RUP的剪裁原理和剪裁过程-软件建模与uml课程论文

软件建模与UML 课题：RUP的剪裁原理和剪裁过程 学校：西安科技大学 姓名：唐婷婷 学号：1308030303 学院：计算机学院 班级：计算机科学与技术1303班RUP的剪裁原理和剪裁过程一前言 RUP即Rational Unified Process，是Rational公司开发的软件过程产品。The Unified Software Development Process也指的是RUP，不过去掉了前面的公司名。本文分别采用“统一软件过程”和“RUP”作为其全称和简称。据了解，当前国内业界普遍关心的一个问题是：RUP的剪裁原理是什么，有没有工程化的RUP剪裁过程。本文将讨论上面两个问题。本文有不少观点来自个人心得，有不妥之处，敬请斧正。二RUP的剪裁原理首先介绍“软件过程也是软件”这一著名原理，然后指明RUP的剪裁原理是：软件过程开发的再工程。（一）、 软件过程也是软件 软件工程大师Osterweil在其论文Software Processes are Software Too中高屋建瓴地指出：软件过程也是软件。软件有一个开发的过程，软件过程也有一个开发的过程；软件开发产出软件产品，软件过程开发产出过程产品；软件开发可以是一个演进过程，软件过程开发也可以是一个演进过程。1. 软件过程也有一个开发的过程软件过程也是经过了需求捕获、分析、设计、实现和测试等活动才开发出来的。下面仅简单论述。软件过程开发中，需求是指采用该软件过程的目的是什么（高层需求），要用来指导哪些活动（需求）；分析和设计是指，活动之间如何衔接甚至并行执行，各活动产出什么产品；实现是指，将软件过程文档化，相当于软件开发的coding；软件过程开发也有测试，不过是在脑子里run的，而上级领导用脑子run两遍批示通过就是验收测试。进一步讲，软件过程不仅有开发过程，而且有完整的软件过程生存周期。因为软件过程在开发出来之后，也有交付使用、维护升级直至废弃的过程。交付使用就是将软件过程实施，用于指导软件项目的开发。要是在使用软件过程时发现有错误之处（bug，需纠错性维护）或欠缺之处（新需求，需升级性维护），可以对原软件过程进行修改或增强。当其经过修改升级也不能满足指导开发的需要时，就将其废弃，软件过程生存周期结束。 顺便插一句，当前异常火爆的CMM说是“软件过程框架和标准”，当如何理解。从“软件过程也是软件”的角度考虑，CMM的本质其实是软件过程开发的需求和测试方案：CMM的每个“关键实践”都是软件过程开发的一条需求；至于“关键过程域”和“关键实践类”，从需求的层次角度（请参考Wiegers著陆丽娜译软件需求一书），可分别理解为“业务需求”和“用户需求”；CMM提问单的每个问题就是测试方案的一个一个的测试案例，测试方案是依照需求来制定的，CMM把需求和测试方案二合一了。“CMM是软件过程的进化框架”也不难从“软件过程也是软件”的角度找到犀利的理解，那就是：CMM对所有软件过程开发的需求，依据重要性和相互依赖关系，划分了优先级，然后依据需求的优先级将需求分成五组，即初始级、可重复级、已定义级、定量管理级和优化级。2. 软件过程开发产出过程产品软件开发产出的软件产品是程序和文档的集合，那么，过程开发产出的过程产品是什么样呢？过程成品从存在形式上，是一些文档。通过评审的过程产品，就是标准化制度化的文档，这些文档来指导和制约软件开发过程。过程产品都必须具备四要素：功能要素（即活动），行为要素（即活动间通过依赖等关联构成活动模型，其实四大经典开发模型的图基本都是活动模型），组织要素（即人和活动间的关联），信息要素（即产品）。再看RUP，该过程产品也是一些文档，总共有上千页，被组织成可以在线查询的知识库。我们看其核心概念：角色、活动、工作流和工件，并没用离开四要素的范畴：角色即人（的职责），工件即产品，工作流是涉及角色、活动和工件的模型。3. 软件过程开发也可以是一个演进过程为了进一步证明软件过程开发和软件开发的相似性，我们选择很流行的“演进”概念来考察二者。演进开发在RUP中叫增量开发，就是后一步的开发在前一步开发的半成品的基础上进行。软件开发采用演进开发的，一般称为“喷泉模型”。而软件过程开发也可以采用演进开发，特别是开发针对大项目的软件过程时，由于软件过程足够复杂，演进开发是必要的。（二）、 RUP的剪裁原理首先说明再工程的概念，然后说明RUP剪裁就是一项再工程。1. 再工程的概念再工程（reengineering）是对现有软件系统的重新开发过程，包括逆向工程、新需求的考虑和正向工程三个步骤。2. RUP剪裁是软件过程开发的再工程既然“软件过程也是软件”，那么再工程概念对软件过程开发也适用。RUP剪裁的故事就可以这样讲：Rational公司开发出了RUP；我们想将RUP剪裁后用于某软件项目，于是我们就对RUP进行逆向工程得到RUP开发需求和RUP设计方案等文档；然后，再考虑我们这个软件项目得到某软件项目软件过程需求；最后，比较两个需求，借鉴RUP设计方案，进行软件过程开发的正向工程得到某软件项目软件开发过程。是的，“RUP剪裁是软件过程开发的再工程”的观点确实很有启发，为我们制定工程化的RUP剪裁过程打下了坚实的理论基础。三对RUP进行逆向工程依据“RUP剪裁是软件过程开发的再工程”的观点，RUP剪裁分为对RUP进行逆向工程、考虑软件过程新需求和过程开发正向工程三个步骤。但是，对RUP进行逆向工程只需进行一次，以后的RUP剪裁过程都可以重用了。所以，笔者将“对RUP进行逆向工程”从“工程化的RUP剪裁过程”单独提出讨论。另外，本文也不打算详细阐述逆向工程的工程化过程，那将是非常庞大和非常理论化的。本文采取的方法是，列出逆向工程过程的产出产品的子集，而且每个产品的内容也仅涉及核心子集。其实，如果不从理论化的角度讲，对RUP进行逆向工程其实就是个理解RUP的过程（不理解RUP就没用办法进行剪裁），因此，下面的阐述也是笔者对RUP的一点理解，抛砖引玉，敬请斧正。（一）、 需求Rational的大师们在开发RUP时先要进行需求捕获，他们捕获到的需求肯定少不了下面的内容：1、RUP将是一个有足够通用性的过程产品，将RUP适当剪裁后应能适合绝大多数项目。（功能需求）2、采用RUP作为开发过程，开发风险必须最小化。（非功能需求）（二）、 分析接下来进行分析，想必会是这样：1.开发过程由多种“活动”组成。2.每种“活动”生产出不同的“产品”，也可能多种“活动”生产出一种“产品”。3.活动有业务建模、需求、分析和设计、实现、测试、实施、配置和变更管理、项目管理和环境。（RUP的九个核心工作流）4.产品有：用例模型、分析模型、设计模型、源程序和测试报告等。5.活动可以包含子活动，子活动之间可以并行进行，干脆把活动改称工作流，把子活动改称活动。6.“产品”可以是成品或供演进的半成品，干脆把成品和半成品合称为“工件”。（三）、设计接下来进行设计，想必会是这样：1.为了满足通用性需求：借鉴面向对象的泛化思想（即参数化或模板），RUP只提供框架而和具体项目无关。2.为了满足风险最小化需求：引入阶段概念和迭代开发模型，以便给开发者足够多的机会，在付出太多代价之前放弃或调整开发。(四)、 实现RUP的实现我们都看到了，就是那个可以在线查询的知识库，内容很丰富。四、工程化的RUP剪裁过程在对RUP进行了逆向工程，并且比较好地理解了RUP之后，还需要进行的两个步骤是RUP剪裁过程的核心部分，本段给出一种工程化的解决方案。首先，讨论软件过程开发的需求工程；然后，讨论软件过程开发的正向工程，即五步法；最后，对五步法给出几点说明，着重说明五步法是如何降低RUP剪裁的复杂性的。下面要阐述的工程化的RUP剪裁过程，不是放之四海而皆准的，但确实有一定的通用性。（一）、 软件过程开发的需求工程这里，软件过程开发的需求工程，完全可以借鉴软件开发中的需求工程，包括需求捕获、需求分析、编写需求文档和需求评审。1. 需求捕获首先明确项目环境，然后向项目所有涉及人员收集信息。项目环境包括软件类型、软件规模、软件重要程度、开发人员素质、合作单位素质等，这些因素都会影响到将来软件过程的制定。项目涉及的人员包括用户、开发人员、合同确定者和投标者等，从他们那里收集对软件过程的要求。2. 需求分析研究采集到的要求，形成有条理的需求表述。3. 编写需求文档将有条理的需求表述文档化。4. 需求评审组织由上级领导、开发人员及其他人员参加的评审。若评审未获通过，根据具体情况从上面三步的其中一步开始回溯，直至评审通过。（二）、 软件过程开发的正向工程采用“五步法”。一方面，五步法保留了RUP的优秀概念，如阶段、迭代、工作流、工件和角色等。另一方面，五步法采用了一些旨在降低RUP剪裁复杂性的策略，在后面“五步法的几点说明”中有讲述。1. 确定本项目的软件过程需要哪些工作流根据项目规模的大小不同，RUP的九大工作流并不总是需要的；另外嵌入式软件项目一般不需要业务建模工作流。虽然工作流中可以包含并行执行的活动，但本阶段并不关心这些，而是仅把工作流看成黑盒，也就是说工作流退化成了活动。2. 确定每个工作流产出哪些工件因为很多开发单位还是评审传统形式的文档，因此，可以规定工作流产出某传统文档。3. 确定阶段间演进RUP将开发过程分为四个阶段（初始阶段、细化阶段、构造阶段和移交阶段）是控制风险的很好的方法，确定阶段间演进就是要以风险控制为原则，决定每个阶段要执行哪几个工作流，每个工作流执行到什么程度，产出的工件有哪些，每个工件完成到什么程度。4. 确定阶段内的迭代计划迭代是RUP非常强调的一个概念，可以进一步降低开发风险，在RUP的四大阶段（在后三个阶段进行迭代更常见）中，决定是否采用迭代开发，每次迭代开发的内容有哪些。5. 规划工作流内部结构工作流不是活动的简单堆积，工作流涉及到角色、活动和工件，并且工作流的复杂程度和项目规模及角色多少等有很大关系。因此，我们应首先决定本软件过程要设立哪些角色；如果第二步中引入了传统文档，还要将传统文档映射到RUP工件；最后，规划工作流内部的结构，通常用活动图的形式给出。若想通过对RUP剪裁得到比较复杂的软件过程，无疑这一步是剪裁的难点。（三）、 五步法的几点说明1. 确定软件过程的时机在实际中，确定软件过程的时机不是一成不变的。比如，如果新项目和该项目组以前开发过的某个项目很相似，就可以在软件开发开始之前确定将采用的软件过程；如果是不熟悉的项目，就可能在初始阶段完成后才能确定或修改要采用的软件过程；如果项目有很多未知因素，迭代计划推迟到阶段开始前比较好，工作流规划也同样推迟。 2. 五步法为何前瘦后胖五步法中的五步，让人感觉前三步很“瘦”，而后两步比较“胖”，这是为什么呢？其实，将迭代计划和角色设立都往后推迟，是为了使软件过程开发简单化。软件过程开发主要有两种流派：以活动为中心和以角色为中心。而RUP的工作流这个核心概念是角色和活动并重的，通过适当推迟规划工作流，可以使RUP剪裁简单化。五步法正是这样一种RUP剪裁过程：它以活动为中心的，它的第一步就是确定活动；并且它把角色的设立推迟到了最后，既降低了RUP剪裁的复杂性，又保留了工作流的优点。3. 传统文档和RUP工件的对应关系传统文档和