第二章教案

課程教案

章節(jié)名稱第2章軟件生存周期及開發(fā)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(fā)法

目的要求：

1.生存周期的概念；

2.開發(fā)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(fā)模型有關系，迭代模型的具體迭代過程。

課后作業(yè)：

作業(yè)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?qū)嶓w，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(chǎn)周期加上使用周期。

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

【本節(jié)課主要內(nèi)容】

第2章軟件生存周期及開發(fā)模型

2.1軟件生存周期概論

n計劃時期

u問題定義--系統(tǒng)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(huán)境、收集資料、數(shù)據(jù)流程、技術、經(jīng)濟、操作可行性、組織、人力、物力、效益

n開發(fā)時期

u需求分析--弄清用戶的全部需求，用"需求規(guī)格說明書"準確地表達出來；建立系統(tǒng)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(chǎn)生軟件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶界面和算法；建立系統(tǒng)物理模型--即"怎么做"；

u編碼--實現(xiàn)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(tǒng)；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(chǎn)生直到報廢的生命周期，周期內(nèi)有問題定義、可行性分析、總體描述、系統(tǒng)設計、編碼、調(diào)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(zhì)量。

n不同的開發(fā)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(fā)階段劃分、評審次數(shù)、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(fā)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(yè)的產(chǎn)品庫。

1、本意：

根據(jù)軟件生存周期由立項、需求、策劃、設計、編程、測試、發(fā)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(fā)人員按照階段開發(fā)，管理人員按照階段管理。

2、特點：

(1)里程碑或基線驅(qū)動，或者說文檔驅(qū)動；

(2)過程逆轉(zhuǎn)性很差，或者說不可逆轉(zhuǎn)。

n瀑布模型要求軟件開發(fā)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)出物都已經(jīng)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(fā)時間內(nèi)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(huán)境很熟悉)。

(4)用戶使用環(huán)境很穩(wěn)定。

(5)用戶除提出需求以外，很少參與開發(fā)。

4、模型的優(yōu)點

n開發(fā)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(xiàn)在：由于逆轉(zhuǎn)性很差，所以返工會造成重大損失；由于文檔驅(qū)動，錯誤的傳遞，會采取發(fā)散擴大的方式。

2.3增量模型

n定義：增量模型規(guī)定軟件的開發(fā)過程是一次開發(fā)產(chǎn)品的一個部分。首先應該開發(fā)產(chǎn)品的基本部分，然后再逐步開發(fā)產(chǎn)品的附加部分。

1、本意：

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

2、特點

(1)任務或功能模塊驅(qū)動，可以分階段提交產(chǎn)品；

(2)有多個任務單，這些多個任務單的集合，構(gòu)成項目的一個總?cè)蝿諘?總用戶需求報告)。

3、選擇模型的條件：

(1)在開發(fā)過程中，客戶接受分階段交付。

(2)開發(fā)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(fā)過程中。

(5)使用面向?qū)ο笳Z言或第四代語言。

(6)軟件公司自己有較好的類庫、構(gòu)件庫。

4、增量模型的優(yōu)點

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

5、模型的缺點：

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

2.4*迭代模型

【本節(jié)內(nèi)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(fā)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(chǎn)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(huán)幾次，直到客戶確認為止。

2、特點

n原型驅(qū)動。因此，開發(fā)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(huán)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(chǎn)品原型，而迭代模型可能沒有。

3、選擇模型的條件：

(1)已有產(chǎn)品/產(chǎn)品原型，只需客戶化的項目。

(2)簡單而熟悉的行業(yè)或領域。

(3)有快速原型開發(fā)工具。

(4)進行產(chǎn)品移植或升級。

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

4、模型的優(yōu)點

開發(fā)速度快，用戶意見反饋實時，有利于開發(fā)商再短時間內(nèi)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(chǎn)品原型，所以在一定程度上，不利于開發(fā)人員的創(chuàng)新。

6、快速原型法

n基本思路：采用以面向數(shù)據(jù)為主的方法，在需求分析的基礎上，利用Power Designer等數(shù)據(jù)庫分析和設計工具，快速建立信息系統(tǒng)的CDM和PDM，利用面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ�，在軟件企業(yè)強大的類庫、構(gòu)件庫的支撐下，快速地實現(xiàn)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(huán)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(fā)人員根據(jù)用戶提出的軟件基本需求快速開發(fā)一個原型，以便向用戶展示軟件系統(tǒng)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(jù)此改進、完善原型，如此迭代，直到軟件開發(fā)人員和用戶都確認軟件系統(tǒng)的需求并達成一致的理解為止。

n選擇條件：項目組中有數(shù)據(jù)庫分析和設計專家，有面向?qū)ο蟮木幊虒＜�，文檔制作有成熟的模板，而且系統(tǒng)或項目又不是非常大。

【本章小結(jié)】

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(yè)中很少得到應用。

n進入IT企業(yè)參與軟件開發(fā)或軟件管理時，首先要明確：當前的項目或產(chǎn)品開發(fā)到底采用什么開發(fā)模型，由此確定軟件的生存周期和當前的軟件開發(fā)狀態(tài)；合理安排項目組成員的工作。迅速適應IT企業(yè)文化，并很快進入角色。這就是研究開發(fā)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(chǎn)生相互競爭，共同構(gòu)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(jù)上述通用的4個軟件開發(fā)模型，結(jié)合本單位的開發(fā)經(jīng)驗和行業(yè)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(fā)模型中定義的生存周期，進行恰當?shù)牟眉�，使它完全適合于本單位的需求。從而構(gòu)成了完全適合本單位的"生存周期模型裁剪指南"。

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