详谈软件工程之软件开发方法_软件工程开发方法

    软件工程的目标是：在给定成本、进度的前提下，开发出具有适用性、有效性、可修改性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可移植性、可追踪性、可互操作性和满足用户需求的软件产品。追求这些目标有助于提高软件产品的质量和开发效率，减少维护的困难。

    本章节主要讲的是软件工程中的软件开发方法论。其主要的考点在于软件开发方法和软件开发模型模块（主要是考各个模型的特点是什么，具体在哪些场景中会使用到），其他的逆向工程和净室软件工程考的比较少，最多出现一两分的综合知识题，其需要掌握的内容如下：

    注意：在实际项目的使用场景中，我们不会单独的运用到某一种开发方法或者模型，都是综合多种模型以及开发方法，提取他们的优点来加以使用。

1、软件开发方法

    其用到的方法依据时间的变化主要分为结构化法、面向对象法、面向服务法以及原型法。也有些人把敏捷开发和统一过程（UP/RUP）也称之为软件开发方法。

    a、结构化法：即面向过程的开发方法。其基本思想是“自上而下，逐步求精”，把一个复杂的系统拆分，化繁为简，形成一个个的构件。其讲究的是用户至上，系统开发过程工程化、文档化、以及标准化。严格的区分来工作阶段，每个阶段都有明确的任务和应得额成果。

    b、面向对象方法：面向对象的开发方法是自底而上的，主要表现为和现实事物结合起来，把世间万物抽象出来，形成一个个的抽象对象。相比结构化法有更好的复用性，分析、设计、实现三个阶段界限不明确，其关键点在于建立一个全面的、合理的、统一的模型。

    c、面向服务方法：面向服务方法是面向对象法法的延伸。其服务建模又分为服务发现（分析）、服务规约（约定规范）、和服务实现（具体实现）三个阶段。

        SO方法主要有三个级别（操作、服务、业务流程）；

        SOAD分为三个层次：基础设计层（底层的构建）、应用服务层（服务之间的接口和服务级的协调）、业务组织层（业务流程的建模和服务流程的编排）

    d、原型法：其适用于需求不明确的场景，包括抛弃型原型和演变型原型。

        抛弃型原型：业务做完之后原型就已经没有用处了；

        演变型模型：在原来的模型基础之上逐步修改并一直沿用；

2、软件开发模型

    IT行业中软件开发模型五花八门，在此我只罗列出比较常用的几种开发模型，其主要的经典开发模型如下图：

    上图中以瀑布模型以及原型为基础延伸，以迭代思想贯穿全过程，体现了迭代模型。其中原型分为两个阶段。第一个阶段用原型获取需求；第二个阶段再把系统开发起来。在我们实际开发中，一般 是在第二个阶段的时候再次使用瀑布模型来完成开发。

a、瀑布模型：

    瀑布模型也称之为生命周期法，是结构方法中最常用的开发模型，其讲究的是从需求获取到开发到测试像瀑布样顺流而下。缺点是不灵活比较死板，其适用于需求明确、或二次开发的场景下使用。瀑布模型的开发构成如下图：

b、增量与螺旋模型：

    增量模型：采用随时间的线性序列，每一个线性序列产生一个可交付的产品，慢慢的迭代以达到最终的要求。

    螺旋模型：分为四个阶段即：制定计划、风险分析、实施工程以及客户评估。以原型为基础，加上瀑布模型重复沿着以上几个步骤进行开发。

c、V模型：

     V模型是以测试驱动的模型，测试贯穿的整个始终。

d、喷泉模型：

    喷泉模型主要支持面向对象的开发方法，系统某部分常常重复工作多次，相关功能在每次迭代中完善，其主要体现了迭代和无间隙性特征。所谓无间隙指的是在开发活动中，分析、设计、和编码没有明确的界限。

e、快速应用开发（RAD）：

    RAD是一个增量型的软件开发模型，其强调的是极短的开发周期。是瀑布模型的一个高速变种，通过使用大量的可复用的构件，采用基于构件的方法赢得快速开发。

RAD的流程可分为：

    ①、业务建模：以什么信息驱动业务过程运作？要生成什么信息？想达到什么效果？可以使用数据流程图来回答上述问题（相当于需求分析，理解需求）；

    ②、数据建模：为支持业务的数据流找到数据对象集合，定义数据对象属性，并与其他数据对象关系构成数据模型，可以辅以E-R图（相当于创建业务对象，找出对象之间的关系）。

    ③、过程建模：使数据对象在信息流中完成各业务功能，即细化数据流图中的处理窗（相当于功能模块的实现，比如CRUD等业务）。

    ④、应用生成：打通各个功能模块的关系，构造出整个应用系统。

    ⑤、测试与交互。

f：构件组装模型:

    构件组装模型指的是在整个应用开发的过程中，把各个功能模块抽取出来组成一个个可复用的构件，以便于重复使用。类似于积木一样，把整个构件整合起来，形成一个个的应用系统。其流程图如下：

3、统一过程（UP/RUP）

    统一过程又称为UP、或RUP，是基于构件的。统一过程是一个通用的过程框架，可以用于各种各样的软件项目。

特点：用例驱动、以基本架构为中心、迭代和增量。

基于UP的软件过程是一个迭代的过程，他有四个阶段，分别是：

    a、初始阶段：为系统建立业务模型并确定项目的边界；

    b、细化阶段：分析问题领域，建立健全的架构基础 。主要是要完成系统的架构。

    c、构件阶段：开发剩余的构件和应用程序功能，形成产品并且进行详细的测试

    d、交互阶段：主要任务是进行β测试(用户环境，用户做的测试)

4、敏捷开发

    适用于中小型项目，理论上是不适用大型项目。但是在实际开发中，往往我们会把大型项目拆分为多个小型项目，然后使用敏捷开发方法。

敏捷开发方法发展的过程中，出现了很多不同的流派，例如：

    a、极限编程（XP）：是所有敏捷型方法中最引人瞩目的方法，提出了四大价值观、五大原则、12大最佳实践。在对一些费用控制很严格的公司最为适用。

    b、自适应软件开发：

    c、水晶方法：讲究的是用最少的纪律约束而仍能成功的方法

    d、特性驱动开发（FDD）：强调特征驱动，快速迭代，即能保证快速开发，又能保证适当文档和质量

    Scrum 开发模型基本思想是两到四周完成一轮冲刺（Sprint），首先大致研究整个项目大致需要做哪些功能和业务（Pruduct Backlog），然后从中抽取一块功能业务作为最近一轮冲刺需要完成的目标（Sprint Backlog），通过两到四周的工作来完成（Sprint 4 weeks），每天通过扁平化的会议来了解工作的进展；然后再进行下一轮的任务来做冲刺或者是完成整个项目的功能。在这过程中迭代和增量贯穿了整个过程。

5、逆项工程

逆向工程讲的是把整个过程逆转过来，一般的用在已有系统的大版本迭代以及重做场景中。其有四个抽象级别，逻辑图如下：

6、净室工程

    净室工程是软件开发一种形式化方法，可以生成高质量的软件，主要强调模型的重要性，其目标和结果是非常高低的出错率，这是使用非形式化方法难以实现或者不能达到的。

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