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軟體開發模型

2020-11-16 10:12:00 其他

典型的開發模型有:1. 邊做邊改模型(Build-and-Fix Model);2. 瀑布模型(Waterfall Model);3. 快速原型模型(Rapid Prototype Model);4. 增量模型(Incremental Model);5.螺旋模型(Spiral Model);6.演化模型(evolution model);7.噴泉模型(fountain model);8.智能模型(四代技術(4GL));9.混合模型(hybrid model);10.RAD模型;

邊做邊改型

遺憾的是,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,軟體隨著客戶的需要一次又一次地不斷被修改.

在這個模型中,開發人員拿到專案立即根據需求撰寫程式,除錯通過后生成軟體的第一個版本,在提供給用戶使用后,如果程式出現錯誤,或者用戶提出新的要求,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,對撰寫幾百行的小程式來說還不錯,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. 缺少規劃和設計環節,軟體的結構隨著不斷的修改越來越糟,導致無法繼續修改;
  2. 忽略需求環節,給軟體開發帶來很大的風險;
  3. 沒有考慮測驗和程式的可維護性,也沒有任何檔案,軟體的維護十分困難,

瀑布模型

瀑布模型將軟體生命周期劃分為制定計劃、需求分析、軟體設計、程式撰寫、軟體測驗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,軟體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作業結果,實施完成所需的作業內容,當前活動的作業結果需要進行驗證,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,否則回傳修改,

瀑布模型強調檔案的作用,并要求每個階段都要仔細驗證,但是,這種模型的線性程序太理想化,已不再適合現代的軟體開發模式,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檔案,極大地增加了作業量;
  2. 由于開發模型是線性的,用戶只有等到整個程序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驗階段才能發現,進而帶來嚴重的后果,

我們應該認識到,"線性"是人們最容易掌握并能熟練應用的思想方法,當人們碰到一個復雜的"非線性"問題時,總是千方百計地將其分解或轉化為一系列簡單的線性問題,然后逐個解決,一個軟體系統的整體可能是復雜的,而單個子程式總是簡單的,可以用線性的方式來實作,否則干活就太累了,線性是一種簡潔,簡潔就是美,當我們領會了線性的精神,就不要再呆板地套用線性模型的外表,而應該用活它,例如增量模型實質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,

快速原型模型

快速原型模型的第一步是建造一個快速原型,實作客戶或未來的用戶與系統的互動,用戶或客戶對原型進行評價,進一步細化待開發軟體的需求,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體產品,

顯然,快速原型方法可以克服瀑布模型的缺點,減少由于軟體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體原型,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,

螺旋模型

1988年,Barry Boehm正式發表了軟體系統開發的"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,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:確定軟體目標,選定實施方案,弄清專案開發的限制條件;
  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:實施軟體開發和驗證;
  4. 客戶評估:評價開發作業,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體的重用,有助于將軟體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體開發,
  2. 如果執行風險分析將大大影響專案的利潤,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體專案,
  3. 軟體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,

演化模型

演化模型是一種全域的軟體(或產品)生存周期模型,屬于迭代開發方法,

該模型可以表示為:第一次迭代(需求->設計->實作->測驗->集成)->反饋->第二次迭代(需求->設計->實作->測驗->集成)->反饋->……

即根據用戶的基本需求,通過快速分析構造出該軟體的一個初始可運行版本,這個初始的軟體通常稱之為原型,然后根據用戶在使用原型的程序中提出的意見和建議對原型進行改進,獲得原型的新版本,重復這一程序,最終可得到令用戶滿意的軟體產品,采用演化模型的開發程序,實際上就是從初始的原型逐步演化成最終軟體產品的程序,演化模型特別適用于對軟體需求缺乏準確認識的情況,

噴泉模型

(也稱面向物件的生存期模型, OO模型)噴泉模型與傳統的結構化生存期比較,具有更多的增量和迭代性質,生存期的各個階段可以相互重疊和多次反復,而且在專案的整個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,

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