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軟件開發(fā)流程中的模型（軟件開發(fā)模型在軟件開發(fā)過程中起到什么作用?）

軟件開發(fā) 2023-03-20T19:39:08 3375

本篇文章給大家談?wù)勡浖_發(fā)流程中的模型，以及軟件開發(fā)模型在軟件開發(fā)過程中起到什么作用?對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。本文目錄一覽： 1、軟件的開發(fā)模型包括?

本篇文章給大家談?wù)勡浖_發(fā)流程中的模型，以及軟件開發(fā)模型在軟件開發(fā)過程中起到什么作用?對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

本文目錄一覽：

1、軟件的開發(fā)模型包括?
2、軟件開發(fā)流程的瀑布模型主要包含哪些步驟
3、軟件開發(fā)模型是對(duì)軟件開發(fā)過程的一種規(guī)范描述
4、軟件開發(fā)中有哪幾種過程模型

軟件的開發(fā)模型包括?

1. 邊做邊改模型（Build-and-Fix Model）

遺憾的是，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，開發(fā)人員拿到項(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，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(duì)編寫幾百行的小程序來說還不錯(cuò)，但這種方法對(duì)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）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(wú)法繼續(xù)修改；

（2）忽略需求環(huán)節(jié)，給軟件開發(fā)帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)；

（3）沒有考慮測(cè)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，它一直是唯一被廣泛采用的軟件開發(fā)模型。

瀑布模型中，如圖所示，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(cè)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(jí)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；

（2）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(cè)試階段才能發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而帶來嚴(yán)重的后果。

我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，"線性"是人們最容易掌握并能熟練應(yīng)用的思想方法。當(dāng)人們碰到一個(gè)復(fù)雜的"非線性"問題時(shí)，總是千方百計(jì)地將其分解或轉(zhuǎn)化為一系列簡(jiǎn)單的線性問題，然后逐個(gè)解決。一個(gè)軟件系統(tǒng)的整體可能是復(fù)雜的，而單個(gè)子程序總是簡(jiǎn)單的，可以用線性的方式來實(shí)現(xiàn)，否則干活就太累了。線性是一種簡(jiǎn)潔，簡(jiǎn)潔就是美。當(dāng)我們領(lǐng)會(huì)了線性的精神，就不要再呆板地套用線性模型的外表，而應(yīng)該用活它。例如增量模型實(shí)質(zhì)就是分段的線性模型，螺旋模型則是接連的彎曲了的線性模型，在其它模型中也能夠找到線性模型的影子。

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(duì)原型進(jìn)行評(píng)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?？焖僭偷年P(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）

又稱演化模型。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(cè)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。

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：

（1）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)。

（2）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(píng)價(jià)形成下一個(gè)增量的開發(fā)計(jì)劃，它包括對(duì)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)生最終的完善產(chǎn)品。

例如，使用增量模型開發(fā)字處理軟件?？梢钥紤]，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(jí)的頁(yè)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)：

（1）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；

（2）風(fēng)險(xiǎn)分析：分析評(píng)估所選方案，考慮如何識(shí)別和消除風(fēng)險(xiǎn)；

（3）實(shí)施工程：實(shí)施軟件開發(fā)和驗(yàn)證；

（4）客戶評(píng)估：評(píng)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：

（1）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)。

（2）如果執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)分析將大大影響項(xiàng)目的利潤(rùn)，那么進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析毫無(wú)意義，因此，螺旋模型只適合于大規(guī)模軟件項(xiàng)目。

（3）軟件開發(fā)人員應(yīng)該擅長(zhǎng)尋找可能的風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)確地分析風(fēng)險(xiǎn)，否則將會(huì)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。最后，評(píng)價(jià)該階段的結(jié)果，并設(shè)計(jì)下一個(gè)階段。

6.噴泉模型（fountain model）(也稱面向?qū)ο蟮纳嫫谀Ｐ? OO模型)

噴泉模型與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生存期比較，具有更多的增量和迭代性質(zhì)，生存期的各個(gè)階段可以相互重疊和多次反復(fù)，而且在項(xiàng)目的整個(gè)生存期中還可以嵌入子生存期。就像水噴上去又可以落下來，可以落在中間，也可以落在最底部。

7.智能模型(四代技術(shù)（4GL）)

智能模型擁有一組工具（如數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表生成、數(shù)據(jù)處理、屏幕定義、代碼生成、高層圖形功能及電子表格等），每個(gè)工具都能使開發(fā)人員在高層次上定義軟件的某些特性，并把開發(fā)人員定義的這些軟件自動(dòng)地生成為源代碼。

這種方法需要四代語(yǔ)言（4GL）的支持。4GL不同于三代語(yǔ)言，其主要特征是用戶界面極端友好，即使沒有受過訓(xùn)練的非專業(yè)程序員，也能用它編寫程序；它是一種聲明式、交互式和非過程性編程語(yǔ)言。4GL還具有高效的程序代碼、智能缺省假設(shè)、完備的數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序生成器。目前市場(chǎng)上流行的4GL（如Foxpro等）都不同程度地具有上述特征。但4GL目前主要限于事務(wù)信息系統(tǒng)的中、小型應(yīng)用程序的開發(fā)。

8.混合模型（hybrid model）

過程開發(fā)模型又叫混合模型（hybrid model），或元模型（meta-model）,把幾種不同模型組合成一種混合模型，它允許一個(gè)項(xiàng)目能沿著最有效的路徑發(fā)展，這就是過程開發(fā)模型（或混合模型）。實(shí)際上，一些軟件開發(fā)單位都是使用幾種不同的開發(fā)方法組成他們自己的混合模型。各種模型的比較每個(gè)軟件開發(fā)組織應(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)。各種模型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(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(huì)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

9.RUP模型

RUP（Rational Unified Process）模型是Rational公司提出的一套開發(fā)過程模型，它是一個(gè)面向?qū)ο筌浖こ痰耐ㄓ脴I(yè)務(wù)流程。它描述了一系列相關(guān)的軟件工程流程，它們具有相同的結(jié)構(gòu)，即相同的流程構(gòu)架。RUP 為在開發(fā)組織中分配任務(wù)和職責(zé)提供了一種規(guī)范方法，其目標(biāo)是確保在可預(yù)計(jì)的時(shí)間安排和預(yù)算內(nèi)開發(fā)出滿足最終用戶需求的高品質(zhì)的軟件。RUP具有兩個(gè)軸，一個(gè)軸是時(shí)間軸，這是動(dòng)態(tài)的。另一個(gè)軸是工作流軸，這是靜態(tài)的。在時(shí)間軸上，RUP劃分了四個(gè)階段：初始階段、細(xì)化階段、構(gòu)造階段和發(fā)布階段。每個(gè)階段都使用了迭代的概念。在工作流軸上，RUP設(shè)計(jì)了六個(gè)核心工作流程和三個(gè)核心支撐工作流程，核心工作流軸包括：業(yè)務(wù)建模工作流、需求工作流、分析設(shè)計(jì)工作流、實(shí)現(xiàn)工作流、測(cè)試工作流和發(fā)布工作流。核心支撐工作流包括：環(huán)境工作流、項(xiàng)目管理工作流和配置與變更管理工作流。RUP 匯集現(xiàn)代軟件開發(fā)中多方面的最佳經(jīng)驗(yàn)，并為適應(yīng)各種項(xiàng)目及組織的需要提供了靈活的形式。作為一個(gè)商業(yè)模型，它具有非常詳細(xì)的過程指導(dǎo)和模板。但是同樣由于該模型比較復(fù)雜，因此在模型的掌握上需要花費(fèi)比較大的成本。尤其對(duì)項(xiàng)目管理者提出了比較高的要求。

它具有如下特點(diǎn)：

（1）增量迭代，每次迭代都遵循瀑布模型能夠在前期控制好和解決風(fēng)險(xiǎn)；

（2）模型的復(fù)雜化，需要項(xiàng)目管理者具有較強(qiáng)的管理能力。

10.IPD模型

IPD（Integrated Product Development）流程是由IBM提出來的一套集成產(chǎn)品開發(fā)流程，非常適合于復(fù)雜的大型開發(fā)項(xiàng)目，尤其涉及到軟硬件結(jié)合的項(xiàng)目。

IPD從整個(gè)產(chǎn)品角度出發(fā)，流程綜合考慮了從系統(tǒng)工程、研發(fā)（硬件、軟件、結(jié)構(gòu)工業(yè)設(shè)計(jì)、測(cè)試、資料開發(fā)等）、制造、財(cái)務(wù)到市場(chǎng)、采購(gòu)、技術(shù)支援等所有流程。是一個(gè)端到端的流程。

在IPD流程中總共劃分了六個(gè)階段（概念階段、計(jì)劃階段、開發(fā)階段、驗(yàn)證階段、發(fā)布階段和生命周期階段），四個(gè)個(gè)決策評(píng)審點(diǎn)（概念階段決策評(píng)審點(diǎn)、計(jì)劃階段決策評(píng)審點(diǎn)、可獲得性決策評(píng)審點(diǎn)和生命周期終止決策評(píng)審點(diǎn)）以及六個(gè)技術(shù)評(píng)審點(diǎn)。

IPD流程是一個(gè)階段性模型，具有瀑布模型的影子。該模型通過使用全面而又復(fù)雜的流程來把一個(gè)龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行分解并降低風(fēng)險(xiǎn)。一定程度上，該模型是通過流程成本來提高整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量并獲得市場(chǎng)的占有。由于該流程沒有定義如何進(jìn)行流程回退的機(jī)制，因此對(duì)于需求經(jīng)常變動(dòng)的項(xiàng)目該流程就顯得不大適合了。并且對(duì)于一些小的項(xiàng)目，也不是非常適合使用該流程。

軟件開發(fā)流程的瀑布模型主要包含哪些步驟

1、軟件的前期規(guī)劃：此階段是軟件開發(fā)與需求放共同討論，主要確定軟件的開發(fā)目標(biāo)及其可行性。

2、需求分析階段：該階段完成軟件需求規(guī)格說明經(jīng)審定和批準(zhǔn)后將作為整個(gè)軟件開發(fā)工作的基礎(chǔ)列入管理的基線，在本階段將不確定性的軟件需求（主要是功能）明確化。

3、系統(tǒng)編程階段：根據(jù)軟件需求規(guī)格說明建立軟件總體結(jié)構(gòu)和模塊間的關(guān)系，確定各模塊功能，定義各功能模塊的接口，設(shè)計(jì)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；然后進(jìn)行細(xì)節(jié)的編程。

4、測(cè)試階段：測(cè)試階段是軟件不可少的階段，按詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，偉創(chuàng)軟件針對(duì)用戶方體驗(yàn)，根據(jù)軟件單元測(cè)試計(jì)劃，依照將經(jīng)過單元測(cè)試的底層程序單元逐步組裝成子項(xiàng)目直到開發(fā)項(xiàng)目的過程，對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試。

5、驗(yàn)收階段：對(duì)完成中試的軟件進(jìn)行檢查、審查和評(píng)審，確定軟件是否達(dá)到了軟件任務(wù)書的要求。驗(yàn)收通過的軟件可以向軟件交辦單位交付。

軟件開發(fā)模型是對(duì)軟件開發(fā)過程的一種規(guī)范描述

軟件開發(fā)模型是對(duì)軟件開發(fā)過程的一種規(guī)范描述是用于表示軟件開發(fā)過程的整體框架和軟件開發(fā)活動(dòng)各階段間的關(guān)系。

軟件開發(fā)模型是指軟件開發(fā)全部過程、活動(dòng)和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架。軟件開發(fā)包括需求、設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試等階段，有時(shí)也包括維護(hù)階段。軟件開發(fā)模型能清晰、直觀地表達(dá)軟件開發(fā)全過程，能明確規(guī)定要完成的主要活動(dòng)和任務(wù)，可以用來作為軟件項(xiàng)目工作的基礎(chǔ)。