第2講過程管理

第2講

軟件開發(fā)過程的管理講授內容：1、項目案例2、軟件開發(fā)過程的概念3、軟件開發(fā)過程模型4、定義和裁剪軟件開發(fā)過程5、案例分析6、小結重點??！教學目的及要求：1.理解：什么是軟件開發(fā)過程？為什么需要定義軟件開發(fā)過程？軟件開發(fā)一般具有什么樣的過程及軟件開發(fā)過程模型

2.掌握：如何定義軟件開發(fā)過程？如何剪裁過程？

3.運用：能夠根據(jù)組織和項目的具體情況，定義和剪裁軟件開發(fā)過程上次的問題如果讓你來組織一個軟件項目的開發(fā)，你認為首先所關注的問題是什么？項目案例案例角色和人物小張：軟件項目負責人老張：公司技術老總開發(fā)小組:小李、老趙、小田、小謝由于時間緊迫，小張需要馬上展開軟件項目的開發(fā)工作，但是它現(xiàn)在面臨一系列的問題軟件項目的開發(fā)要做哪些方面的工作？這些工作應該按照什么樣的次序開展進行？這些工作完成后將產(chǎn)生什么樣的結果？按照什么樣的規(guī)范來書寫這些內容？如何讓員工知道要做哪些工作？盡管他學過軟件工程，但在小張的頭腦中沒有一個清晰、具體、完整的認識？因此，他認為首先需要一個清晰、詳細、完整的軟件開發(fā)過程！問題的答案！小張向老張尋求幫助，老張告訴小張公司以前從來沒有這些方面的記錄，各個項目組都從零開始制定自己的軟件開發(fā)過程，但都沒有形成文檔經(jīng)過慎重考慮，小張向老張建議：項目組需要定義軟件開發(fā)過程公司需要一個良好定義、文檔化的軟件開發(fā)過程，以便于支持不同項目組的開發(fā)工作老張同意小張的建議，并要求他制定和文檔化一個針對公司特點、并且能滿足大部分軟件項目需求的軟件開發(fā)過程。于是，小張找了一大堆的資料，帶著許多疑問和困惑，考慮和制訂項目開發(fā)的過程和活動。什么是軟件開發(fā)過程？如何清晰、準確、規(guī)范地對它加以定義？如何根據(jù)公司的特點，制定軟件開發(fā)過程？如何不斷地改進軟件開發(fā)過程？如何根據(jù)項目的特點剪裁過程…………新的問題？2.2軟件開發(fā)過程的概念（1）什么是過程？針對一個給定目的地一系列操作步驟－－(IEEE-STD-610)例如目的：去火車站操作步驟：去校門口公共汽車站，乘758路公汽，再轉318路公汽每個過程都有明確的目的以及具體的操作步驟，操作步驟說明了有哪些操作以及按照什么樣的方式來執(zhí)行操作。（2）軟件開發(fā)過程的定義就是按照項目的進度、成本和質量限制，開發(fā)和維護滿足用戶需求的軟件所必需的一組有序的軟件開發(fā)活動集合。軟件開發(fā)活動的例子需求分析設計開發(fā)活動的有序例子先做需求分析，然后再做軟件設計……（3）軟件開發(fā)過程的組成軟件開發(fā)過程由軟件開發(fā)活動及活動間的關系組成軟件開發(fā)活動：執(zhí)行一項具有明確任務的具體工作。 技術活動對軟件項目實施開發(fā)，產(chǎn)生軟件產(chǎn)品例如，需求分析，概要設計，編碼，單元測試等等 管理活動對軟件項目中的人、產(chǎn)品和過程等實施管理的活動例如，制訂軟件項目計劃，軟件配置等等軟件開發(fā)活動間的關系(執(zhí)行和實施的順序)活動1活動2活動3活動4（4）如何定義軟件開發(fā)活動?名稱任務輸入:開始所必需滿足的條件輸出:完成時所必須滿足的條件以及結果實施:做什么，怎么做(詳細的步驟)，或者如何從輸入產(chǎn)生輸出軟件開發(fā)活動輸入輸出軟件活動例子名稱單元測試任務對軟件基本單元模塊進行測試，判斷是否有錯輸入有一個已完成、被文檔化和批準的軟件單元測試計劃供測試的軟件單元模塊代碼實施遵循單元測試計劃，運行了所有的測試用例撰寫了單元測試報告輸出單元測試報告2.3軟件開發(fā)過程模型什么是軟件開發(fā)過程模型？軟件開發(fā)模型是軟件開發(fā)全過程、軟件開發(fā)活動以及它們之間關系的的結構框架指導軟件開發(fā)，以及軟件開發(fā)過程的定義常用的軟件開發(fā)過程模型瀑布模型原型模型增量模型迭代模型螺旋模型（1）瀑布模型特點：分階段階段間有因果關系評審允許反饋適合場所需求易于完善定義的軟件發(fā)布需求分析詳細設計編碼測試概要設計驗證驗證驗證驗證（2）原型模型特點有效適應用戶需求的變化不知循環(huán)多少次，進度難以控制適合場所需求動態(tài)變化、難以確定的軟件系統(tǒng)（3）增量模型(Incremental)特點并行開發(fā)管理復雜需求分析概要設計軟件定義系統(tǒng)測試編碼集成測試詳細設計編碼集成測試詳細設計增量1增量nwu（4）迭代模型(Iterative)特點通過逐步迭代，建立軟件系統(tǒng)適合場所需求沒有/難以完整定義的軟件需求分析軟件設計編碼測試軟件定義需求分析軟件設計編碼測試軟件定義迭代1迭代2(5)螺旋模型特點以風險為導向應用場所開發(fā)風險較大的軟件項目簡化的螺旋模型完整的螺旋模型(6)V模型(Vmodel)特點強調測試應用場所開發(fā)風險較大的軟件項目2.4定義和裁剪軟件開發(fā)過程2.4.1定義軟件開發(fā)過程的要求（1）全面定義要應用到軟件項目中的所有活動項（2）可操作各個活動易于實施（3）簡潔、易于理解不含無意義的活動，描述簡潔易于理解（4）靈活可供各個項目進行靈活剪裁（5）易于改進能夠不斷對它進行改進和提高2.4.2定義軟件開發(fā)過程的步驟步驟1：確定軟件開發(fā)過程模型步驟2：確定和描述活動步驟3：確定和描述活動間的關系步驟4：文檔化軟件開發(fā)過程步驟5：文檔化如何剪裁過程步驟6：文檔化如何改善過程步驟7：過程評審、認可和發(fā)布步驟8：員工培訓選擇軟件開發(fā)過程模型確定和描述活動確定和描述活動關系文檔化軟件開發(fā)過程文檔化如何剪裁過程文檔化如何改進過程評審認可發(fā)布員工培訓步驟1:選擇軟件開發(fā)過程模型選擇軟件開發(fā)過程模型應考慮的問題組織軟件的需求特征動態(tài)改變可完全定義項目的風險風險因素有多大能承受多少？是否需要預先給用戶展示原型？需要多少經(jīng)驗和技巧來成功的使用軟件開發(fā)過程模型組織或項目組成員的經(jīng)驗和能力等等步驟2:確定和描述活動（1）確定活動任務明確軟件開發(fā)過程應包含哪些活動注意軟件開發(fā)活動包括技術活動和管理活動技術活動：需求分析、撰寫軟件使用資料管理活動：制定軟件開發(fā)計劃確定活動的原則基于所選擇的軟件開發(fā)過程模型確定活動一般的，軟件開發(fā)過程模型僅僅確定軟件開發(fā)的技術活動所確定的活動對于軟件項目的開發(fā)是必要的活動盡可能是全面的，適合于各種可能的軟件項目，可供它們進行剪裁例子:確定軟件開發(fā)活動技術活動需求分析概要設計詳細設計編碼集成測試撰寫出版物用戶確認測試軟件發(fā)布管理活動制定初步軟件開發(fā)計劃制定詳細軟件開發(fā)計劃制定軟件配置管理計劃制定軟件質量保證計劃項目跟蹤和監(jiān)督配置管理用戶培訓(2)定義和描述活動對所確定的活動給出定義和描述名稱任務輸入輸出實施說明例子:需求分析活動描述名稱需求分析任務進行需求調查，定義軟件的用戶需求撰寫軟件需求規(guī)格說明書(SRS)描述功能需求（系統(tǒng)范圍、系統(tǒng)結構、系統(tǒng)總體流程）業(yè)務建模（用例分析、靜態(tài)結構）描述性能需求（精度、時間、容量、輸入輸出）運行環(huán)境規(guī)定（操作系統(tǒng)、支撐軟件、硬件設備等）根據(jù)SRS，制定軟件確認測試計劃對SRS和軟件確認測試計劃進行評審，產(chǎn)生經(jīng)批準的SRS和軟件確認測試計劃輸入用戶的初步需求描述實施根據(jù)用戶需求描述，分析和定義軟件的用戶需求，按照《軟件需求規(guī)格說明書編寫指南》撰寫軟件需求規(guī)格說明書對SRS進行評審，評審的原則：正確性、完整性、一致性、簡潔性、規(guī)范化根據(jù)軟件的用戶需求，制定軟件確認測試計劃，按照《軟件確認測試計劃編寫指南》撰寫軟件確認測試計劃文檔輸出經(jīng)批準的SRS，經(jīng)批準的軟件確認測試計劃說明一般的，用戶要參與需求評審需求評審通過后，只能通過指定的變更控制過程來修改步驟3:確定和描述活動間關系(1)活動之間的主要有關系執(zhí)行時序關系時間先后關系例如，集成測試完成之后，才能進行確認測試邏輯依賴關系一個活動的執(zhí)行需要其它活動實施產(chǎn)生的結果邏輯依賴關系蘊涵了執(zhí)行時序關系例如，軟件概要設計和需求分析之間(2)描述活動之間的關系入口條件例如，軟件設計(邏輯依賴)，有一個已完成、被文檔化和批準的軟件需求規(guī)格說明書例如，確認測試(執(zhí)行時序)，集成測試已經(jīng)完成出口條件例如，軟件需求分析(邏輯依賴)，產(chǎn)生一個已完成、被文檔化和批準的軟件需求規(guī)格說明書(3)直觀的圖形描述節(jié)點表示活動有向邊表示活動之間的關系執(zhí)行時序邏輯關系活動1活動2活動1活動2例子:描述活動間的關系需求分析、概要設計和詳細設計入口條件(概要設計)經(jīng)過批準的軟件需求規(guī)格說明書出口條件(概要設計)軟件概要設計規(guī)格說明書數(shù)據(jù)庫設計規(guī)格說明書軟件接口設計規(guī)格說明書需求分析詳細設計概要設計步驟4:文檔化軟件開發(fā)過程（1）什么是文檔化？書面、文字化描述和記錄，并形成相應的、規(guī)范化的文檔（2）為什么需要文檔化軟件開發(fā)過程？便于記錄和保存便于獲取、理解和交流便于剪裁便于改進（3）如何文檔化軟件開發(fā)過程?首先給出軟件開發(fā)過程的直觀、完整視圖(圖形化)其次詳細描述活動第三詳細描述活動間關系如何給出軟件開發(fā)過程的完整視圖？基于圖形方式直觀展示整個軟件開發(fā)過程中的活動以及它們之間的關系給出軟件開發(fā)過程的整體、直觀描述便于從整體上理解和把握軟件開發(fā)過程注意不要作時間約束和限制

制定初步計劃

制定質量保證計劃

制定軟件配置計劃

需求分析

概要設計

跟蹤和監(jiān)督

配置管理

技術活動

管理活動

步驟5:文檔化剪裁過程為什么需要定義剪裁過程組織內過程定義的一般性和普遍性具體項目的特殊性為了更好滿足具體項目的特殊要求如何文檔化過程剪裁Step1:定義剪裁軟件開發(fā)過程的規(guī)則，以更好地適應具體軟件項目的特殊要求Step2:定義對剪裁過程進行評審的要求Step3:按上述規(guī)則和要求寫成規(guī)范化的文檔例子:文檔化過程剪裁剪裁規(guī)則確定不可進行剪裁的活動。如：需求分析，……對于系統(tǒng)規(guī)模較小的項目，允許將概要設計和詳細設計二個過程合并對于軟件開發(fā)工作量能夠預先確定的項目，初步項目計劃和詳細項目計劃可以合并……剪裁評審要求過程剪裁評審委員會(可以就是過程管理小組)負責對剪裁的過程進行評審由過程剪裁評審委員會的主席負責審批剪裁過程步驟6:文檔化改善過程（1）為什么需要改善過程？過程定義的不完備性和不適應性組織業(yè)務發(fā)展的要求特殊項目提出的要求實際應用中發(fā)現(xiàn)的問題（2）過程改善的目的使得組織的過程不斷得到優(yōu)化使得項目實施的過程得到不斷優(yōu)化（3）如何文檔化改善過程？Step1:定義改善過程的規(guī)則Step2:定義改善后過程評審的要求Step3:文檔化過程改善的上述規(guī)則和要求步驟7:過程評審、認可和發(fā)布要對制定的的軟件開發(fā)過程進行評審，加以認可是否完備？是否正確和準確？是否符合企業(yè)的特點？描述是否簡潔、直觀？是否適于剪裁和改進？組織的管理者公開發(fā)布所定義的軟件開發(fā)過程強制執(zhí)行步驟8:員工培訓要對組織內相關的員工培訓軟件開發(fā)過程知道為什么需要過程知道組織內的過程是什么知道如何剪裁、變更和調整過程強調必須根據(jù)過程來實施項目2.5應用案例案例內容軟件開發(fā)過程框架各個活動的描述活動之間的關系說明：該案例不足于用于實際應用沒有考慮組織的具體情況不具體和詳細步驟1:確定開發(fā)模型采用瀑布軟件開發(fā)過程模型發(fā)布需求分析詳細設計編碼測試概要設計步驟2:確定和描述活動技術活動需求分析概要設計詳細設計編碼集成測試撰寫用戶文檔用戶確認測試打包和交付管理活動制定初步軟件開發(fā)計劃制定詳細軟件開發(fā)計劃制定軟件配置管理計劃制定軟件質量保證計劃項目跟蹤和監(jiān)督配置管理用戶培訓活動1:需求分析任務進行需求調查，定義軟件的用戶需求，撰寫軟件需求規(guī)格說明書(SRS)根據(jù)SRS，撰寫軟件確認測試計劃評審SRS和軟件確認測試計劃輸入用戶的初步需求描述輸出軟件需求規(guī)格說明書軟件確認測試計劃實施根據(jù)用戶需求描述，分析和定義軟件系統(tǒng)的需求，按照《軟件需求規(guī)格說明書編寫指南》編寫軟件需求規(guī)格說明書(SRS)根據(jù)SRS，制定軟件確認測試計劃，按照《軟件確認測試計劃編寫指南》編寫軟件確認測試計劃文檔對需求分析的結果(軟件需求規(guī)格說明書和軟件確認測試計劃)進行評審說明用戶需求描述了用戶對目標軟件系統(tǒng)的期望和要求(包括功能、性能和設計約束等)，因此，需求分析只需關心要解決的問題，而無需關心這些問題的解決方案軟件確認測試計劃應該包含軟件需求規(guī)格說明書中所定義的所有需求的測試內容活動2:概要設計（1/3）任務進行軟件的總體結構設計、接口設計和數(shù)據(jù)設計，撰寫軟件總體結構設計、接口設計和數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書制定軟件集成測試計劃輸入軟件需求規(guī)格說明書SRS輸出軟件總體結構設計規(guī)格說明書軟件數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書軟件接口設計規(guī)格說明書軟件集成測試計劃活動2:概要設計(2/3)實施根據(jù)SRS來進行軟件設計按照《軟件總體結構設計規(guī)格說明書編寫指南》編寫軟件總體結構設計文檔按照《軟件數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書編寫指南》編寫軟件數(shù)據(jù)設計文檔按照《軟件接口設計規(guī)格說明書編寫指南》編寫軟件接口設計文檔按照《軟件集成測試計劃編寫指南》編寫軟件集成測試計劃文檔活動2:概要設計(3/3)說明概要設計要給出滿足用戶需求的軟件解決方案，主要是指軟件的總體結構、接口設計和數(shù)據(jù)設計，不涉及具體模塊的內部細節(jié)活動3:詳細設計(1/3)任務進行軟件的詳細設計，撰寫軟件詳細設計規(guī)格說明書根據(jù)軟件的詳細設計，制定軟件單元測試計劃輸入軟件需求規(guī)格說明書SRS軟件總體設計規(guī)格說明書軟件接口設計規(guī)格說明書軟件數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書活動3:詳細設計(2/3)實施根據(jù)SRS和軟件總體結構、接口和數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書，進行軟件的詳細設計，根據(jù)《軟件詳細設計規(guī)格說明書編寫指南》撰寫軟件詳細設計文檔根據(jù)每個模塊的內部實現(xiàn)細節(jié)的設計，以及《軟件單元測試計劃編寫指南》編寫軟件單元測試計劃文檔輸出軟件詳細設計規(guī)格說明書軟件單元測試計劃活動3:詳細設計(3/3)說明詳細設計主要根據(jù)軟件需求規(guī)格說明書，在軟件總體結構設計、接口設計和數(shù)據(jù)設計的基礎上，涉及軟件解決方案的詳細細節(jié)，尤其是模塊的實現(xiàn)算法和思想活動4:編碼(1/2)任務編寫程序進行單元測試，撰寫單元測試報告輸入軟件總體結構設計規(guī)格說明書軟件數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書軟件接口設計規(guī)格說明書軟件詳細設計規(guī)格說明書單元測試計劃活動4:編碼(2/2)實施根據(jù)軟件總體結構設計規(guī)格說明書、軟件數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書、軟件接口設計規(guī)格說明書、軟件詳細設計規(guī)格說明書進行編碼根據(jù)單元測試計劃對各個模塊進行單元測試輸出經(jīng)過單元測試的軟件模塊源程序單元測試報告活動5:集成測試(1/2)任務集成各個軟件模塊進行測試輸入軟件模塊的程序代碼軟件總體結構設計規(guī)格說明書軟件數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書軟件接口設計規(guī)格說明書軟件集成測試計劃活動6:確認測試任務進行確認測試，撰寫確認測試報告輸入軟件需求規(guī)格說明書確認測試計劃實施根據(jù)軟件需求規(guī)格說明書和確認測試計劃，對軟件進行確認測試，撰寫確認測試報告輸出可運行的、經(jīng)過確認測試的目標軟件系統(tǒng)確認測試報告說明確認測試由用戶進行測試活動7:撰寫用戶文檔任務撰寫用戶文檔輸入軟件需求規(guī)格說明書軟件總體結構、接口設計和數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書可運行的目標軟件系統(tǒng)實施根據(jù)用戶軟件需求規(guī)格說明書，軟件總體結構、接口設計和數(shù)據(jù)設計規(guī)格說明書撰寫用戶文檔用戶文檔一般包括：《用戶使用手冊》，《安裝手冊》，《軟件開發(fā)手冊》等等輸出《用戶手冊》《安裝手冊》《開發(fā)指南》活動8:用戶培訓任務對用戶進行培訓輸入軟件需求規(guī)格說明書用戶使用手冊、安裝手冊、開發(fā)手冊可運行的目標軟件系統(tǒng)實施根據(jù)可運行的目標軟件系統(tǒng)、《用戶使用手冊》，《安裝手冊》，《開發(fā)手冊》對用戶進行培訓輸出無活動9:打包交付(1/2)任務對軟件進行打包，并交付用戶使用輸入可執(zhí)行的目標軟件系統(tǒng)各種要交付的文檔和資料，包括電子版和打印版實施制作安裝軟件安裝并配置目標軟件系統(tǒng)交付安裝軟件、文檔和資料輸出安裝軟件交付給用戶的文檔和資料步驟3：確定活動之間的關系邏輯關系－依賴時序關系2.6典型的過程管理實例2.6.1IBM-Rational業(yè)務驅動開發(fā)的過程管理1234主要成果是：前景文檔：對核心項目要求、關鍵性質、前景說明。初始的項目術語表。初始的用例模型和商業(yè)用例。項目規(guī)劃，其中明確階段和迭代，一個或多個原型。初始的風險評估和商業(yè)模型。里程碑被評估的準則是：相關共利益者對項目范圍定義和成本/進度估計達成共識。通過主要的用例將需求無二義地表達出來。成本/進度估計、優(yōu)先級、風險和開發(fā)過程的可信度。開發(fā)出來的體系結構原型的深度和廣度

RUP的初始階段RUP的細化階段成果是：用例模型。一些增加的需求可執(zhí)行的體系結構原型及其描述。修訂后的風險表和商業(yè)用例、開發(fā)用例，指定要使用的過程。整個項目的開發(fā)計劃。初步的用戶手冊（可選）。細化階段被評估的準則是：產(chǎn)品的前景是否穩(wěn)定？體系結構是否穩(wěn)定？可執(zhí)行的演示是否強調了主要的風險元素，并得到解決？構造階段的規(guī)劃是否已經(jīng)足夠詳細和準確，是否有可信度的評估支持？如果用當前的計劃來開發(fā)整個系統(tǒng)，包括使用已定義的體系結構，是否所有相關共利益者對此都達成一致？RUP的構造階段β版，至少應該包括：在特定平臺上集成的軟件產(chǎn)品。用戶手冊和對當前版本的描述。評估準則是：產(chǎn)品版本是否足夠穩(wěn)定和成熟，可以在用戶群中發(fā)布嗎？是否所有相關共利益者都同意產(chǎn)品的發(fā)布？實際的資源支出和計劃的支出的比值是否仍然可接受？RUP的交付階段主要工作有：β測試，確認新系統(tǒng)達到用戶的預期。與被取代的舊系統(tǒng)并行操作，以及功能性數(shù)據(jù)庫的轉換。用戶和維護人員培訓。向市場、分銷商和銷售人員進行新產(chǎn)品的展示。交付階段側重向用戶提交軟件的活動，評估準則可以非常簡單，也可能極其復雜。用戶是否滿意？是否能夠接受實際的和計劃的資源支出的比？2.6.2微軟公司的軟件開發(fā)過程模式MSF的角色與任務角色任務1、產(chǎn)品管理2、程序管3、開發(fā)4、用戶體驗5、測試6、發(fā)布管理負責全面工作，確認用戶需求，編寫前景/范圍說明書。負責設計工作，概念設計，項目組織結構。開發(fā)系統(tǒng)原型，技術選型，可行性分析。收集用戶在使用方面的需求和建議。制定測試策略，建立測試標準。運營和支持，建立運營標準。MSF的特點和原則目標驅動而非任務驅動。外部可見的里程碑。應提交項的變更管理。遞進的版本發(fā)布策略。風險驅動的進度管理。項目組集體參與管理產(chǎn)品質量。MSF過程模型的應用為共同的愿景而工作推動開放式溝通賦予團隊成員權力建立清晰的職責和共同的責任關注交付業(yè)務價值保持靈巧，預測變化質量投資學習所有的經(jīng)驗2.6.3敏捷模型的軟件過程管理主張簡單、輕裝前進。擁抱變化，這種變化是不斷遞增的?？沙掷m(xù)性，簡單的說，在開發(fā)的時候就能想象到未來。項目投資產(chǎn)生最大的效益或回報。有目的的建模。多種模型。高質量的工作、快速反饋。軟件是項目的主要目標，文檔是次要的。敏捷過程的最佳實踐編程簡單設計、測試、重構、編碼標準團隊實踐代碼集體所有、持續(xù)集成、隱喻、編碼標準、每周40小時工作制、結對編程、小型發(fā)布過程現(xiàn)場客戶、測試、計劃博弈、小型發(fā)布起始階段細化階段構建階段交付階段需求用戶素材小型發(fā)布先行測試測量分析CRC卡片迭代計劃任務計劃、迭代編程計劃博弈設計系統(tǒng)隱喻單元測試重構持續(xù)集成實現(xiàn)編碼標準簡單設計集體代碼所有權運行所有測試編程方法極限編程生命周期測試驅動開發(fā)2.6.4軟件能力成熟度模型CMM軟件能力成熟度模型（Capability

Maturity

ModelforSoftware，簡稱SW-CMM，在很多場合下所說的CMM就是SW-CMM）。它側重于軟件開發(fā)過程的管理及工程能力的提高與評估。它是由美國卡內基梅隆大學軟件工程研究所1987年研制成功的，是目前國際上最流行最實用的軟件生產(chǎn)過程標準和軟件企業(yè)成熟度等級認證標準。