【正文】 迭代后又回到螺旋，最后進入構(gòu)建組裝迭代。 （5）步驟S1：弄清用戶/設(shè)計者的基本信息需求；S2：開發(fā)初始原型系統(tǒng)；S3：用原型系統(tǒng)完善用戶/ 設(shè)計者的需求；S4：修改和完善原型系統(tǒng)；18 / 875．構(gòu)件組裝模型構(gòu)建組裝模型導致了軟件的復用，提高了軟件開發(fā)的效率，面向?qū)ο蠹夹g(shù)使軟件工程的構(gòu)建組裝模型的基礎(chǔ)．面向?qū)ο蠹夹g(shù)強調(diào)類的創(chuàng)建，類封裝了數(shù)據(jù)和操縱該數(shù)據(jù)的算法．面向?qū)ο蟮念惪梢员粡陀茫?所示，它融合了螺旋模型的特征，本質(zhì)上是演化的，并且支持軟件開發(fā)的迭代方法，它是利用預先包裝好的軟件構(gòu)建來構(gòu)造應(yīng)用程序的。⑤低風險引入新技術(shù)。（3）適用范圍①特別適合需求分析與定義規(guī)格說明。②原型迭代不收斂于開發(fā)者預先的目標。⑤原型模型使系統(tǒng)更容易維護、對用戶更為友好。（1）優(yōu)點①原型模型法在得到良好的需求定義上比傳統(tǒng)生存周期法好得多，不僅可以處理模糊需求，而且開發(fā)者和用戶可充分通信。然后快速設(shè)計軟件中對用戶/客戶可見部分的表示。主要是通過編碼量的減少或者時間的節(jié)省。關(guān)于第四代技術(shù)模型，概括如下：（1）在過去十余年中，第四代技術(shù)模型的使用發(fā)展得很快，且目前已成為適用于多個不同的應(yīng)用領(lǐng)域的方法。此外，采用第四代技16 / 87術(shù)開發(fā)的軟件還必須考慮維護是否能夠迅速實現(xiàn)。對于較大項目，如果沒有很好的設(shè)計，即使使用第四代技術(shù)也會產(chǎn)生不論用任何方法來開發(fā)軟件都會遇到同樣的問題，這些問題包括：質(zhì)量低、可維護性差、難以被用戶接受等。因此，其他模型中所描述的用戶對話方式在第四代技術(shù)工具可以理解的形式來說明信息。目前，支持第四代技術(shù)模型的軟件開發(fā)環(huán)境及工具有：數(shù)據(jù)庫查詢的非過程語言，報告生成器，數(shù)據(jù)操縱，屏幕交互及定義以及代碼生成；高級圖形功能；電子表格功能。3．第四代技術(shù)模型第四代技術(shù)（4GT）包含了一系列的軟件工具，他們的共同點是能使軟件設(shè)計這在較高級別上說明軟件的某些特征。螺旋模型的優(yōu)越性比起其它模型來說是明顯的，但并不是絕對的。與此相反，如果對所開發(fā)項目需求理解較差，則需要開發(fā)原型，甚至需要不止一個原型的幫助，那就需要經(jīng)歷多圈螺線。在每一圈螺線上，做出風險分析的終點是否繼續(xù)下去的判斷。例如，在第一圈，確定了初步的目標、方案和限制條件以后，轉(zhuǎn)入右上象限，對風險進行識別和分析。軟件風險駕馭的目標是在造成危害之前及時對風險進行識別、分析，采取對策，進而消除或減少風險的損害。憑借經(jīng)驗的估計給出初步的設(shè)想便難免帶來一定風險?！败浖L險”是普遍存在于任何軟件開發(fā)項目中的實際問題。軟件開發(fā)需要人們合作完成，因此人員之間的通信和軟件工具之間的聯(lián)系以及開發(fā)工作之間的并行和串行等都是必要的，但瀑布模型中并沒有體現(xiàn)出這一點。與此同時，瀑布模型在大量的軟件開發(fā)實踐中也逐漸暴露出它的嚴重缺點。 計 劃需 求 分 析 概 要 設(shè) 計 詳 細 設(shè) 計編 碼 測 試 運 行 維 護定 義 階 段開 發(fā) 階 段運 行 維 護 階 段圖 14 瀑布模型（1）從上一項活動接受該項活動的工作對象，作為輸入；（2）利用這一輸入實施該項活動應(yīng)完成的內(nèi)容；（3）給出該項活動的工作成果，作為輸出傳給下一項活動；（4）對該項活動實施的工作進行評審。其核心思想是按工序?qū)栴}化簡，將功能的實現(xiàn)與設(shè)計分開，便于分工協(xié)作。 軟件開發(fā)模型為了反映軟件生存周期內(nèi)各種工作應(yīng)如何組織及軟件生存周期各個階段應(yīng)如何銜接，需要用軟件開發(fā)模型給出直觀的圖示表達。維護內(nèi)容廣泛，有人把維護看成是第二次開發(fā)。最后進行組合測試和有效性測試，對每一個測試用例和結(jié)果都要進行評審。而計劃制定時，數(shù)據(jù)較少，且經(jīng)驗不足，所以對制定的計劃需要進行多次修改，以盡量滿足各種要求，然后再進入到開發(fā)階段。上述問題都要進行管理評審。⑥維護，包括故障的排除以及為適應(yīng)使用環(huán)境的變化和用戶對軟件提出新的要求所作的修改。結(jié)構(gòu)的每一組成部分都是意義明確的模塊，每個模塊都與某些需求相對應(yīng)。軟件生存周期一般分為以下階段：（1） 問題定義；（2） 可行性研究；（3） 需求分析；（4） 概要設(shè)計；（5） 詳細設(shè)計；12 / 87（6） 編碼；（7） 測試；（8） 運行與維護在軟件的研制和開發(fā)過程中：①要了解和分析用戶的問題，以及經(jīng)濟、技術(shù)和時間等方面的可行性。每一個階段結(jié)束之前都要接受嚴格的技術(shù)和管理評審。采用軟件生存周期劃分軟件的工程化開發(fā)，就是將軟件開發(fā)分階段依次進行。組織實施軟件工程項目，從技術(shù)和管理上采取了多項措施后，項目的成功主要要達到的目標有：開發(fā)成本較低，軟件的功能能夠達到用戶要求并具有較好的性能，軟件具有良好的可移植性，易于維護且維護費用較低，軟件的開發(fā)工作能按時完成并及時交付使用。3．一致性研究軟件工程方法的目的之一，就是要使開發(fā)過程標準化，是軟件產(chǎn)品設(shè)計有共同遵循的原則。軟件瀑布模型，結(jié)構(gòu)化分析方法，結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法，Jackson 方法，模塊化設(shè)計都運用了分解的原則。軟件工程學的最終目的，是以較少投資獲得易維護、易理解、可靠、高效率的軟件產(chǎn)品。（2）確定的軟件成分。軟件開發(fā)管理包括人員分配、制定計劃、確定標準與配置。良好的軟件工具可促進方法的研究，而先進的軟件開發(fā)方法能改進工具。例如：收集出錯類型和問題報告等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅可以用來評價軟件技術(shù)的效果，而且也可以用來指明必須著重開發(fā)的軟件工具和應(yīng)該優(yōu)先研究的技術(shù)。最后要強調(diào)的是必須不斷靈活地改進軟件工程實踐。為了提高軟件開發(fā)過程的可見性，更好地進行管理，應(yīng)該根據(jù)軟件開發(fā)項目的總目標及完成期限，規(guī)定開發(fā)組織的責任和產(chǎn)品標準，從而使得所得到的結(jié)果能夠清楚地被審查。以后又進一步發(fā)展出各種結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)?；鶞逝渲霉芾硪卜Q為變動控制。但是，在軟件開發(fā)過程中改變需求又是難免的。（2）堅持進行階段評審軟件的質(zhì)量保證工作不能等到編碼階段結(jié)束之后再進行。這 100 多條軟件工程準則可以概括為下述 6 條基本原則。采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護軟件，把經(jīng)過時間考驗而證明正確的管理技術(shù)和當前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來，這就是軟件工程。它必須通過人員組織管理、項目計劃管理、配置管理等來保證軟件按時高質(zhì)量完成。如果把各個階段使用的軟件工具及合成一個整體，支持軟件開發(fā)的全過程，則成為軟件工程支撐環(huán)境。將軟件的生成問題在實踐上分為若干階段，以便于分布而有計劃地分工合作，在結(jié)構(gòu)上建華若干邏輯模塊。2．軟件工程的定義首先，采用工程化方法和途徑來開發(fā)與維護軟件。所以做好軟件定義時期的工作，是降低軟件成本及提高軟件質(zhì)量的關(guān)鍵。其次，在項目管理方面，由于成本估計不正確，資金分配混亂和人員組織不合理以及進度安排無序，使軟件技術(shù)方法無法實現(xiàn)。④軟件管理技術(shù)不能滿足現(xiàn)代軟件開發(fā)的需要，沒有統(tǒng)一的軟件質(zhì)量管理規(guī)范。對用戶要求沒有完整準確地認識就匆忙著手編寫程序是許多軟件開發(fā)工程失敗的主要原因之一。②雖然軟件本身獨有的特點確實給開發(fā)和維護帶來一些客觀困難，但是人們在開發(fā)和8 / 87實用計算機系統(tǒng)的長期實踐中，也確實積累和總結(jié)出了許多成功的經(jīng)驗。這樣維護的費用是十分驚人的，導致在客觀上軟件較難維護。很難檢驗開發(fā)的正確性且軟件開發(fā)的質(zhì)量也較難評價。以上列舉的僅僅是軟件危機的一些明顯的表現(xiàn)，與軟件開發(fā)和維護有關(guān)的問題遠遠不止這些。軟件開發(fā)的管理人員可以用這些文檔資料來管理和評價軟件開發(fā)過程的進展狀況；軟件開發(fā)人員可以利用它們作為通信工具，在軟件開發(fā)過程中準確地交流信息；對于軟件維護人員而言，這些文檔資料更是至關(guān)重要和必不可少的。沒能實現(xiàn)軟件的可重用，造成重復開發(fā)功能類似的軟件。這種現(xiàn)象降低了軟件開發(fā)者的信譽。③軟件產(chǎn)品的質(zhì)量差。①產(chǎn)品不符合用戶的實際需要。軟件已經(jīng)成為限制計算機系統(tǒng)進一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。（2）產(chǎn)品軟件：由軟件開發(fā)機構(gòu)開發(fā)出來直接提供給市場，或是為千百個用戶服務(wù)的軟件。事實上，隨著計算機進入國民經(jīng)濟等各個重要領(lǐng)域，其軟件的可靠性越來越顯得重要。4. 基于軟件失效的影響進行劃分工作雜不同領(lǐng)域的軟件，為適應(yīng)其不同的需求，在運行中對可靠性也有不同的要求。（6）極大型軟件：2022 人到 5000 人參加，10 年內(nèi)完成的 1000 萬行以內(nèi)的程序。（5）甚大型軟件：100 至 1000 人參與，用 4 到 5 年時間完成的具有 100 萬行程序的軟件項目。（4）大型軟件：5 至 10 個人在兩年多的時間里完成的 5 萬到 10 萬行的程序。中型軟件的實施過程中開始出現(xiàn)了軟件人員之間、軟件人員與用戶之間的聯(lián)系、協(xié)調(diào)的配合關(guān)系問題。（2）小型軟件：一個人半年之內(nèi)完成的 2022 行以內(nèi)的程序。（4）批處理軟件：把一組輸入作業(yè)或一批數(shù)據(jù)以成批處理的方式一次運行，按順序逐個處理的軟件。主要包括數(shù)據(jù)采集、分析、輸出三部分，其處理事件應(yīng)嚴格限定，如果在任何時間超出了這一限制，都將造成事故。其中商業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件時所占比例最大的一類，工程與科學計算軟件大多屬于數(shù)值計算問題。⑤ 支持測試：包括靜態(tài)分析程序、符號執(zhí)行程序、模擬程序、測試覆蓋檢驗程序等?？煞譃椋孩?一般類型：包括文本編輯程序、文件格式化程序、程序庫系統(tǒng)等。1. 基于軟件的功能劃分（1） 系統(tǒng)軟件：與計算機硬件緊密配合，使計算機各個部分與相關(guān)軟件及數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，高效工作的軟件，例如，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。 軟件的分類在工作和學習中，經(jīng)常接觸到各式各樣的軟件。例如，近年來出現(xiàn)的充分利用現(xiàn)有軟件的復用技術(shù)、自動生成技術(shù)和其他一些有效的軟件開發(fā)工具或軟件開發(fā)環(huán)境，既方便了軟件開發(fā)的質(zhì)量控制，又提高了軟件的開發(fā)效率。在軟件的開發(fā)和運行中必須以硬件提供的條件為基礎(chǔ)。所以要保證軟件的質(zhì)量，必須著重于軟件開發(fā)過程，加強管理。（2） 軟件是通過人們的智力活動，把知識與技術(shù)轉(zhuǎn)化成信息的一種產(chǎn)品，是在研制、開發(fā)中被創(chuàng)造出來的。為了能全面、正確地理解計算機軟件及軟件工程的重要性，必須了3 / 87解軟件的特點。因此，文檔（即各種報告、說明、手冊的總稱）是不可缺少的。通常把各種不同功能的程序，包括用戶為自己的特定目的編寫的程序、檢查和診斷機器系統(tǒng)的程序、支持用戶應(yīng)用程序運行的系統(tǒng)程序、管理和控制機器系統(tǒng)資源的程序等稱為軟件。隨著第四階段的進展，一些新技術(shù)開始涌現(xiàn)。計算機體系結(jié)構(gòu)迅速地從機中的主機環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榉植嫉目蛻魴C/服務(wù)器環(huán)境。在分布式系統(tǒng)中，各臺計算機同時執(zhí)行某些功能，并于其它計算機通信，極大地提高了計算機系統(tǒng)的功能。有人曾把這一階段軟件的開發(fā)和維護工作比作“陷進泥潭的牛所進行的掙扎一樣” 。在軟件的使用中，當發(fā)現(xiàn)錯誤時需要糾正程序源代碼；當用戶需求發(fā)生變化時需要修改；當硬件環(huán)境變化時需要適應(yīng)；這些活動統(tǒng)稱為軟件維護。交互技術(shù)打開了計算機應(yīng)用的新世界，以及硬件和軟件配合的新層次，實時系統(tǒng)和第一代數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。軟件產(chǎn)品處在初期階段，大多數(shù)軟件都是由使用者自己開發(fā)。在這個階段，硬件已經(jīng)通用化，而軟件的生產(chǎn)卻是個體化的。信息是 21 世紀最重要的產(chǎn)品，軟件充分地體現(xiàn)了這一點。作為一種產(chǎn)品，它表達了由計算機硬件體現(xiàn)的計算潛能。不管他是駐留在設(shè)備中，還是在主機中，軟件是一個信息轉(zhuǎn)換器，能夠產(chǎn)生、管理、獲取、修改、顯示或轉(zhuǎn)換信息。軟件處理數(shù)據(jù)，使得這些數(shù)據(jù)更為有用。這時，由于程序規(guī)模小，幾乎沒有什么系統(tǒng)化的方法可遵循。設(shè)計往往是人們頭腦中的一種模糊想法，而文檔就根本存在。這個階段還有一個特點就是軟件產(chǎn)品的使用“軟件作坊”的出現(xiàn)。在軟件維護上所花費的精力和消耗的資源的速度是驚人的。1968 年北大西洋公約組織的計算機科學家在聯(lián)邦德國召開關(guān)機會議，討論軟件危機問題，并正式提出了“軟件危機”這個名詞。廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、高帶寬數(shù)字通信以及對“即時”數(shù)據(jù)訪問需求的增加都對軟件開發(fā)者提出了更高的要求。世界范圍的信息網(wǎng)提供了一個基本結(jié)構(gòu)，信息高速公路和網(wǎng)際空間連通已成為令人關(guān)注的熱點問題。面向?qū)ο蠹夹g(shù)將在許多領(lǐng)域中迅速取代傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法。它是計算機系統(tǒng)中與硬件互相依存的另一部分，與硬件合為一體完成系統(tǒng)功能。特別是在軟件日益成為產(chǎn)品的今天，文檔的作用就更加重要。軟件的特點可歸納如下：（1） 軟件是一種邏輯實體，而不是具體的物理實體，因為它具有抽象性。一旦某一軟件項目研制成功，以后就可以大量地復制同一內(nèi)容的副本。（3） 在軟件的運行和使用期間，沒有硬件那樣的機械磨損和老化問題。為了解除這種依賴，在軟件開發(fā)中提出了軟件移植的問題，并且把軟件的可移植性作為衡量軟件質(zhì)量的因素之一。（6） 軟件的開發(fā)費用越來越高，成本相當昂貴。這些數(shù)量眾多的軟件究竟分為哪些類型，這就要考慮對計算機軟件進行分類的依據(jù)。系統(tǒng)軟件在工作時頻繁地與硬件交往，以便為用戶服務(wù)，共享系統(tǒng)資源，在這中間伴隨著復雜的進程管理和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理。② 支持需求分析：包括 PSL/PSA 問題描述語言、問題描述分析器、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、5 / 87一致性檢查程序等。⑥ 支持管理：包括進度計劃評審方法、繪圖程序、標準檢驗程序和庫管理程序等。應(yīng)用軟件還包括計算機輔助設(shè)計/ 制造（CAD/CAM ） 、系統(tǒng)仿真、智能產(chǎn)品嵌入軟件（如汽車油耗控制、儀表盤數(shù)字顯示、剎車系統(tǒng)） ，以及人工智能軟件：（如專家系統(tǒng)、模式識別）等。（2）分時軟件：允許多個聯(lián)機用戶同時使用計算機，系統(tǒng)把處理機時間輪流分配給各聯(lián)機用戶，使各用戶都感到只是自己在使用計算機的軟件。3. 基于軟件規(guī)模的劃分根據(jù)開發(fā)軟件所需的人力、時間以及完成的源程序行數(shù)，可劃分為下述六種不同規(guī)模的軟件。這種程序通常沒有與其他程序的接口。因而計劃、資料書寫以及技術(shù)審查需要比較嚴格地進行。參加工作的軟件人員需要按二級管理。這種甚大型項目可能會劃分為若干個子項目，每一個子項目都是一個大型軟件，各6 /