【正文】 內(nèi)容摘要 ? 計(jì)算機(jī)軟件 ? 軟件工程 ?軟件過程 ? 軟件過程模型 ? 敏捷軟件開發(fā) ? CASE工具與環(huán)境 在軟件工程活動(dòng)中，軟件工程師和管理人員按照軟件工程的方法和原則，借助于計(jì)算機(jī)及其軟件工具的幫助，開發(fā)、維護(hù)、管理軟件產(chǎn)品的過程稱為計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 （ CASE） Computer Aided Software Engineering ? 軟件工具 是用來輔助計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)、管理、支持過程中的活動(dòng)或任務(wù)的軟件 ? 按支持的軟件過程活動(dòng)分類： ? 開發(fā)過程： 需求分析工具，設(shè)計(jì)工具，編碼工具，測(cè)試工具 它們還可按支持的開發(fā)方法分為： 結(jié)構(gòu)化 XX工具 ， 面向?qū)ο?XX工具 CASE工具 ? 維護(hù)過程： 版本控制工具，文檔分析工具，逆向工程 （ reverse engineering） 工具，再工程 （ reengineering） 工具 ? 管理過程： 項(xiàng)目管理工具，配置管理工具，軟件評(píng)價(jià)工具 ? 應(yīng)用類工具 ? 集成型開發(fā)環(huán)境是一種把支持 多種軟件開發(fā)方法 和 過程模型 的軟件工具集成到一起的軟件開發(fā)環(huán)境 ? 集成型開發(fā)環(huán)境由 環(huán)境集成機(jī)制 和 工具集 組成 集成型軟件開發(fā)環(huán)境 ? 環(huán)境集成機(jī)制包括： ? 數(shù)據(jù)集成機(jī)制 ：為各種相互協(xié)作的工具提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口規(guī)范 ? 控制集成機(jī)制 ：支持各個(gè)工具或開發(fā)活動(dòng)之間的通信、切換、調(diào)度和協(xié)同工作，并支持軟件開發(fā)過程的描述、執(zhí)行與轉(zhuǎn)接 ? 界面集成機(jī)制 ：支持工具界面的集成和應(yīng)用系統(tǒng)的界面開發(fā)，統(tǒng)一界面風(fēng)格 。 ? 用戶文檔 參考手冊(cè)用于快速查詢；用戶指南用于指明系統(tǒng)的工作方式；支持指南用于指導(dǎo)如何獲取其他的幫助；培訓(xùn)資料則主要用于培訓(xùn)。 ? 操作文檔 操作文檔的內(nèi)容包括：系統(tǒng)涉及的依賴關(guān)系，與其他系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及文件文互的特性，對(duì)備份流程的參考引用，系統(tǒng)的聯(lián)系人列表以及聯(lián)系方法，系統(tǒng)的適用性及可靠性需求的總結(jié)，系統(tǒng)預(yù)期負(fù)載情況概況，以及排錯(cuò)指導(dǎo)原則。 可能要寫的文檔： ? 系統(tǒng)文檔 系統(tǒng)文檔的目的在于為系統(tǒng)提供一個(gè)總覽，來幫助人們理解它。 ? 另一個(gè)工作就是整理文檔。 產(chǎn)品化階段 ? 產(chǎn)品化階段的工作主要是確認(rèn)迭代開發(fā)的軟件已經(jīng)做好進(jìn)入產(chǎn)品化的準(zhǔn)備。一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或者通過驗(yàn)收測(cè)試想進(jìn)入下一輪迭代時(shí)，就重復(fù)迭代開發(fā)的工作。 迭代到發(fā)布階段 ? 迭代到發(fā)布階段根據(jù)迭代和發(fā)布計(jì)劃，開發(fā)滿足指定用戶故事需求的軟件，并與前面已完成的軟件版本集成，得到軟件的一個(gè)新版本。 ? 盡可能精確地估算工作量，這是制訂計(jì)劃的重要依據(jù)。 ? 使用你最熟悉的形式為用戶故事建模，這個(gè)模型描述了用戶故事的任務(wù)以及這些任務(wù)之間的關(guān)系。 ? 探索階段還應(yīng)根據(jù)用戶故事編制相應(yīng)的測(cè)試用例，供以后驗(yàn)收測(cè)試時(shí)使用。 ? 用戶故事描述了系統(tǒng)高層的需求，它是制訂發(fā)布計(jì)劃的輸入。 強(qiáng)調(diào)各種形式的反饋，如非正式的評(píng)審（走查， Walkthrough）、小發(fā)布等 ? 勇氣（ Courage） 采用敏捷軟件開發(fā)需要勇氣 ： ? 信任合作的同事，也相信自己 ? 做能做到的最簡(jiǎn)單的事 ? 只有在絕對(duì)需要的時(shí)候才創(chuàng)建文檔 ? 讓業(yè)務(wù)人員制定業(yè)務(wù)決策，技術(shù)人員制定技術(shù)決策 ? 用可能的最簡(jiǎn)單的工具，例如白板和紙，只有在復(fù)雜建模工具能提供可能的最好價(jià)值時(shí)才去使用它們 ? 相信程序員能制定設(shè)計(jì)決策，不需要給他們提供過多的細(xì)節(jié) ? 需要勇氣來承認(rèn)自己是會(huì)犯錯(cuò)誤的，需要勇氣來相信自己明天能克服明天出現(xiàn)的問題。當(dāng)出現(xiàn)變化時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)，修訂計(jì)劃以適應(yīng)變化。然而，隨著項(xiàng)目的進(jìn)展，需求、業(yè)務(wù)環(huán)境、技術(shù)等都可能變化，任務(wù)的優(yōu)先順序和起止日期也可能因種種原因會(huì)改變。 敏捷軟件開發(fā)強(qiáng)調(diào)與客戶的協(xié)作，通過與客戶的交流和緊密合作來發(fā)現(xiàn)用戶的需求。 ? 與客戶協(xié)作高于合同（契約）談判 只有客戶才能明確說明需要什么樣的軟件，然而，大量的實(shí)踐表明，在開發(fā)的早期客戶常常不能完整地表達(dá)他們的全部需求，有些早期確定的需求，以后也可能會(huì)改變。 敏捷軟件開發(fā)強(qiáng)調(diào)不斷地快速地向用戶提交可運(yùn)行的軟件（不一定是完整的軟件），以得到用戶的認(rèn)可。 如果光有定義良好的過程和先進(jìn)的工具，而人員的技能很差，又不能很好地交流和協(xié)作，軟件是很難成功地開發(fā)的。 Agile方法的價(jià)值觀 ? 個(gè)人和交互高于過程和工具 不是否定過程和工具的重要性，而是更強(qiáng)調(diào)軟件開發(fā)中人的作用和交流的作用。 ? Agile方法是在保證軟件開發(fā)有成功產(chǎn)出的前提下，盡量減少開發(fā)過程中的活動(dòng)和制品的方法。 ? 2021年 2月，新方法的一些創(chuàng)始人在美國(guó)猶他州成立了敏捷軟件開發(fā)聯(lián)盟 ，簡(jiǎn)稱 Agile 聯(lián)盟。通過數(shù)學(xué)的演算，使得從形式化功能規(guī)約到形式化設(shè)計(jì)規(guī)約，以及從形式化設(shè)計(jì)規(guī)約到程序代碼的轉(zhuǎn)換成為可能。軟件開發(fā)的全過程中，從需求分析、規(guī)約、設(shè)計(jì)、編程、系統(tǒng)集成、測(cè)試、文檔生成、直至維護(hù)各個(gè)階段，凡是采用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)語言，具有精確的數(shù)學(xué)語義的方法，都稱為形式化方法。僅管這些結(jié)論出自一些較好使用基于構(gòu)件開發(fā)的實(shí)例，但毫無疑問，基于構(gòu)件的開發(fā)模型對(duì)提高軟件生產(chǎn)率、提高軟件質(zhì)量、降低成本、提早上市時(shí)間起到很大的作用。 ? 根據(jù) ATamp。 ?組裝應(yīng)用系統(tǒng)。 ?特化選中的構(gòu)件，必要時(shí)作適當(dāng)?shù)男薷模赃m應(yīng)該應(yīng)用系統(tǒng)的需要。 ?分析待開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)，設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，標(biāo)識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)所需的構(gòu)件。 ? 構(gòu)建可復(fù)用構(gòu)件，經(jīng)嚴(yán)格測(cè)試和包裝后存入可復(fù)用構(gòu)件庫（稱為構(gòu)件工程）。 ? 領(lǐng)域分析分析該領(lǐng)域中各種應(yīng)用系統(tǒng)的公共部分或相似部分，構(gòu)建領(lǐng)域模型和領(lǐng)域基準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)（ reference architecture），標(biāo)識(shí)領(lǐng)域的候選構(gòu)件。 ? 多數(shù)情況下沿著螺線的活動(dòng)會(huì)繼續(xù)下去，自內(nèi)向外，逐步延伸，最終得到所期望的系統(tǒng)。 ? 螺旋模型指引的軟件項(xiàng)目開發(fā)沿著螺線自內(nèi)向外旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一圈，表示開發(fā)出一個(gè)更為完善的新軟件版本。 ? 原型可作為單獨(dú)的過程模型使用，它也常被作為一種方法或?qū)崿F(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于其它的過程模型中。 ? 追加（ add on）策略 主要用于演化型原型的開發(fā)。 ? 原型的使用策略： ? 廢棄（ throw away）策略 主要用于探索型和實(shí)驗(yàn)型原型的開發(fā)。 原型模型 部署交付和反饋 構(gòu)建原型 交流 快速設(shè)計(jì)方式建模 快速計(jì)劃 原型模型 ?原型的類型： ? 探索型（ exploratory prototyping） 其目的是要弄清目標(biāo)系統(tǒng)的要求，確定所希望的特性，并探討多種方案的可行性 ? 實(shí)驗(yàn)型（ experimental prototyping） 其目的是驗(yàn)證方案或算法的合理性，它是在大規(guī)模開發(fā)和實(shí)現(xiàn)前，用于考核方案是否合適，規(guī)格說明是否可靠。 ? 被開發(fā)的原型應(yīng)交付給客戶試用，并收集客戶的反饋意見，這些反饋意見可在下一輪迭代中對(duì)原型進(jìn)行改進(jìn)。 ? 原型方法從軟件工程師與客戶的交流開始，其目的是定義軟件的總體目標(biāo)，標(biāo)識(shí)需求。 ? 增量模型融合了 瀑布模型的基本成分（重復(fù)地應(yīng)用）和 演化模型的迭代特征 ? 增量模型強(qiáng)調(diào)每一個(gè)增量都 發(fā)布 一個(gè) 可運(yùn)行的產(chǎn)品 ? 增量模型特別適用于： ? 需求經(jīng)常變化的軟件開發(fā) ? 市場(chǎng)急需而開發(fā)人員和資金不能在設(shè)定的市場(chǎng)期限之前實(shí)現(xiàn)一個(gè)完善的產(chǎn)品的軟件開發(fā) ? 增量模型能有計(jì)劃地管理技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，如早期增量版本中避免采用尚未成熟的技術(shù) ? 原型（ prototype）是預(yù)期系統(tǒng)的一個(gè)可執(zhí)行版本，它反映了系統(tǒng)性質(zhì)（如功能、計(jì)算結(jié)果等）的一個(gè)選定的子集。 ?典型的演化模型有：增量模型、原型模型、螺旋模型。 ?演化模型的開發(fā)過程就是從構(gòu)造初始的原型出發(fā)，逐步將其演化成最終軟件產(chǎn)品的過程。 ? 連續(xù)式模型將 24個(gè)過程域劃分為過程管理 、項(xiàng)目管理 、 工程和支持四個(gè)過程組： 連續(xù)式分組 過程域 過程管理 組織級(jí)過程焦點(diǎn) OPF，組織級(jí)過程定義 OPD，組織級(jí)培訓(xùn) OT，組織級(jí)過程性能 OPP，組織級(jí)改革和實(shí)施 OID 項(xiàng)目管理 項(xiàng)目計(jì)劃 PP，項(xiàng)目監(jiān)督和控制 PMC，供應(yīng)商合同管理 SAM，集成化項(xiàng)目管理 IPM，風(fēng)險(xiǎn)管理RSKM，集成化建組 IT，項(xiàng)目定量管理 QPM 工 程 需求管理 REQM，需求開發(fā) RD，技術(shù)解決方案TS，產(chǎn)品集成 PI，驗(yàn)證 VER，確認(rèn) VAL 支 持 配置管理 CM，過程和產(chǎn)品質(zhì)量保證 PPQA，度量和分析 MA，決策分析和解決方案 DAR，組織級(jí)集成環(huán)境 OEI，因果分析和解決方案 CAR 內(nèi)容摘要 ? 計(jì)算機(jī)軟件 ? 軟件工程 ?軟件過程 ? 軟件過程模型 ? 敏捷軟件開發(fā) ? CASE工具與環(huán)境 軟件過程模型 ? 軟件過程模型是軟件開發(fā)全部過程、活動(dòng)和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架 ? 也稱 軟件開發(fā)模型 或 軟件生存周期模型 軟件過程模型 ? 典型的軟件過程模型有： ? 瀑布模型 （ waterfall model） ? 演化模型 （ evolutionary model） ? 增量模型（ incremental model） ? 原型模型（ prototyping model) ? 螺旋模型（ spiral model） ? 噴泉模型 （ water fountain model） ? 基于構(gòu)件的開發(fā)模型 （ ponentbased development model） ? 形式方法模型 （ formal methods model） 瀑布模型 系統(tǒng)工程 需求分析 與規(guī)約 設(shè)計(jì)與 規(guī)約 編碼與 單元測(cè)試 集成測(cè)試 系統(tǒng)測(cè)試 運(yùn)行與 維護(hù) ? 1970年 ? 特征 ? 接受上一階段的結(jié)果作為本階段的輸入 ? 利用這一輸入實(shí)施本階段應(yīng)完成的活動(dòng) ? 對(duì)本階段的工作進(jìn)行評(píng)審 ? 將本階段的結(jié)果作為輸出，傳遞給下一階段 ? 缺點(diǎn) ? 缺乏靈活性，難以適應(yīng)需求不明確或需求經(jīng)常變化的軟件開發(fā) ? 開發(fā)早期存在的問題往往要到交付使用時(shí)才發(fā)現(xiàn)，維護(hù)代價(jià)大 ?許多軟件項(xiàng)目在開發(fā)早期對(duì)軟件需求的認(rèn)識(shí)是模糊的、不確定的，因此軟件很難一次開發(fā)成功。 使用測(cè)量和質(zhì)量保證來控制和改進(jìn)過程域 ， 建立和使用關(guān)于質(zhì)量和過程執(zhí)行的定量目標(biāo)作為管理準(zhǔn)則 。 過程是按照組織的剪裁指南從組織的標(biāo)準(zhǔn)過程集中剪裁得到的 ， 還必須收集過程資產(chǎn)和過程的度量 ， 并用于將來對(duì)該過程的改進(jìn)上 。 根據(jù)組織級(jí)政策規(guī)定過程的運(yùn)作將使用哪個(gè)過程 ， 項(xiàng)目遵循已文檔化的計(jì)劃和過程描述 ， 所有正在工作的人都有權(quán)使用足夠的資源 ， 所有工作任務(wù)和工作產(chǎn)品都被監(jiān)控 、 控制和評(píng)審 。 ? CL1 已執(zhí)行的：其共性目標(biāo)是過程將可標(biāo)識(shí)的輸入工作產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成可標(biāo)識(shí)的輸出工作產(chǎn)品 ， 以實(shí)現(xiàn)支持過程域的特定目標(biāo) 。 ? 能力等級(jí) 2～ 5的名字與成熟度等級(jí) 2～ 5同名 ， 但含義不同 。 ? 允許組織對(duì)連續(xù)式模型的過程域進(jìn)行剪裁 ，也允許對(duì)不同的過程域采用不同的能力等級(jí) ? 下圖給出了某組織的過程域能力等級(jí) 能力等級(jí)特征示意圖 CL0未完成的 CL1已執(zhí)行的 CL2已管理的 CL3已定義的 CL4定量管理的 C