软件生存周期

软件生存周期（Software Life Cycle）：一个软件项目从问题提出开始，直到软件产品最终退役（废弃不用）为止。

软件生存周期分为三个时期：计划、开发和维护

整个软件生存周期划分为多个相对独立的较小阶段，给每个阶段赋予确定而有限的任务，从而降低了整个软件工程的难度，提高了软件开发生产率

• 目的和实质：

控制开发工作的复杂性，通过有限的确定步骤，把用户需求从抽象的逻辑概念转化为具体的物理实现。

• 软件生存期模型：瀑布模型，演化模型，螺旋模型，喷泉模型。

软件过程

围绕软件开发所进行的一系列活动,早期，人们称软件过程为“软件开发模型”

早期观点：软件生存周期中的阶段和软件过程中的活动是基本一致的。

传统软件过程

一、瀑布模型：

瀑布模型(WaterfallModel)又称流水式过程模型，它将软件开发过程模仿旅游景点的阶梯瀑布，由上向下一个阶梯一个阶梯地倾泻下来，最后进入一个风平浪尽的大湖，这个大湖就是软件企业的产品库。

瀑布模型

基于软件生存周期的线性开发模型

软件生存周期中的阶段和软件过程中的活动是基本一致的。 

瀑布模型：系统的生命周期方法学用瀑布模型来进行模拟。

各阶段间具有顺序性和依赖性

前阶段结束—>后阶段开始。

前阶段输出文档—>后阶段输入文档。

推迟实现的观点：设置系统分析与设计、推迟物理实现。

质量保证的观点：

每个阶段必须完成规定的文档

每个阶段结束前要对文档评审，以便尽早发现问题，改正错误。

传统瀑布模型存在问题

传统的瀑布模型过于理想化

实际项目很少按照该模型给出的顺序进行；

在设计阶段可能发生规格说明文档中的错误。

而设计上的缺陷或错误可能在实现过程中显现出来。

在综合测试阶段将发现需求分析、设计或编码阶段的许多错误。 

不适合需求模糊的系统

开发初始阶段很难彻底弄清软件需求 

用户常常难以清楚地给出所有需求；用户必须有耐心，等到系统开发完成； 

二、原型模型：

以某个软件原型为参照模型的开发方法，叫做原型法。在初步需求分析之后，马上向客户展示一个软件产品原型，对客户进行培训，让客户试用，在试用中收集客户意见，修改原型，再让客户试用，反复循环几次，直到客户确认为止。

快速原型模型特点

“逼真”的原型可以使用户迅速作出反馈

循环回溯和迭代：非线性模型

使用快速开发工具

种类

渐进型：对原型补充和修改获得最终系统

抛弃型：原型废弃不用

应防止的偏向

舍不得抛弃，从而影响软件质量

增量模型

先完成一个系统子集的开发，再按同样的开发步骤增加功能 (系统子集),如此递增下去直至满足全部系统需求。系统的总体设计在初始子集设计阶段就应作出设想。

增量

小而可用的软件

第一个增量通常是软件的核心

特点

在前面增量的基础上开发后面的增量

每个增量的开发可用瀑布或快速原型模型

每个增量开发的顺序性和总体的迭代性相结合

增量模型的优点

在较短时间内向用户提交可完成部分工作的产品，并分批、逐步地向用户提交产品。从第一个构件交付之日起，用户就能做一些有用的工作。

整个软件产品被分解成许多个增量构件，开发人员可以一个构件一个构件地逐步开发。

逐步增加产品功能可以使用户有较充裕的时间学习和适应新产品，从而减少一个全新的软件可能给客户组织带来的冲击。

采用增量模型比采用瀑布模型和快速原型模型需要更精心的设计，但在设计阶段多付出的劳动将在维护阶段获得回报。

使用增量模型的困难

在把每个新的增量构件集成到现有软件体系结构中时，必须不破坏原来已经开发出的产品。此外，必须把软件的体系结构设计得便于按这种方式进行扩充，向现有产品中加入新构件的过程必须简单、方便，也就是说，软件体系结构必须是开放的。

开发人员既要把软件系统看作整体。又要看成可独立的构件，整体和独立的相互矛盾。

多个构件并行开发，具有拼装集成的风险。

螺旋模型

一个螺旋式周期

计划：确定目标，选择方案，选定完成目标的策略

风险分析：从风险角度分析该策略

建立原型：建立原型来实现本轮螺旋的目标。

评审：评价前一步的结果，计划下一轮的工作

 

优点

对可选方案和约束条件的强调有利于已有软件的重用，也有助于把软件质量作为软件开发的一个重要目标；

减少过多测试或测试不足；

维护和开发之间无本质区别。

特点

风险驱动

主要适用于内部开发的大规模软件项目

要有具有丰富风险评估专门知识的开发人员，否则风险更大。 

软件演化模型

形式化方法模型

•   形式化方法模型：基于程序变换和验证技术的软件开发

•   转换模型（transformationalmodel）

•   净室模型（cleanroommodel）

转换模型

•   开发过程

•   确定形式化需求规格说明书

•   进行自动的程序变换

•   针对形式化开发记录进行测试

•   特点

•   形式化软件开发方法

•   形式化需求规格说明

•   变换技术

•   程序自动生成技术

•   确保正确

净室模型

•   净室思想

•   在分析和设计阶段消除错误

•   在“洁净”状态下实现软件制作

•   形式化

•   盒结构表示分析和设计

•   正确性验证