软件工程过程模型及其选择

软件工程过程模型及其选择

摘要：软件工程过程是开发或维护软件及其相关产品的一系列活动。它包括四个基本过程活动软件规格说明软件开发软件确认软件严谨。在一个良好的软件过程中, 还应该包括软件项目的跟踪监控、技术审核、配里管理、质保证与测试、风险管理等。本文就目前市场的主要应用软件工程模型及其选择做一些探讨。

在一个具体的实际工程活动中, 软件工程师必须设计、提炼出一个工程开发策略, 用以渡盖软件过程中的基本阶段, 确定所设计的过程、方法、工具。这种策略常被称为软件工程模型。对于模型的选择应当是根据组织定义的标准软件过程, 参考具体工程项目的特点和资源状况裁剪来进行的。

在软件工程实践中, 有许多专家致力于过程模型的研究。像瀑布模型、原型模型、快速应用开发模型、螺旋模型、敏捷过程模型、开发模型等。下面谈谈几种主要过程模型布模型每一个阶段都不应该重叠, 而应该是在评审通过, 相关

产出物都已经基线后才能够进人到下一个阶段。

瀑布模型/改进的瀑布模型

虽然瀑布模型仍然存在很多的问题有待解决,但爆布模型仍然是最基本的和最效的一种可供选择的软件开发生命周期模型。瀑布模型要求软件开发严格按照需求->分析->设计->编码->测试的阶段进行, 每一个阶段都可以定义明确的

产出物和验证准则。瀑布模型在每一个阶段完成后都可以组织相关的评审和验证, 只有在评审通过后才能够进人到下一个阶段。

由于需要对每一个阶段进行验证, 添布模型要求每一个阶段都有明确的文

档产出, 对于严格的瀑瀑布模型的优点仍然是可以保证整个软件产品较高的质量, 保证缺陷能够提前的被发现和解决。

采用澡布模型可以保证系统在整体上的充分把握,使系统具备良好的扩展性和可维护性。但对于前期需求不明确, 而又很难短时间明确清楚的项目则很难很好地利用瀑布模型。另外对于中小型的项目,需求设计和开发人员往往在项目开始后就会全部投入到项目中, 而不是分阶段投人, 因此采用爆布模型会导致项

目人力资源过多的闲置的情况, 这也是必须要考虑的问题。

很多人往往会以进度约束而不选择澡布模型,这往往是一个错误的观点。导致这种情况的一个关键因素往往是概念需求阶段人力不足。因此在概念需求阶段人力能够得到充分保证的情况下, 爆布模型和迭代模型在开发周期上并不会存在太大的差别。反而是很多项目对于迭代或敏捷模型用不好,为了赶进度在前期需求不明确, 没有经过一个总体的架构设计情况下就开始编码, 后期出现大量

的返工而严重影响进度。

架构设计是软件开发中一个重要的关注点。因此在中也提及软件开发要以架构为核心。因此在架构设计完成后系统会被分为相关的子系统和功能模块。每个功能模块间的接口都可以定义清楚。在这种情况下, 当模块的详细设计做完成后往往就没有必要等到其他模块的详细设计都要完全作完才开始编码, 因此在

架构设计完成后可以将系统分为多个模块并行开发, 每个模块仍然遵循先设计

和编码测试的瀑布模型思路。这是瀑布模型的一种最重要的改进思路, 也可以说这是一种增量开发的模型。

当一个新系统的开发存在多个完全不相关的独立需求的功能开发的时候, 这个时候也可以选择将整个开发过程按独立的需求来分为多个小瀑布进行操作。这种方式的最大问题就是没有一个完全总体的设计, 架构设计人员无法在洞悉了所有需求后从系统的可扩展性, 复用等方面总体规划。

在项目管理中有一种压缩进度的方法叫赶工,因此添布模型的另外改进处就在适当的重叠各个阶段过程, 达到资源的有效利用。比如我们通过讨论, 会议确定的实现方式就可以开始执导下一个阶段的工作而不一定完全等到相关的交付物文档化出来。

螺旋模型

首先螺旋模型是遵从澡布模型的。即需求一架构一设计一开发一测试的路线。螺旋模型最大的价值在于整个开发过程是迭代和风险驱动的。通过将瀑布模型的多个阶段转化到多个迭代过程中, 以减少项目的风险。

螺旋模型的每一次迭代都包含了以下六个步骤正确性。

1. 决定目标, 替代方案和约束。

2.识别和解决项目的风险。

3.评估技术方案和替代解决方案。

4.开发本次迭代的交付物和验证迭代产出的正确性。

5.计划下一次迭代。

6.提交下一次迭代的步骤和方案。

螺旋模型实现了随着项目成本投人不断增加,风险逐渐减小。以帮我们加强项目的管理和跟踪,在每次迭代结束后都需要对产出物进行评估和验证, 当发现无法继续进行下去时可以及早地终止项目。

螺旋模型复杂的地方在于尽责、专心和知识渊博的管理。因为对于每一次迭代我们要制定出清晰的目标, 分析出相关的关键风险和计划中可以验证和测试的交付物并不是一件容易的事情。

螺旋模型的每一次迭代只包含了瀑布模型的某一个或两个阶段。如第二次迭代重点是需求, 第三次迭代是总体设计和后续设计开发计划等。因此这是和RUP 提倡的迭代模型是有区别的,RUP的每一次迭代都会包含需求、设计、开发和测试等各个阶段的活动。迭代的目的在于逐步求精而不是仅仅完成解布模型某一阶段的工作。原型法增童和迭代模型增量迭代是RUP统一过程常采用的软件开发生命周期模型。增和迭代有区别但两者又经常一起使用。所以这里要先解释增和迭代的概念。假设现在要开发A,B,C,D 四个大的业务功能, 每个功能都需要开发两周的时间。则对于增量方法而言可以将四个功能分两次增量来完成第一个增量完成A,B 功能, 第二次增量完成C,D 功能而对于迭代开发来讲则是分两次迭代来开发, 第一次迭代完成A,B,C ,D 四个基本业务功能但不含复杂的业务逻辑, 而第二个功能再逐渐细化补充完整相关的业务逻辑。在第一个月过去后采用增量开始时候, 全部开发完成而, 还一点都没有动而采用迭代开发的时候

A,B,C,D四个的基础功能都已经完成。

强调的每次迭代都包含了需求、设计和开发、侧试等各个过程, 而且每次迭代完成后都是一个可以交付的原型。迭代不是并行, 在每次迭代过程中仍然要遵循需求->设计->开发的澡布过程。迭代周期的长度跟项目的周期和规模有很大的关系。小型项目可以一周一次迭代, 而对于大型项目则可以2-4周一次迭代。如果项目没有一个很好的架构师, 很难规划出每次迭代的内容和要到达的目标, 验证相关的交付和产出。因此迭代模型虽然能够很好的满足与用户的交付, 需求

的变化, 但确是一个很难真正用好的模型。

就对风险的消除上, 增量和迭代模型都能够很好地控制前期的风险并解决。。迭代模型更多的可以从总体方面去系统地思考问题, 从最早就可以给出相对完善的框架或原型, 后期的每次迭代都是针对上次迭代的逐步精化。

业界比较标准的增量模型往往要求在软件需求规格说明书全部出来后后续

的设计开发再进行增量。同时每个增量也可以是独立发布的小版本。由于系统的总体设计往往对一个系统的架构和可扩展性有重大的影响, 因此我们推荐的增量最好是在架构设计完成后再开始进行增量, 这样可以更好地保证系统的健壮

性和可扩展性。

原型法

原型一般都不是单独采用的一种生命周期模型, 往往会结合澡布和增迭代

等方法一起使用。对于螺旋模型就可以理解为澡布迭代原型风险的一种生命周期模型。对于迭代开发来讲, 每一个迭代周期的产出都可以着做是下个阶段要精化的原型。而对于澡布模型开发来讲, 我们在需求阶段也可以进行界面和操作建模, 形成RUP后和用户做进一部的需求沟通和确认。

当你的用户没有信息系统的使用经验, 你的系统分析员也没有过多的需求

分析和挖掘经验的时候, 需求分析和调研过程则更需要是一个启发式的过程。而原型则是这种很好的启发式方法, 可以快速地挖掘用户需求并达成需求理解上

的一致。否则即使双方都签字认可的需求往往仍然不是客户真正想要的东西。

原型可以分为抛弃型的和不抛弃型的。如果原型仅仅是需求阶段方面和用户沟通画的DEMO, 则这种原型一般都建议抛弃掉。而对于迭代开发来将, 每次迭

代的产出都是可以独立运行和包含基础功能的系统, 是后续细化的基础, 这类

原型一般都不建议抛弃, 后期的设计开发也要基于该原型逐渐地进行完善。

快速和敏捷开发

我们一般将快速和敏捷开发做为方法论, 而很少将其做为一种软件开发生

命周期模型。敏捷的目的是减少萦重和不必要的工件的输出, 提高效率。而不是要我们去挑阶段或过程, 不是分析设计都还没有做就去做开发。因此对于添布, 增量迭代或原型我们都可以借鉴敏捷方法论中的一些好的实践,这些实践都是对传统的生命周期模型很好的补充。对于敏捷方法论在此不再做过多的叙述。

结束语

通过以上分析, 对于软件工程过程模型的选择, 得出以下总结

1. 在前期需求明确的情况下, 尽量采用浮布模型或改进型的澡布模型在用户无信息系统使用经验, 需求分析人员技能不足情况下, 一定要借助原型在不

确定性因素很多, 很多东西前面无法计划情况下, 尽量采用增量迭代和螺旋模

型在需求不稳定情况下, 尽量采用增量迭代模型。

2. 在资金和成本无法一次到位情况下, 可以采用增量模型, 软件产品分多个版本进行发布, 对于完全多个独立功能开发可以在需求阶段就分功能并行,

但每个功能内都应该遵循添布模型, 对于全新系统的开发必须在总体设计完成

后再开始增量或并行。

3. 对于编码人员经验较少情况下, 建议不要采用敏捷或迭代等生命周期模型。

4. 增量、迭代和原型可以综合使用, 但每一次增量或迭代都必须有明确的交付和出口准则。

软件、软件工程的基本概念和特点

2017-2018 学年第一学期第四次作业 专业：计算机科学与技术班级：17级3班学号：1701110140姓名:任亚磊 作业内容： 简述软件、软件工程的基本概念和特点 软件： 软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合。其中，程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列；数据是使程序能正常操作信息的数据结构；文档是与程序开发，维护和使用有关的图文资料。 软件的特点： 1.软件是一种逻辑实体,而不是具体的物理实体,因而它具有抽象性 2.软件的生产和硬件不同,在它的开发过程中没有明显的制造过程、没有磨损 3.在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械磨损，老化问题。 4.软件的开发和运行常受到计算机系统的限制,对计算机系统有着不同的依懒性 5.软件的开发至今尚未完成摆脱手工艺的开发方式,没有实现自动化 6.软件本身是复杂的、实际问题的复杂性、程序逻辑结构的复杂性 7.软件的成本相当昂贵。 8.相当多的软件工作涉及社会因素。 软件的分类： 1.系统软件：操作系统、数据库管理系统、设备驱动程序、通信处理程序 2.应用软件：商业数据处理软件、工程和科学计算软件、系统仿真软件 软件的其他角度分类： a.按规模划分：微型软件、小型、中型、大型、甚大型、极大型 b.按工作方式划分:实时处理软件、分时软件、交互式软件、批处理软件

c.按软件服务对象的范围划分：项目软件、产品软件 软件生产的发展： 1 程序设计时代：这个阶段生产方式是个体劳动，生产工具是机器语言，汇编语言。(1946-1956年) 2 程序系统时代：这个阶段生产方式是小集团合作生产，生产工具是高级语言，开发方法仍依靠个人技巧，但开始提出结构化方法。(1956-1968年) 3 软件工程时代：这个阶段生产方式是工程化的生产，使用数据库，开发工具，开发环境，网络，分布式面向对象技术来开发软件。(1968年至今) 软件工程: 软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。主要包括三个方面的内容:软件开发方法，软件过程和软件工具。 软件工程的原则： 1．抽象2.信息隐蔽3.模块化4.局部化5.确定性6.一致性7.完备性8.可验证性。

软件工程课后参考答案

第一章课后参考答案 1.什么是软件危机它们有哪些典型表现为什么会出现软件危机 “软件危机”是指计算机软件的“开发”和“维护”过程中所遇到的一系列“严重问题”。这些问题决不仅仅是不能正常运行的软件才具有的，实际上，几乎“所有软件”都不同程度地存在这些问题。 它们有以下表现： （1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确； （2）用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生； （3）软件产品的质量往往靠不住； （4）软件常常是不可维护的； （5）软件通常没有适当的文档资料； （6）软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升； （7）软件开发生产率提高的速度，远远跟不上计算机应用普及深入的趋势。 出现软件危机的主要原因 （1）与软件本身的特点有关 （2）与软件开发和维护过程中使用的方法不正确有关

2.假设自己是一家软件公司的总工程师，当把图给手下的软件工程师们观看，告诉他们及时发现并改正错误的重要性时，有人不同意这个观点，认为要求在错误进入软件之前就清楚它们是不现实的，并举例说：“如果一个故障是编码错误造成的，那么，一个人怎么能在设计阶段清除它呢”应该怎么反驳他 答：在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改，不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成”时在引入变动，当然付出的代价更高。一个故障是代码错误造成的，有时这种错误是不可避免的，但要修改的成本是很小的，因为这不是整体构架的错误。 3.什么是软件工程它有哪些本质特征怎么用软件工程消除软件危机 软件工程是指导知道计算机软件开发和维护的一门工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它，这就是软件工程。 本质特征： （1）软件工程关注于大型软件的构造 （2）软件工程的中心课题是控制复杂性 （3）软件经常变化

软件工程模拟试卷和答案

北京语言大学网络教育学院 《软件工程》模拟试卷一 注意： 1.试卷保密，考生不得将试卷带出考场或撕页，否则成绩作废。请监考老师负责监督。 2.请各位考生注意考试纪律，考试作弊全部成绩以零分计算。 3.本试卷满分100分，答题时间为90分钟。 4.本试卷分为试题卷和答题卷，所有答案必须答在答题卷上，答在试题卷上不给分。 一、【单项选择题】(本大题共15小题，每小题2分，共30分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。 1、在软件开发领域中，“描述了实现概念模型的软件解决方案”的系统模型被称为（）。 [A] 设计模型[B] 软件模型[C] 实现模型[D] 部署模型 2、一般来说，整个需求的主体是（）。 [A] 功能需求[B] 性能需求 [C] 外部接口需求[D] 设计约束 3、总体设计的第二阶段是（）。 [A] 初始设计[B] 详细设计[C] 复审阶段[D] 精化设计 4、在模块内聚类型中，常常通过研究流程图确定模块的划分，得到的是（）。 [A] 逻辑内敛[B] 顺序内敛[C] 功能内敛[D] 过程内敛 5、一个模块直接控制(调用)的下层模块的数目称为模块的（）。 [A] 扇入[B] 扇出[C] 深度[D] 宽度 6、UML术语中，限定符常被用在（）。 [A] 依赖关系[B] 泛化关系[C] 关联关系[D] 细化关系 7、UML提供的13种图形化工具中，用于概念模型和软件模型静态结构的是（） [A] 用况图[B] 状态图[C] 类图[D] 活动图 8、RUP的迭代、增量式开发规定的4个阶段不包括（）。 [A] 评审阶段[B] 构造阶段[C] 移交阶段[D] 精化阶段 9、根据RUP实现的活动，输入为设计类，活动为实现类，则输出为（）。 [A] 用况[B] 子系统[C] 接口[D] 构件 10、软件评估可分为静态评估和动态评估，其中属于动态评估技术的是（）。 [A] 评审[B] 走查[C] 形式化证明[D] 软件测试 11、黑盒测试技术，又称为（）。 [A] 功能测试[B] 结构测试[C] 系统测试[D] 集成测试

软件工程实践者的研究方法(中文版第七版)课后习题答案

作业答案。 2.1 a.设计者对于用户要问的问题： 项目的目标是什么？做到什么程度就成功了？谁会对项目的成功做最后的评判？项目的使用者包括那些？ b. 用户对设计者应该问的问题： 目前问题有哪些解决方案，项目完成有哪些难点，在时间范围内能否完成？ c. 软件问题用户自问？ 还有其他解决方案吗？哪些功能是必须的？乙方资质和能力够吗？ d. 软件过程问题自问？ 用敏捷还是用瀑布？质量检查点分别有哪些？有几个MileStone? 2.2 为沟通活动设计一系列动作，选定其一并设计任务集。 （批作业的时候，以合理为目标，不一定要一样） 需求获取、需求规范说明（建模）、需求协商、需求确认等。 例如，书上page 23。 2.7 详细描述三个适合用于瀑布模型的软件项目。 （要求学生不仅仅列出项目的名称，而要说明为什么适合） 瀑布模型适合于项目开发而不是产品开发。信息管理系统一般适合于用瀑布模型。因为这类系统业务功能较为明确，架构比较单一，技术难点较少。图书馆系统、销售管理系统都是。 3.11 重构：已经写好的正确的代码，不断修正，使得代码更加精简并易读。 结对编程：两个人同时编写一段代码，一般一个人负责实现，一个人负责检查代码质量。 3.16 利用FDD，为“Web浏览器”定义一系列特征集合与特征。 特征集合模板： an