第1章軟件與軟件工程

教師：張為電話Q：2634422548軟件工程

2023/9/222為什么要學(xué)習(xí)軟件工程2023/9/2232023/9/224為什么要學(xué)習(xí)這門課程正確理解和認(rèn)識“軟件”的概念及其特點正確地理解,領(lǐng)悟和掌握軟件工程方法學(xué)掌握軟件工程的原則、方法和思想來系統(tǒng)地開發(fā)軟件，尤其是復(fù)雜、龐大軟件的開發(fā)了解和接觸各種軟件開發(fā)技術(shù)和工具培養(yǎng)和他人相互合作進(jìn)行軟件開發(fā)、獨立解決問題的能力培養(yǎng)通過多種手段獲取新知識的能力培養(yǎng)邏輯思維能力,尤其是抽象能力軟件工程是軟件技術(shù)和管理人員必備的課程如何學(xué)習(xí)這門課程理論和實踐的結(jié)合

-->課題實習(xí)內(nèi)容小組形式軟件開發(fā)過程驗收內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)（項目開發(fā)計劃、可行性研究報告、需求規(guī)格說明書、概要設(shè)計說明書、詳細(xì)設(shè)計說明書、測試計劃、測試分析報告、用戶操作手冊、項目開發(fā)總結(jié)報告、程序維護(hù)手冊、軟件修改報告、軟件問題報告、源代碼等文檔

）軟件工程目的

體驗軟件工程各階段的主要工作，特別注意吸取教訓(xùn)；

學(xué)會與他人合作，培養(yǎng)團(tuán)隊精神，單干戶將得不到成績。有何意義？■本課將是學(xué)習(xí)以下課程的基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計專業(yè)實習(xí)畢業(yè)設(shè)計■實際應(yīng)用參與單位軟件系統(tǒng)建設(shè)工作參與軟件開發(fā)第一章軟件與軟件工程1.1軟件的概念1.2軟件工程的概念1.3軟件過程模型1.4敏捷軟件開發(fā)原則和應(yīng)用1.5軟件工程人的因素9待增內(nèi)容軟件系統(tǒng)及軟件元素系統(tǒng)子系統(tǒng)模塊/包構(gòu)件/組件/中間件類屬性/方法/操作變量/運算新增內(nèi)容：軟件過程測試（V模型）測試計劃測試需求測試設(shè)計邏輯設(shè)計數(shù)據(jù)/測試用例（輸入/輸出）設(shè)計測試編碼測試運行及報告測試總結(jié)及展望新增內(nèi)容：編號文檔編號為閱讀定位而對根據(jù)文檔章節(jié)結(jié)構(gòu)編號隨機(jī)文檔結(jié)構(gòu)調(diào)整而改變本體編號因?qū)ぷ鲀?nèi)容本體識別需要而引入的標(biāo)識符隨著本體的識別而產(chǎn)生終身不變常用符號前綴REQ:需求DGN:設(shè)計TST:測試1.1.1軟件與軟件的組成計算機(jī)科學(xué)對軟件的定義軟件是在計算機(jī)系統(tǒng)支持下,能夠完成特定功能和性能的程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)的文檔

軟件可形式的表示為：

軟件=知識+程序+數(shù)據(jù)+文檔2023/9/22131.1軟件的概念程序：用計算機(jī)程序設(shè)計語言描述的。數(shù)據(jù)：程序加工的對象和結(jié)果。文檔：錄軟件開發(fā)的活動和中間制品，記錄軟件配置及變更，用于軟件專業(yè)人員和用戶的交流，用于軟件開發(fā)、過程管理和運行階段的維護(hù)。2023/9/2214遵循標(biāo)準(zhǔn)保持程序、數(shù)據(jù)和文檔的一致性。1.1.2軟件生存周期軟件生存周期：軟件從概念形成、進(jìn)化、運行到退役的全過程。圖1.1傳統(tǒng)軟件生存周期

2023/9/22151.1.3軟件的特點軟件是一種邏輯實體，不是物理實體，他具有抽象性軟件不會磨損和老化軟件主要是研制，生產(chǎn)是簡單的拷貝軟件成本昂貴，其開發(fā)方式至今尚未擺脫手工方式軟件維護(hù)不同于硬件維修，易產(chǎn)生新的問題軟件具有“復(fù)雜性”，其開發(fā)和運行常受到計算機(jī)系統(tǒng)的限制，即受環(huán)境影響大2023/9/2216圖1.2軟硬件的故障率曲線硬件交付后，初期會暴露產(chǎn)品設(shè)計、制造中的問題，各零部件需要磨合，經(jīng)長期使用會發(fā)生磨損、老化，于是故障率曲線呈“浴缸”形（如圖1.2a所示）。軟件不會磨損、老化，但軟件邏輯關(guān)系復(fù)雜、理解困難，維護(hù)過程中很可能產(chǎn)生新的缺陷（如圖1.2b所示）。2023/9/22171.1.4幾類常用的軟件系統(tǒng)軟件個人計算機(jī)軟件實時嵌入式軟件科學(xué)和工程計算軟件事務(wù)處理軟件人工智能軟件Web應(yīng)用軟件2023/9/22181.1.5軟件的質(zhì)量不同人對軟件質(zhì)量的關(guān)注點和理解是不同的。用戶：關(guān)注軟件質(zhì)量的外部屬性，如軟件的正確性、可靠性、有效性、完整性、可用性、可維護(hù)性、可移植性、可復(fù)用性等。軟件工程師：更關(guān)注軟件質(zhì)量的內(nèi)部屬性，通過提高軟件內(nèi)部屬性，如模塊化、一致性、簡潔性、可測試性、自文檔化等，支持和保證軟件外部質(zhì)量屬性的實現(xiàn)。國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會頒布的ISO9126(2001)將軟件質(zhì)量要素確定為正確性、可靠性、有效性、可使用性、可維護(hù)性、可移植性六個。2011年3月國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對ISO9126做了修訂和擴(kuò)充，發(fā)布了ISO/IEC25010新標(biāo)準(zhǔn),增加了安全性和兼容性。軟件要素和屬性之間的關(guān)系不是獨立的，有些是相關(guān)的,甚至是矛盾的。2023/9/2219(1)正確性(correctness)。軟件滿足需求規(guī)約及完成用戶目標(biāo)的程度。(2)可用性(usability)。

學(xué)習(xí)和使用軟件的難易程度，包括：操作軟件、為軟件準(zhǔn)備輸入數(shù)據(jù)，解釋軟件輸出結(jié)果等。(3)可靠性(reliability)。

軟件完成預(yù)期功能，成功運行的概率。軟件可靠性反映了軟件無故障工作的狀況。(4)有效性(efficiency)。軟件系統(tǒng)利用計算機(jī)的時間資源和空間資源完成系統(tǒng)功能的能力。2023/9/2220軟件工程8個質(zhì)量要素：(5)可維護(hù)性(maintainability)。軟件制品交付用戶使用后，能夠?qū)λM(jìn)行修改，以便改正潛伏的缺陷、改進(jìn)性能和其他屬性，使軟件制品適應(yīng)環(huán)境的變化等等。由于軟件是邏輯產(chǎn)品，只要用戶需要可以無限期地使用下去，軟件維護(hù)是

不可避免的。軟件維護(hù)成本約

占整個生命周期

的40%至60%。

軟件維護(hù)費用高

的問題今天仍然沒有明顯改變。圖1.3軟件開發(fā)成本比重上升維護(hù)成本居高不下2023/9/2221(6)可移植性(portability)。將軟件安裝在不同計算機(jī)系統(tǒng)或環(huán)境的難易程度。(7)安全性(security)。控制或保護(hù)程序和數(shù)據(jù)不受破壞的機(jī)制，以防止程序和數(shù)據(jù)受到意外的或蓄意的存取、使用、修改、毀壞或泄密。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下計算機(jī)犯罪、惡作劇增多，軟件安全受到人們的高度重視。(8)可復(fù)用性(reusebility)。

概念或功能相對獨立的一個或一組相關(guān)模塊定義為一個軟構(gòu)件。軟構(gòu)件可以在多種場合應(yīng)用的程度稱為構(gòu)件的可復(fù)用性。2023/9/22221.1.6軟件的安全與保護(hù)軟件安全是軟件控制的系統(tǒng)始終處于不危及人的生命財產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的屬性。軟件安全包括兩個方面：（1）關(guān)鍵領(lǐng)域關(guān)鍵部位的計算機(jī)軟件必須正確、可靠的工作，要防止因概念、設(shè)計和結(jié)構(gòu)等方面的不完善造成的系統(tǒng)失效，要具有挽回因設(shè)計、操作不當(dāng)造成軟件系統(tǒng)失效的能力。（2）對進(jìn)入軟件系統(tǒng)人的身份進(jìn)行認(rèn)證、對數(shù)據(jù)訪問進(jìn)行控制，阻止計算機(jī)病毒、木馬的侵入，防止計算機(jī)失控，計算機(jī)內(nèi)的重要信息被盜，給人們的財產(chǎn)和精神造成巨大損失。

2023/9/2223軟件的安全與保護(hù)IEC國際標(biāo)準(zhǔn)SC65A-123（草案）把軟件危險程度分成四級，即災(zāi)難性、重大、較大、較小。災(zāi)難性計算機(jī)系統(tǒng)的失效會危及群眾的生命，摧毀設(shè)備、設(shè)施，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失重大失效會危及人員生命，部分設(shè)備、設(shè)施嚴(yán)重?fù)p壞，造成大的經(jīng)濟(jì)損失較大失效會造成人員傷害，給設(shè)備、設(shè)施造成一定損失較小不涉及安全性問題2023/9/2224表1.1IECSC65A-123不同危險等級軟件的可靠性要求

連續(xù)控制系統(tǒng)

業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)危險等級每小時發(fā)生危險故障的次數(shù)請求調(diào)用時發(fā)生故障的概率災(zāi)難性

10-8~10-9

10-4~10-5重大

10-7~10-8

10-3~10-4較大

10-6~10-7

10-2~10-3較小

10-5~10-610-1~10-2

2023/9/22251.2軟件工程的概念1.2.1軟件工程的定義1.2.2軟件工程的發(fā)展1.2.3軟件工程的目標(biāo)和原則1.2.4軟件開發(fā)的主要方法2023/9/22261.2.1軟件工程的定義IEE93給出的軟件工程定義：

①將系統(tǒng)的、規(guī)范的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運行和維護(hù)的過程；

②及上述方法的研究。軟件工程這一定義的第一部分要求，軟件開發(fā)、運行和維護(hù)的過程是“系統(tǒng)的”、“規(guī)范的”、“可量化的”。軟件工程定義的第二部分說明，軟件工程需要相關(guān)科學(xué)研究做基礎(chǔ)，需要方法學(xué)的支持。2023/9/2227圖1.4軟件工程五要素軟件工程的項目、人、過程、方法和工具、軟件制品構(gòu)成了軟件工程的五要素，它們既有區(qū)別又有聯(lián)系（如圖1.4所示）2023/9/22282004年ACM和IEEE/CS聯(lián)合推出的軟件工程知識體SWEBOK系統(tǒng)的定義了軟件工程學(xué)科的研究目標(biāo)和主要內(nèi)容，包括：

軟件需求、設(shè)計、構(gòu)造、

測試、維護(hù)、配置管理、

軟件工程管理、軟件工程過程、

軟件工程工具和方法、軟件質(zhì)量2023/9/2229計算機(jī)系統(tǒng)4個不同的發(fā)展階段：時期主頻軟件第一代20世紀(jì)50年代初到60年代末103~105程序設(shè)計階段個體化生產(chǎn)軟件危機(jī)出現(xiàn)第二代20世紀(jì)60年代末期到80年代中期105~107程序系統(tǒng)階段作坊式生產(chǎn)軟件工程誕生第三代20世紀(jì)80年代中期到90年代末期107~108軟件工程階段工程化思想分布式系統(tǒng)第四代2000年至今109硬件與軟件綜合體系結(jié)構(gòu)獨立學(xué)科1.2.2軟件工程的發(fā)展軟件危機(jī)的原因：2023/9/2231問題出在哪里？①用戶對軟件需求的描述經(jīng)常出現(xiàn)二義性、不確定性、遺漏或錯誤。

軟件開發(fā)過程中，經(jīng)常提出變更軟件功能、界面、支撐環(huán)境等要求。2023/9/2232②軟件開發(fā)人員對用戶需求的理解與用戶的本來愿望有差異。

這種差異用戶和開發(fā)人員可能還不知道，這必然導(dǎo)致開發(fā)出來的軟件產(chǎn)品與用戶要求不一致。2023/9/2233③大型軟件項目需要組織一定的人力共同完成，多數(shù)管理人員缺乏開發(fā)大型軟件系統(tǒng)的經(jīng)驗，而多數(shù)軟件開發(fā)人員又缺乏管理經(jīng)驗。

各類人員的信息交流不及時、不準(zhǔn)確、有時還會產(chǎn)生誤解2023/9/2234人與人的交流比寫程序困難得多。④軟件項目開發(fā)人員不能有效地、獨立自主地處理大型軟件的全部關(guān)系和各個分枝，因此容易產(chǎn)生疏漏和錯誤。2023/9/2235⑤缺乏有力的方法學(xué)和工具支持，過分地依靠程序設(shè)計人員在軟件開發(fā)過程中的技巧和創(chuàng)造性，加劇軟件產(chǎn)品的個性化。2023/9/2236⑥軟件產(chǎn)品的特殊性和人類智力的局限性，使人們處理“復(fù)雜問題”困難重重。

所謂“復(fù)雜問題”的概念是相對的。一旦人們采用先進(jìn)的組織形式、開發(fā)方法和工具提高了軟件的開發(fā)效率和能力，新的、更大的、更復(fù)雜的問題又?jǐn)[在人們面前。2023/9/2237軟件工程的發(fā)展綜上所述，軟件工程發(fā)展的主要因素是：信息社會的廣泛需求，軟硬件技術(shù)的進(jìn)步，軟件從業(yè)人員卓有成效的工作，軟件產(chǎn)業(yè)的興起，軟件學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)，各國政府對軟件發(fā)展的重視等四十年來軟件工程逐步成熟，伴隨硬件的發(fā)展，軟件工程向著施工領(lǐng)域更廣泛、開發(fā)能力更強(qiáng)，過程更成熟,軟件質(zhì)量、成本、進(jìn)度更加可控的目標(biāo)邁進(jìn)。2023/9/2238圖1.5影響軟件工程發(fā)展的關(guān)鍵要素2023/9/22391.2.3軟件工程的目標(biāo)和原則軟件工程的目標(biāo)在給定成本、進(jìn)度的前提下，開發(fā)出滿足用戶或市場需要的高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。為了達(dá)到這些目標(biāo)，在軟件開發(fā)過程中必須根據(jù)軟件系統(tǒng)，特別是各子系統(tǒng)的功能、特點和實際情況，選取適宜的開發(fā)模型和設(shè)計方法，采用有效的軟件項目管理方法。過程中必須遵循的軟件工程原則：

抽象、信息隱藏、模塊化、局部化、一致性、

完全性和可驗證性。2023/9/22401.2.4軟件開發(fā)的主要方法常用的方法有：結(jié)構(gòu)化方法、面向?qū)ο蠓椒?、及形式化開發(fā)方法等。近年來隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的發(fā)展和構(gòu)建大型復(fù)雜軟件的需要:網(wǎng)絡(luò)的軟件開發(fā)方法基于構(gòu)件的軟件開發(fā)方法面向方面AOP的軟件開發(fā)方法人機(jī)界面及虛擬現(xiàn)實的軟件開發(fā)方法敏捷軟件開發(fā)方法這些方法支持軟件的分析、設(shè)計、編碼、測試，給出了指導(dǎo)軟件開發(fā)活動的基本原則、技術(shù)和步驟。2023/9/22411.結(jié)構(gòu)化方法結(jié)構(gòu)化方法是1970年代初至1980年代中廣泛使用的方法至今在科學(xué)計算、實時嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)中仍在發(fā)揮作用結(jié)構(gòu)化方法是從結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計開始逐步擴(kuò)展為，包括結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的系統(tǒng)方法。結(jié)構(gòu)化分析用分層的數(shù)據(jù)流圖和控制流圖開發(fā)系統(tǒng)的功能模型和數(shù)據(jù)模型。結(jié)構(gòu)化設(shè)計按照系統(tǒng)功能模型，自頂向下，逐步求精，最終得到組成系統(tǒng)的模塊（子系統(tǒng)）及它們之間的控制關(guān)系。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言，遵循結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計原則實現(xiàn)模塊功能，實現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)中每一功能模塊的過程屬性和算法描述。2023/9/22422.面向?qū)ο蠓椒ㄇ疤釛l件1980年代中期個人計算機(jī)圖形界面迅速普及，處理基于社會的信息系統(tǒng)問題需求廣泛，為面向?qū)ο蠓椒ǖ陌l(fā)展和推廣創(chuàng)造了條件。內(nèi)容面向?qū)ο蠓椒ㄊ且詫ο?、對象關(guān)系構(gòu)建軟件系統(tǒng)的方法。包括，面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計、編碼、測試。對象是類的實例，類用屬性、操作和關(guān)系描述。類是面向?qū)ο蠓椒ń?、設(shè)計、實現(xiàn)和測試的基礎(chǔ)。類具有良好的可復(fù)用性。UMLJ．Rumbaugh、I.Jacobson、G．Booch等人聯(lián)合開發(fā)對象管理組織(OMG)發(fā)布統(tǒng)一過程RUP將面向?qū)ο筌浖_發(fā)的分析、設(shè)計和構(gòu)造無縫聯(lián)接起來Rational

ROSE可方便地生成一系列的UML視圖2023/9/22433.形式化開發(fā)方法以軟件正確性為目標(biāo)軟件需求規(guī)約用形式化需求規(guī)約語言(RSL)描述，如VDM的META—IV，CSP，Z語言等依靠嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推理，保證軟件開發(fā)的正確性有效解決歧義性、完整性、一致性、安全性問題形式化語言支持形式化需求規(guī)約語言有嚴(yán)格的語法、語義定義，以及一系列的數(shù)學(xué)推演規(guī)則。通常語法、語義以集合論、數(shù)理邏輯或代數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)。規(guī)則指明軟件規(guī)約必須滿足的數(shù)學(xué)性質(zhì)，及軟件實現(xiàn)與軟件規(guī)約必須保持的一致性。正確地程序變換在此基礎(chǔ)上，利用變換模型和配套的開發(fā)工具，如程序變換工具、定理證明工具等進(jìn)行一系列的程序變換，最后生成正確的程序代碼。2023/9/22441.3軟件過程模型1.3.1瀑布模型1.3.2增量過程模型1.3.3原型建造模型1.3.4螺旋模型1.3.5基于構(gòu)件的過程模型1.3.6通用軟件過程模型2023/9/22451.3軟件過程模型軟件過程(process)：描述、開發(fā)、維護(hù)軟件制品，創(chuàng)建、管理和支持軟件項目的一系列活動。為了描述、規(guī)范軟件開發(fā)的管理和技術(shù)活動，需要建立軟件過程模型，對軟件開發(fā)過程的結(jié)構(gòu)和屬性進(jìn)行抽象。軟件過程模型定義了軟件開發(fā)活動，給出了它們之間的邏輯關(guān)系，為軟件工程管理提供里程碑和進(jìn)度表；為軟件開發(fā)提供框架和方法。2023/9/2246軟件過程模型軟件過程模型受軟件開發(fā)歷史環(huán)境的影響，可分為三種類型:(1)將軟件開發(fā)過程的分解與軟件生存周期劃分綁定在一起的瀑布模型及其變形。(2)軟件開發(fā)過程的分解與軟件生存周期劃分相對獨立的通用過程模型。(3)專用模型，包括基于構(gòu)件的軟件過程模型、Web應(yīng)用軟件過程模型、面向方面AOP的軟件過程模型、以形式化開發(fā)方法為基礎(chǔ)的變換模型等。2023/9/22471.3.1瀑布模型瀑布模型(waterfallmodel)也稱軟件生存周期模型，是W.Royce在1970年首先提出的。它們既是軟件開發(fā)過程的分解，也是軟件生存周期的階段劃分。瀑布模型按照各階段的目標(biāo)和任務(wù)逐步進(jìn)行開發(fā)，直至通過確認(rèn)測試，向用戶交付最終軟件制品為止。

圖1.6軟件生存周期的瀑布模型2023/9/2248利用瀑布模型進(jìn)行軟件開發(fā)的

過程和生成的軟件制品2023/9/2249反饋的瀑布模型實踐中，對某一階段軟件制品的評審會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)缺陷和疏漏，這時不得不暫停這一階段的活動，反饋到前面的有關(guān)階段修正缺陷、增補(bǔ)疏漏，然后再重復(fù)前面的工作，直至該階段通過評審后再進(jìn)入下一階段。于是，瀑布模型演變成帶有反饋的瀑布模型，如圖1.8所示。圖1.8帶反饋的瀑布模型2023/9/2250V字型瀑布模型另一種改進(jìn)的瀑布模型是V字型瀑布模型，如圖所示。軟件的分析、設(shè)計過程與軟件測試過程一一對應(yīng)，強(qiáng)化了軟件設(shè)計和測試的關(guān)系，加強(qiáng)了軟件的質(zhì)量保證。圖1.9V字型瀑布模型2023/9/2251瀑布模型的特點思路簡潔、明確上一階段的開發(fā)結(jié)果是下一階段開發(fā)的輸入，相鄰兩個階段具有因果關(guān)系，緊密相聯(lián)。階段分離、評審為了保障軟件開發(fā)的正確性，每一階段任務(wù)完成后，都必須對它的階段性制品（文檔、原型、程序等）進(jìn)行評審，確認(rèn)之后再轉(zhuǎn)入下一階段瀑布模型的可行性研究、需求、設(shè)計、編碼、測試分離，有利于軟件的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，規(guī)范了軟件開發(fā)活動，有利于開發(fā)人員的組織、管理適用場景對于規(guī)模較小、軟件需求比較穩(wěn)定的項目或子系統(tǒng)，采用瀑布模型能夠顯著提高軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率2023/9/2252瀑布模型的缺點①需求難以確定必須要求客戶和系統(tǒng)分析員確定軟件需求后才能進(jìn)行后續(xù)的軟件開發(fā)工作，但多數(shù)場合給出大型軟件項目的全部需求是困難的，有時甚至是不現(xiàn)實的；②初版開發(fā)時間長，缺陷發(fā)現(xiàn)晚需求確定后，用戶和軟件項目負(fù)責(zé)人要等相當(dāng)長的時間(經(jīng)過設(shè)計、實現(xiàn)、測試、運行)才能得到軟件的最初版本，如果用戶對這個軟件提出比較大的修改意見，那么整個軟件項目將會蒙受巨大的人力、財力和時間損失；③缺陷積累、放大開發(fā)人員在瀑布模型“上游”出現(xiàn)“過失”(mistake)會為軟件制品帶來“缺陷”(fault)并潛伏在軟件制品中，缺陷會誤導(dǎo)“下游”的開發(fā)活動，若未被發(fā)現(xiàn)，則軟件運行時會造成系統(tǒng)“故障”(failure)。造成修復(fù)成本高這時必須花力氣找到故障原因，修復(fù)缺陷，造成不應(yīng)有的人力、財力和時間損失。2023/9/2253使用瀑布模型的注意事項①需求明確后再施工；②每個階段的結(jié)果要及時評審和測試，發(fā)現(xiàn)的問題妥善處理后再開始下一階段的工作；③開發(fā)周期盡量短，盡快給用戶使用，得到反饋意見；④一次開發(fā)的軟件規(guī)模不宜過大。2023/9/2254瀑布模型實踐中，很多物理系統(tǒng)中的實時軟件，或大型軟件系統(tǒng)的某些部分已經(jīng)過嚴(yán)格的可行性論證和仿真實驗，需求是非常明確的，有些還能用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)物理模型描述，如火箭控制系統(tǒng)的嵌入式軟件、軍用指揮控制系統(tǒng)的裝備軟件等。這樣的軟件過程就可以采用帶反饋的瀑布模型或V字瀑布模型。美國國防部標(biāo)準(zhǔn)2167-A規(guī)定，瀑布模型是國防部合同中軟件開發(fā)交付的依據(jù)，德國國防部1992年也強(qiáng)調(diào)了V字瀑布模型的作用。2023/9/22551.3.2增量過程模型動因：解決瀑布模型的不足對于軟件開發(fā)前需求基本確定的大型軟件項目，采用瀑布模型開發(fā)時間長、不能快速占領(lǐng)市場、不能在短期內(nèi)得到用戶的反饋意見。增量過程模型的基本思想

開發(fā)人員與用戶協(xié)商將需求分解，劃分為一系列增量，并為增量排序，急需的增量排在前面先開發(fā)，不急需的放在后面。

每個增量都?xì)v經(jīng)需求、設(shè)計、編碼、測試、移交幾個階段（如圖1.10所示）。

根據(jù)增量間的依賴關(guān)系、開發(fā)人員和項目的實際情況，有些增量可串行開發(fā)，有些可并行開發(fā)。

在此過程中不斷開發(fā)、不斷集成、不斷交付，直到完成所有增量的開發(fā)，得到最終的軟件制品。2023/9/2256

圖1.10增量過程模型2023/9/2257例：開發(fā)字處理軟件第一個增量構(gòu)件基本的文件管理、編輯、和文檔生成功能第二個增量構(gòu)件更完善的編輯和文檔生成功能；第三個增量構(gòu)件實現(xiàn)拼寫和語法檢查功能；第四個增量構(gòu)件完成高級的頁面排版功能2023/9/2258優(yōu)點①不斷地發(fā)布軟件新版本，可及時獲得客戶的反饋，用于調(diào)整后續(xù)的軟件開發(fā)策略；②由于軟件需求是確定的，可先對軟件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，能保持良好的軟件體系結(jié)構(gòu)。缺點①增量規(guī)模不能大（開發(fā)不要超過20k行代碼），否則會暴露瀑布模型的缺點；②將客戶需求分解成增量序列必須對系統(tǒng)需求十分了解，并有頂層設(shè)計的經(jīng)驗；③多數(shù)系統(tǒng)都需要基本服務(wù)，如何為基本服務(wù)定義增量，何時實現(xiàn)這些增量，處理起來比較困難。2023/9/2259增量過程模型的特點1.3.3