CH 通過原型法減少質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)

軟件需求工程

SoftwareRequirementsEngineering

(SRE)

通過原型法減少質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)郭樹行博士學(xué)習(xí)目標(biāo)在學(xué)完本章內(nèi)容之后，你應(yīng)該能夠：

知道使用軟件原型的主要目的與作用；了解水平原型、垂直原型、拋棄型原型、進(jìn)化型原型、書面原型和電子原型的特點(diǎn)、區(qū)別和典型應(yīng)用；學(xué)會(huì)原型評(píng)價(jià)技術(shù)與方法；掌握建立有效原型的原則和方法。什么是原型一個(gè)軟件原型是所提出的新產(chǎn)品的部分實(shí)現(xiàn)。原型作為一種需求工具，它初步實(shí)現(xiàn)所理解的系統(tǒng)的一部分。

采用原型法的目的軟件開發(fā)商通過原型的建立來(lái)掌握客戶的需求和目的、獲得用戶的信任和了解、體現(xiàn)公司的勢(shì)力和經(jīng)驗(yàn)、儲(chǔ)備開發(fā)技術(shù)和能力?？蛻敉ㄟ^對(duì)原型的了解，確定實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、明確系統(tǒng)需求、掌握系統(tǒng)規(guī)模、統(tǒng)一系統(tǒng)風(fēng)格，了解開發(fā)技術(shù)、分析開發(fā)商的能力。

采用原型法的目的

采用原型法的目的使用原型有三個(gè)主要目的：

1)明確并完善需求；2)探索設(shè)計(jì)選擇方案；3)發(fā)展為最終的產(chǎn)品原型。

1原型法方法快速分析或修改原型構(gòu)造運(yùn)行評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)運(yùn)行開發(fā)要求圖1原型法軟件生命周期

1原型法方法快速分析規(guī)格說明快速分析構(gòu)造原型原型運(yùn)行原型評(píng)價(jià)原型修改意見修改原型修改說明圖2原型法軟件開發(fā)框架建立原型的主要原因是為了解決在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段不確定的問題；

必須利用這些不確定性來(lái)決定系統(tǒng)中的哪部分需要建立原型；

必須利用這些不確定性來(lái)判斷客戶對(duì)原型的期望和評(píng)價(jià)結(jié)果的價(jià)值；1原型法方法2水平原型水平原型也叫做行為原型或模型。當(dāng)人們談到“軟件原型”時(shí)，通常是指用戶界面的“水平原型”。使用水平原型探索預(yù)期系統(tǒng)的一些特定行為，并達(dá)到細(xì)化需求的目的。通過水平原型，展示用戶界面和這些界面之間的一些導(dǎo)航，但是它僅包含少量的功能。水平原型中看到的功能菜單和功能一般大部分都沒有完全實(shí)現(xiàn)。2水平原型

建立水平原型，可以使用戶判斷是否有遺漏、錯(cuò)誤或不必要的功能。原型代表了開發(fā)者對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的use-case的一種觀念。用戶對(duì)原型的評(píng)價(jià)可以指出使用實(shí)例的可選過程，遺漏的過程步驟，或原先沒有發(fā)現(xiàn)的異常情況。2水平原型在相當(dāng)抽象象的級(jí)別上上建立原型型時(shí)，用戶戶可以把注注意力集中中在需求和和工作流問問題上，而而不會(huì)被精精細(xì)的外形形或屏幕上上元素的位位置所干擾擾。在澄清了需需求并確定定了界面中中的框架之之后，可以以建立更詳詳細(xì)的原型型來(lái)探索用用戶界面的的設(shè)計(jì)。還可以使用用不同的屏屏幕設(shè)計(jì)工工具或甚至至使用紙和和鉛筆來(lái)建建立水平原原型。2水平原型垂直原型也也叫結(jié)構(gòu)化化原型或概概念的證明明。當(dāng)不能確信信所提出的的構(gòu)造軟件件的方法是是否完善或或者當(dāng)需要要優(yōu)化算法法，評(píng)價(jià)一一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的圖表或或測(cè)試臨界界時(shí)間需求求時(shí)，就要要開發(fā)一個(gè)個(gè)垂直原型型。垂直原型通常用在生生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)環(huán)境中的生生產(chǎn)工具構(gòu)構(gòu)造，它能能使結(jié)果一一目了然。。3垂直原型比起在軟件件的需求開開發(fā)階段，，垂直原型型更常用于于軟件的設(shè)設(shè)計(jì)階段以以減少風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)。一個(gè)垂直原原型只實(shí)現(xiàn)現(xiàn)客戶一部部分用戶界界面和相應(yīng)應(yīng)的功能。。選擇那一部部分來(lái)建立立垂直原型型，對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)的成功將將起關(guān)鍵作作用。4拋棄棄型型原原型型建立立拋拋棄棄型型原原型型或或稱稱探探索索型型原原型型的的目目的的是是為為解解決決不不可可測(cè)測(cè)性性并并提提高高需需求求質(zhì)質(zhì)量量。。通過過花花最最小小的的代代價(jià)價(jià)，，采采用用忽忽略略很很多多具具體體的的軟軟件件構(gòu)構(gòu)造造技技術(shù)術(shù)、、快快速速地地建建立立原原型型，，并并在在原原型型達(dá)達(dá)到到預(yù)預(yù)期期目目的的以以后后選選擇擇拋拋棄棄或或者者進(jìn)進(jìn)化化。。當(dāng)遇到需求中中的不確定性性、二義性、、不完整性或或含糊性時(shí)，，就建立拋棄棄式模型。拋棄型原型可可幫助用戶和和開發(fā)者想象象如何實(shí)現(xiàn)需需求和可以發(fā)發(fā)現(xiàn)需求中的的漏洞；還可可使用戶判斷斷出這些需求求是否可以完完成必要的業(yè)業(yè)務(wù)過程。4拋棄型原型使用實(shí)例描述對(duì)話圖拋棄型原型詳細(xì)用戶界面設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)反饋評(píng)價(jià)反饋圖3利用拋棄型原原型從用戶任任務(wù)到界面設(shè)設(shè)計(jì)的活動(dòng)序序列圖5進(jìn)化型原型與拋棄型原型型相對(duì)應(yīng)的是是進(jìn)化型原型型；在已經(jīng)清楚地地定義了需求求的情況下，，進(jìn)化型原型型為開發(fā)漸增增式產(chǎn)品提供供了堅(jiān)實(shí)的構(gòu)構(gòu)造基礎(chǔ)；進(jìn)化型原型是是螺旋式軟件件開發(fā)生存周周期模型的一一部分,也是是一些面向?qū)?duì)象軟件開發(fā)發(fā)過程的一部部分。P1653拋棄型原型和和進(jìn)化型原型型2)進(jìn)化型原型進(jìn)化型原型在原原型法生命周周期中不斷改改進(jìn)，逐步逼逼近真實(shí)產(chǎn)品品的原型；與拋棄型原型型的快速、粗粗略的特點(diǎn)相相比，進(jìn)化型原型一開開始就必須具具有健壯性和和產(chǎn)品質(zhì)量級(jí)級(jí)的代碼；一個(gè)進(jìn)化型原原型必須重視視軟件系統(tǒng)性性和完整性的的設(shè)計(jì)原則，，它必須易于于升級(jí)和優(yōu)化化的。3拋棄型原型和和進(jìn)化型原型型2)進(jìn)化型原型從測(cè)試和使用用中獲得的信信息將引起下下一次軟件原原型的更新。。原型的不斷增增長(zhǎng)和更新，，使軟件從一一系列進(jìn)化型型原型發(fā)展為為最終的產(chǎn)品品。進(jìn)化型原型比建建立拋棄型原原型所花的時(shí)時(shí)間和代價(jià)要要多得多。3拋棄型原型和和進(jìn)化型原型型3)綜合使使用原型的方方法在軟件開發(fā)過過程中，可以以綜合使用多多種原型方法法?？蓮囊幌盗袙亽仐壭驮椭兄蝎@得的知識(shí)識(shí)來(lái)精化需求求，然后通過過一個(gè)進(jìn)化型型原型序列來(lái)來(lái)漸增式地實(shí)實(shí)現(xiàn)需求。在最終設(shè)計(jì)用用戶界面之前前，將使用拋拋棄型原型澄澄清需求，然然后使用垂直直原型使核心心應(yīng)用程序算算法有效。3拋棄型原型和和進(jìn)化型原型型3)綜合使使用原型的方方法精化用戶需求收集用戶需求開發(fā)拋棄式水平原型構(gòu)造演化式原型構(gòu)造垂直原型設(shè)計(jì)用戶界面設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)構(gòu)造和驗(yàn)證產(chǎn)品構(gòu)造和驗(yàn)證產(chǎn)品演化原型；驗(yàn)證和交付增量交付產(chǎn)品圖4在軟件開發(fā)過過程中使用原原型法的一些些方法3拋棄型原型和和進(jìn)化型原型型3)綜合使使用原型的方方法表13-1軟件原型的典典型應(yīng)用拋棄型進(jìn)化型

水平

澄清并精化use-case和功能需求查明遺漏的功能探索用戶界面方法實(shí)現(xiàn)核心的use-case根據(jù)優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)附加的use-case開發(fā)并精化Web站點(diǎn)垂直證明技術(shù)的可行性實(shí)現(xiàn)并發(fā)展核心的客戶/服務(wù)器功能層和通信層實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化核心算法4書面原型和電電子原型1)書面原原型從構(gòu)造原型的的手段上，人人們把原型分分為書面原型型和電子原型型。書面原型所包包括的工具僅僅僅是紙張、、索引卡、粘粘貼紙、塑料料板、白板和和標(biāo)記器，是是一種廉價(jià)、、快速并且不不涉及高技術(shù)術(shù)的方法。書面原型方便便了原型的快快速反復(fù)性，，而在需求開開發(fā)中反復(fù)性性是一個(gè)關(guān)鍵鍵的成功因素素。4書面原型和電電子原型1)書面原原型在許多情況下下，一個(gè)可執(zhí)執(zhí)行的原型未未必可以獲取取用于解決關(guān)關(guān)于需求不確確定性的信息息。在運(yùn)用自動(dòng)化化工具建立詳詳細(xì)用戶界面面原型，構(gòu)造造一個(gè)演化型型原型或者從從事傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)和構(gòu)造活動(dòng)動(dòng)之前，書面面原型對(duì)于精精化需求是一一種優(yōu)秀的技技術(shù)，它還提提供了一個(gè)管管理客戶期望望的有用工具具。4書面原型和電電子原型2)電子原原型與書面原型相相對(duì)應(yīng)的是電電子原型。建立電子拋棄棄型原型，可可以采用許多多工具，包括括：編程語(yǔ)言言，腳本語(yǔ)言言，商品化的的建立原型的的工具包、屏屏幕繪圖器和和圖形用戶界界面工具等。。建立進(jìn)演化型型模型，必須須一開始就使使用產(chǎn)品開發(fā)發(fā)工具如CASE等。5原型評(píng)價(jià)原型只有通過過評(píng)價(jià)才有意意義和價(jià)值。。沒有通過評(píng)審審的原型可能能包含許多陷陷阱；采用沒沒通過評(píng)價(jià)的的原型比沒有有原型更可怕怕。通過建立腳本本讓用戶遵從從一系列步驟驟，并回答一一些特定的問問題以獲取所所需要的信息息，以提高原原型評(píng)價(jià)的有有效性。通過腳本可以以讓用戶執(zhí)行行特定的任務(wù)務(wù)并且指導(dǎo)他他們?cè)u(píng)價(jià)覺得得最不確定的的原型部分。。5原型評(píng)價(jià)務(wù)必讓一些合合適的人從恰恰當(dāng)?shù)慕嵌仍u(píng)評(píng)價(jià)原型。原型的評(píng)價(jià)者者必須是所期期望的用戶群群的代表。評(píng)價(jià)組必須從從使用原型中中功能的用戶戶類里挑選出出具有經(jīng)驗(yàn)和和經(jīng)驗(yàn)不足的的用戶。應(yīng)該使評(píng)價(jià)人人員了解到，，提交的原型型并不包括所所有的業(yè)務(wù)邏邏輯，這些功功能將在以后后的系統(tǒng)中才才能實(shí)現(xiàn)。5原型評(píng)價(jià)在對(duì)原型進(jìn)行行評(píng)價(jià)時(shí)，要要觀察用戶使用用原型的過程程，以獲得更更多信息。通過詢問以下一般般性的問題，，判斷原型是是否符合需求求：這個(gè)原型所實(shí)實(shí)現(xiàn)的功能與與你所期望的的一致嗎？有遺漏的功能能嗎？能考慮一下這這個(gè)原型所沒沒涉及的一些些出錯(cuò)情況嗎嗎？有多余的功能能嗎？這些導(dǎo)航意味味著怎樣的邏邏輯性和完整整性？有更簡(jiǎn)單的方方法來(lái)完成這這一任務(wù)嗎？？6原型法的最大大風(fēng)險(xiǎn)原型法是一種種減少軟件項(xiàng)項(xiàng)目失敗風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)的技術(shù)。然然而，原型法法又引入了自自身的風(fēng)險(xiǎn)。。最大的風(fēng)險(xiǎn)是是用戶看到一一個(gè)正在運(yùn)行行的原型從而而以為產(chǎn)品即即將完成。處理風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)擔(dān)者的期望是是成功原型法法的一個(gè)關(guān)鍵鍵因素，因此此要保證那些些見到原型的的人理解為什什么要建立原原型并且怎樣樣建立原型。。6原型法的最大大風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于正在演示示或評(píng)價(jià)的一一個(gè)拋棄型原原型，無(wú)論它它與真正的產(chǎn)產(chǎn)品是如何相相像，它決不不會(huì)達(dá)到產(chǎn)品品的使用程度度。它僅是一一個(gè)模型，一一種模擬或一一次實(shí)驗(yàn)。決不能把拋棄棄型原型當(dāng)作作可交付的產(chǎn)產(chǎn)品，因?yàn)樵偷脑O(shè)計(jì)和和編碼并沒有有考慮到軟件件質(zhì)量和容錯(cuò)錯(cuò)性。6原型法的最大大風(fēng)險(xiǎn)不要因?yàn)楹ε屡绿峤徊怀墒焓飚a(chǎn)品的壓力力而阻礙你建建立原型，但但是你必須讓讓見到原型的的人明白你不不會(huì)交付原型型，甚至不會(huì)會(huì)將它稱之為為軟件?？刂七@種風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)的一種方法法是利用書面面原型而不是是電子原型。。另一種可能的的方法是使用用不同于在真真正開發(fā)時(shí)所所用的原型法法工具，這將將有助于你抵抵抗“已完成成”原型開發(fā)發(fā)并可把它當(dāng)當(dāng)作產(chǎn)品交付付的壓力。6原型法的最大大風(fēng)險(xiǎn)如果評(píng)價(jià)者看看到原型可以以對(duì)一個(gè)模擬擬的數(shù)據(jù)庫(kù)查查詢響應(yīng)甚快快，那么他們們可能期望在在最終的軟件件產(chǎn)品中也具具有同樣驚人人的性能。在對(duì)最終產(chǎn)品品的行為進(jìn)行行模擬時(shí)，要要考慮現(xiàn)實(shí)中中的時(shí)間延遲遲，當(dāng)用戶了了解了這些差差別時(shí)，他就就可以理解原原型不能被看看作可即將交交付的產(chǎn)品的的原因了。7原型法的成功功因素風(fēng)險(xiǎn)建立有效的原原型應(yīng)遵循的的原則：項(xiàng)目計(jì)劃中應(yīng)應(yīng)包括原型風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)；計(jì)劃開發(fā)多個(gè)個(gè)原型；盡快并且廉價(jià)價(jià)地建立拋棄棄型原型；對(duì)于已經(jīng)理解解的需求不要要建立原型；；不能隨意地增增加功能；不要從水平原原型的性能推推測(cè)最終產(chǎn)品品的性能；在原型屏幕顯顯示和報(bào)表中中使用合理的的模擬數(shù)據(jù)；；不要期望原型型可以代替需需求文檔。把從原