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    軟件開發有哪幾種模式?

    來源:軟世通科技  |  關鍵詞:|  發布日期:2022年03月21日

    邊做邊改模型(Build-and-FixModel)好吧,其實現在許多產品實際都是使用的“邊做邊改”模型來開發的,特別是很多小公司產品周期壓縮的太短。在這種模型中,既沒有規格說明,也沒有經過設計,軟件隨著客戶的需要一次又一次地

      邊做邊改模型(Build-and-Fix Model)

      好吧,其實現在許多產品實際都是使用的“邊做邊改”模型來開發的,特別是很多小公司產品周期壓縮的太短。在這種模型中,既沒有規格說明,也沒有經過設計,軟件隨著客戶的需要一次又一次地不斷被修改。

      在這個模型中,開發人員拿到項目立即根據需求編寫程序,調試通過后生成軟件的第一個版本。在提供給用戶使用后,如果程序出現錯誤,或者用戶提出新的要求,開發人員重新修改代碼,直到用戶和測試等等滿意為止。

      這是一種類似作坊的開發方式,邊做邊改模型的優點毫無疑問就是前期出成效快。

      對編寫邏輯不需要太嚴謹的小程序來說還可以對付得過去,但這種方法對任何規模的開發來說都是不能令人滿意的,其主要問題在于:

      1) 缺少規劃和設計環節,軟件的結構隨著不斷的修改越來越糟,導致無法繼續修改;

      2) 忽略需求環節,給軟件開發帶來很大的風險;

      3) 沒有考慮測試和程序的可維護性,也沒有任何文檔,軟件的維護十分困難。

      瀑布模型(Waterfall Model)

      瀑布模型是一種比較老舊的軟件開發模型,1970年溫斯頓·羅伊斯提出了著名的“瀑布模型”,直到80年代都還是一直被廣泛采用的模型。

      瀑布模型將軟件生命周期劃分為制定計劃、需求分析、軟件設計、程序編寫、軟件測試和運行維護等六個基本活動,并且規定了它們自上而下、相互銜接的固定次序,如同瀑布流水,逐級下落。

      在瀑布模型中,軟件開發的各項活動嚴格按照線性方式進行,當前活動接受上一項活動的工作結果,實施完成所需的工作內容。當前活動的工作結果需要進行驗證,如驗證通過,則該結果作為下一項活動的輸入,繼續進行下一項活動,否則返回修改。

      瀑布模型優點是嚴格遵循預先計劃的步驟順序進行,一切按部就班比較嚴謹。

      瀑布模型強調文檔的作用,并要求每個階段都要仔細驗證。但是,這種模型的線性過程太理想化,已不再適合現代的軟件開發模式,幾乎被業界拋棄,其主要問題在于:

      1) 各個階段的劃分完全固定,階段之間產生大量的文檔,極大地增加了工作量;

      2) 由于開發模型是線性的,用戶只有等到整個過程的末期才能見到開發成果,從而增加了開發的風險;

      3) 早期的錯誤可能要等到開發后期的測試階段才能發現,進而帶來嚴重的后果。

      4) 各個軟件生命周期銜接花費時間較長,團隊人員交流成本大。

      5) 瀑布式方法在需求不明并且在項目進行過程中可能變化的情況下基本是不可行的。

      迭代模型(stagewise model)(也被稱作迭代增量式開發或迭代進化式開發)

      ,是一種與傳統的瀑布式開發相反的軟件開發過程,它彌補了傳統開發方式中的一些弱點,具有更高的成功率和生產率。

      在迭代式開發方法中,整個開發工作被組織為一系列的短小的、固定長度(如3周)的小項目,被稱為一系列的迭代。每一次迭代都包括了需求分析、設計、實現與測試。采用這種方法,開發工作可以在需求被完整地確定之前啟動,并在一次迭代中完成系統的一部分功能或業務邏輯的開發工作。再通過客戶的反饋來細化需求,并開始新一輪的迭代。

      教學中,對迭代和版本的區別,可理解如下: 迭代一般指某版本的生產過程,包括從需求分析到測試完成; 版本一般指某階段軟件開發的結果,一個可交付使用的產品。

      與傳統的瀑布模型相比較,迭代過程具有以下優點:

      1)降低了在一個增量上的開支風險。如果開發人員重復某個迭代,那么損失只是這一個開發有誤的迭代的花費。

      2)降低了產品無法按照既定進度進入市場的風險。通過在開發早期就確定風險,可以盡早來解決而不至于在開發后期匆匆忙忙。

      3)加快了整個開發工作的進度。因為開發人員清楚問題的焦點所在,他們的工作會更有效率。

      4)由于用戶的需求并不能在一開始就作出完全的界定,它們通常是在后續階段中不斷細化的。因此,迭代過程這種模式使適應需求的變化會更容易些。因此復用性更高

      快速原型模型(Rapid Prototype Model)

      快速原型模型的第一步是建造一個快速原型,實現客戶或未來的用戶與系統的交互,用戶或客戶對原型進行評價,進一步細化待開發軟件的需求。通過逐步調整原型使其滿足客戶的要求,開發人員可以確定客戶的真正需求是什么;第二步則在第一步的基礎上開發客戶滿意的軟件產品。

      顯然,快速原型方法可以克服瀑布模型的缺點,減少由于軟件需求不明確帶來的開發風險,具有顯著的效果。

      快速原型的關鍵在于盡可能快速地建造出軟件原型,一旦確定了客戶的真正需求,所建造的原型將被丟棄。因此,原型系統的內部結構并不重要,重要的是必須迅速建立原型,隨之迅速修改原型,以反映客戶的需求。

      快速原型模型有點整合“邊做邊改”與“瀑布模型”優點的意味。

      5、增量模型(Incremental Model)

      與建造大廈相同,軟件也是一步一步建造起來的。在增量模型中,軟件被作為一系列的增量構件來設計、實現、集成和測試,每一個構件是由多種相互作用的模塊所形成的提供特定功能的代碼片段構成。

      增量模型在各個階段并不交付一個可運行的完整產品,而是交付滿足客戶需求的一個子集的可運行產品。整個產品被分解成若干個構件,開發人員逐個構件地交付產品,這樣做的好處是軟件開發可以較好地適應變化,客戶可以不斷地看到所開發的軟件,從而降低開發風險。但是,增量模型也存在以下缺陷:

      1) 由于各個構件是逐漸并入已有的軟件體系結構中的,所以加入構件必須不破壞已構造好的系統部分,這需要軟件具備開放式的體系結構。

      2) 在開發過程中,需求的變化是不可避免的。增量模型的靈活性可以使其適應這種變化的能力大大優于瀑布模型和快速原型模型,但也很容易退化為邊做邊改模型,從而是軟件過程的控制失去整體性。

      在使用增量模型時,第一個增量往往是實現基本需求的核心產品。核心產品交付用戶使用后,經過評價形成下一個增量的開發計劃,它包括對核心產品的修改和一些新功能的發布。這個過程在每個增量發布后不斷重復,直到產生最終的完善產品。

      例如,使用增量模型開發字處理軟件??梢钥紤],第一個增量發布基本的文件管理、編輯和文檔生成功能,第二個增量發布更加完善的編輯和文檔生成功能,第三個增量實現拼寫和文法檢查功能,第四個增量完成高級的頁面布局功能。

      螺旋模型(Spiral Model)

      1988年,巴利·玻姆(Barry Boehm)正式發表了軟件系統開發的“螺旋模型”,它將瀑布模型和快速原型模型結合起來,強調了其他模型所忽視的風險分析,特別適合于大型復雜的系統。

      螺旋模型沿著螺線進行若干次迭代,圖中的四個象限代表了以下活動:

      1) 制定計劃:確定軟件目標,選定實施方案,弄清項目開發的限制條件;

      2) 風險分析:分析評估所選方案,考慮如何識別和消除風險;

      3) 實施工程:實施軟件開發和驗證;

      4) 客戶評估:評價開發工作,提出修正建議,制定下一步計劃。

      螺旋模型由風險驅動,強調可選方案和約束條件從而支持軟件的重用,有助于將軟件質量作為特殊目標融入產品開發之中。但是,螺旋模型也有一定的限制條件,具體如下:

      1) 螺旋模型強調風險分析,但要求許多客戶接受和相信這種分析,并做出相關反應是不容易的,因此,這種模型往往適應于內部的大規模軟件開發。

      2) 如果執行風險分析將大大影響項目的利潤,那么進行風險分析毫無意義,因此,螺旋模型只適合于大規模軟件項目。

      3) 軟件開發人員應該擅長尋找可能的風險,準確地分析風險,否則將會帶來更大的風險

      一個階段首先是確定該階段的目標,完成這些目標的選擇方案及其約束條件,然后從風險角度分析方案的開發策略,努力排除各種潛在的風險,有時需要通過建造原型來完成。如果某些風險不能排除,該方案立即終止,否則啟動下一個開發步驟。最后,評價該階段的結果,并設計下一個階段。

      敏捷軟件開發 (Agile development)

      敏捷開發是一種以人為核心、迭代、循序漸進的開發方法。在敏捷開發中,軟件項目的構建被切分成多個子項目,各個子項目的成果都經過測試,具備集成和可運行的特征。換言之,就是把一個大項目分為多個相互聯系,但也可獨立運行的小項目,并分別完成,在此過程中軟件一直處于可使用狀態。

      敏捷開發小組主要的工作方式可以歸納為:作為一個整體工作; 按短迭代周期工作; 每次迭代交付一些成果,關注業務優先級,檢查與調整。

      敏捷軟件開發要注意項目規模,規模增長,團隊交流成本就上去了,因此敏捷軟件開發暫時適合不是特別大的團隊開發,比較適合一個組的團隊使用。

      演化模型(evolutionary model)

      主要針對事先不能完整定義需求的軟件開發。用戶可以給出待開發系統的核心需求,并且當看到核心需求實現后,能夠有效地提出反饋,以支持系統的最終設計和實現。軟件開發人員根據用戶的需求,首先開發核心系統。當該核心系統投入運行后,用戶試用之,完成他們的工作,并提出精化系統、增強系統能力的需求。軟件開發人員根據用戶的反饋,實施開發的迭代過程。第一迭代過程均由需求、設計、編碼、測試、集成等階段組成,為整個系統增加一個可定義的、可管理的子集。

      在開發模式上采取分批循環開發的辦法,每循環開發一部分的功能,它們成為這個產品的原型的新增功能。于是,設計就不斷地演化出新的系統。 實際上,這個模型可看作是重復執行的多個“瀑布模型”。

      “演化模型”要求開發人員有能力把項目的產品需求分解為不同組,以便分批循環開發。這種分組并不是絕對隨意性的,而是要根據功能的重要性及對總體設計的基礎結構的影響而作出判斷。有經驗指出,每個開發循環以六周到八周為適當的長度。

      噴泉模型(fountain model, (面向對象的生存期模型, 面向對象(Object Oriented,OO)模型))

      噴泉模型與傳統的結構化生存期比較,具有更多的增量和迭代性質,生存期的各個階段可以相互重疊和多次反復,而且在項目的整個生存期中還可以嵌入子生存期。就像水噴上去又可以落下來,可以落在中間,也可以落在最底部。

      智能模型(四代技術(4GL))

      智能模型擁有一組工具(如數據查詢、報表生成、數據處理、屏幕定義、代碼生成、高層圖形功能及電子表格等),每個工具都能使開發人員在高層次上定義軟件的某些特性,并把開發人員定義的這些軟件自動地生成為源代碼。這種方法需要四代語言(4GL)的支持。4GL不同于三代語言,其主要特征是用戶界面極端友好,即使沒有受過訓練的非專業程序員,也能用它編寫程序;它是一種聲明式、交互式和非過程性編程語言。4GL還具有高效的程序代碼、智能缺省假設、完備的數據庫和應用程序生成器。目前市場上流行的4GL(如Foxpro等)都不同程度地具有上述特征。但4GL目前主要限于事務信息系統的中、小型應用程序的開發。

      混合模型(hybrid model)

      過程開發模型又叫混合模型(hybrid model),或元模型(meta-model),把幾種不同模型組合成一種混合模型,它允許一個項目能沿著最有效的路徑發展,這就是過程開發模型(或混合模型)。實際上,一些軟件開發單位都是使用幾種不同的開發方法組成他們自己的混合模型。


    (責任編輯:軟世通架構師)
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