【導(dǎo)讀】個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人。和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。所取得的研究成果。本人承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任。并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。過去軟件生命周期方法一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，但近年。流，由此面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)模式也隨即成為研究的重點(diǎn)。它汲取了面向?qū)ο筌浖こ填I(lǐng)域多年來的優(yōu)秀研究成果,應(yīng)用統(tǒng)一建模語言。開發(fā)過程作為指導(dǎo)，以提高質(zhì)量、開發(fā)效率和復(fù)用性等。本文應(yīng)用RUP思想為指導(dǎo)，結(jié)合。系統(tǒng)的詳細(xì)需求。

　　

【正文】 件 （ artifact） 四個(gè)基本模型元素 [1,23]。它們分別描述了軟件開發(fā)過程“誰”“什么時(shí)候”“如何”“做”某事以及怎樣實(shí)現(xiàn) 某一特定的目標(biāo)。 工作流 ，是產(chǎn)生具有可觀察結(jié)果的活動(dòng)序列。每個(gè)工作流產(chǎn)生一些有價(jià)值的工件。RUP 共有 9 個(gè)工作流 ，其中分為 6 個(gè)核心過 程工作流 ： 業(yè)務(wù)建模、需求、分析和 設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試、部署工作流 ； 3個(gè)核心支持工作流 ： 項(xiàng)目管理、配置和變更控制、環(huán)境工作流 [16,17,18]。這 9個(gè)工作流 并不是順序執(zhí)行的， 而是 在項(xiàng)目中輪流被使用，在每一次迭代中以不同的重點(diǎn)和強(qiáng)度重復(fù)。核心工作流的迭代開發(fā)循環(huán)模型 如圖 24 所示： 圖 24 核心工作流的迭代開發(fā)循環(huán) 核心過程工作流 業(yè)務(wù)建模 （ Business Modeling）、需求（ Requirements)、分析與設(shè)計(jì) （ Analysis amp。 Design） 、實(shí)現(xiàn) （ Implement） 、測(cè)試 (Test)、部署 （ Deployment)工作流是 RUP 過程中的核心過程工作流 （ Core Process Workflow） ，也是軟件系統(tǒng)開發(fā)的主要的開發(fā)活動(dòng)。各工作流的簡單介紹如下 ： 浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 13 業(yè)務(wù)建模工作流 [23,41,42,43]，說明如何擬定新目標(biāo)組織的前景，并基于前景來確定該組織在業(yè)務(wù)用例模型和業(yè)務(wù)對(duì)象模型中的流程、角色以及職責(zé)。 它 的目的在于 ： 了解目標(biāo)組織的結(jié)構(gòu)及機(jī)制 ； 了解目標(biāo)組織中當(dāng)前存在的問題并確定改進(jìn)的可能性 ； 確?？蛻?、最終用戶和開發(fā)人員就目標(biāo)組織達(dá)成共識(shí) ； 導(dǎo)出支持目標(biāo)組織所需的系統(tǒng)需求。其主要任務(wù)是對(duì)將來使用該系 統(tǒng)的組織 機(jī)構(gòu)或企業(yè)進(jìn)行評(píng)估； 理解它們的需要以及要求未來系統(tǒng)解決的問題。業(yè)務(wù)建模的結(jié)果是建立一個(gè)業(yè)務(wù)用例模型和業(yè)務(wù)對(duì)象模型。業(yè)務(wù)模型是需求工作流的一種重要輸入，用來了解對(duì)系統(tǒng)的需求。業(yè)務(wù)實(shí)體是分析設(shè) .計(jì)工作流程的一種輸入，用來確定設(shè)計(jì)模型中的實(shí)體類。 需求工作流，主要目標(biāo)是描述用戶的需求，并做到與用戶和其他涉眾在系統(tǒng)的工作內(nèi)容方面達(dá)成且保持一致，使系統(tǒng)開發(fā)人員能夠更清楚地了解系統(tǒng)需求，定義系統(tǒng)邊界，定義系統(tǒng)的用戶界面。 其主要任務(wù)是采集和評(píng)價(jià)系統(tǒng)的需求， 重 點(diǎn)是充分考慮系統(tǒng)的實(shí)用性。需求分析的結(jié)果可以用一個(gè)用例模型表 達(dá)，模型中的活動(dòng)者代表外部的與系統(tǒng)交互的單元 (人或外部系統(tǒng) )，用例代表交互的事務(wù)序列，它為活動(dòng)者提供可度量的結(jié)果值。 分析與 設(shè)計(jì)工作流，將需求轉(zhuǎn)換為未來系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，逐步開發(fā)強(qiáng)壯的系統(tǒng)構(gòu)架。使設(shè)計(jì)適合于實(shí)現(xiàn)環(huán)境，最后得到一個(gè)為軟件特定環(huán)境支持的詳細(xì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述。 分析設(shè)計(jì)的結(jié)果是一個(gè)設(shè)計(jì)模型和一個(gè)可選的分析模型。設(shè)計(jì)模型是源代碼的抽象，由設(shè)計(jì)類和一些描述組成。設(shè)計(jì)類被組織成具有良好接口的設(shè)計(jì)包和設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，而描述則體現(xiàn)了類的對(duì)象如何協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)用例的功能。設(shè)計(jì)活動(dòng)以架構(gòu)設(shè)計(jì)為中心，架構(gòu)由若干模型來表達(dá)。 實(shí)現(xiàn)工作流， 它的 目的包括以層次化的子系統(tǒng)形式定義代碼的組織結(jié)構(gòu) ； 以組件的形式 (源文件、二進(jìn)制文件、可執(zhí)行文件 )實(shí)現(xiàn)類和對(duì)象 ； 將開發(fā)出的組件作為單元進(jìn)行測(cè)試 ； 將各實(shí)施人員 (或團(tuán)隊(duì) )完成的結(jié)果集成到可執(zhí)行系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)的任務(wù)是在預(yù)定的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，生成系統(tǒng)的源代碼、可執(zhí)行程序和相應(yīng)的軟件文檔，建立一個(gè)可執(zhí)行的系統(tǒng)。 測(cè)試工作流，分 為 單元測(cè)試、階段測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試。主要目標(biāo)是核實(shí)對(duì)象之間的交互及所有構(gòu)件是否正確集成，確定缺陷并確保在部署軟件之前將缺陷解決。 測(cè)試的任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和排錯(cuò)，保證系統(tǒng)符合預(yù)定的要 求，獲得一個(gè)無錯(cuò)誤的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。測(cè)試的結(jié)果將確認(rèn)所完成的系統(tǒng)可以交付使用。 部署工作流， 是 為確保最終用戶可以正常使用軟件產(chǎn)品而進(jìn)行的活動(dòng) (如軟件打包、系統(tǒng)配置等 )。 其主要任務(wù)是將開發(fā)的產(chǎn)品提交給用戶，并作相應(yīng)的系統(tǒng)配置。 浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 14 業(yè)務(wù)建模、需求、 分析與設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試工作流中產(chǎn)生的模型是各個(gè)過程成分中的產(chǎn)物，也是下一個(gè)過程成分的工作依據(jù)。 核心支持工作流 核心支持工作流 (Core Support Workflow)包括 : 項(xiàng)目管理 （ Project Management）工作流、配置和 變更管理 (Configuration amp。 Change Management)工作流 和環(huán)境 （ Environment）工作流 。以下做簡要說明： 項(xiàng)目管理工作流，描述如何控制軟件項(xiàng)目組內(nèi)部的各個(gè)成員的相互關(guān)聯(lián)的工作。目標(biāo)是為計(jì)劃、執(zhí)行和監(jiān)控軟件開發(fā)項(xiàng)目提供可行性指導(dǎo) ； 為風(fēng)險(xiǎn)管理提供框架和環(huán)境 ；為組織提供過程管理和工具的支持。 配置和 變更控制工作流， 描述了如何控制軟件項(xiàng)目組內(nèi)部 各個(gè)成員的相互關(guān)聯(lián)的工作 (如避免重復(fù)無效的軟件修改，多版本并發(fā)開發(fā)的協(xié)調(diào)和控制等等 )，以控制和維護(hù)項(xiàng)目制品的完整性。 環(huán)境工作流，描述為支持 項(xiàng)目而開發(fā)指南及在配置流程時(shí)所需的活動(dòng)。主要目的是為軟件開發(fā)組織提供軟件開發(fā)環(huán)境 (流程和工具 )。 角色、活動(dòng)和工件 角色 [39,40]，定義了個(gè)人或由若干人所組成小組的行為和責(zé)任。 需要承擔(dān)一定的職責(zé)和具備相應(yīng)的能力，諸如執(zhí)行某些活動(dòng)和開發(fā)某些工件。在 RUP 中，角色還定義了如何完成工作，所分派給角色的責(zé)任既包括某系列的活動(dòng)，還包括成為產(chǎn)物的擁有者。 角色通過執(zhí)行某些活動(dòng)完成特定工件。 活動(dòng)，是 參與項(xiàng)目的角色為提供符合要求的結(jié)果而進(jìn)行的工作 ， 具有明確的目的的工作單元， 其內(nèi)容通常表述為創(chuàng)建或更新某些 工件，例如一個(gè)模型、一個(gè)類或一個(gè)計(jì)劃。每個(gè)活動(dòng)都要被分配給具體的角色。如計(jì)劃一個(gè)迭代，尋找用例和用例角色等都是一個(gè)活動(dòng)，它們有著各自對(duì)應(yīng)的角色，項(xiàng)目經(jīng)理和系統(tǒng)分析員 。 工件 [13,18]，是項(xiàng)目期間由活動(dòng)生成并使用的中間或最終產(chǎn)物。 工件用于獲取和傳達(dá)項(xiàng)目信息。工件可以是 ： 文檔，如商業(yè)理由或軟件架構(gòu)文檔 ； 模型，如用例模型或設(shè)計(jì)模型 ；模型元素，即模型中的元素，如類或子系統(tǒng)。為使整個(gè)軟件系統(tǒng)的開發(fā)易于管理，工件根據(jù)核心工作流程組織成各個(gè)集。 角色、活動(dòng)和工件 的關(guān)系如圖 25 所示 ： 浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 15 圖 25 角色、活動(dòng)和 工件 的關(guān)系 角色的職責(zé)，具體體現(xiàn)在它 執(zhí)行活動(dòng)和負(fù)責(zé)工件上。工件是由活動(dòng)生產(chǎn)出來 的 —— 工件是活動(dòng)的輸出，如制定《編碼規(guī)范》 ；而活動(dòng)本身也可能以工件為輸入 —— 活動(dòng)可能要求使用工件，如編碼活動(dòng)要參考《編碼規(guī)范》 ； 另外一種關(guān)系是工件既是活動(dòng)的輸入又是它的輸出 —— 活動(dòng)修改工件，如修改《編碼規(guī)范》。 小結(jié) 本章主要介紹了統(tǒng)一軟件過程 RUP 的組織結(jié)構(gòu) ， 首先 給出簡要的 RUP 概述；接著介紹了 RUP 的生命周期 ，給出一個(gè)二維模型，并與傳統(tǒng)的瀑布模型相比較；再次根據(jù)所得RUP 生命周期的二維模型，從橫軸、縱軸角度分別闡述了它 的動(dòng)態(tài)組成和靜態(tài)組成。其中動(dòng)態(tài)組成從初始、細(xì)化、構(gòu)造和移交階段進(jìn)行分析，靜態(tài)組成中討論了 RUP 的 6 個(gè)核心過程工作流和 3 個(gè)核心支持工作流，以及角色、活動(dòng)和工件的關(guān)系。 本章是整個(gè)論文研究內(nèi)容的理論支撐。 浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 16 第 3 章 軟件 開發(fā) 中 RUP 的 應(yīng)用特點(diǎn) RUP 在應(yīng)用方面 的突出特點(diǎn)可以由用例驅(qū)動(dòng)、以架構(gòu)為中心、 .迭代增量開發(fā)這三個(gè)關(guān)鍵詞來體現(xiàn)，這是 RUP 所特有的。 去掉三個(gè)其中 任何一個(gè)，都會(huì)嚴(yán)重地降低統(tǒng)一軟件過程的價(jià)值。就像一張三條腿的凳子，缺一條腿就會(huì)站不住，會(huì)倒下。 架構(gòu) 提供一種結(jié)構(gòu)來指導(dǎo)迭代過程 中的工作，用例則確定了每一次迭代的目標(biāo)。即具體的迭代工作，由用 例來確定目標(biāo)，在架構(gòu)確定的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行 。 但由于各種軟件項(xiàng)目的具體實(shí)施環(huán)境、開發(fā)難度、技術(shù)條件、系統(tǒng)需求的差異，在實(shí)際工作中，不可能完全照搬 RUP 的全部理論，因此開發(fā)者必須結(jié)合實(shí)際， 對(duì) RUP 進(jìn)行必要的裁剪，從而讓 RUP 更好地服務(wù)于軟件開發(fā)過程。 用例驅(qū)動(dòng) 用例幾乎普遍用來捕獲系統(tǒng)的需求，但在 RUP中，用例不只是捕獲需求的工具，它們還能夠驅(qū)動(dòng)整個(gè)開發(fā)過程，是貫穿整個(gè)開發(fā)過程的線索。通過用例的驅(qū)動(dòng)，我們可以比較清楚的看一個(gè)軟件系統(tǒng) 是如何實(shí)現(xiàn)其功能的 。 用例驅(qū)動(dòng)方法自從被提出而又被吸收到 UML中以來，憑借用例模型簡單的圖形符號(hào)和接近自然語言的規(guī)格描述來獲取系統(tǒng)與不同用戶進(jìn)行交互的情況，縮小了用戶、需求分析人員、開發(fā)人員之間的差距，并驅(qū)動(dòng)著軟件開發(fā)的其它過程，得到了業(yè)界廣泛的接受和大規(guī)模的應(yīng)用。 用例是用戶與系統(tǒng)的交互的動(dòng)作集合，能夠向用戶提供有價(jià)值的結(jié)果。它獲取的是功能需求，所有的用例合在一起，構(gòu)成用例模型，它描述了系統(tǒng)的全部功能，代替了傳統(tǒng)的系統(tǒng)功能說明。然而，用例不僅是一種確定系統(tǒng)需求的工具，它還能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試的 進(jìn)行，即用例驅(qū)動(dòng)整個(gè)的軟件開發(fā)過程?；谟美Ｐ?，開發(fā)人員創(chuàng)建一系列的實(shí)現(xiàn)這些用例的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型，并審查每一個(gè)后續(xù)建立的模型與用例模型是否一致，測(cè)試人員測(cè)試系統(tǒng)以確定實(shí)現(xiàn)模型的構(gòu)件正確實(shí)現(xiàn)了用例。因此，用例不僅啟動(dòng)了開發(fā)過程，而且使整個(gè)開發(fā)過程渾然一體。 用例驅(qū)動(dòng)，表明開發(fā)過程是沿著一個(gè)流：一系列從用例得到的工作流（需求、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試）前進(jìn)的，用例被確定、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)，最后用例又成為測(cè)試的基浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 17 礎(chǔ)。 用例在各個(gè)階段中擔(dān)負(fù)著各種角色，起著不同的作用 。 需求階段，用例用于捕獲系統(tǒng)的用戶需求，將系 統(tǒng)的功能描述成一系列的行為， 并建立用例模型。 分析與設(shè)計(jì)階段 ，用例模型經(jīng)由分析模型轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)模型。分析模型和設(shè)計(jì)模型都是由類和說明如何實(shí)現(xiàn)用例的用例實(shí)現(xiàn)集合組成的。分析模型是需求的詳細(xì)的規(guī)格說明，將需求用例的事件流，用概念性的類之間的協(xié)作來重新轉(zhuǎn)述，是一個(gè)概念模型。設(shè)計(jì)模型是實(shí)現(xiàn)的藍(lán)圖。 在實(shí)施階段，根據(jù)設(shè)計(jì)模型中的設(shè)計(jì)類，建立實(shí)施模型 并將設(shè)計(jì)類轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的代碼。 在測(cè)試階段，測(cè)試人員根據(jù)用例模型中的用例設(shè)計(jì)出測(cè)試用例，以此來驗(yàn)證軟件產(chǎn)品是否符合用戶的需求。 由此可見，用例不但貫穿于整個(gè)開發(fā)過程的各個(gè)階段 ，同時(shí)它還把所有階段捆綁在一起，使各個(gè)階段成為緊密聯(lián)系的一個(gè)整體。所以說， RUP 是一種以用例作為驅(qū)動(dòng)的開發(fā)過程。 RUP 的用例驅(qū)動(dòng)模型 如圖 31 所示： 圖 31 RUP 用例驅(qū)動(dòng) 模型 用例與系統(tǒng)架構(gòu)是協(xié)調(diào)發(fā)展的，一部分用例驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)，系統(tǒng)架構(gòu)又反過來影響另一部分用例的選擇。用例驅(qū)動(dòng)意味著，在生產(chǎn)最終產(chǎn)品的每個(gè)階段，都能回顧一下為用戶實(shí)際上做了些什么，從而確保生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠滿足用戶的真正需要。 浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 18 以架構(gòu)為中心 軟件系統(tǒng)是個(gè)單一的實(shí)體，從不同的視角展示它有助于更好地理解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的不 同視角的展示就是視圖，所有的視圖合在一起展示了架構(gòu)。我們可以通過架構(gòu)來方便地理解系統(tǒng)，可以通過架構(gòu)來組織并行高效的開發(fā)，可以通過架構(gòu)來更好地重用，可以通過架構(gòu)來方便地進(jìn)化系統(tǒng)。以架構(gòu)為中心意味著，開發(fā)工作在早期階段，就側(cè)重于建立能夠指導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)造的架構(gòu)模式，以保證不僅當(dāng)前版本、而且產(chǎn)品的整個(gè)生命周期都有一個(gè)順利的發(fā)展。 軟件基本架構(gòu)這個(gè)概念體現(xiàn)了系統(tǒng)中最重要的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征。 它刻畫了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，去掉了細(xì)節(jié)部分，突出了系統(tǒng)的重要特征。 架構(gòu)時(shí)架構(gòu)設(shè)計(jì)師在構(gòu)件描述中詳細(xì)說明的內(nèi)容，架構(gòu)可以控制系統(tǒng)的開發(fā)。軟件架 構(gòu)側(cè)重于系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu)元素，如子系統(tǒng)、類、構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)，以及這些元素通過接口實(shí)現(xiàn)的協(xié)作。 4+1 場景模型呈現(xiàn)了 RUP 架構(gòu)，軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)師和開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)從不同視角展示該系統(tǒng)有助于更好地理解其設(shè)計(jì)。這里4+1 指的是：邏輯視圖、實(shí)現(xiàn)視圖、過程視圖、部署視圖以及用例視圖。如圖 32 所示： 圖 32 RUP 架構(gòu) 描述 用例和架構(gòu)之間是相互影響的。每個(gè)產(chǎn)品都是功能和形式的有機(jī)統(tǒng)一。僅僅只有其中之一，都是不完整的。只有平衡把握這兩個(gè)方面才能得到一個(gè)成功的產(chǎn)品。在這種情況下，功能與用例相對(duì)應(yīng)，而形式與基本架構(gòu)相對(duì)應(yīng)。一 方面，用例在實(shí)現(xiàn)時(shí)必須適合于架構(gòu)；另一方面，架構(gòu)必須預(yù)留空間以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在或?qū)硭行枰挠美?。事?shí)上，架構(gòu)和用例必浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 19 須并行進(jìn)化。 在 RUP 的整個(gè)生命周期中，用例促使各工作流前后銜接，而開發(fā)活動(dòng)是以架構(gòu)為中心展開的。流程初期迭代的重點(diǎn)在于生成并驗(yàn)證一個(gè)架構(gòu)，它在最初開發(fā)周期中采用個(gè)可執(zhí)行架構(gòu)原型的形式，并在以后的迭代中逐漸演變成最終系統(tǒng)。利用該架構(gòu)可以降低性能、吞吐量、容量、可靠性等方面的風(fēng)險(xiǎn)，從而在構(gòu)建階段可以在一個(gè)穩(wěn)固的基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)功能的全面添加，而不用擔(dān)心破壞系統(tǒng)。 RUP 提供了一種有條不紊的系統(tǒng)化方法來 設(shè)計(jì)、開發(fā)和驗(yàn)證一個(gè)架構(gòu)。圍繞多種架構(gòu)視圖的概念，以及架構(gòu)模式、設(shè)計(jì)規(guī)則， RUP 提供了用于說明架構(gòu)的模 板。設(shè)計(jì)工作流程包括一些特定的活動(dòng)，目的在于確定架構(gòu)約束、 在架構(gòu)方面具有重要意義的元素以及有關(guān)如何選擇架構(gòu)的指南。管理流程將反映出早期迭代計(jì)劃如何考慮架構(gòu)設(shè)計(jì)以及如何解決主要技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。 迭代增量開發(fā) 開發(fā)一個(gè)商業(yè)軟件產(chǎn)品