UML（一）——面向对象方法与软件过程模型

1、软件的实质：程序+数据+文档。

2、软件工程的三维空间观：过程+方法+工具。

3、面向对象方法之于软件工程的意义：

从软件工程三维空间观看面向对象方法：

• 属于软件工程空间的方法维
• 不是方法维的唯一

4、面向对象方法与软件过程模型

1）基本模型

• 线性顺序模型：瀑布模型
• 迭代模型：原型法模型
• 基于构件的开发模型

2）迭代模型

3）其他

5、瀑布模型

缺点

• 实际的项目很少按照该模型给出的 流程进行。虽然线性容许迭代，但是这种迭代是间接的，且极容易导致混乱。
• 客户常常很难清楚地给出所有需求，但该模型却要求非得如此，并且不能忍受项目开始阶段自然存在的不确定性。
• 客户必须有足够的耐心，因为软件产品的运行版本要等到项目开发周期的晚期才能看到。
• 如果直到检查运行程序才发现大的错误，其后果很可能是灾难性的。
• 线性顺序会导致“阻塞状态”，即等待时间>开发时间。

6、原型法模型

1）特点：

• 以增量方式进行
• 环状
• 规格描述、开发和验证等阶段交织在一起

2）优点：

• 开发者与客户之间的误解，可通过对系统功能的“示范”而被识别出来。
• 客户在使用原型法模型期间，可以发现新的需求或找出来发觉的问题。
• 可大量节约开发成本，并可提高系统的应变能力。

3）缺点：

• 原型只包含局部功能，难以掌握系统的整体动态状况。
• 许多机构认为在原型上花费过多资源是一种浪费。
• 维护工作较为困难。

4）注意：

• 建造原型仅仅是为了定义需求，之后将被抛弃或至少部分被抛弃，实际的软件在充分考量了质量和可维护性之后才被开发。

7、基于构件的开发（Component-Based Development,CBD）

1）出发点：复用

2）基础：庞大的可复用软件构件库+构建的集成框架。

3）典型代表：统一软件开发过程（USDP）

4）两种流程：

• 需求规格分析——>构件分析——>需求调整——>复用——>完善和集成——>系统认可
• 标识候选构件——在库中查找构建——如果可用则获取构建——如果不可用则构造构件——将新构件放入库中——构造系统的地m次迭代

5）优点：

• 显著减少软件开发工作量（70%）,从而能显著降低开发成本和开发风险。
• 软件产品可以尽快交付用户。

6）缺点：

• 需求折中无法回避，可能导致系统与额客户的实际需求背离。

当可复用构建的新版本不受开发者的掌控时，系统的烟花能力将可能受损。

8、迭代模型

1）增量模型

• 特点：
• • 融合了瀑布模型的基本成分和原型法模型的进化特征。
  • 每一个线性序列产生软件的一个可发布的“增量”
  • 任何增量的处理流程都可以结合原型法模型。
  • 第一个增量往往是核心的产品
• 优点：

• • 不必等到最终产品完成，客户便可以从早期增量受益。
  • 客户可以把早期增量作为原型，并为后期增量提出需求。
  • 尽管某些增量肯那个存在问题，但是整个项目的风险较低。
• 增量模型VS.原型法模型

• • 与原型法模型最大的不同在于：增量模型特别强调每一个增量都发布一个可操作产品。
• 局限性

• • 增量不能太大。
  • 每个增量均应具备一定功能。
  • 客户需求与增量大小之间的映射应匹配。
• 发展

• • 典型变种：极限编程：每个增量都非常小，因此周期短，速度快。但增量数目多，组织困难，局限性大。（适合小编程）

2）螺旋模型

• 特点
• • 吸收了瀑布模型和原型法模型的优点
  • 增加了风险分析
  • 是软件的增量版本的快速开发成为可能
• 优点
• • 使用原型实现作为降低风险的机制。
  • 在系统开发初期，风险性高的部分首先被考虑，从而能及早发现错误、降低风险并减少开发成本。
  • 在编写软件时，已有产品可供运行或“示范”。
• 缺点
• • 客户对该模型的可控性常常产生疑虑。
  • 开发者需要具备和掌握较多风险评估的知识和技术。
  • 如果某个大风险未被及时考虑，会给后续开发造成困难。

9、其他模型

1）Formal Model（形式化模型）

• 特点
• • 开发者通过使用一个严格的数学符号体系来描述、开发和验证基于计算机的系统。
  • 使用形式化方法能够更容易发现和纠正二义性、不完整性和不一致性等其他软件过程模型难以克服的问题。
• 局限性
• • 开发狠费时、昂贵。
  • 具备所必须背景的开发者太少。
  • 当客户对形式化模型一无所知时，开发者无法将该模型作为和客户通信的机制。
• 存在原因
• • 安全性、可靠性至关重要时
  • 软件发生错误会导致严重经济损失时

2）快速应用开发（RAD）

• 特点
• • 强调极短的开发周期
  • 是线性顺序模型的一个“高速”变种
  • 与增量模型具有相似性
  • 通过使用基于构建的构造方法实现快速开发
  • 主要用于信息系统开发。
• 缺点
• • 对于大型软件开发项目必须有足够的人力资源支持。
  • 要求客户和开发者均应在短的时间框架内完成各自相应的快速活动。
  • 当系统难以模块化时，或者当高性能是系统的主要指标时，RAD可能失效。
  • 不适合技术风险高的情况。

3）第四代技术（4GT）

• 特点：
• • 是多种软件过程模型的综合
  • 包含了一系列软件工具
  • 开发者在更高抽象层次上描述软件规格
  • 软件工具根据开发者的软件规格描述自动生成源代码
• 优点
• • 显著缩短了软件的开发周期。
  • 显著提高了构造软件的开发时间。
• 缺点
• • 易用性不高。
  • 生成的源代码太低效。
  • 可维护性差。

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