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北京軟件開發(fā)公司--軟件設(shè)計(jì)包括軟件模型的設(shè)計(jì)

發(fā)布于:2020-01-03 21:28來源:北京軟件開發(fā)公司 作者:北京大數(shù)據(jù)公司 點(diǎn)擊:
  軟件工程的主要環(huán)節(jié)包括人員管理、項(xiàng)目管理、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、測試、維護(hù)等,如圖1.5所示。軟件開發(fā)模型是對軟件過程的建模,即用一定的流程將各個(gè)環(huán)節(jié)連接起來,并可用規(guī)范的方式操作全過程,好比工廠的生產(chǎn)線。
1、邊做邊改模型(Build-and-Fix Model)
  遺憾的是,北京軟件開發(fā)公司許多產(chǎn)品都是使用"邊做邊改"模型來開發(fā)的。在這種模型中,既沒有規(guī)格說明,也沒有經(jīng)過設(shè)計(jì),軟件隨著客戶的需要一次又一次地不斷被修改。在這個(gè)模型中,軟件開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理拿到項(xiàng)目立即根據(jù)需求編寫程序,調(diào)試通過后生成軟件的第一個(gè)版本。在提供給用戶使用后,如果程序出現(xiàn)錯(cuò)誤,或者用戶提出新的要求,北京
軟件開發(fā)公司開發(fā)人員重新修改代碼,直到用戶滿意為止。 
  這是一種類似作坊的開發(fā)方式,對編寫幾百行的小程序來說還不錯(cuò),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,其主要問題在于:
  (1) 北京軟件開發(fā)公司缺少規(guī)劃和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),軟件的結(jié)構(gòu)隨著不斷的修改越來越糟,導(dǎo)致無法繼續(xù)修改;
  (2) 
北京軟件開發(fā)公司忽略需求環(huán)節(jié),給軟件開發(fā)帶來很大的風(fēng)險(xiǎn);
 ?。?) 
北京軟件開發(fā)公司沒有考慮測試和程序的可維護(hù)性,也沒有任何文檔,軟件的維護(hù)十分困難。
2、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,它一直是
北京軟件開發(fā)公司唯一被廣泛采用的軟件開發(fā)模型。 
  瀑布模型如圖1.7所示,它將軟件生命周期劃分為制定計(jì)劃、需求分析、軟件設(shè)計(jì)、程序編寫、軟件測試和運(yùn)行維護(hù)等六個(gè)基本活動(dòng),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,逐級下落。
在瀑布模型中,軟件開發(fā)的各項(xiàng)活動(dòng)嚴(yán)格按照線性方式進(jìn)行,當(dāng)前活動(dòng)接受上一項(xiàng)活動(dòng)的工作結(jié)果,實(shí)施完成所需的工作內(nèi)容。當(dāng)前活動(dòng)的工作結(jié)果需要進(jìn)行驗(yàn)證,如果驗(yàn)證通過,則該結(jié)果作為下一項(xiàng)活動(dòng)的輸入,繼續(xù)進(jìn)行下一項(xiàng)活動(dòng),否則返回修改。
  瀑布模型強(qiáng)調(diào)文檔的作用,并要求每個(gè)階段都要仔細(xì)驗(yàn)證。但是,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,幾乎被業(yè)界拋棄,其主要問題在于:
  (1) 各個(gè)階段的劃分完全固定,階段之間產(chǎn)生大量的文檔,極大地增加了工作量;
 ?。?) 由于開發(fā)模型是線性的,用戶只有等到整個(gè)過程的末期才能見到開發(fā)成果,從而增加了開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn);
  (3) 早期的錯(cuò)誤可能要等到開發(fā)后期的測試階段才能發(fā)現(xiàn),進(jìn)而帶來嚴(yán)重的后果。
3、快速原型模型(Rapid Prototype Model)
  快速原型模型的第一步是建造一個(gè)快速原型,實(shí)現(xiàn)客戶或未來的用戶與系統(tǒng)的交互,用戶或客戶對原型進(jìn)行評價(jià),進(jìn)一步細(xì)化待開發(fā)軟件的需求。通過逐步調(diào)整原型使其滿足客戶的要求,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(chǔ)上開發(fā)客戶滿意的軟件產(chǎn)品。
  顯然,快速原型方法可以克服瀑布模型的缺點(diǎn),減少由于軟件需求不明確帶來的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),具有顯著的效果。
  快速原型的關(guān)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,所建造的原型將被丟棄。因此,原型系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不重要,重要的是必須迅速建立原型,隨之迅速修改原型,以反映客戶的需求。 
4、增量模型(Incremental Model)
  與建造大廈相同,軟件也是一步一步建造起來的。在增量模型中,軟件被作為一系列的增量構(gòu)件來設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、集成和測試,每一個(gè)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,如圖1.8所示。
  增量模型在各個(gè)階段并不交付一個(gè)可運(yùn)行的完整產(chǎn)品,而是交付滿足客戶需求的一個(gè)子集的可運(yùn)行產(chǎn)品。整個(gè)產(chǎn)品被分解成若干個(gè)構(gòu)件,開發(fā)人員逐個(gè)構(gòu)件地交付產(chǎn)品,這樣做的好處是軟件開發(fā)可以較好地適應(yīng)變化,客戶可以不斷地看到所開發(fā)的軟件,從而降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。但是,增量模型也存在以下缺陷:
 ?。?) 由于各個(gè)構(gòu)件是逐漸并入已有的軟件體系結(jié)構(gòu)中的,所以加入構(gòu)件必須不破壞已構(gòu)造好的系統(tǒng)部分,這需要軟件具備開放式的體系結(jié)構(gòu)。
 ?。?) 在開發(fā)過程中,需求的變化是不可避免的。增量模型的靈活性可以使其適應(yīng)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,從而是軟件過程的控制失去整體性。
在使用增量模型時(shí),第一個(gè)增量往往是實(shí)現(xiàn)基本需求的核心產(chǎn)品。核心產(chǎn)品交付用戶使用后,經(jīng)過評價(jià)形成下一個(gè)增量的開發(fā)計(jì)劃,它包括對核心產(chǎn)品的修改和一些新功能的發(fā)布。這個(gè)過程在每個(gè)增量發(fā)布后不斷重復(fù),直到產(chǎn)生終的完善產(chǎn)品。
  例如,使用增量模型開發(fā)字處理軟件。可以考慮,第一個(gè)增量發(fā)布基本的文件管理、編輯和文檔生成功能,第二個(gè)增量發(fā)布更加完善的編輯和文檔生成功能,第三個(gè)增量實(shí)現(xiàn)拼寫和文法檢查功能,第四個(gè)增量完成高級的頁面布局功能。
5、
螺旋模型(Spiral Model)
  1988年,Barry Boehm正式發(fā)表了軟件系統(tǒng)開發(fā)的"螺旋模型",它將瀑布模型和快速原型模型結(jié)合起來,強(qiáng)調(diào)了其他模型所忽視的風(fēng)險(xiǎn)分析,特別適合于大型復(fù)雜的系統(tǒng)。
  如圖1.9所示,螺旋模型沿著螺線進(jìn)行若干次迭代,圖中的四個(gè)象限代表了以下活動(dòng):
 ?。?) 制定計(jì)劃:確定軟件目標(biāo),選定實(shí)施方案,弄清項(xiàng)目開發(fā)的限制條件;
 ?。?) 風(fēng)險(xiǎn)分析:分析評估所選方案,考慮如何識別和消除風(fēng)險(xiǎn);
 ?。?) 實(shí)施工程:實(shí)施軟件開發(fā)和驗(yàn)證;
 ?。?) 客戶評估:評價(jià)開發(fā)工作,提出修正建議,制定下一步計(jì)劃。
  螺旋模型由風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng),強(qiáng)調(diào)可選方案和約束條件從而支持軟件的重用,有助于將軟件質(zhì)量作為特殊目標(biāo)融入產(chǎn)品開發(fā)之中。但是,螺旋模型也有一定的限制條件,具體如下:
 ?。?) 螺旋模型強(qiáng)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)分析,但要求許多客戶接受和相信這種分析,并做出相關(guān)反應(yīng)是不容易的,因此,這種模型往往適應(yīng)于內(nèi)部的大規(guī)模軟件開發(fā)。
 ?。?) 如果執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)分析將大大影響項(xiàng)目的利潤,那么進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析毫無意義,因此,螺旋模型只適合于大規(guī)模軟件項(xiàng)目。
 ?。?) 軟件開發(fā)人員應(yīng)該擅長尋找可能的風(fēng)險(xiǎn),準(zhǔn)確地分析風(fēng)險(xiǎn),否則將會帶來更大的風(fēng)險(xiǎn)。
一個(gè)階段首先是確定該階段的目標(biāo),完成這些目標(biāo)的選擇方案及其約束條件,然后從風(fēng)險(xiǎn)角度分析方案的開發(fā)策略,努力排除各種潛在的風(fēng)險(xiǎn),有時(shí)需要通過建造原型來完成。如果某些風(fēng)險(xiǎn)不能排除,該方案立即終止,否則啟動(dòng)下一個(gè)開發(fā)步驟。評價(jià)該階段的結(jié)果,并設(shè)計(jì)下一個(gè)階段。
6、各種模型的比較
  每個(gè)軟件開發(fā)開發(fā)應(yīng)該選擇適合于該組織的軟件開發(fā)模型,并且應(yīng)該隨著當(dāng)前正在開發(fā)的特定產(chǎn)品特性而變化,以減小所選模型的缺點(diǎn),充分利用其優(yōu)點(diǎn),下表列出了幾種常見模型的優(yōu)缺點(diǎn)。  
模型
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
瀑布模型 文檔驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)可能不滿足客戶的需求
快速原型模型 關(guān)注滿足客戶需求 可能導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)差、效率低,難于維護(hù)
增量模型 開發(fā)早期反饋及時(shí),易于維護(hù) 需要開放式體系結(jié)構(gòu),可能會設(shè)計(jì)差、效率低
螺旋模型 風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng) 風(fēng)險(xiǎn)分析人員需要有經(jīng)驗(yàn)且經(jīng)過充分訓(xùn)練

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