軟件工程-第7章第2-3節(jié)

7.2漸增模型

增量構(gòu)造模型如圖7.2所示。在該模型中，需求分析階段和設(shè)計(jì)階段都是按瀑布模型的整體方式開(kāi)發(fā)的，但是編碼階段和測(cè)試階段是按增量方式開(kāi)發(fā)的。在這種模型的開(kāi)發(fā)中，用戶(hù)可以及早看到部分軟件功能，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便在開(kāi)發(fā)其他軟件功能時(shí)及時(shí)解決問(wèn)題。7.2.2演化提交模型演化提交模型如圖7.3所示。在該模型中，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段都是增量方式。先對(duì)某部分功能進(jìn)行需求分析，然后順序進(jìn)行設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試，把該功能的軟件交付給用戶(hù)，再對(duì)另一部分功能進(jìn)行開(kāi)發(fā)，提交用戶(hù)直至所有功能全部增量開(kāi)發(fā)完畢為止。開(kāi)發(fā)的順序按圖7.3中的編號(hào)進(jìn)行。該模型是增量開(kāi)發(fā)的極端形式，它不僅是增量開(kāi)發(fā)也是增量提交，用戶(hù)將最早收到部分工作軟件，能及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使修改擴(kuò)充更容易。圖7.3演化提交模型7.3快速原型模型7.3.1基本思想1.原型原型是指模擬某種產(chǎn)品的原始模型，在其他產(chǎn)業(yè)中經(jīng)常使用模型。例如，在建造一座樓房時(shí)，先按一定的比例建造一個(gè)縮小的樓房模型，通過(guò)對(duì)樓房模型的外觀、形狀和顏色的直接理解和認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)了對(duì)要建造的真正樓房的理解和認(rèn)識(shí)。模型直觀性很強(qiáng)，很容易發(fā)現(xiàn)那些不滿(mǎn)意的設(shè)計(jì)，也很容易進(jìn)行修改，經(jīng)過(guò)用戶(hù)和建設(shè)者反復(fù)討論修改，最終可得到用戶(hù)滿(mǎn)意的模型，然后按照這個(gè)模型正式建造，這座樓房自然能滿(mǎn)足用戶(hù)要求。而軟件開(kāi)發(fā)中的原型是軟件的一個(gè)早期可運(yùn)行的版本，它反映了最終系統(tǒng)的重要特性。7.3.1基本思想2.快速原型思想的產(chǎn)生在20世紀(jì)80年代就出現(xiàn)了快速原型的思想，它是在研究需求分析階段的方法和技術(shù)中產(chǎn)生的。由于種種原因，在需求分析階段得到完全、一致、準(zhǔn)確和合理的需求說(shuō)明是很困難的。因此在開(kāi)發(fā)過(guò)程的早期，在獲得一組基本需求說(shuō)明后，就快速地使其“實(shí)現(xiàn)”，通過(guò)原型反饋，加深對(duì)系統(tǒng)的理解，并滿(mǎn)足用戶(hù)基本要求，使用戶(hù)在試用過(guò)程中受到啟發(fā)，對(duì)需求說(shuō)明進(jìn)行補(bǔ)充和精確化，還增進(jìn)了開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)需求的理解。7.3.1基本思想

使比較含糊的軟件需求和功能明確化，還幫助開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)發(fā)現(xiàn)和消除不協(xié)調(diào)的系統(tǒng)需求，逐步確定各種需求，從而獲得合理、協(xié)調(diào)一致、無(wú)歧義的、完整的和現(xiàn)實(shí)可行的需求說(shuō)明。

以后，又把快速原型思想用到軟件開(kāi)發(fā)的其他階段，并向軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程擴(kuò)展，即先用相對(duì)少的成本，較短的周期開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的、但可以運(yùn)行的系統(tǒng)原型向用戶(hù)演示或讓用戶(hù)試用，以便及早澄清并檢驗(yàn)一些主要設(shè)計(jì)策略，在此基礎(chǔ)上再開(kāi)發(fā)實(shí)際的軟件系統(tǒng)。7.3.1基本思想3.快速原型的原理快速原型是利用原型輔助軟件開(kāi)發(fā)的一種新思想。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單快速分析，快速實(shí)現(xiàn)一個(gè)原型，用戶(hù)與開(kāi)發(fā)者在試用原型過(guò)程中加強(qiáng)通訊與反饋，通過(guò)反復(fù)評(píng)價(jià)和改進(jìn)原型，減少誤解，彌補(bǔ)遺漏，適應(yīng)變化，最終提高軟件質(zhì)量。7.3.1基本思想4.原型運(yùn)用方式由于運(yùn)用原型的目的和方式不同，在使用原型時(shí)也采取不同的策略，有拋棄策略和附加策略。拋棄策略是將原型用于開(kāi)發(fā)過(guò)程的某一階段，促使該階段的開(kāi)發(fā)結(jié)果更加完整、準(zhǔn)確、一致和可靠，該階段結(jié)束后，原型隨之作廢。探索型和實(shí)驗(yàn)型快速原型就是采用此策略的。附加策略是將原型用于開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，原型由最基本的核心開(kāi)始，逐步增加新的功能和新的需求，反復(fù)修改反復(fù)擴(kuò)充，最后成為用戶(hù)滿(mǎn)意的軟件系統(tǒng)。演化型快速原型就采用了此策略。7.3.2快速原型模型表示快速原型模型的表示如圖7.4所示。圖7.4(a)說(shuō)明了原型本身的表示，圖7.4(b)說(shuō)明了原型的使用過(guò)程，圖7.4(c)說(shuō)明了快速原型模型的開(kāi)發(fā)過(guò)程。圖7.4快速原型模型7.3.2快速原型模型表示在圖7.4(c)中，實(shí)線箭頭連接的表示探索型快速原型模型的開(kāi)發(fā)過(guò)程，雙線箭頭連接的表示實(shí)驗(yàn)型快速原型模型的開(kāi)發(fā)過(guò)程，虛線箭頭連接的表示演化型快速原型模型的開(kāi)發(fā)過(guò)程。對(duì)于探索型，用原型過(guò)程來(lái)代替需求分析，把原型作為需求說(shuō)明的補(bǔ)充形式，運(yùn)用原型盡可能使需求說(shuō)明完整、一致、準(zhǔn)確和無(wú)二義性，但在整體上仍采用瀑布模型。7.3.2快速原型模型表示對(duì)于實(shí)驗(yàn)型，用原型過(guò)程來(lái)代替設(shè)計(jì)階段，即在設(shè)計(jì)階段引入原型，快速分析實(shí)現(xiàn)方案，快速構(gòu)造原型，通過(guò)運(yùn)行，考察設(shè)計(jì)方案的可行性與合理性，原型成為設(shè)計(jì)的總體框架或設(shè)計(jì)結(jié)果的一部分。對(duì)于演化型，用原型過(guò)程來(lái)代替全部開(kāi)發(fā)階段。這是典型的演化提交模型的形式，它是在強(qiáng)有力的軟件工具和環(huán)境支持下，通過(guò)原型過(guò)程的反復(fù)循環(huán)，直接得到軟件系統(tǒng)。不強(qiáng)調(diào)開(kāi)發(fā)的嚴(yán)格階段性和高質(zhì)量的階段性文檔，不追求理想的開(kāi)發(fā)模式。7.3.3原型開(kāi)發(fā)過(guò)程1.原型構(gòu)造要求原型不同于最終系統(tǒng)，兩者在功能范圍上的區(qū)別是最終系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)軟件需求的全部功能，而原型只實(shí)現(xiàn)所選擇的部分功能;最終系統(tǒng)對(duì)每個(gè)軟件需求都要求詳細(xì)實(shí)現(xiàn)，而原型僅僅是為了試驗(yàn)和演示用的，部分功能需求可以忽略或者模擬實(shí)現(xiàn)。因此，在構(gòu)造原型時(shí)，必須注意功能性能的取舍，忽略一切暫時(shí)不關(guān)心的部分以加速原型的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)又要充分體現(xiàn)原型的作用，滿(mǎn)足評(píng)價(jià)原型的要求。在構(gòu)造原型之前，必須明確運(yùn)用原型的目的，從而解決分析與構(gòu)造內(nèi)容的取舍，還要根據(jù)構(gòu)造原型的目的確定考核、評(píng)價(jià)原型的內(nèi)容。7.3.3原型開(kāi)發(fā)過(guò)程2.原型的特征分類(lèi)根據(jù)原型的目的和方式不同，構(gòu)造原型的內(nèi)容的取舍不同，體現(xiàn)出原型特征有如下類(lèi)別：(1)系統(tǒng)的界面形式，用原型來(lái)解決系統(tǒng)的人機(jī)交互界面的結(jié)構(gòu)。(2)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，用原型來(lái)確定系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。(3)系統(tǒng)的主要處理功能和性能，用原型來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能和性能。(4)數(shù)據(jù)庫(kù)模式，用原型來(lái)確定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。7.3.3原型開(kāi)發(fā)過(guò)程3.原型開(kāi)發(fā)步驟1)快速分析在分析人員與用戶(hù)緊密配合下，迅速確定系統(tǒng)的基本需求，根據(jù)原型所要體現(xiàn)的特征(如上述的特征類(lèi)別)，描述基本需求以滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)原型的需要。其關(guān)鍵要注意分析與描述內(nèi)容的選取，圍繞運(yùn)用原型的目標(biāo)，集中力量確定局部的需求說(shuō)明，從而盡快開(kāi)始構(gòu)造原型。7.3.3原型開(kāi)發(fā)過(guò)程2)構(gòu)造原型在快速分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)基本需求說(shuō)明盡快實(shí)現(xiàn)一個(gè)可運(yùn)行的系統(tǒng)。這里要求具有強(qiáng)有力的軟件工具支持，并忽略最終系統(tǒng)在某些細(xì)節(jié)上的要求，如安全性、堅(jiān)固性和例外處理等，主要考慮原型系統(tǒng)能夠充分反映所要評(píng)價(jià)的特性，而暫時(shí)刪除一切次要內(nèi)容。例如，如果構(gòu)造原型的目的在于確定輸入界面的形式，則可借助于輸入界面自動(dòng)生成工具(如FormGenerator)，由界面形式的描述和數(shù)據(jù)域的定義立即生成簡(jiǎn)單的輸入模塊，而暫時(shí)忽略有關(guān)善后處理工作及參照檢查、值域檢查等內(nèi)容，從而迅速提供用戶(hù)使用。7.3.3原型開(kāi)發(fā)過(guò)程3)運(yùn)行原型這是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、消除誤解、開(kāi)發(fā)者與用戶(hù)充分協(xié)調(diào)的一個(gè)步驟。由于原型忽略了很多內(nèi)容，集中反映要評(píng)價(jià)的特性，外觀看來(lái)不太完整。用戶(hù)要在開(kāi)發(fā)者的指導(dǎo)下運(yùn)行原型，使用過(guò)程中努力發(fā)現(xiàn)各種不合理的部分，各類(lèi)人員在共同運(yùn)用原型的過(guò)程中進(jìn)一步加深對(duì)系統(tǒng)的了解及相互之間的理解。7.3.3原型開(kāi)發(fā)過(guò)程4)評(píng)價(jià)原型在運(yùn)行的基礎(chǔ)上，考核評(píng)價(jià)原型的特性，分析運(yùn)行效果是否滿(mǎn)足用戶(hù)的愿望，糾正過(guò)去交互中的誤解與分析中的錯(cuò)誤，增添新的要求，并滿(mǎn)足因環(huán)境變化或用戶(hù)新想法引起的系統(tǒng)要求變動(dòng)，提出全面的修改意見(jiàn)。7.3.3原型開(kāi)發(fā)過(guò)程5)修改根據(jù)評(píng)價(jià)原型的活動(dòng)結(jié)果進(jìn)行修改。若原型未滿(mǎn)足需求說(shuō)明的要求，說(shuō)明對(duì)需求說(shuō)明存在不一致的理解或