一个小型的软件系统原型，知足用户的基本要求。用户经过使用原型系统，提出修改意见，从而减小用户与开发人员对系统需求的误解，使需求尽量准确。主要用于明确需求，但也能够用于软件开发的其余阶段。

种类：
(1). 废弃策略（探索型、实验型）
(2). 追加策略（进化型）

适用局限性：
(1). 大型系统
(2). 大量运算、逻辑性较强的程序模块
(3). 原有应用的业务流程、信息流程混乱的状况

存在的问题：
(1). 文档容易被忽略
(2). 创建原型的许多工做会被浪费
(3). 项目难以规划和管理

4.8. RUP

定义：一种软件工程过程框架，是一个基于面向对象的程序开发方法论。
敏捷模型：是概括总结出来的一些敏捷建模价值观、原则和实践等组成的，它是快速软件开发的一种思想表明。

四个顺序阶段：初始阶段、细化阶段、构造阶段、交付阶段。
每一个阶段结束于一个主要的里程碑，并在阶段结尾执行一次评估以肯定这个阶段的目标是否已经知足。若是评估结果使人满意的话，能够容许项目进入下一个阶段。

4.8.1. 初始阶段

目标：经过业务场景了解业务并肯定项目的边界。包括项目的验收规范、风险评估、所需资源估计、阶段计划等。
要肯定项目边界，需识别全部与系统交互的外部实体，主要包括识别外部角色、识别全部用例并详细描述一些重要的用例。
里程碑：软件目标里程碑。包括一些重要的文档（远景。用例模型、风险评估等）。

4.8.2. 细化阶段

目标：分析问题领域，创建适合需求的软件体系结构基础，编制项目计划，完成项目中技术要求高、风险大的关键需求的开发。
里程碑：体系结构里程碑。包括一些重要的文档（风险分析。软件体系结构基线等）。

4.8.3. 构造阶段

目标：将全部剩余的技术构件和稳定业务需求功能开发出来，并集成为产品，全部功能被详细测试。
里程碑：运行能力里程碑。包括可运行的软件产品、用户手册等。

4.8.4. 移交阶段

重点：确保软件对最终用户是可用的。
能够跨越几回迭代，包括为发布作准备的产品测试，基于用户反馈的少许调整。
里程碑：产品发布里程碑。要肯定最终目标是否实现。

RUP的特色：以用例为驱动，软件体系结构为核心，应用迭代及增量的新型软件生命周期模型。

核心活动：
6个核心过程工做流：业务建模、需求、分析和设计、实现、测试、部署。
3个核心支持工做流：配置和变动管理、项目管理、环境。

最佳实践，适应性开发：小步骤、快速反馈和调整。

4.9. 极限编程

XP是一种轻量级的软件开发方法，是一种以实践为基础的软件工程过程和思想。
它使用快速的反馈，大量而迅速的交流，通过保证的测试来最大限度的知足用户的需求。
XP强调用户满意，开发人员能够对需求的变化做出快速的反应。

4.10. 构建组装模型

利用模块化思想将整个系统模块化，并在必定构件模型的支持下复用构件库中软件构件，经过组装高效率、高质量地构造软件系统。构件组装模型本质上是演化的，开发过程是迭代的。

优势：
(1). 充分利用软件复用，提升了软件开发的效率。
(2). 容许多个项目同时开发，下降了费用，提升了可维护性，可实现分步提交软件产品。

缺点：
(1). 缺少通用的构件组装结构标准，风险较大；
(2). 构件可重用性和系统高效性之间不易协调；
(3). 因为过度依赖于构件，构件质量影响着最终产品的质量。

4.11. 快速应用开发模型（RAD）

是一个增量型的软件开发过程模型，强调极短的开发周期。
缺点：
(1). 并不是全部应用都适合采用RAD
(2). 因为时间约束，开发人员和客户必须在较短的时间内完成一系列的需求分析，沟通配合不当都会致使应用RAD模型的失败
(3). RAD适合于管理信息系统的开发，对于其余类型的应用系统，如技术风险较高、与外围系统的互操做性较高等，不太合适