軟 件 學 院高 海 昌 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 2 1. 概 述2. 軟 件 過 程 和 生 命 周 期3. 項 目 管 理4. 需 求 工 程5. 軟 件 設 計6. 軟 件 實 現(xiàn)7. 軟 件 測 試8. 軟 件 交 付 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 3 FIEEE給 過 程 下 的 定 義 ： 過 程 描 述 了 針 對 一 個 給定 目 標 的 一 系 列 操 作 步 驟 ， 操 作 步 驟 說 明 有 哪 些操 作 以 及 按 照 何 種 方 式 來 執(zhí) 行 操 作 。 F軟 件 開 發(fā) 過 程 應 該 明 確 定 義 以 下 元 素 ：(1) 過 程 中 所 執(zhí) 行 的 活 動 及 其 順 序 關 系 。(2) 每 一 個 活 動 的 內 容 和 步 驟 。(3) 團 隊 人 員 的 工 作 和 職 責 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 4 F軟 件 開 發(fā) 一 共 包 括 七 個 過 程 ：獲 取 過 程供 應 過 程開 發(fā) 過 程操 作 過 程維 護 過 程管 理 過 程支 持 過 程 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 5 F常 見 的 軟 件 開 發(fā) 過 程 模 型 包 括 ：瀑 布 模 型快 速 原 型 模 型增 量 模 型迭 代 模 型螺 旋 模 型RUP (Rational Unified Process) Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 6 F要 求 軟 件 項 目 的 開 發(fā) 嚴 格 按 照 軟 件 生 命 周 期 的 方式 進 行F特 點 ：分 階 段階 段 間 有 因 果 關 系評 審允 許 反 饋 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 7 F優(yōu) 點 ：嚴 格 規(guī) 范 軟 件 開 發(fā) 過 程 ， 克 服 了 非 結 構 化 的 編 碼 和 修改 過 程 的 缺 點強 調 文 檔 的 作 用 ， 要 求 每 個 階 段 都 要 仔 細 驗 證F缺 點 ：各 個 階 段 的 劃 分 完 全 固 定 ， 階 段 之 間 產(chǎn) 生 大 量 的 文 檔 ，極 大 地 增 加 了 工 作 量由 于 開 發(fā) 模 型 是 線 性 的 ， 用 戶 只 有 等 到 整 個 過 程 的 末期 才 能 見 到 開 發(fā) 成 果 ， 中 間 提 出 的 變 更 要 求 很 難 響 應早 期 的 錯 誤 可 能 要 等 到 開 發(fā) 后 期 的 測 試 階 段 才 能 發(fā) 現(xiàn) ，進 而 帶 來 嚴 重 的 后 果 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 8 F允 許 在 需 求 分 析 階 段 對 軟 件 的 需 求 進 行 初 步 的 分析 和 定 義 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 9 F優(yōu) 點 ：不 需 要 需 求 預 先 完 備 定 義支 持 用 戶 參 與 軟 件 項 目 的 開 發(fā) 過 程F缺 點 ：需 要 多 次 迭 代 ， 無 法 預 知 次 數(shù) ， 給 項 目 管 理 帶 來 困 難快 速 建 立 起 來 的 系 統(tǒng) 結 構 加 上 連 續(xù) 的 修 改 可 能 會 導 致產(chǎn) 品 質 量 低 下 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 10 F與 瀑 布 模 型 類 似 ， 但 軟 件 系 統(tǒng) 是 被 增 量 式 地 一 塊塊 開 發(fā) 的 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 11 F優(yōu) 點 ：各 模 塊 可 以 并 行 開 發(fā)較 好 地 適 應 需 求 的 變 化 ， 用 戶 可 以 不 斷 地 看 到 所 開 發(fā)軟 件 的 可 運 行 中 間 版 本重 要 功 能 被 首 先 交 付 ， 從 而 使 其 得 到 最 多 的 測 試F缺 點 ：容 易 退 化 為 邊 做 邊 改 的 方 式 ， 從 而 使 軟 件 過 程 的 控 制失 去 整 體 性 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 12 F通 過 多 次 逐 步 的 迭 代 ， 建 立 軟 件 系 統(tǒng) ， 每 次 迭 代都 是 一 個 相 對 獨 立 的 軟 件 過 程 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 13 F優(yōu) 點 ：能 夠 較 好 地 適 應 需 求 難 以 確 定 、 不 斷 變 更 的 軟 件 系 統(tǒng)的 開 發(fā)F缺 點 ：迭 代 次 數(shù) 難 以 事 先 確 定 ， 增 加 了 過 程 管 理 的 復 雜 度 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 14 F結 合 了 瀑 布 模 型 、 快 速 原 型 模 型 和 迭 代 模 型 的 思想 ， 并 引 入 了 風 險 分 析 活 動 。F每 個 循 環(huán) 迭 代 都 包 含 4個 階 段 ：制 定 計 劃風 險 分 析設 計 實 施用 戶 反 饋 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 15 F優(yōu) 點 ：以風險驅動開發(fā)過程，強調可選方案和約束條件從而支持軟件的重用關注于早期錯誤的消除，將軟件質量作為特殊目標融入產(chǎn)品開發(fā)之中F缺 點 ：要求許多客戶接受和相信風險分析并做出相關反應是不容易的，往往適應于內部的大規(guī)模軟件開發(fā)需要軟件開發(fā)人員具備風險分析和評估的經(jīng)驗，否則將會帶來更大的風險 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 16 FRUP (Rational Unified Process)統(tǒng) 一 軟 件 過 程 。F由 Ivar Jacobson的 The Objectory Approach 和 The Rational Approach 發(fā) 展 而 來 ， 是 一 個 文 檔化 的 軟 件 工 程 產(chǎn) 品 ， 所 有 RUP 的 實 施 細 節(jié) 及 方法 導 引 均 以 Web文 檔 的 方 式 呈 現(xiàn) 。FRUP又 是 一 套 軟 件 工 程 方 法 框 架 ， 各 個 組 織 可 根據(jù) 自 身 的 實 際 情 況 ， 以 及 項 目 規(guī) 模 對 RUP進 行 裁剪 和 修 改 ， 以 制 定 出 合 乎 需 要 的 軟 件 工 程 過 程 。 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 17 F在 RUP中 ， 軟 件 開 發(fā) 生 生 命 周 期 根 據(jù) 時 間 和 RUP的 核 心 工 作 流 劃 分 為 二 維 空 間 。F時 間 維 從 組 織 管 理 的角 度 描 述 整 個 軟 件 開發(fā) 生 命 周 期 ， 是 RUP的 動 態(tài) 組 成 部 分 。F核 心 工 作 流 從 技 術 角度 描 述 RUP的 靜 態(tài) 組成 部 分 。 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 18 F RUP有 九 個 核 心 的 工 作 流 ：業(yè)務建模（Business Modeling）：理解待開發(fā)系統(tǒng)的組織結構及其業(yè)務運作，確保所有參與人員對待開發(fā)系統(tǒng)有共同的認識需求分析（Requirements）：定義系統(tǒng)功能及用戶界面，使客戶知道系統(tǒng)的功能，開發(fā)人員知道系統(tǒng)的需求，為項目預算及計劃提供基礎。分析與設計（Analysis and Design）：把需求分析的結果轉化為實現(xiàn)規(guī)格。實現(xiàn)（Implementation）：定義代碼的組織結構、實現(xiàn)代碼、單元測試、系統(tǒng)集成。測試（Test）：校驗各自子系統(tǒng)的交互與集成。確保所有的需求被正確實現(xiàn)并在系統(tǒng)發(fā)布前發(fā)現(xiàn)錯誤。發(fā)布（Deployment）：打包、分發(fā)、安裝軟件，升級舊系統(tǒng)；培訓用戶及銷售人員，并提供技術支持。制定并實施beta測試。 配置管理（Configuration and Change Management）：跟蹤并維護系統(tǒng)所有產(chǎn)品s的完整性和一致性。項目管理（Project Management）：為計劃、執(zhí)行和監(jiān)控軟件開發(fā)項目提供可行性的指導；為風險管理提供框架。環(huán)境（Environment）：為組織提供過程管理和工具的支持。 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 19 F在 時 間 維 上 ， 為 了 能 夠 方 便 地 管 理 軟 件 開 發(fā) 過 程 ， 監(jiān) 控軟 件 開 發(fā) 狀 態(tài) ， RUP把 軟 件 開 發(fā) 周 期 劃 分 為 若 干 Cycles,每 個 Cycle生 成 一 個 產(chǎn) 品 的 新 的 版 本 。 每 個 Cycle都 依 次 由四 個 連 續(xù) 的 階 段 (phase)組 成 ：起始階段（Inception）：定義最終產(chǎn)品視圖、商業(yè)模型并確定系統(tǒng)范圍。演化階段（evaluation）：設計及確定系統(tǒng)的體系結構，制定工作計劃及資源要求。構造階段（construction）：構造產(chǎn)品并繼續(xù)演進需求、體系結構、計劃直至產(chǎn)品提交。提交階段（Transition ）：把產(chǎn)品提交給用戶使用。 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 20 F具 有 迭 代 式 的 增 量 開 發(fā) 、 使 用 實 例 驅 動 、 以 軟 件體 系 結 構 為 核 心 三 個 鮮 明 特 點 ， 這 使 得 RUP非 常適 宜 于 開 發(fā) 復 雜 、 技 術 難 度 大 、 需 求 多 變 、 高 風險 的 項 目 。F又 是 可 裁 剪 的 軟 件 開 發(fā) 過 程 框 架 ， 各 組 織 可 以 根據(jù) 自 身 及 項 目 特 點 對 RUP進 行 裁 減 ， 在 某 些 情 況下 RUP甚 至 可 以 蛻 化 為 瀑 布 式 開 發(fā) 模 型 。 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 21 模 型 名 稱 技 術 特 點 適 用 范 圍瀑 布 模 型 簡 單 ， 分 階 段 ， 階 段 間 存 在 因 果 關 系 ， 各 個 階 段完 成 后 都 有 評 審 ， 允 許 反 饋 ， 不 支 持 用 戶 參 與 ，要 求 預 先 確 定 需 求 需 求 易 于 完 善 定 義 且 不 易 變 更 的 軟件 系 統(tǒng)快 速 原 型 不 要 求 需 求 預 先 定 義 ， 支 持 用 戶 參 與 ， 支 持 需 求的 漸 進 式 完 善 和 確 認 ， 能 夠 適 應 用 戶 需 求 的 變 化 需 求 復 雜 、 難 以 確 定 、 動 態(tài) 變 化 的軟 件 系 統(tǒng)增 量 模 型 軟 件 產(chǎn) 品 是 被 增 量 式 地 一 塊 塊 開 發(fā) 的 ， 允 許 開 發(fā)活 動 并 行 和 重 疊 技 術 風 險 較 大 、 用 戶 需 求 較 為 穩(wěn) 定的 軟 件 系 統(tǒng)迭 代 模 型 不 要 求 一 次 性 地 開 發(fā) 出 完 整 的 軟 件 系 統(tǒng) ， 將 軟 件開 發(fā) 視 為 一 個 逐 步 獲 取 用 戶 需 求 、 完 善 軟 件 產(chǎn) 品的 過 程 需 求 難 以 確 定 、 不 斷 變 更 的 軟 件 系統(tǒng)螺 旋 模 型 結 合 瀑 布 模 型 、 快 速 原 型 模 型 和 迭 代 模 型 的 思 想 ，并 引 進 了 風 險 分 析 活 動 需 求 難 以 獲 取 和 確 定 、 軟 件 開 發(fā) 風險 較 大 的 軟 件 系 統(tǒng)RUP 可 改 造 、 擴 展 和 剪 裁 ， 可 以 對 它 進 行 設 計 、 開 發(fā) 、維 護 和 發(fā) 布 ， 強 調 迭 代 開 發(fā) 復 雜 和 需 求 難 以 獲 取 和 確 定 的 軟 件系 統(tǒng) ， 軟 件 開 發(fā) 項 目 組 擁 有 豐 富 的軟 件 開 發(fā) 和 管 理 經(jīng) 驗 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 22 F在 實 施 軟 件 項 目 之 前 ， 必 須 定 義 或 者 選 擇 一 個 適合 于 該 軟 件 項 目 的 軟 件 過 程 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 23 F選 擇 合 適 的 軟 件 過 程 模 型 ， 需 要 考 慮 ：軟 件 開 發(fā) 組 織 和 軟 件 項 目 的 特 征軟 件 項 目 的 風 險軟 件 項 目 是 否 需 要 預 先 向 用 戶 展 示 原 型需 要 多 少 經(jīng) 驗 和 技 巧 來 成 功 地 使 用 軟 件 過 程 模 型軟 件 開 發(fā) 組 織 和 軟 件 項 目 組 人 員 的 經(jīng) 驗 和 能 力技 術 的 成 熟 度 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 24 F確 定 和 描 述 軟 件 開 發(fā) 活 動 ， 需 要 從 以 下 幾 個 方 面予 以 定 義 和 描 述 ：名 稱 ： 說 明 軟 件 開 發(fā) 活 動 的 名 稱任 務 ： 說 明 該 軟 件 開 發(fā) 活 動 的 任 務輸 入 ： 說 明 實 施 該 活 動 所 必 需 的 輸 入 u， 即 開 展 活 動 所需 滿 足 的 前 提 條 件輸 出 ： 說 明 該 活 動 實 施 完 成 之 后 所 產(chǎn) 生 的 結 果實 施 ： 說 明 如 何 實 施 該 活 動 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 25 F確 定 和 描 述 軟 件 開 發(fā) 活 動 間 的 關 系 ：執(zhí) 行 時 序 關 系 ： 描 述 軟 件 開 發(fā) 活 動 之 間 執(zhí) 行 時 間 的 先后 關 系邏 輯 依 賴 關 系 ： 一 個 軟 件 開 發(fā) 活 動 的 執(zhí) 行 需 要 其 他 軟件 開 發(fā) 活 動 實 施 所 產(chǎn) 生 的 結 果 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 26 F文 檔 化 軟 件 過 程全 面 ： 包 含 軟 件 項 目 開 發(fā) 所 需 要 的 所 有 軟 件 活 動可 操 作 ： 各 個 軟 件 開 發(fā) 活 動 應 易 于 實 施簡 潔 、 易 于 理 解 ： 不 包 含 無 意 義 的 軟 件 開 發(fā) 活 動 ， 描述 簡 潔 ， 易 于 理 解易 于 改 進 ： 能 夠 不 斷 對 軟 件 開 發(fā) 活 動 進 行 改 進 和 提 高 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 27 F評 審 軟 件 過 程是 否 全 面是 否 正 確 和 準 確是 否 符 合 軟 件 開 發(fā) 組 織 和 軟 件 項 目 的 特 點描 述 是 否 簡 潔 、 直 觀 ， 易 于 理 解是 否 易 于 改 進 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 28 F認 可 、 發(fā) 布 和 培 訓 Operating Systems Gao Haichang , Software School, Xidian University 29 F針 對 所 選 案 例 ， 根 據(jù) 第 二 章 （ 過 程 模 型 及 生 命 期 ）所 學 內 容 ， 參 考 教 材 97頁 的 例 子 ， 撰 寫 所 開 發(fā) 項目 的 開 發(fā) 過 程 模 型 。