软件开发生命周期模型全解析

### 软件开发生命周期模型全解析 #### 1. 软件开发的关键阶段 软件开发过程包含多个关键阶段，其中测试和实施尤为重要。测试是将系统整合为一个可运行整体后的最终检验环节，它能确保系统的各项功能正常运行。而实施则是软件开发周期的最后阶段，意味着系统正式交付给用户。 实施阶段的工作丰富多样，涵盖用户的验收测试，以确认系统是否满足其需求；开展培训，帮助用户熟悉系统的操作；进行正式的交接流程，完成系统所有权的转移；建立数据文件，为系统的运行提供数据支持；推行新的工作流程，使系统与业务流程相匹配；完成文档编写，记录系统的使用方法和技术细节；以及进行数据迁移，这在大型软件系统开发中是一项重要且艰巨的任务。在这个阶段，变更管理至关重要，特别是在大型工业项目中，需要克服用户对变革的抵触情绪和处理相关人员问题。 #### 2. 早期的软件开发模式：构建 - 修复模式 在软件开发的早期，并没有公认的开发流程。程序员只能尽力理解问题，然后拼凑代码来解决问题，这就是“构建 - 修复”或“编码 - 修复”模式。这种模式并非正式的模型，只是一种简单的代码拼凑方法。它没有正式的需求获取和设计环节，程序员先编写代码，运行代码，然后修复软件中的错误，如此反复迭代，直到软件无法维护而被淘汰或替换。 然而，这种模式存在诸多问题： - 多次修复后，软件结构变得混乱，难以维护。 - 常常无法满足用户需求，导致软件被拒绝或需要大量重新开发。 - 由于结构不佳且缺乏可测试的明确输出，维护成本高昂。 尽管如今许多开发小型和个人系统的程序员仍在使用这种方法，但对于正式项目，不建议采用，应选择更规范、更成熟的开发流程。 #### 3. 传统的阶段式和经典瀑布模型 为了解决“构建 - 修复”模式的问题，人们设计了更详细的模型，其中最早的是阶段式模型，经典瀑布模型由此发展而来。 阶段式模型由 Benington 在 1956 年提出，旨在为软件开发提供工程化流程。它是一种单向、顺序的过程，一个阶段完成后，其结果成为后续阶段的固定基线，不可修改。尽管这种模型看似僵化和天真，但在当时，定义软件开发流程是软件工程的重大突破。 不过，阶段式模型的顺序性逐渐暴露出问题，为了更有效地满足用户需求，经典瀑布模型应运而生。它与阶段式模型的不同之处在于，允许阶段之间进行有限的迭代，即“回溯”。 但传统的瀑布式方法也存在问题。随着开发过程的推进，问题并非一成不变，当完成软件系统的分析、设计和构建时，所开发的程序可能已无法解决用户当前的问题，软件可能已经过时。此外，用户对问题的理解往往不清晰，需求规格说明书存在歧义，无法保证所设计和开发的系统能满足用户需求。 因此，传统的软件开发方法仅适用于以下项目： - 短期项目（最长 6 个月至 1 年，通常是学生项目的时长），确保问题在开发过程中不会发生太大变化。 - 需求明确的项目，能够准确捕获初始需求，后续的规格说明和设计与实际需求高度匹配。 只有在确定完全理解系统需求，或客户已明确提供需求的情况下，才适合使用这种方法。 #### 4. 增量模型 与传统模型在项目末期一次性交付软件不同，增量模型建议在一段时间内分阶段向客户交付一系列中间可运行的子系统。每次发布系统时，都会增加新的功能。这要求在首次发布系统时确定整体软件结构（内核），随着系统的开发，其他部分逐步上线并交付给用户。在大约 6 个月的项目中，通常不超过三次发布。 增量模型具有以下特点： - 后续增量的设计阶段不如首次增量详细，因为首次增量需要设计重要的系统内核。 - 增量的规模不同，对系统功能的贡献和开发难度也不同，因此每个增量的设计、构建、测试和实施阶段的工作量可能不同。 在进行增量开发规划时，需要注意以下几点： - 项目开始时，要对整个系统有清晰的规划。不能只规划简单部分，否则在开发困难部分时可能发现根本性问题，导致前期工作白费。 - 确定下一个要完成的增量时，可以制定价值 - 成本比表。价值用 1 - 10 分衡量，代表该增量对系统的有用性；成本也用 1 - 10 分衡量，可根据开发该功能所需的时间来评估。通过计算价值 - 成本比，可以确定增量的优先级。 以下是一个学生为当地业余足球俱乐部开发网站的项目示例： | 功能增量 | 价值 | 成本 | 价值/成本比 | 优先级 | | --- | --- | --- | --- | --- | | 主页/主页面 | 10 | 5 | 2.0 | 1 | | 比赛赛程页面 | 8 | 6 | 1.3 | 4 = | | 比赛结果页面 | 6 | 6 | 1.0 | 7 | | 日记/日期页面 | 7 | 6 | 1.2 | 6 | | 值班表页面 | 8 | 6 | 1.3 | 4 = | | 评论/反馈页面 | 5 | 8 | 0.6 | 8 | | 俱乐部委员会联系方式 | 6 | 4 | 1.5 | 3 | | 照片页面 | 4