软件开发生命周期

主要过程

获取、供应、开发、运行、维护

支持过程

文档编制、配置管理、质量保证、验证、确认、联合评审、审计、问题解决

组织过程

管理、基础设施、改进、培训

软件开发方法

1、自顶向下(问题到解答、总体到局部、一般到具体)，自底向上(简单到复杂、逐层向上构造)
2、形式化(严格数学基础之上)，非形式化(不把严格作为主要着眼点)
3、整体性，局部性

净室方法

形式化方法，使用盒结构规约进行分析与建模，强调将正确性验证(不是测试)作为发现和消除错误的机制
3中盒类型
1、黑盒，刻画系统或系统的某部分行为
2、状态盒，以类似对象的方式封装状态数据和服务
3、清晰盒，定义状态盒所蕴含的变迁功能

结构化方法

自顶向下，逐步求精
提出了提高软件结构合理性的准则，如分解与抽象、模块独立性、信息隐蔽
基本原则
1、面向用户的观点
2、严格区分工作阶段，每个阶段有明确的任务和成果
3、自顶向下的完成系统开发
4、考虑变化
5、成果文档化
三个阶段
1、结构化分析 - Structured Analysis
产生功能规约的原理与技术，一般利用图形表达需求，使用数据流图、数据字典、结构化语言、判定表及判定树
2、结构化设计 - Structured Design
产出帮助设计人员在模块层次上区分设计质量的原理与技术，步骤如下
（1）评审和细化数据流图
（2）确定数据流图类型
（3）把数据流图映射到软件模块结构，设计出模块结构的上层
（4）基于数据流图逐步分解高层模块，设计中下层模块
（5）对模块结构优化
（6）描述模块接口
3、结构化程序设计
缺点
1、开发周期长
2、注重系统功能，数据结构不多
3、开发初期难于锁定功能要求

面向对象方法

OMT、Coad/Yourdon、OOSE、Booch

Booch

开发时螺旋上升的过程，4个周期
1、标识类和对象
2、确定类和对象的含义
3、标识关系
4、说明每个类的接口和实现

OMT-Object Model Technology

三类模型
1、对象模型：描述系统对象的静态结构、关系、属性和操作，对象图来实现
2、动态模型：描述与时间与操作顺序有关的特性，状态图来实现
3、功能模型：描述与值的变换有关的特性，数据流图来实现
四个活动
分析、系统设计、对象设计、实现

OOSE

在OMT基础上，对功能模型补充了用例，用例贯穿OOSE活动的核心，描述系统的需求及功能
五类模型
需求模型、分析模型、设计模型、实现模型、测试模型

原型法

原型指模拟某种产品的原始模型，早期运行版本

分类

1、是否实现功能：水平原型(探索预期系统的特定行为，细化需求)、垂直原型（实现部分功能，用在算法实现上）
2、最终结果：抛弃型、演化型

类型选择

1、系统结构：联机失误处理系统，相互关联的系统适合
2、逻辑结构：有结构的系统适合，基于大量算法的系统不适合
3、用户特征：用户愿意为修改投资，积极参与
4、应用约束：已运行的系统不合适
5、项目管理：项目负责人愿意
6、项目环境：规模大，要求复杂、系统服务不清晰时适合

原型生存期

原型的开发和使用过程
1、快速分析
2、构造原型
3、运行和评价原型
4、修正和改进
5、判断原型完成
6、判断原型细部是否说明
7、原型细部说明
8、判断原型效果
9、整理原型文档

再工程

对现有系统的重新开发过程，基础是系统理解，包括运行系统、源码、设计、分析等文档

软件重构

对源代码、数据进行修改，使其易于修改和维护

逆向工程

分析程序，力图在比源代码更高的抽象层次上建立程序表示的过程

软件开发模型

瀑布模型

一次通过，即每个活动只做一次；线性顺序，上一项活动的产出作为下一项活动的输入
六个阶段
软件计划、需求分析、软件设计、程序编码、软件测试、软件维护
优点：有利于大型软件开发过程中的人员组织和管理
缺点：
1、开发呈线性，软件面世时间长
2、前期的错误，容易扩散，导致项目失败
3、确认用户需求比较困难

演化模型

快速开发，提出反馈，改进，新原型版本，重复

螺旋模型

结合瀑布模型和变换模型，增加风险分析，每一个版本都经过 制定计划、分析分析、实施工程及客户评价

喷泉模型

智能模型

基于知识的软件开发模型，与专家系统结合，应用基于规则的系统

增量模型

融合瀑布+原型的迭代特征，每一次都产生可发布的增量，强调每一个增量均发布可操作产品

迭代模型

开发迭代每次都完成经过所有工作流程：需求、分析设计、实施、测试

构件组装模型

利用模块化方法，将整个系统模块化，复用构件库中的构件

V模型

以测试为中心，测试不是事后弥补行为，同开发过程一样重要
测试阶段和开发过程的对应关系：
单元测试（编码）、集成测试（详细设计）、系统测试（概要设计）、验收测试（需求分析）

RAD- Rapid Application Development

快速应用开发，增量型，强调极短的开发周期，大量使用可复用构件，基于构件的开发方法
主要任务：
业务建模、数据建模、过程建模、应用程序生成、测试与交付
缺陷：
1、对模块化要求高
2、开发者和客户必须在短时间内完成需求分析
3、不适合技术风险高

敏捷方法

短平快会议、小版本发布、少文档、合作为重、客户直接参与、自动化测试、适应性计划调整、结对编程
测试驱动开发、持续集成、重构

统一过程 UP

三个特点：用例驱动、以基本架构为中心、迭代和增量
四个阶段：
1、初始（建立业务模型，确定项目边界)
2、细化（建立健全的架构基础，淘汰最高风险的元素）
3、构建（开发所有构建和功能，集成为产品，并完成测试）
4、交付（安装到用户实际环境，进行B测试、制作发布版本、支持文档、培训、获取反馈、调整产品）
工作流程分核心工作流程(需求建模、分析设计、实施、测试和部署)与核心支持工作流程(环境、项目管理、配置)

系统规划

主要目标是制定软件的长期发展方案，决定软件的发展方向、规模和发展进程
主要方法：
1、关键成功因素法：了解企业目标、识别关键成功因素、识别性能指标和标准、识别测量性能的数据
2、战略目标集转法：把战略目标看成一个信息集合，把组织的战略目标转变成系统的战略目标
3、企业系统规划方法：

可行性分析

1、技术可行性：使用现有的技术能否实现系统
2、经济可行性：开发成本估算及效益评估
3、操作可行性：运行环境可行性，包括法律可行性和操作使用可行性
步骤
1、核实问题定义与目标：使问题定义更加清晰、明确，小组成员达成共识
2、研究分析现有系统
3、新系统建模
4、用户复核
5、提出并评价解决方案
6、确定最终推荐的解决方案
7、草拟开发计划
8、提交可行性分析报告

结构化系统建模

获取当前系统的物理模型、抽象出当前系统的逻辑模型、建立目标系统的逻辑模型、建立目标系统的物理模型

问题定义

5步：在问题定义上达成共识、理解问题的本质、确定项目干系人、定义系统的边界、确定系统实现的约束
3方面：目标(构建系统的原因)、功能(系统必须做的)、非功能需求(系统必须具备的属性)

需求工程

1、需求开发：需求获取、需求分析、编写规格说明书、需求验证
2、需求管理：定义需求基线、处理需求变更、需求跟踪

需求捕获

搜集什么：1问题域相关、2要求解决的问题相关、3用户期望
哪里搜集：1项目干系人、2文档
怎么搜集：1用户访谈，2用户调查、3现场观摩、4阅读历史文档、5联合讨论会

结构化分析方法-TBD

面向对象分析方法-TBD

面向问题域的分析-PDOA

业务流程图-DFD

表达系统内数据流动并通过数据类描述系统功能的方法，包括数据类、加工、数据存储、外部实体

数据字典

关于数据的信息集合，即DFD中包含的所有元素的定义的集合

需求定义

严格定义，每一阶段都用上一阶段所提供的文档作为指导文件，顺序型的开发方法，基于
1、所有需求都能够被预先定义
2、开发人员与用户之间能准确的交流
3、采用图形/文字可充分体现最终系统，因交流工具主要是报告
原型定义，从一个能满足用户基本需求的原型系统开始，不断完善，采用迭代的开发方式

需求管理

定义需求基线

处理需求变更

需求跟踪

软件设计

概要设计，即高层设计，将软件需求转化为数据结构和系统结构，采用结构图，或层次图、HIPO
详细设计，即底层设计，对结构图细化，得详细数据结构和算法，采用程序流程图、盒图、PAD图、PDL(伪代码)

软件设计活动

4个活动：数据设计、软件结构设计、人机界面设计、过程设计

结构化设计

模块是指执行某一特定任务的数据结构和程序代码。接口与功能定义为外部特性，局部数据和程序代码为内部特性
抽象化(不同层次的抽象)
自顶向下逐步求精(对各层的过程与数据细节逐层细化)
信息隐蔽(每个程序的成分隐蔽或封装在一个单一的设计模块中，尽可能少暴露内部处理过程)
模块独立(完成相对独立的子功能，与其他模块的联系最简单)

工作流设计

软件测试

软件质量保证的手段之一，以查找错误为中心，不是为演示错误的正确性