第2章过程和生命周期的建模

1、第第2章章 过程和生命周期的建模过程和生命周期的建模n教学目标与要求教学目标与要求n掌握软件过程模型的分类掌握软件过程模型的分类n理解每一种过程模型的思想、优缺点、适用理解每一种过程模型的思想、优缺点、适用范围范围n掌握瀑布模型各个阶段的任务掌握瀑布模型各个阶段的任务n了解软件开发标准的层次了解软件开发标准的层次第第2章章 过程和生命周期的建模过程和生命周期的建模n教学重点与难点教学重点与难点n掌握软件过程模型的分类掌握软件过程模型的分类n理解每一种过程模型的思想、优缺点、适用理解每一种过程模型的思想、优缺点、适用范围范围n掌握瀑布模型各个阶段的任务掌握瀑布模型各个阶段的任务软件开发方法软件开

2、发方法n结构化范型：结构化范型： 结构化分析结构化分析结构化设计结构化设计结构化编程结构化编程n面向对象方法：面向对象方法： 面向对象分析面向对象分析面向对象设计面向对象设计面向对象编面向对象编程程2.1 软件过程模型软件过程模型n在软件开发早期，开发只有两个阶段，在软件开发早期，开发只有两个阶段，被简单的分成编写程序代码和修改程序被简单的分成编写程序代码和修改程序代码。代码。()n有顺序的任务集合称为有顺序的任务集合称为过程过程。n软件过程软件过程是为了获得高质量软件所需要是为了获得高质量软件所需要完成的一系列任务的工作步骤。完成的一系列任务的工作步骤。n软件过程模型软件过程模型是软件开发全

3、部过程、活是软件开发全部过程、活动和任务的结构框架。动和任务的结构框架。软件过程模型的分类软件过程模型的分类n瀑布模型瀑布模型n原型化模型原型化模型n增量模型增量模型n螺旋模型螺旋模型2.1.1 瀑布模型瀑布模型n在在2020世纪世纪8080年代之前，年代之前，瀑布模型瀑布模型一直是一直是唯一被广泛采用的唯一被广泛采用的软件生命周期模型软件生命周期模型。n现在它仍然是软件工程中应用得现在它仍然是软件工程中应用得最广泛最广泛的过程模型。的过程模型。n瀑布模型的思想瀑布模型的思想：是从时间角度对软件：是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解，每个开发和维护的复杂问题进行分解，每个阶段都有相对

4、独立的任务，逐步完成每阶段都有相对独立的任务，逐步完成每个阶段的任务。个阶段的任务。2.1.1 瀑布模型瀑布模型可行性研究报告可行性研究报告需求说明书需求说明书设计说明书设计说明书程序程序测试报告测试报告1.各个阶段没有明确的界限；各个阶段没有明确的界限；2.适用于需求可以得到很好理适用于需求可以得到很好理解的系统。解的系统。瀑布模型的特点瀑布模型的特点n阶段间具有阶段间具有顺序性顺序性和依赖性和依赖性n从上一项开发活动接受该项活动的工作对象，作为从上一项开发活动接受该项活动的工作对象，作为输入。输入。n利用这一输入，实施该项活动应完成的工作内容。利用这一输入，实施该项活动应完成的工作内容。n

5、给出该项活动的工作成果，作为输出传给下一项活给出该项活动的工作成果，作为输出传给下一项活动。动。n对该项目活动实施的工作成果进行评审。若工对该项目活动实施的工作成果进行评审。若工作得到确认，则继续进行下一次开发活动，否作得到确认，则继续进行下一次开发活动，否则返回前一项，甚至更前项的活动。则返回前一项，甚至更前项的活动。瀑布模型优点瀑布模型优点n消除非结构化软件；消除非结构化软件；n降低软件的复杂度；降低软件的复杂度；n促进软件开发工程化。促进软件开发工程化。瀑布模型缺点瀑布模型缺点n在软件开发的在软件开发的初始阶段指明软件的全部初始阶段指明软件的全部需求是困难的需求是困难的，前面未发现的错误

6、传到，前面未发现的错误传到后面的开发活动中，可能会扩散，进而后面的开发活动中，可能会扩散，进而可能会造成更不理想的效果。可能会造成更不理想的效果。n由于开发模型呈线性，所以当开发成果由于开发模型呈线性，所以当开发成果尚未经过测试时，用户无法看到软件的尚未经过测试时，用户无法看到软件的效果。这样，软件与用户见面的效果。这样，软件与用户见面的时间较时间较长长，也增加了一定的风险。，也增加了一定的风险。2.1.2 原型化模型原型化模型n思想：思想：针对软件开发初期在确定软件系统针对软件开发初期在确定软件系统需求时存在困难，软件开发人员根据客户需求时存在困难，软件开发人员根据客户提出的软件定义，提出的

7、软件定义，快速建立一个能反映用快速建立一个能反映用户主要需求的原型系统户主要需求的原型系统，在征求客户对原在征求客户对原型意见的过程中，进一步修改、完善、确型意见的过程中，进一步修改、完善、确认软件系统的需求并达到一致的理解。认软件系统的需求并达到一致的理解。2.1.2 原型化模型原型化模型快速开发原型化模型的途径快速开发原型化模型的途径n利用个人计算机模拟软件系统的人机界面和人利用个人计算机模拟软件系统的人机界面和人机交互方式。机交互方式。n使用一个或几个正在运行的类似软件，利用这使用一个或几个正在运行的类似软件，利用这些软件向客户展示软件需求中的部分或全部功些软件向客户展示软件需求中的部分

8、或全部功能。能。n开发一个原型，实现软件系统的重要功能。开发一个原型，实现软件系统的重要功能。原型化模型原型化模型原型化模型的优点原型化模型的优点n增进软件人员和用户对系统服务的理解，使比增进软件人员和用户对系统服务的理解，使比较含糊的、具有不确定的软件需求明确化。较含糊的、具有不确定的软件需求明确化。n原型模型方法提供了一种有力的学习手段。原型模型方法提供了一种有力的学习手段。n使用原型化方法可以容易地确定系统的性能，使用原型化方法可以容易地确定系统的性能，确认各项主要系统服务的可应用性，确认系统确认各项主要系统服务的可应用性，确认系统设计的可行性，确认系统作为产品的结果。设计的可行性，确认

9、系统作为产品的结果。n软件原型的最终版本，有的可原封不动地成为软件原型的最终版本，有的可原封不动地成为产品，有的略加修改，就可以成为最终系统的产品，有的略加修改，就可以成为最终系统的一个组成部分。一个组成部分。原型化模型的缺点原型化模型的缺点n受到软件工具和开发环境的限制。受到软件工具和开发环境的限制。n缺少好的开发方法。缺少好的开发方法。n可能忽略了多数对异常情况的处理。可能忽略了多数对异常情况的处理。2.1.3 增量模型增量模型n增量模型也称为渐增模型，是一种增量模型也称为渐增模型，是一种非整体非整体开发开发的模型。的模型。n思想思想：使用增量模型开发软件时，把软件产品：使用增量模型开发软

10、件时，把软件产品作为一系列的作为一系列的增量构件增量构件来设计、编码、集成和来设计、编码、集成和测试。每个构件由多个相互作用的模块构成，测试。每个构件由多个相互作用的模块构成，并且能够完成特定的功能。并且能够完成特定的功能。n使用增量模型时，第一个增量构件往往实现软使用增量模型时，第一个增量构件往往实现软件的基本需求，提供最核心件的基本需求，提供最核心的功能。的功能。2.1.3 增量模型增量模型强调：每一个增量均是一个可强调：每一个增量均是一个可操作的产品。操作的产品。增量模型的优点增量模型的优点n能在较短的时间内向用户提交能完成一定功能能在较短的时间内向用户提交能完成一定功能的产品，客户的更

11、多需求可以随着每个增量交的产品，客户的更多需求可以随着每个增量交付。付。n越早交付的增量接受用户的测试也越多。越早交付的增量接受用户的测试也越多。n不同功能的软件构件可以并行地开发，从而加不同功能的软件构件可以并行地开发，从而加快工程开发进度。快工程开发进度。n适合于软件需求不明确、设计方案有一定风险适合于软件需求不明确、设计方案有一定风险的软件项目。的软件项目。 增量模型的缺点增量模型的缺点n软件的体系结构设计必须是开放的，要软件的体系结构设计必须是开放的，要便于向现有结构加入新的构件。便于向现有结构加入新的构件。n每次增量开发的产品都应当是可测试的、每次增量开发的产品都应当是可测试的、可扩

12、充的。可扩充的。n随着构件的增加，整个系统服务需要接随着构件的增加，整个系统服务需要接受更多的测试。受更多的测试。2.1.4 螺旋模型螺旋模型n软件开发几乎总要冒一定风险，软件开发几乎总要冒一定风险，因此，在软件因此，在软件开发过程中必须及时开发过程中必须及时识别和分析风险识别和分析风险，并且采，并且采取适当措施以消除或减少风险的危害。取适当措施以消除或减少风险的危害。n基本思想基本思想：在：在“瀑布模型瀑布模型”的每一个开发阶段的每一个开发阶段前引入一个非常严格的风险识别、风险分析和前引入一个非常严格的风险识别、风险分析和风险控制，直到所有的主要风险因素都被确定。风险控制，直到所有的主要风险

13、因素都被确定。2.1.4 螺旋模型螺旋模型螺旋模型的特点螺旋模型的特点n适合于大型系统的开发，应该说它对于适合于大型系统的开发，应该说它对于具有高度高风险的大型复杂软件系统的具有高度高风险的大型复杂软件系统的开发是最为实际有效的方法。开发是最为实际有效的方法。n缺点：该模型的使用需要具有相当丰富缺点：该模型的使用需要具有相当丰富的风险评估经验和专门知识。的风险评估经验和专门知识。2.2 软件开发标准软件开发标准2.2.1 软件工程标准的层次软件工程标准的层次n国际标准国际标准n国家标准国家标准n行业标准：行业标准：IEEEn企业规范企业规范n项目规范项目规范2.2.2 中国的部分软件标准中国的

14、部分软件标准nGB 8566-88 软件开发规范软件开发规范nGB 8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南计算机软件产品开发文件编制指南nGB 9385-88 计算机软件需求说明编制指南计算机软件需求说明编制指南nGB 9386-88 计算机软件测试文件编制规范计算机软件测试文件编制规范nGB 12504-90 计算机软件质量保证计划规范计算机软件质量保证计划规范nGB/T 12505-90 计算机软件配置管理计划规范计算机软件配置管理计划规范2.3 本章小结本章小结n生命周期模型生命周期模型( (即软件过程模型即软件过程模型) )规定了把生命规定了把生命周期划分成的阶段及各个阶段的执行顺序。本周期划分成的阶段及各个阶段的执行顺序。本章介绍了四类典型的软件生命周期模型。章介绍了四类典型的软件生命周期模型。n每个软件开发组织都应该选择适合于本组织及每个软件开发组织都应该选择适合于本组织及所要开发的软件特点的软件生命周期模型。这所要开发的软件特点的软件生命周期模型。这样的模型应该把各种生命周期模型的合适特性样的模型应该把各种生命周期模型的合适特性有机地结合起来，以便尽量减少它们的缺点，有机地结合起来，以便尽量减