【導(dǎo)讀】模型，軟件開發(fā)方法等。定義供方向需方提供合同中的系統(tǒng)，軟件產(chǎn)品或服務(wù)所需的活動(dòng)。定義開發(fā)者和機(jī)構(gòu)為了在規(guī)定的運(yùn)行環(huán)境中為其用戶運(yùn)行一個(gè)計(jì)算機(jī)系。統(tǒng)所需要的活動(dòng)。丁以維護(hù)者和機(jī)構(gòu)為了修改的管理軟件，使它處在良好的運(yùn)行狀態(tài)所。目管理計(jì)劃，實(shí)施和控制，評(píng)審和評(píng)價(jià)和項(xiàng)目完成。支持過(guò)程對(duì)項(xiàng)目的生存周期過(guò)程給與支持，它有助于項(xiàng)目的成功并能提。軟件生存周期是指一個(gè)軟件從提出開發(fā)要求開始直到該軟件報(bào)廢為止的整個(gè)周期。則是個(gè)階段的任務(wù)應(yīng)盡可能縣對(duì)獨(dú)立，統(tǒng)一階段各項(xiàng)任務(wù)的性質(zhì)盡可能相同。軟件生存周期模型確立。置，便于各種活動(dòng)的協(xié)調(diào)，便于各種人員的有效通訊，有利于活動(dòng)重用，有利于活動(dòng)管理。例如瀑布模型，增量模型，螺旋模型，噴泉模型變換模型和基于知識(shí)。增量模型是在項(xiàng)目的開發(fā)過(guò)程中以一系列的增量方式開發(fā)系統(tǒng)。中開發(fā)模型又是快速原型模型，它是增量模型的另一種形式。運(yùn)用原型的過(guò)程中進(jìn)一步加深對(duì)系統(tǒng)的了解及相互之間的理解.

　　

【正文】 1 1 需求分析 設(shè)計(jì) 編碼 測(cè)試 圖 2－ 3 在該模型中，項(xiàng)目開發(fā)的各個(gè)階段都是增量方式。先 對(duì)某部分功能進(jìn)行需求分析，然后按順序進(jìn)行設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試，把該功能的軟件交付給用戶，然后再對(duì)另一部分功能進(jìn)行開發(fā)，提交用戶，直到所有功能全部增量開發(fā)完畢。開發(fā)的順序按上圖中的編號(hào)進(jìn)行。該模型是增量開發(fā)的極端形式，它不僅是增量開發(fā)也是增量提交，用戶將最早收到部分工作軟件，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，這樣修改和擴(kuò)充就更容易了。 10．為了克服瀑布模型的局限性，使開發(fā)過(guò)程具有一定的靈活性和可修改性，于是產(chǎn)生了增量模型。它是在瀑布模型的基礎(chǔ)上加以修改而形成的。 第 2 章 軟件工程的基本理論 41 增量的模型和瀑布模型之間的本質(zhì)區(qū)別是：瀑布模型屬于整體開發(fā)模型，它規(guī) 定再開始下一個(gè)階段的工作之前，必須完成前一階段的所有細(xì)節(jié)。而增量瀑布模型屬于非整體開發(fā)模型，它推遲某些階段中的細(xì)節(jié)，從而較早的生產(chǎn)工作軟件。 增量模型是在項(xiàng)目的開發(fā)過(guò)程中以一系列的增量方式開發(fā)系統(tǒng)。增量方式包括增量開發(fā)和增量提交。增量開發(fā)是指在項(xiàng)目開發(fā)周期內(nèi)，以一定的時(shí)間間隔增量方式向用戶提交工作軟件及相應(yīng)文檔。增量開發(fā)和增量提交可以同時(shí)使用，也可以單獨(dú)使用。 有多種增量模型，根據(jù)增量的方式和形式的不同，分為漸增模型和原型模型。 11 快速原型模型的基本思想：軟件開發(fā)過(guò)程中的原型是軟件的一個(gè)早期可運(yùn)行的 版本，它反映了最終系統(tǒng)的重要特性。 快速原型是利用原型輔助軟件開發(fā)的一種新思想。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的快速分析，快速實(shí)現(xiàn)一個(gè)原型，用戶與開發(fā)者在使用原型過(guò)程中加強(qiáng)通信與反饋，通過(guò)反復(fù)評(píng)價(jià)和改進(jìn)原型，減少誤解，彌補(bǔ)漏洞，適應(yīng)變化，最終提高軟件質(zhì)量。 在 20世紀(jì) 80年代就出現(xiàn)了快速原型的思想，它是在研究需求階段的方法和技術(shù)中產(chǎn)生的。由于種種原因，要在需求分析階段得到完全，一致，準(zhǔn)確，合理的需求是很困難的。因此在開發(fā)過(guò)程的早期，在獲得一組基本需求說(shuō)明之后，就快速的使其 “實(shí)現(xiàn) ”，通過(guò)原型反饋，加深對(duì)系統(tǒng)的理解， 并滿足用戶的基本需求，使用戶在試用過(guò)程中受到啟發(fā)，對(duì)需求說(shuō)明進(jìn)行補(bǔ)充和精確化，還幫助開發(fā)者和用戶對(duì)系統(tǒng)需求的理解。使比較含糊的軟件需求和功能明確化，還幫助開發(fā)者和用戶發(fā)現(xiàn)和消除不協(xié)調(diào)的系統(tǒng)需求，逐步確定各種需求，從而獲得合理，協(xié)調(diào)一致，無(wú)歧義的，完整的，實(shí)現(xiàn)可行的需求說(shuō)明。 以后，又把快速原型思想用到軟件開發(fā)的其他階段，并向軟件開發(fā)的全過(guò)程擴(kuò)展。即先用相對(duì)少的成本，較短的周期開發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的但可以運(yùn)行的系統(tǒng)原型向用戶演示或讓用戶試用，一邊及早澄清并檢查一些主要設(shè)計(jì)策略，在此基礎(chǔ)上再開發(fā)實(shí)際的軟件系統(tǒng)。 12 原型不同于最終系統(tǒng)，兩者在功能上的區(qū)別使最終系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)軟件需求的全部功能，而原型只實(shí)現(xiàn)所選擇的部分功能，最終系統(tǒng)對(duì)每個(gè)軟件需求都是要求詳細(xì)實(shí)現(xiàn)，而原型僅僅是為了試驗(yàn)和演示的，部分功能需求可以忽略或者模擬實(shí)現(xiàn)。 因此，在構(gòu)造原型時(shí)，必須注意功能性能的取舍，忽略一切暫時(shí)不關(guān)心的部分以加速原型的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)又要充分體現(xiàn)原型的作用，滿足評(píng)價(jià)原型的要求。 在構(gòu)造原型的目的確定考核，評(píng)價(jià)原型的內(nèi)容。 13 快速原型的開發(fā)步驟為： （ 1） 快速分析。分析人員與用戶緊密配合下，迅速確定系統(tǒng)的基本要求，根據(jù)原型 所要體現(xiàn)的特征描述基本需求以滿足開發(fā)原型的需求。這里關(guān)鍵要注意分析與描述內(nèi)容的選取，圍繞運(yùn)用原型的目標(biāo)，集中力量確定局部的需求說(shuō)明，從而盡快開始構(gòu)造原型。 （ 2）構(gòu)造原型。在快速分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)基本需求說(shuō)明盡快實(shí)現(xiàn)一個(gè)可運(yùn)行的系統(tǒng)。這里要求具有強(qiáng)有力的軟件工具支持，并忽略最終系統(tǒng)在某些細(xì)節(jié)上的要求，如安全性，堅(jiān)固性，例外處理等等，主要考慮原型系統(tǒng)能夠充分反映所要評(píng)價(jià)的特性，而暫時(shí)刪除一切次要內(nèi)容。 （ 3）允許原型。這是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，消除誤解，使開發(fā)者與用戶充分協(xié)調(diào)的一個(gè)步驟。由于原型忽略了很多內(nèi)容，集中反 映要評(píng)價(jià)的特征，外觀看來(lái)不太完整，用戶要在開發(fā)者的指導(dǎo)下運(yùn)行原型，在使用過(guò)程中努力發(fā)現(xiàn)各種不合理的部分，各類人員在共同運(yùn)用原型的過(guò)程中進(jìn)一步加深對(duì)系統(tǒng)的了解及相互之間的理解。 軟件工程習(xí)題與解答 42 （ 4）評(píng)價(jià)原型。在運(yùn)行的基礎(chǔ)上，考核評(píng)價(jià)原型的特性，分析運(yùn)行效果是否滿足用戶的愿望，糾正過(guò)去交互中的誤解與分析中的錯(cuò)誤，增添新的要求，并滿足因環(huán)境變化或用戶新想法引起的系統(tǒng)要求變動(dòng)，提出全面的修改意見。 （ 5）修改。根據(jù)評(píng)價(jià)原型的活動(dòng)結(jié)果進(jìn)行修改。若原型未滿足需求說(shuō)明的要求，說(shuō)明對(duì)需求說(shuō)明存在不一致的理解或?qū)崿F(xiàn)方案不夠合理， 則根據(jù)明確的要求迅速修改原型。若原型運(yùn)行效果不滿足用戶要求，表明需求說(shuō)明不準(zhǔn)確，不完整，不一致或要求有所變動(dòng)和增加，則修改和規(guī)定新的需求說(shuō)明，重新構(gòu)造原型。 上述步驟是為了描述方便而劃分的。在軟件工具支持下，上述各種活動(dòng)往往交融在一起，或合而為一或交叉進(jìn)行，運(yùn)行，評(píng)價(jià)和修改有可能在各類人員共同使用和隨時(shí)交互過(guò)程中交織在一起，而不像瀑布模型那有嚴(yán)格地劃分階段，線性推進(jìn)。 14 由于運(yùn)用原型的目的和方式不同，在使用原型時(shí)也采取不同的策略，有拋棄策略和附加策略。 （ 1）拋棄策略時(shí)將原型用于開發(fā)過(guò)程的某一階段 ，促使該階段的開發(fā)結(jié)果更加完整，準(zhǔn)確，一致，可靠，該階段結(jié)束后，原型隨之作廢。探索型和試驗(yàn)型快速原型就時(shí)采用此策略的。 (2) 附加策略是將原型用于開發(fā)的全過(guò)程，原型由最基本的核心開始，逐步增加新的功能和新的需求，反復(fù)修改，反復(fù)擴(kuò)充，最后發(fā)展為用戶滿意的最終系統(tǒng)，演化型快速模型就是采用此策略。 采用何種形式，何種策略運(yùn)用快速原型主要取決于軟件項(xiàng)目的特點(diǎn)，人員素質(zhì)，可供支持的原型開發(fā)工具和技術(shù)等，這要根據(jù)實(shí)際情況的特點(diǎn)來(lái)決定。 15構(gòu)造原型的技術(shù)有： （ 1）可執(zhí)行的規(guī)格說(shuō)明。這是一種使要求說(shuō)明過(guò)程自動(dòng)化的技術(shù) ，通過(guò)可智興的規(guī)格說(shuō)明語(yǔ)言來(lái)描述預(yù)期的行為 “作什么 ”，人們可以從直接觀察中用規(guī)格說(shuō)明語(yǔ)言來(lái)規(guī)定任何系統(tǒng)行為。 （ 2）基于腳本的設(shè)計(jì)。此方法主要用于解決要求的驗(yàn)證問(wèn)題。一個(gè)腳本將模擬在系統(tǒng)運(yùn)行期間用戶經(jīng)歷的事件，它提供了輸入－處理－輸出屏幕，以及有關(guān)對(duì)話一個(gè)模型，開發(fā)者能夠給用戶顯示一個(gè)系統(tǒng)的逼真視圖。 （ 3）采用非常高級(jí)語(yǔ)言和專門語(yǔ)言。這是一些建模的語(yǔ)言，使用應(yīng)用領(lǐng)域中的術(shù)語(yǔ)，方便了用戶和開發(fā)者在計(jì)劃中的系統(tǒng)的特性的思想交流。 （ 4）能重用軟件。能重用成分是一些具體應(yīng)用中共同出現(xiàn)的一些程序設(shè)計(jì)模式，包括輸入 \輸出規(guī)格說(shuō)明，控制結(jié)構(gòu)，一般問(wèn)題 \解法描述等。 16 原型模型又稱快速原型模型，它是增量模型的另一種形式。它是在開發(fā)真實(shí)系統(tǒng)之前，構(gòu)造一個(gè)原型，在該原型的基礎(chǔ)上，逐步完成整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)工作。根據(jù)原型的不同作用，有三類原型模型： （ 1）探索型模型。這種類型的原型模型是把原型用于開發(fā)的需求分析階段，目的是要弄 第 2 章 軟件工程的基本理論 43 清用戶的需求，確定所期望的特性，并探索各種方案的可行性。它主要針對(duì)開發(fā)目標(biāo)模糊，用戶與開發(fā)者對(duì)項(xiàng)目都缺乏經(jīng)驗(yàn)的情況，通過(guò)對(duì)原型的開發(fā)來(lái)說(shuō)明用戶的需求。 （ 2）實(shí)驗(yàn)型模型。 這種原型主要用于設(shè)計(jì)階段，考核實(shí)現(xiàn)方案是否合適，能否實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一個(gè)大型系統(tǒng)，若對(duì)設(shè)計(jì)方案心中沒(méi)有把握時(shí)，可通過(guò)這種原型來(lái)證實(shí)設(shè)計(jì)方案的正確性。 （ 3）演化型模型。這種原型主要用于及早向用戶提交一個(gè) 原型系統(tǒng)，該原型系統(tǒng)或者包括系統(tǒng)的框架，或者包含系統(tǒng)的主要功能，在得到用戶的認(rèn)同后，將原型系統(tǒng)不斷擴(kuò)充演變?yōu)樽罱K的軟件系統(tǒng)。它將原型的思想擴(kuò)展到軟件開發(fā)的全過(guò)程。 ： （ 1）可及早為用戶提供有用的產(chǎn)品。 （ 2）可及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，隨時(shí)糾正錯(cuò)誤。 （ 3）減少技術(shù)、應(yīng) 用風(fēng)險(xiǎn)，縮短開發(fā)時(shí)間，減少費(fèi)用，機(jī)討生產(chǎn)率。 （ 4）通過(guò)實(shí)際運(yùn)行原型，提供直接評(píng)價(jià)系統(tǒng)的方法，促使用戶主動(dòng)參與開發(fā)活動(dòng)，加強(qiáng)了信息反饋，促進(jìn)各工作員的協(xié)調(diào)，減少誤解，適應(yīng)需求的變化，你能有效提高系統(tǒng)的質(zhì)量。 快速原型模型的缺點(diǎn)是： （ 1）缺乏豐富而有力的軟件工具喝開發(fā)環(huán)境。 （ 2）缺乏有效的管理機(jī)制，還未建立起自己的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。 （ 3）對(duì)設(shè)計(jì)人員水平及開發(fā)環(huán)境要求較高。 （ 4）在多次重復(fù)改變?cè)偷倪^(guò)程中，程序員會(huì)感到厭倦。 （ 5）系統(tǒng)的易變性對(duì)測(cè)試有定影響，難于做到 徹底測(cè)試，更新文檔較為困難。 ： （ 1）開發(fā)周期很長(zhǎng)的項(xiàng)目，通過(guò)原型開發(fā)來(lái)縮短開發(fā)周期。 （ 2）系統(tǒng)的使用可能變化較大，不能相對(duì)穩(wěn)定，而原型模型具有適應(yīng)變化的機(jī)制。 （ 3）用戶對(duì)系統(tǒng)的需求較為模糊，對(duì)某種要求缺乏信心。 （ 4）開發(fā)者對(duì)系統(tǒng)的某種設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)無(wú)信心或無(wú)十分的把握。 上訴這些情況均適合于使用原型模型來(lái)開發(fā)。 不宜使用原型的情況： （ 1）缺乏開發(fā)工具，或?qū)υ偷目捎霉ぞ卟涣私獾臅r(shí)候。 （ 2）用戶不愿意參與開發(fā)。 （ 3）用戶的數(shù)據(jù)資源沒(méi)有很好的組織和管理的時(shí)候，因?yàn)榭焖僭托枰焖賹ふ液痛嫒?shù)據(jù)。 （ 4）用戶的軟件資源沒(méi)有沒(méi)組織和管理起來(lái)的時(shí)候，因?yàn)?MIS 中的模型、模塊、使用設(shè)施和程序的難易程度對(duì)原型使用很關(guān)鍵。 ： （ 1）交互式系統(tǒng)。能快速的響應(yīng)使用者的要求。 （ 2）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。能提供很多工具，可以定義、建立、查詢、加工信息資源。 （ 3）通用輸入 /輸出軟件。容易使用的數(shù)據(jù)編輯，屏幕格式化軟件等對(duì)原型設(shè)計(jì)和開發(fā)都有很大的幫助。 （ 4）重用代碼庫(kù)。 可以減少重復(fù)勞動(dòng)。 。若對(duì)于一個(gè)大型軟件系統(tǒng)的設(shè) 軟件工程習(xí)題與解答 44 計(jì)方案心中沒(méi)有把握時(shí)，要考核設(shè)計(jì)方案是否正確、能否實(shí)現(xiàn)、可通過(guò)原型模型的開發(fā)運(yùn)行來(lái)證實(shí)。一旦通過(guò)原型模型的開發(fā)運(yùn)行，證實(shí)設(shè)計(jì)方案時(shí)正確的、能實(shí)現(xiàn)的，可廢棄這個(gè)原型，按照開發(fā)過(guò)程來(lái)開發(fā)。 ，構(gòu)造原型的內(nèi)容的取舍不同，體現(xiàn)出原型特征有如下類別： （ 1）系統(tǒng)的界面形式，用原型來(lái)解決系統(tǒng)的人機(jī)交互界面的結(jié)構(gòu)。 （ 2）系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，用原型來(lái)確定系統(tǒng)的體系結(jié) 構(gòu)。 （ 3）數(shù)據(jù)庫(kù)模式，用原型來(lái)確定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。 。同過(guò)對(duì)原型的開發(fā)來(lái)明確用戶的需求。使用于一個(gè)開發(fā)目標(biāo)模糊、用戶于開發(fā)者均缺乏這種項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的軟件項(xiàng)目。一旦通過(guò)原型的開發(fā)運(yùn)行，明確了用戶的需求，可按瀑布模型的設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試進(jìn)行開發(fā)。這種原型模型是在研究需求分析階段的方法設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的。 。以原型為基礎(chǔ)，按功能增加方式，把原型系統(tǒng)逐步演化為最終軟件產(chǎn)品。其主要目的是及早向用戶提交一 個(gè)原型系統(tǒng)。該原型系統(tǒng)或者包括系統(tǒng)的框架，或者包括系統(tǒng)主要功能。當(dāng)用戶認(rèn)可以后，將原型不斷擴(kuò)充、演變?yōu)樽罱K的軟件產(chǎn)品，它是在不斷于用戶交流過(guò)程中開發(fā)出來(lái)的，不斷得到用戶的反饋意見，隨時(shí)根據(jù)用戶意見進(jìn)行修改完善，因而能滿足用戶需求。