软件工程概论 第二章 过程模型与生命周期

2.0 目录

1. 什么是过程
2. 软件过程模型
   1. 瀑布模型 Waterfall model
   2. V-模型 V model
   3. 原型模型 Prototyping model
   4. 阶段性开发：增量与迭代 Phased development: increments and iteration
   5. 螺旋模型 Spiral model
   6. 混合开发
   7. 敏捷开发 Agile methods（未完成）

2.1 过程 Meaning of Process

软件开发不等于写课后题

1. 实际软件大而复杂
2. 多人协作，需要及时沟通及对工程的共同理解

什么是过程？

A process defines who is doing what, when and how, in order to reach a certain goal.

一组任务的集合。具体是包括：

• 分工及workflow：谁去干什么？先干什么？后干什么？
• 产品：不止是最终交付的软件，还包括在过程中的某一环节生产出的各种文档、手册、代码etc
• 里程碑 Mailstones：如何标志一个环节结束？
• 。。。

使用过程的重要性

1. 确保生产过程的一致性，以及对项目的整体结构的把握
2. 指导如何理解项目、控制环节、检查成果。并改善上述活动
3. 对同一类型（模型） 的生产过程积攒经验，并在下次处理同类问题时应用

综上，搭建过程模型的理由：

1. 确保所有人对该项目有一个统一普遍的理解；
2. To find inconsistencies, redundancies, omissions （？？？）
3. 确定合适的活动来实现其中每个阶段目标，并在时候对其进行评估；
4. 对特定的、同类型的工程总结普遍的开发规律，并在日后开发时加以运用。

2.2 过程模型举例

2.2.1瀑布模型

严格地串行化过程。

1. 需求分析完全结束后，生成需求文档作为里程碑。

2. 在需求文档基础上开始系统设计，生成功能分析表。

3. 在功能分析表基础上开始程序设计，生成…

4. …编程

5. …单元测试、集成测试

6. …系统测试

7. …验收测试 & 交付

8. …维护与保养

瀑布模型的特点

模型易于理解；后续环节完全基于上游环节；每一步严格地具有输入输出的产品/文档；对不同阶段的开发者定义为不同的角色。

瀑布模型的问题

要求每一步都需要完全正确。该模型难以回溯至上层环节。

Where the waterfall model works fine?

• 既定的程序和技术
• 不需要太多的需求变化
• •组织良好、角色明确的项目
• “可重复”项目
• 时间与资金预算充足的大型项目

2.2.2 原型模型 Prototyping

迅速建造一个可以运行的软件原型 ，以便理解和澄清问题，使开发人员与用户达成共识，最终在确定的客户需求基础上开发客户满意的软件产品。在需求分析阶段对软件的需求进行初步而非完全的分析和定义，由用户提出修改和细节，最终再进行实现。

2.2.3 V-模型 V-mode

为了解决开发出的软件质量不高问题

核心：通过设置多次测试来保证软件的质量

单元测试、集成测试、系统测试、验收测试

每一步测试不通过时可以向上回溯。

2.2.4 阶段性开发 Phased development:

将整体的任务分解成多个小阶段，从而将开发周期缩短、工作量化简、并减少错误。

递增开发，increments

由某一子系统开始开发，在每次版本更新时逐渐新增功能。

迭代开发， iterations

由整个系统的测试版开始开发，每次更新完善其中的部分模块

阶段性开发的优点

• 产品可以提前发布，即使功能缺失或不完善
• 可以为以前从未提供过的功能提前创建市场
• 频繁的发布可以让开发人员快速、全面地解决未预料到的问题
• 开发团队可以通过不同的发布专注于不同的专业领域

2.2.5 螺旋开发 Spiral model

• 引入风险控制
• 开发呈现出围绕以下四个维度的螺旋式开发
  1. 计划
  2. 定义目标、备选方案及限制
  3. 评估备选方案以及风险
  4. 开发与测试

特点：将与代码相关的内容压缩，大部分内容在开发研究

2.2.6 混合开发 Hybrid process models

过程模型有其优劣点与适用场景，不能一概而论。

下图为不同年代使用的不同开发模型

Agile methods

2001年敏捷宣言