第二章教案

課程教案

章節名稱第2章軟件生存周期及開發模型

課程類型理論課□討論課√習題課□實驗課□上機課□技能課□其他□

授課時間教學進度

學生考勤應到：實到：請假：曠課：

教學方法講授法、演示法、啟發法

目的要求：

1.生存周期的概念；

2.開發模型的概念'

3.生存周期模型裁剪指南

重點難點：

掌握軟件生存周期與開發模型有關系，迭代模型的具體迭代過程。

課后作業：

作業批改記錄：

教學后記：

教學過程：

【復習】

第一章部分習題提問及講解。

【新課導入】

簡介：任何有生命的動物、植物和人，都有一個生存周期(Life Cycle)，例如人的生存周期為胎兒、嬰兒、幼兒、兒童、少年、青年、中年、老年、死亡。沒有生命的事物或實體，例如PC機、路由器、家具、房子、汽車，它們也有一個生存周期，這個生存周期就是使用壽命，即生產周期加上使用周期。

軟件的生存周期與選擇的開發模型有關，不同的開發模型，對應不同的生存周期。本章介紹IT企業中常用的4種軟件開發模型：瀑布模型、增量模型、迭代模型和原型模型，以及開發模型的選取方法。

【本節課主要內容】

第2章軟件生存周期及開發模型

2.1軟件生存周期概論

n計劃時期

u問題定義--系統解決什么問題、目標、范圍

u可行性分析--了解用戶要求及觀察環境、收集資料、數據流程、技術、經濟、操作可行性、組織、人力、物力、效益

n開發時期

u需求分析--弄清用戶的全部需求，用"需求規格說明書"準確地表達出來；建立系統目標邏輯模型--即"做什么"；

u軟件設計--分為總體設計與詳細設計，產生軟件結構、數據結構、用戶界面和算法；建立系統物理模型--即"怎么做"；

u編碼--實現用戶界面，將詳細設計"翻譯"成員程序代碼；

u測試--單元、組裝(綜合)、確認、系統；白盒、黑盒。

n運行時期

n軟件維護--正確性、適應性、完善性

n軟件生存周期(SDLC，軟件生命周期)是軟件的產生直到報廢的生命周期，周期內有問題定義、可行性分析、總體描述、系統設計、編碼、調試和測試、驗收與運行、維護升級到廢棄等階段，這種按時間分程的思想方法是軟件工程中的一種思想原則，即按部就班、逐步推進，每個階段都要有定義、工作、審查、形成文檔以供交流或備查，以提高軟件的質量。

n不同的開發模型、可能對應著不同的生存周期。

n生存周期不同，該軟件的開發階段劃分、評審次數、基線標準都有所不同。

2.2瀑布模型

n定義：瀑布模型(Waterfall Model)又稱流水式過程模型，它將軟件開發過程模仿旅游景點的階梯瀑布，由上向下一個階梯一個階梯地傾瀉下來，最后進入一個風平浪盡的大湖，這個大湖就是軟件企業的產品庫。

1、本意：

根據軟件生存周期由立項、需求、策劃、設計、編程、測試、發布、維護、退役等階段組成，把每個階段當作瀑布中的一個臺階，把軟件生存過程比喻成瀑布中的流水。開發人員按照階段開發，管理人員按照階段管理。

2、特點：

(1)里程碑或基線驅動，或者說文檔驅動；

(2)過程逆轉性很差，或者說不可逆轉。

n瀑布模型要求軟件開發嚴格按照需求-分析-設計-編碼-測試的階段進行,每一個階段都可以定義明確的產出物和驗證準則。瀑布模型在每一個階段完成后都可以組織相關的評審和驗證,只有在評審通過后才能夠進入到下一個階段。

n由于需要對每一個階段進行驗證,瀑布模型要求每一個階段都有明確的文檔產出，對于嚴格的瀑布模型每一個階段都不應該重疊,而應該是在評審通過，相關的產出物都已經基線后才能夠進入到下一個階段。

3、選擇模型的條件

不是任何軟件都可以采用瀑布模型的，選擇瀑布模型，必須滿足下列條件：

(1)在開發時間內需求沒有或很少變化。

(2)分析設計人員對應用領域很熟悉。

(3)低風險項目(對目標、環境很熟悉)。

(4)用戶使用環境很穩定。

(5)用戶除提出需求以外，很少參與開發。

4、模型的優點

n開發階段清晰，便于評審、審計、跟蹤、管理和控制。

5、模型的缺點

n可維護性差，表現在：由于逆轉性很差，所以返工會造成重大損失；由于文檔驅動，錯誤的傳遞，會采取發散擴大的方式。

2.3增量模型

n定義：增量模型規定軟件的開發過程是一次開發產品的一個部分。首先應該開發產品的基本部分，然后再逐步開發產品的附加部分。

1、本意：

n要開發一個大的軟件系統，先開發其中的一個核心模塊，后再開發其他模塊，這樣一個個模塊地增加上去，直至整個系統開發完畢為止。

2、特點

(1)任務或功能模塊驅動，可以分階段提交產品；

(2)有多個任務單，這些多個任務單的集合，構成項目的一個總任務書(總用戶需求報告)。

3、選擇模型的條件：

(1)在開發過程中，客戶接受分階段交付。

(2)開發人員對應用領域不熟悉，難以一步到位。

(3)工期過緊的中等或高風險項目。

(4)用戶可參與到整個軟件開發過程中。

(5)使用面向對象語言或第四代語言。

(6)軟件公司自己有較好的類庫、構件庫。

4、增量模型的優點

n將一個大系統分解為多個小系統，等于將一個大風險分解多個小風險，從而降低了開發難度。

5、模型的缺點：

n若軟件系統的組裝和拆卸性不強，或開發人員全局把握水平不高(沒有數據庫設計專家進行系統集成)，或者客戶不同意分階段提交產品，或者開發人員過剩都不宜采用這種模型。

2.4*迭代模型

【本節內容學生自學完成】

2.5原型模型

n定義：以某個軟件原型為參照模型的開發方法，叫做原型法。

1、本意

n在初步需求分析之后，馬上向客戶展示一個軟件產品原型，對客戶進行培訓，讓客戶試用，在試用中收集客戶意見，修改原型，再讓客戶試用，反復循環幾次，直到客戶確認為止。

2、特點

n原型驅動。因此，開發者必須先有一個原型，至少要有一個原型的核心。與迭代模型比較：

n相同點是反復循環幾次，直到客戶確認為止。不同點是原型模型事先有一個展示性的產品原型，而迭代模型可能沒有。

3、選擇模型的條件：

(1)已有產品/產品原型，只需客戶化的項目。

(2)簡單而熟悉的行業或領域。

(3)有快速原型開發工具。

(4)進行產品移植或升級。

由于上述條件不太苛刻，所以凡是有軟件產品的IT企業，在他們熟悉的業務領域內，當客戶招標時，他們都會以原型模型作為軟件開發模型，去制作投標書，去講標投標。一旦中標，就對軟件產品進行客戶化工作，或對軟件產品進行二次開發。

4、模型的優點

開發速度快，用戶意見反饋實時，有利于開發商再短時間內推廣并實施多個客戶。

5、模型的缺點：

因為事先有一個展示性的產品原型，所以在一定程度上，不利于開發人員的創新。

6、快速原型法

n基本思路：采用以面向數據為主的方法，在需求分析的基礎上，利用Power Designer等數據庫分析和設計工具，快速建立信息系統的CDM和PDM，利用面向對象的編程工具，在軟件企業強大的類庫、構件庫的支撐下，快速地實現需求分析中確認的流程、功能、性能和接口，然后交付給用戶試用，反復循環幾次，直到客戶確認滿意為止。

n快速原型模型的基本思想是：軟件開發人員根據用戶提出的軟件基本需求快速開發一個原型，以便向用戶展示軟件系統應有的部分或全部的功能和性能，在征求用戶對原型的評價意見后，進一步使需求精確化、完全化，并據此改進、完善原型，如此迭代，直到軟件開發人員和用戶都確認軟件系統的需求并達成一致的理解為止。

n選擇條件：項目組中有數據庫分析和設計專家，有面向對象的編程專家，文檔制作有成熟的模板，而且系統或項目又不是非常大。

【本章小結】

n除了上述四種常用的模型之外，另外還有四種模型：螺旋模型、演化模型、漸增模型和噴泉模型，這四種模型只具備理論上的研究價值，在IT企業中很少得到應用。

n進入IT企業參與軟件開發或軟件管理時，首先要明確：當前的項目或產品開發到底采用什么開發模型，由此確定軟件的生存周期和當前的軟件開發狀態；合理安排項目組成員的工作。迅速適應IT企業文化，并很快進入角色。這就是研究開發模型的好處。

n瀑布模型、增量模型、迭代模型和原型模型。因為4個模型各有所長，所以它們有各自的生存空間。因為它們各有所短，所示才會產生相互競爭，共同構成一個豐富多彩的多個模型競爭的世界。

n一個成熟的軟件組織，根據上述通用的4個軟件開發模型，結合本單位的開發經驗和行業特點，還需要定制適合本單位的"生存周期模型裁剪指南"，有針對性地對選定的軟件開發模型中定義的生存周期，進行恰當的裁剪，使它完全適合于本單位的需求。從而構成了完全適合本單位的"生存周期模型裁剪指南"。

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