软件开发模型与UML入门

# 软件开发模型与UML入门 ## 1. 软件开发模型 ### 1.1 极限编程（XP）的问题 极限编程（XP）虽然有其优势，但也存在一些问题： - 持续重构：可能会引入与解决的问题数量相当的新问题（新的错误），并且当程序员对不需要重构的代码进行操作时，会浪费时间。 - 缺乏前期大设计：非瀑布式开发往往会导致过度的重新设计。 - 客户代表问题：客户代表是必要的，但客户通常会因为成本考虑而安排初级人员担任此职位，这可能成为项目的失败点。如果客户代表在项目完成前离开，所有未记录的需求都会丢失。 - 团队规模限制：XP不适用于大型团队，一个高效的XP团队的规模上限约为十几名工程师。 - 功能蔓延：由于缺乏文档化的需求和功能，客户可能会向系统中注入新功能，导致“功能蔓延”。 - 单元测试的局限性：即使是XP程序员编写的单元测试，也常常无法指出缺失的功能，因为单元测试只测试“现有的代码”，而不是“应该存在的代码”。 - 全有或全无的方法：XP通常被认为是一种“全有或全无”的方法，如果不遵循“XP教义”的每一条原则，整个过程就会失败。大多数XP规则的弱点由其他规则的优势来弥补，如果不应用其中一条规则，可能会导致其他规则失效。 ### 1.2 Scrum方法 Scrum方法本身不是一种软件开发方法，而是一种用于管理软件开发过程的敏捷机制，常用于管理其他模型，如XP。 - **团队成员**：除了工程师，Scrum团队还有两个特殊成员，即产品负责人和Scrum主管。产品负责人负责引导团队构建正确的产品，例如维护需求和功能；Scrum主管则像教练一样，指导团队成员完成基于Scrum的开发过程，管理团队进度，维护项目列表，并确保团队成员不会受阻。 - **迭代过程**：Scrum是一种迭代开发过程，每个迭代称为一个冲刺，持续时间为1 - 4周。冲刺开始时会召开规划会议，团队确定要完成的工作，创建一个待办事项列表（backlog），并估算每个事项所需的时间。冲刺开始后，团队每天召开简短的站立会议，成员简要汇报昨天的进展和今天的计划，Scrum主管记录任何进度问题并在会议后处理。团队成员从待办事项列表中选取事项进行工作，Scrum主管维护一个Scrum燃尽图来显示当前冲刺的进度。当所有事项都按照产品负责人的要求实现，或者团队确定某些事项无法按时或根本无法完成时，团队召开结束会议。在结束会议上，团队展示已实现的功能，并解释未完成事项的失败原因。同时，还会进行冲刺回顾，团队成员讨论进展，提出流程改进建议，确定哪些方面做得好，哪些方面做得不好。 - **团队规模限制及扩展**：与XP一样，Scrum在小型团队（少于十几名成员）中效果较好，难以扩展到大型团队。为了支持大型团队，人们对Scrum进行了一些扩展，例如“Scrum of Scrums”过程，将大型项目分解为多个团队，每个团队派一名代表参加每日的Scrum of Scrums会议，讨论他们的进展。虽然这不能解决大型团队的所有沟通问题，但可以使该方法适用于稍大一些的项目。 ### 1.3 功能驱动开发（FDD） 功能驱动开发（FDD）是敏捷方法中一种专门为大型项目设计的方法。大多数敏捷方法需要专家程序员才能成功，而FDD允许大型团队参与项目，即使在后勤上无法确保每个项目活动都由最优秀的人员负责。FDD采用迭代模型，项目开始时（通常称为迭代零）会进行三个过程，然后在项目的剩余时间内迭代执行另外两个过程： 1. **开发整体模型**：这是所有利益相关者（客户、架构师和开发人员）的协作过程，团队成员共同理解系统。与串行方法中的规范和设计文档不同，整体模型更注重广度而非深度，尽可能填充更多的通用功能来定义整个项目，然后在未来的迭代中完善模型设计的深度，其目的是指导当前项目，而不是为未来进行文档记录。这种方法的优势在于，大多数功能从项目开始就进行了规划，因此设计不会朝着使某些功能在后期难以或无法添加的方向发展，也不会随意添加新功能。 2. **构建功能列表**：在FDD的第二步，团队记录在模型开发步骤中制定的功能列表，然后由首席程序员将其正式化，用于设计和开发。该过程的输出是一份正式的功能文档，虽然不像其他模型中的软件需求规格说明书（SRS）那样重量级，但功能描述是正式且明确的。 3. **按功能规划**：按功能规划过程包括为软件开发创建初始进度表，确定哪些功能将在初始阶段实现，哪些功能将在后续迭代中实现。同时，将功能集分配给各个首席程序员，他们和他们的团队负责实现这些功能。首席程序员和相关团队成员对这些功能和相关代码负责，这与标准的敏捷实践有所不同，在标准敏捷实践中，整个团队拥有代码。这也是FDD在大型项目中比标准敏捷过程更有效的原因之一，因为集体代码所有权在大型项目中难以扩展。通常，每个功能都是一个小型任务，一个3 - 5人的团队可以在两到三周（通常只需几天）内完成。每个功能类相互独立，因此一个功能不依赖于其他团队所负责的功能类的开发。 4. **按功能设计**：在选定某个迭代的功能后，拥有每个功能集的首席程序员组建一个团队来设计该功能。功能团队不是固定的，会在按功能设计和按功能构建的每个迭代