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1、软件工程 原理、方法与应用,电子教案,计算机学院608教研室 王宇华,第二章 软件开发模型,主要内容,软件生存周期,软件开发模型,第二章 软件开发模型,2.1 软件生存周期（Software Life Cycle）,2.1.1 软件生存周期 软件产品或软件系统从设计、开发、运行到 被淘汰的全过程,2.1.2 软件生存周期的大致划分 计划时期：问题定义 可性性研究分析报告 开发时期：需求分析 软件设计 编码 测试 运行时期：软件维护、升级、整合改造,第二章 软件开发模型,2.1 软件生存周期（Software Life Cycle）,2.1.3 的划分 1 可行性研究与计划 2 需求分析 3 总
2、体设计 4 详细设计 5 实现 6 集成测试 7 确认测试 8 使用和维护,上层：设计、实现 文档、编码,下层：实现、测试 编码、文档,第二章 软件开发模型,2.1 软件生存周期（Software Life Cycle）,关于问题定义,问题定义 目标与战略,目标与战略,当前行业、领域 发展现状,应用单位的现状,应用单位的构想,国家、行业有关 政策和要求,第二章 软件开发模型,2.1 软件生存周期（Software Life Cycle）,关于问题定义示例,第二章 软件开发模型,2.1 软件生存周期（Software Life Cycle）,示例：根据战略规划制定的总体规划图,139461646
3、25,第二章 软件开发模型,2.1 软件生存周期（Software Life Cycle）,2.1.4 软件工程的软件的改进,过去 只考虑编码,现在 涉及整个软件 生存周期,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.1 软件开发模型 软件开发模型是软件开发全部过程、活动和任务的结构 框架。它能够直观地表达软件开发全过程，明确规定要完成 的主要活动、任务和开发策略。 一般来说,主要的软件生存周期模型有三种: 瀑布模型、增量模型、螺旋模型,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,示例,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.2 瀑布模型（Waterfall Model）-
4、线形顺序模型,可行性研究与计划,需求分析,设计,编码,运行维护,测试,定义 阶段,开 发 阶 段,维护阶段,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.2 瀑布模型（Waterfall Model）-线形顺序模型,特点： 1 阶段间具有顺序性和依赖性； 2 推迟实现的观点；（编码越早，问题越多，代价越高）； 3 质量保证 每个阶段都要完成规定的文档； 每个阶段完成时完成文档审查工作； 及早修改错误,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.2 瀑布模型,阶段及文档,未说明的实际问题： 文档与编码脱节，你要 是程序员，你改代码时 修改文档吗？谁来修改 文档？如果不修改，今 后维
5、护时谁能看懂你编 的乱七八糟的代码？！,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.3 快速原型模型（Rapid Prototype Model）,观点：软件开发，特别是开发的早期阶段，应该是一个学习和实践的过程，它的活动应该包括开发人员和用户两个方面。为了使其更有效，不仅开发人员与用户紧密合作，而且还要有一个实际的工作系统，只有这样才能获得成功。 主要思想：首先建立一个能够反映用户主要需求的原型，让用户实际看一看未来系统的概貌，以便判断哪些功能是符合需要的，哪些功能还需要改进。然后将原型反复改进，最终建立完全符合用户要求的新系统。,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.
6、3 快速原型模型（Rapid Prototype Model）,原型范型,第二章 软件开发模型,分析定义 系统需求,生成 原型,系统 设计,程序 设计,编码,测试,运 行 和维护,原型化,含原型化的 软件生存期,2.2 软件开发模型,2.2.3 快速原型模型 软件生存周期,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.4 增量模型（Increments Model）,思想：先完成一个系统子集的开发，再按同样的开发步骤增加 功能 (系统子集),如此递增下去直至满足全部系统需求。 系统的总体设计在初始子集设计阶段就应作出设想。 主要的优势：应用了迭代的思想,迭代和重构的区别：设计开发的两顶帽
7、子,迭代,重构,增加了新的功能,无新功能的增加， 但改善了性能,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.4 增量模型 总体框架,分析,设计,编码,测试,分析,设计,编码,测试,分析,设计,编码,测试,分析,设计,编码,测试,增量1,增量2,增量3,增量n,增量1 交付客户,增量2 交付客户,增量3 交付客户,增量n 交付客户,日历时间,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.4 增量模型（Increments Model）,特点 瀑布模型+快速原型+风险分析 迭代过程 一个螺旋式周期 确定目标，选择方案，选定完成目标的策略 风险角度分析该策略 启动一个开发阶段 评价前一
8、步的结果，计划下一轮的工作,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.5 螺旋模型 （Spiral Model）,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.5 螺旋模型 （Spiral Model）,风险分析,工程实施,用户通信,用户评估,产品维护项目,产品增强项目,新产品开发项目,概念开发项目,计划,建造及发布,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.5 面向对象开发模型 （Object-oriented Model）,第6章详细讲解,关于组件（Component）-构件,使用重用技术的软件工程模型 构件(components):可重用的软件成份 可复用性（R
9、eusability） （可重用性） 集成化软件开发环境（ISEE）,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.5 面向对象开发模型 （Object-oriented Model）,可重用组件组装模型,系统1软件 构成,系统2软件 构成,系统3软件 构成,可重用组件,可重用组件,可重用组件,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.5 面向对象开发模型 （Object-oriented Model）,基于可重用组件模型的软件生产线,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.6 转换模型 （Transformational Model）,特点 形式化软件开发方法 形
10、式化需求规格说明 变换技术 程序自动生成技术 确保正确,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.7 净室模型 （Cleanroom Model）,净室模型思想： 在分析和设计阶段消除错误 在“洁净”状态下实现软件制作 形式化： 盒结构表示分析和设计 正确性验证 增量模型,第二章 软件开发模型,2.2 软件开发模型,2.2.7 净室模型 （Cleanroom Model）,需求 收集,盒结构 规约,形式化 设计,统计性使 用测试,正确性 证明,代码生成 与检查,测试计划,认证,需求 收集,盒结构 规约,形式化 设计,统计性使 用测试,正确性 证明,代码生成 与检查,测试计划,认证,需
11、求 收集,盒结构 规约,形式化 设计,统计性使 用测试,正确性 证明,代码生成 与检查,测试计划,认证,增量1,增量2,增量n,第二章 软件开发模型,2.3 案例-系统概况,1系统概述 教材购销系统是某高校早期使用过的一个教材管理系统，主要用于对计划供应教材的控制销售与补充采购。该系统主要具有以下功能： (1)根据学校的教学计划，像选课的学生及时供应所需的教材 审查学生(个人或班级)购书单的有效性，对有效书单发售教材； 对属于计划供应但暂时却获的教材进行缺书登记。 (2)根据缺书登记补充采购所缺的教材，通知学生补购 将缺书登记表汇总为待购教材计划； 待购教材到货后，及时通知学生补购。,F2缺书
12、登记表,F1教材存量表,领书单 进书通知,购书单 缺书单,第二章 软件开发模型,2.3 案例-系统需求,第二章 软件开发模型,2.3 案例-系统流程图,第二章 软件开发模型,三种开发模型的小结,瀑布模型：将软件生命周期的各个阶段展开成线性的，有一定顺序的若干 阶段的模型。特点是将软件严格划分为阶段，要求按照对阶段 的划分，顺序地开展软件开发的各个活动。为软件开发的管理 提供了有效的管理模式，是结构化系统分析方法的基础。主要 问题是没有考虑迭代,增量模型：一部分一部分地完成系统开发目标，是一种演化模型。开发完 一部分后就立刻让用户去使用它，评价它。然后再完善它并完 成下一部分。特点是用户可以及早
13、使用实际的系统，系统可以 快速投入使用。允许迭代。后一部分的开发包括了对前一部分 开发的修改。,螺旋模型：与增量模型近似，将系统目标分解，规定每一次螺旋周期的目 标，在每一次螺旋周期的开发中采用简化的瀑布模型，并且加 入风险分析和原型化的方法，然后通过一次一次的螺旋上升实 现最终目标。将增量模型和瀑布模型的优点结合起来，来应对 系统需求、技术、环境不断变化的事实，同时也能够管理好软 件开发。循环的迭代风险大。,第二章 软件开发模型,一般应用情况的考虑,大型系统：瀑布模型加迭代；面向对象模型加迭代； 适当采用构件模型； 中小型系统：快速原型；XP；,软件开发模型是不断发展的； 各种软件开发模型各有其优缺点； 选用时不必拘泥于某种模型； 可组合多种模型； 可根据实际创建新的模型。,一种开发模型比另外一种优越，但软件开发公司仍然 选用差的开发模型，为什么？因为开发模型的应用在 公司项目组间实行，需要大量的工作和投入。,
