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北京軟件開發公司--軟件設計包括軟件模型的設計

發布于:2019-11-28 16:45來源:北京軟件開發公司 作者:北京大數據公司 點擊:
  軟件工程的主要環節包括人員管理、項目管理、需求分析、系統設計、程序設計、測試、維護等,如圖1.5所示。軟件開發模型是對軟件過程的建模,即用一定的流程將各個環節連接起來,并可用規范的方式操作全過程,好比工廠的生產線。
1、邊做邊改模型(Build-and-Fix Model)
  遺憾的是,北京軟件開發公司許多產品都是使用"邊做邊改"模型來開發的。在這種模型中,既沒有規格說明,也沒有經過設計,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,軟件開發項目經理拿到項目立即根據需求編寫程序,調試通過后生成軟件的第一個版本。在提供給用戶使用后,如果程序出現錯誤,或者用戶提出新的要求,北京
軟件開發公司開發人員重新修改代碼,直到用戶滿意為止。 
  這是一種類似作坊的開發方式,對編寫幾百行的小程序來說還不錯,但這種方法對任何規模的開發來說都是不能令人滿意的,其主要問題在于:
  (1) 北京軟件開發公司缺少規劃和設計環節,軟件的結構隨著不斷的修改越來越糟,導致無法繼續修改;
  (2) 
北京軟件開發公司忽略需求環節,給軟件開發帶來很大的風險;
  (3) 
北京軟件開發公司沒有考慮測試和程序的可維護性,也沒有任何文檔,軟件的維護十分困難。
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
北京軟件開發公司唯一被廣泛采用的軟件開發模型。 
  瀑布模型如圖1.7所示,它將軟件生命周期劃分為制定計劃、需求分析、軟件設計、程序編寫、軟件測試和運行維護等六個基本活動,并且規定了它們自上而下、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,軟件開發的各項活動嚴格按照線性方式進行,當前活動接受上一項活動的工作結果,實施完成所需的工作內容。當前活動的工作結果需要進行驗證,如果驗證通過,則該結果作為下一項活動的輸入,繼續進行下一項活動,否則返回修改。
  瀑布模型強調文檔的作用,并要求每個階段都要仔細驗證。但是,這種模型的線性過程太理想化,已不再適合現代的軟件開發模式,幾乎被業界拋棄,其主要問題在于:
  (1) 各個階段的劃分完全固定,階段之間產生大量的文檔,極大地增加了工作量;
  (2) 由于開發模型是線性的,用戶只有等到整個過程的末期才能見到開發成果,從而增加了開發的風險;
  (3) 早期的錯誤可能要等到開發后期的測試階段才能發現,進而帶來嚴重的后果。
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快速原型,實現客戶或未來的用戶與系統的交互,用戶或客戶對原型進行評價,進一步細化待開發軟件的需求。通過逐步調整原型使其滿足客戶的要求,開發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客戶滿意的軟件產品。
  顯然,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風險,具有顯著的效果。
  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,所建造的原型將被丟棄。因此,原型系統的內部結構并不重要,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件來設計、實現、集成和測試,每一個構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成,如圖1.8所示。
  增量模型在各個階段并不交付一個可運行的完整產品,而是交付滿足客戶需求的一個子集的可運行產品。整個產品被分解成若干個構件,開發人員逐個構件地交付產品,這樣做的好處是軟件開發可以較好地適應變化,客戶可以不斷地看到所開發的軟件,從而降低開發風險。但是,增量模型也存在以下缺陷:
  (1) 由于各個構件是逐漸并入已有的軟件體系結構中的,所以加入構件必須不破壞已構造好的系統部分,這需要軟件具備開放式的體系結構。
  (2) 在開發過程中,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這種變化的能力大大優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,第一個增量往往是實現基本需求的核心產品。核心產品交付用戶使用后,經過評價形成下一個增量的開發計劃,它包括對核心產品的修改和一些新功能的發布。這個過程在每個增量發布后不斷重復,直到產生最終的完善產品。
  例如,使用增量模型開發字處理軟件。可以考慮,第一個增量發布基本的文件管理、編輯和文檔生成功能,第二個增量發布更加完善的編輯和文檔生成功能,第三個增量實現拼寫和文法檢查功能,第四個增量完成高級的頁面布局功能。
5、
螺旋模型(Spiral Model)
  1988年,Barry Boehm正式發表了軟件系統開發的"螺旋模型",它將瀑布模型和快速原型模型結合起來,強調了其他模型所忽視的風險分析,特別適合于大型復雜的系統。
  如圖1.9所示,螺旋模型沿著螺線進行若干次迭代,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,選定實施方案,弄清項目開發的限制條件;
  (2) 風險分析:分析評估所選方案,考慮如何識別和消除風險;
  (3) 實施工程:實施軟件開發和驗證;
  (4) 客戶評估:評價開發工作,提出修正建議,制定下一步計劃。
  螺旋模型由風險驅動,強調可選方案和約束條件從而支持軟件的重用,有助于將軟件質量作為特殊目標融入產品開發之中。但是,螺旋模型也有一定的限制條件,具體如下:
  (1) 螺旋模型強調風險分析,但要求許多客戶接受和相信這種分析,并做出相關反應是不容易的,因此,這種模型往往適應于內部的大規模軟件開發。
  (2) 如果執行風險分析將大大影響項目的利潤,那么進行風險分析毫無意義,因此,螺旋模型只適合于大規模軟件項目。
  (3) 軟件開發人員應該擅長尋找可能的風險,準確地分析風險,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,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策略,努力排除各種潛在的風險,有時需要通過建造原型來完成。如果某些風險不能排除,該方案立即終止,否則啟動下一個開發步驟。最后,評價該階段的結果,并設計下一個階段。
6、各種模型的比較
  每個軟件開發開發應該選擇適合于該組織的軟件開發模型,并且應該隨著當前正在開發的特定產品特性而變化,以減小所選模型的缺點,充分利用其優點,下表列出了幾種常見模型的優缺點。  
模型
優點
缺點
瀑布模型 文檔驅動 系統可能不滿足客戶的需求
快速原型模型 關注滿足客戶需求 可能導致系統設計差、效率低,難于維護
增量模型 開發早期反饋及時,易于維護 需要開放式體系結構,可能會設計差、效率低
螺旋模型 風險驅動 風險分析人員需要有經驗且經過充分訓練

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