软件工程--软件过程模型

软件过程是为了获得高质量软件所需要完成的一系列任务的框架，它规定了完成各项任务的工作步骤。通常使用生命周期模型简洁地描述软件过程。生命周期模型规定了把生命周期划分成哪些阶段及各个阶段的执行顺序，因此，也称为过程模型。常见的过程模型有瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型等。

1.瀑布模型

这个特点有两重含义：

1.必须等前一阶段的工作完成之后，才能开始后一阶段的工作；

2.前一阶段的输出文档就是后一阶段的输入文档，因此，只有前一阶段的输出文档正确，后一阶段的工作才能获得正确的结果。

瀑布模型每个阶段都应坚持两个重要做法：

1.每个阶段都必须完成规定的文档，没有交出合格的文档就是没有完成该阶段的任务。完整、准确的合格文档是软件开发时期各类人员之间相互通信的媒介，也是运行时期对软件进行维护的重要依据。

2.每个阶段结束前都要对所完成的文档进行评审，以便迟早发现问题，改正错误。事实上越是早期阶段犯下的错误，暴露出来的时间就越晚，排除故障改正错误所需付出的代价也越高。因此，及时审查，是保证软件质量，降低软件成本的重要措施。

可以说瀑布模型是由文档驱动的。这个事实也是它的一个缺点，在可运行的软件产品交付给用户之前，用户只能通过文档来了解产品是什么样的。瀑布模型历史悠久、广为人知的，它的优势在于它是规范的、文档驱动的方法；这种模型的问题是，最终开发出的产品可能并不是用户真正需要的。

（1）传统的瀑布模型：

（2）实际的瀑布模型：

2.快速原型模型

所谓快速原型是快速建立起来的可以在计算机上运行的程序，它所能完成的功能往往是最终产品能完成的功能的一个子集。快速原型的本质是“快速”，开发人员应该尽可能快地建造出原型系统，以加速软件开发过程，节约软件开发成本。原型的用作是获知用户的真正需求，一旦需求确定了，原型系统将被抛弃。

快速原型模型正是为了克服瀑布模型的缺点而提出来的。它通过快速构建一个可在计算机上运行的原型系统，让用户试用原型系统并收集用户反馈意见的办法，获取用户的真实需求。

3.增量模型

增量模型也称为渐增模型，使用增量模型开发软件时，把软件产品作为一系列的增量构件来设计、编码、集成和测试。每个构件由多个相互作用的模块构成，并且能够完成特定的功能。使用增量模型时，第一个增量构件往往实现软件的基本需求，提供最核心的功能。

优点：

1.能在较短的时间内向用户提交可完成部分工作的产品。

2.逐步增加产品功能可以使用户有充裕的时间学习和适应新产品，从而减少一个全新的软件可能给客户组织带来的冲击。

增量模型具有可在软件开发的早期阶段使投资获得明显回报和较易维护的优点，但是，要求软件具有开放的结构是使用这种模型时固有的困难。

4.螺旋模型

螺旋模型的基本思想就是，使用原型及其他方法来尽量降低风险。理解这种模型的一个简便方法，是把它看作每个阶段之前都增加了风险分析过程的快速原型模型。

螺旋模型主要适用于内部开发的大规模软件项目。如果进行风险分析的费用接近整个项目的经费预算，则风险分析是不可行的。事实上项目越大，风险也越大，因此进行风险分析的必要性也越大。此外只有内部开发的项目，才能在风险过大时方便中止项目。

螺旋模型的主要优势在于，它是风险驱动，但是，这也可能是它的一个弱点。除非软件开发人员具有丰富的风险评估经验和这方面的专门知识，否则将出现真正的风：当项目实际上正在走向灾难时，开发人员可能还认为一切正常。

风险驱动的螺旋模型适用于内部开发的大型软件项目，但是，只有在开发人员具有风险分析和排除风险的经验及专门知识时，使用这种模型才会获得成功。

（1）简化的螺旋模型

（2）完整的螺旋模型

4.喷泉模型

喷泉模型对软件复用和生存周期中多项开发活动的集成提供了支持，以面向对象的软件开发方法为基础，它适合面向对象的开发方法。它克服了瀑布模型不支持软件重用和多项开发活动集成的局限性。喷泉模型使开发过程具有迭代性和无间隙性。系统某个部分常常重复工作多次，相关功能在每次迭代中随之加入演化的系统。无间隙是指在分析、设计和实现等开发活动之间不存在明显的边界。