02-0 第二章 软件工程模型复习要点

1、PAGE PAGE 22第2章 软件开发模型复习与训练主要内容传统生存期模型瀑布模型演化模型原型模型增量模型螺旋模型四代技术混合模型面向对象生存期期模型统一软件开发过过程基于软件构件的的软件开发软件工程学科发发展到今天，已已经有了很多多方法和规范范，学之不尽尽。本章只在在宏观上讨论论了软件工程程的一些思想想，更具体的的内容将在后后面的章节论论述。无论是是什么好方法法，贵在理解解与灵活运用用，而不可当当成灵丹妙药药，不会象“吃了脑黄金金或脑白金，就就能使一亿人人先聪明起来来”。主要知识点软件工程的的主要环节软件工程的主要要环节包括人人员管理、项项目管理、需需求分析、系系统设计、程程序设计、测测试

2、、维护等等。如何用一定的流流程将各个环环节连接起来来，并可用规规范的方式操操作全过程，好好比工厂的生生产线？需要要对软件过程程的建模，一一种软件工程程模型支持！软件开发过过程都要经过过三个典型阶阶段定义（defiinitioon）阶段：开发人员要要弄清软件做做什么；分为为三个基础步步骤：系统分分析、软件项项目计划、需需求分析开发（deveelopmeent）阶段段：开发人员员要确定软件件怎么做；有有三个步骤：软件设计、编编码、测试维护（mainntenannce）阶段段：对各种修修改进行再定定义和再开发发；分为三种种类型：改正正、适应、完完善软件工程模模式软件工程模式是是对软件过程程的建模，描

3、描述了软件开开发全部过程程、活动和任任务的一种范范式。软件工工程模式又称称为范型、范范例、风范、模模式(Patttern)或模型。根根据软件项目目的性质灵活活选用开发模模式。每个开发模式都都有它的支持持者和用户；每个开发模式都都特别适合于于某种类型的的问题或子问问题；每一个开发模式式都用不同的的方式考虑问问题；每一个开发模式式都使用不同同的方法来分分解问题；每一个开发模式式都导致不同同种类的块、过过程、产生规规则。软件工程模模型软件工程模型是是对软件过程程的建模，描描述了软件开开发全部过程程、活动和任任务的一种范范式。软件工工程模型能清清晰、直观地地表达软件开开发全过程，明明确规定要完完成主要

4、的活活动与任务，用用来作为软件件项目工作的的基础。模型型应该是稳定定和普遍适用用的。概念相同同、背景有别别的名词有：软件工程模模型，软件工工程模式，软软件工程范例例，软件生存存期模型、软软件工程过程程，软件过程程。本质与目的：表表征了软件开开发活动的组组织，给出了了软件求解的的计算逻辑。瀑布模型（wwaterffall mmodel）是软件生存期的的的经典范例例，给出了固固定的顺序，将将生存期活动动从上一个阶阶段向下一个个阶段逐级过过渡，形如流流水下泻，逐逐级下落，最最终得到软件件产品。适合合需求容易析析取、处理规规范的大型项项目开发。 瀑布模型的的特点：是软件生存期的的经典模型，阶阶段工作具

5、有有顺序性、依依赖性，可提提高大型软件件开发的质量量和效率；各阶段有明确的的工作任务、成成果文档与审审查验证，有有利于软件开开发方法和工工具的研究与与使用；有利于大型软件件开发过程中中人员的分工工、组织与管管理； 瀑布模型的的不足缺乏回馈的灵活活性，需求分分析要求特别别高。下游阶阶段发现错误误时，回馈修修改不方便。事事实上，很多多软件开发的的初始阶段指指明软件系统统的全部需求求是困难的，有有时甚至是不不现实的；无法通过并发活活动澄清本来来不够确切的的需求，容易易掩饰早期错错误。需求确确定后，用户户和软件项目目负责人要等等相当长的时时间才能得到到一份软件的的最初版本。如如果用户对这这个软件提出出

6、比较大的修修改意见，那那么整个软件件项目将会蒙蒙受巨大的人人力、财力、时时间方面的损损失。如何改善？瀑布布模型为基础础，较大限度度的反馈迭代代！这是演化化模型、原型型模型、螺旋旋模型、混合合模型产生的的思想。演化模型（eevolveement modell）在项目开发的初初始阶段，软软件需求常常常不够清晰，难难于做到一次次开发成功，出出现返工再开开发在所难免免。做两次：第一次试验开发发，探索可行行性，目的是是弄清软件需需求；第二次则在此基基础上获得较较为满意的软软件产品。原型模型（pprotottype mmodel）又名：雏形发展展法，快速原原型法。借助开发工具快快速构造系统统的简化原型型版

7、本，用于于开发者与用用户之间进行行交流，得到到用户反馈意意见，获得用用户的需求；再根据需求求增加系统的的功能，以支支持系统的最最终设计和实实现。实际上上，原型模型型是获取需求求的一种机制制，适合需求求难以获取的的软件开发。特点：容易析取取需求；阶段段工作模糊；用户参与好好。不足：阶阶段审查难；易管中窥豹豹；错误易放放大。增量模型（IIncremmentall modeel）软件被作为一系系列的增量构构件来设计、实实现、集成和和测试。每个个构件由多个个相互作用的的模块构成，并并且能够完成成特定的功能能。各个阶段段并不交付可可运行的完整整产品，而是是交付满足客客户需求的可可运行的一个个子集产品。即

8、即：第一个增量往往往是核心产品品；每一个增量均发发布一个可操操作的子集产产品；早期的增量是最最终产品的“可拆卸”版本。例如，使用增增量模型开发发字处理软件件，可以考虑虑：第一个增量发布布基本的文件件管理、编辑辑、生成功能能；第二个增量发布布更完善的编编辑和文档生生成能力；第三个增量实现现拼写和文法法检查功能；第四个增量完成成高级的页面面布局功能。增量模型也存在在以下缺陷：（1）由于各个个构件是逐渐渐并入已有的的软件体系结结构中的，所所以加入构件件必须不破坏坏已构造好的的系统部分，这这需要软件具具备开放式的的体系结构。（2）增量模型型的灵活性可可以适应需求求变化的能力力大大优于瀑瀑布模型和快快速

9、原型模型型，但也容易易退化为边做做边改模型，从从而是软件过过程的控制失失去整体性。螺旋模型（sspirall modeel）综合了生存期与与原型模型的的优点，增加加了风险分析析，弥补他们们的不足。风风险分析可对对设计方案的的风险进行识识别，并设法法消除风险。通通常用来指导导大型软件项项目的开发。风险分析可对设设计方案的风风险进行分析析、评价、识识别并设法消消除。通常用用来指导大型型软件项目的的开发。螺旋旋模型沿着螺螺线旋转，在在四个象限上上分别表达四四个方面的活活动，即：制定计划确确定软件目标标，选定实施施方案，弄清清项目开发的的限制风险分析分分析所选方案案，考虑如何何识别和消除除风险原型开发

10、实实施软件开发发用户平审评评价开发工作作，提出修正正建议螺旋模型特点：风险驱动的的模型；可选选方案和约束束条件有助于于软件重用；风险分析可可控制软件质质量。四代技术（FFourthh-Geneeratioon Tecchniquues, 44GT）拥有一组工具。每每个工具都能能使开发人员员在高层次上上定义软件的的某些特性，并并把开发人员员定义的这些些软件自动地地生成为源代代码。这种方法需要四四代语言（44GL）的支支持。4GLL不同于三代代语言，其主主要特征是用用户界面极端端友好，即使使没有受过训训练的非专业业程序员，也也能用它编写写程序；它是是一种声明式式、交互式、非非过程性编程程语言。4G

11、GL还具有高高效的程序代代码、智能缺缺省假设、完完备的数据库库和应用程序序生成器。目前市场上流行行的4GL（如如Foxprro等）都不不同程度地具具有上述特征征。4GT目目前主要限于于事务信息系系统的中、小小型应用程序序的开发。混合模型（hhybridd modeel）组合多种模型，沿沿着最有效的的路径推进，也也称过程开发发模型。特征征：开发划分为分析析、综合、运运行、废弃等等4阶段；各阶段之间的重重叠，提供了了有效途径的的选择;可根据不同性质质的需求，灵灵活采用相应应的开发模型型。混合采用多种模模型，可以扬扬长避短。面向对象生生存期模型面向对象方法（OOO）：出发发点和基本原原则是尽量模模拟

12、人类习惯惯的思维方式式，使开发软软件的方法与与过程尽可能能接近人认识识和实践的习习惯，使问题题的描述空间间与解法空间间在结构上尽尽可能一致。特特征：把对象作为融合合了数据及其其操作的软件件构件；把所有对象都划划分成包含了了数据和服务务的类；按照父类与子类类的关系，把把若干个相关关类组成一个个层次结构的的系统；象彼此间仅能通通过发送消息息互相联系。在分析、设计、实实现等阶段都都对象模型，阶阶段工作能平平滑过渡。OOSE演化模模型及其特点点：OO设计是类设设计、应用程程序设计的两两阶段过程。类类设计建立公公共与专用功功能需要的类类属层次结构构；应用程序序设计是利用用已设计好的的类属结构来来构造的。

13、设计和编码循环环为快速更新新代码生成提提供了基础。迭迭代这是原型型开发生存期期的精髓，这这种迭代过程程有利于减少少软件开发的的风险。OOSE增量迭迭代模型（喷喷泉模型）：类似于原型开发发中的增量模模型；不同的是下一个个增量的分析析阶段可以与与当前增量的的实现阶段重重叠，这种迭迭代过程有利利于减少软件件开发的风险险。喷泉模型特征：软件生存期的各各个阶段可以以相互重叠和和多次重复，就就像水喷上去去又落下来，既既可以落在下下一层，也可可以落在最底底层。喷泉模型是典型型的OOSEE增量迭代模模型，体现了了OO软件开开发的迭代性性和无间隙性性。为避免喷泉模型型的开发过程程过分无序，应应该把一个线线性过程

14、作为为总目标。RUP 统统一的软件开开发过程（ Ratioonal UUnifieed Proocess）UML是基于OOO方法的可可视化建模语语言，不是统统一建模过程程；UML之后，RRationnal Sooftwarre公司的JJacobsson、Boooch和RRumbauugh三人推推出的业界第第一的OOSSE建模工具具产品 RUP ；UML、RUPP组成了完整整的OOSEE的开发模式式；支持软件生存期期的循环迭代代，每次循环环在时间上经经历四个阶段段：初始、细细化、构造和和移交；分析与设计工作作依靠三个关关键思想：用用例驱动；体体系结构为中中心；迭代增增量开发。时间上经历的四四个阶

15、段：初始确定生生存期的目标标：主要对提提出的有关基基本思想进行行充分论证，考考虑项目效益益，确定项目目规模。精化确定生生存期的框架架：主要收集集更为详细的的需求，进行行高层分解和和设计，定义义系统的体系系结构框架，并并为构造阶段段制定计划。建造可初步步运行的能力力：由多次迭迭代组成，每每次迭代都包包含软件生存存期的所有活活动。每次迭迭代都要增加加一些新功能能，解决一些些新问题。每每次所得产品品都应满足项项目需求的某某一子集，或或交用户，或或内部交付。产品化产品品的移交或发发布：除交付付产品外，还还有测试和用用户培训。用例驱动（usse-casse driiver）是是Jacobbson在“OO

16、SE”一书中首先先提出的，有有四个理由：能够提供一个系系统的、直觉觉捕捉功能需需求的平台；能够驱动整个开开发过程；使用用例可以帮帮助完成迭代代开发；在初始的迭代中中，通过选择择并实现基本本的用例集合合，便可以用用一个稳定的的体系结构来来实现一个系系统。体系结构为中心心（archhitectture-ccentriic）是在统统一的软件开开发过程的生生存期中第一一次提出来的的，其目的：理解系统；组织开发；促进重用；发展系统。由此可见，结构构的设计问题题已远远超出出了计算的算算法和数据结结构范围。迭代和增量（iiterattive aand inncremeental）开开发 最早是是在原型和OO

17、O生存期模模型中提出来来的，主要目目的是用于控控制软件的开开发，以降低低风险。特征征：为了早期致命的的和重大的风风险能得到控控制；为了得到一个健健壮的体系结结构，以指导导软件开发；为了提供一个框框架，能较好好地控制不可可避免的需求求和其他修改改；为了构造一个系系统，多次增增量接近，比比一次完成所所带来的各种种开销要少，而而且质量要高高；为了提供一个开开发过程，让让技术人员更更为有效；为了让开发人员员能够获得早早期学习的机机会。基于构件的的软件开发（CComponnent-BBased Softwware DDeveloopmentt, CBDD）是在软件重用和和OO技术的的基础上发展展起来的。

18、说说到底，也是是从硬件引入入的。使用可重用的软软件来构造基基于硬件的软软件系统。前述7种软件工工程模式都是是面向过程的的。而CBDD是第一个提提出面向结构构的。软件产业要发展展，并形成规规模经济，标标准构件的生生产和构件的的重用是关键键。有人估计计，将来软件件工程职业，55%为构件工工程师，955%为组装工工程师。关于构件：应用系统结构的的构件：一般般包含三类：通用基本构构件；领域共共性构件；应应用专用构件件。应用软件开发中中的重复劳动动：主要存在在于前两类构构件上，可以以充分利用过过去应用系统统开发中积累累的知识和经经验，将开发发的重点集中中在应用专用用构件的开发发上。通过软软件重用，不不仅

19、可以消除除重复劳动，而而且还可以避避免重新开发发可能引入的的错误。关于软件重用：软件重用发展中中的主要问题题技术方面：重用用构件如何确确定、获取、存存储、检索和和组装等。非技术方面：怎怎样确定标准准化、知识产产权、机构组组织、前期投投入和管理等等。实现软件重用需需要解决的问问题重用软件（构件件）的开发。应用系统如何构构造和组装。关于领域工程：上述CBD软件件过程模型是是Presssman给出出的，它由领领域工程模型型和基于构件件开发模型组组成。领域工程创建应应用模型，可可以被从事基基于构件开发发的软件开发发者选用。领域工程包含三三个活动：分分析，构造，传传播。目的是确定、构构造、分类和和传播一

20、组软软件构件。它它们对某些特特定的应用领领域中现有的的和未来的软软件系统有很很好的适应性性。目标是建立相应应的机制，使使开发者在开开发现有的或或新的软件系系统时，可以以重用这些软软件构件制品品。关于Web服务务Web服务的本本质：Webb服务是从AASP（Appplicaation Serviice Prrovideer应用供应应商）发展而而来；ASPP模式是指服服务商在网络络上以出租形形式提供商用用软件服务。ASP的出现：ASP始于于1998年年。如一些核核心企业业务务应用、数据据存储备份和和恢复业务、按按用户要求售售制、代管存存数据、并可可将这些业务务连接到用户户网络等。Web的主要问问题

21、：Webb服务的主要要问题是用户户的自主权，尤尤其是数据的的安全保障问问题。一、名词解释1、瀑布模型瀑布模型将软件件生存周期的的各项活动规规定为依固定定顺序连接的的若干阶段的的模型。2、演化模型演化模型主要针针对事先不能能完整定义需需求的软件开开发。用户可可以给出待开开发系统的核核心需求，并并且当看到核核心需求实现现后，能够有有效地提出反反馈，以支持持系统的最终终设计和实现现。3、喷泉模型喷泉模型体现了了软件创建所所固有的跌代代和无间隙的的特征。主要要用于支持面面向对象开发发过程。4、增量模型在设计了软件系系统整体体系系结构之后，首首先完整地开开发系统的一一个初始子集集；继之，根根据这一子集集

22、，建造一个个更加精细的的版本。如此此不断地进行行增量开发。5、螺旋模型螺旋模型是在瀑瀑布模型和演演化模型的基基础上，加入入了风险分析析，螺旋模型型在笛卡儿坐坐标的四个象象限上分别表表达四个方面面的活动。（11）制定计划划；（2）风风险分析；（33）实施工程程；（4）客客户评估。二、选择题1、 在软件开开发模型中，提提出最早、应应用最广泛的的模型是（ ）。AAA. 瀑布模型型 B. 喷泉模模型C. 增量模型型 D. 螺旋模模型2、在软件开发发模型中,下下列哪一个模模型适合于大大型软件的开开发。（ ） AA.喷泉模型型 B.瀑布模模型 CC.增量模型型 D.螺旋模模型 答：DD3、在软件开发发模型

23、中,下下列哪一个模模型主要用于于支持面向对对象开发过程程。（ ） AA.喷泉模型型 B.瀑布模模型 CC.增量模型型 D.螺旋模模型答：A4、在软件开发发模型中,下下列哪一个模模型主要针对对事先不能完完整定义需求求的软件的开开发。（） AA.喷泉模型型 B.瀑布模模型 CC.增量模型型 D.演化模模型 答：DD5、在软件开发发模型中,下下列哪一个模模型这样开发发组织的：在在设计了软件件系统整体体体系结构之后后，首先完整整地开发系统统的一个初始始子集；继之之，根据这一一子集，建造造一个更加精精细的版本。如如此不断地进进行增量开发发。（ ） A.喷泉泉模型 B.瀑瀑布模型 C.增量模模型 D.演化

24、化模型答：C6、在软件开发发模型中,下下列哪一个模模型将软件生生存周期的各各项活动规定定为依固定顺顺序连接的若若干阶段的模模型。( ) AA.喷泉模型型 B.瀑布模模型 CC.增量模型型 D.演化模模型答：B7、螺旋模型在在笛卡儿坐标标的四个象限限上分别表达达四个方面的的活动。制定定计划、风险险分析、实施施工程和（ ）。A.客户培训 B.客户测试 CC. 客户评评估 D.客户理解答：C8、螺旋模型在在笛卡儿坐标标的四个象限限上分别表达达四个方面的的活动。是下下列哪一项和和风险分析、实实施工程、客客户评估。答：A制定计划划 B客客户测试 C. 进行设计 D.进行行分析答：A9、螺旋模型是是在瀑布

25、模型型和下列哪一一项的基础上上，加入了风风险分析。（ ） AA.喷泉模型型 B.瀑布模模型 CC.增量模型型 D.演化模模型答：D10、螺旋模型型在笛卡儿坐坐标的四个象象限上分别表表达四个方面面的活动。制制定计划、下下列哪一项、实实施工程和客客户评估（ ）。A风险分析 B客户测测试 C. 进行设计 D.客户户审查答：A11、软件开发发模型是软件件开发全部过过程、活动和和下列哪一项项的结构框架架。 A. 任务务 B.组成 C. 原则则 D.演化答：A12、软件开发发模型对于不不同的应用系系统,允许采采用不同的开开发手段和方方法,使用各各种不同的程程序设计语言言,还应允许许采用不同的的下列哪一项项

26、或各种不同同的软件工程程环境。A. 软件工具具 B.数数据结构 C. 原则则 D.子子程序答：A三、填空题喷泉模型体现了了软件创建所所固有的跌代代和_的的特征。主要要用于支持面面向对象开发发过程。答：无间隙喷泉模型体现了了软件创建所所固有的跌代代和无间隙的的特征。主要要用于支持_开开发过程。答：面向对象喷泉模型体现了了软件创建所所固有的_和无间隙隙的特征。主主要用于支持持面向对象开开发过程。答： 跌代螺旋模型是在瀑瀑布模型和演演化模型的基基础上，加入入了_。答：风险分析螺旋模型在笛卡卡儿坐标的四四个象限上分分别表达四个个方面的活动动，（1）制制定计划；（22）风险分析析；（3）实实施工程；（4

27、4）_。答：客户评估螺旋模型在笛卡卡儿坐标的四四个象限上分分别表达四个个方面的活动动，（1）_；（2）风风险分析；（33）实施工程程；（4）客客户评估。答：制定计划螺旋模型在笛卡卡儿坐标的四四个象限上分分别表达四个个方面的活动动，（1）制制定计划；（22）_；（3）实施施工程；（44）客户评估估。答：风险分析螺旋模型在笛卡卡儿坐标的四四个象限上分分别表达四个个方面的活动动，（1）制制定计划；（22）风险分析析；（3）_；（44）客户评估估。答：实施工程增量模型是在设设计了软件系系统整体体系系结构之后，首首先完整地开开发系统的一一个_；继之，根据据这一子集，建建造一个更加加精细的版本本。如此不断

28、断地进行增量量开发。答：初始子集螺旋模型将开发发过程分为几几个螺旋周期期，在每个螺螺旋周期内分分为制定计划划、_、实实施工程和客客户评估四个个步骤。答：风险分析11、螺旋模型型是在瀑布模模型和演化模模型的基础上上，加入了风风险分析，螺螺旋模型适合合于_软件件的开发。答：大型12、软件开发发模型是软件件开发全部过过程、活动和和任务的结构构框架。最早早出现的软件件开发模型是是1970年年W.Royyce提出的的_。答：瀑布模型13、螺旋模型型是在_和演化模型型的基础上，加加入了风险分分析。答： 瀑布模型型14、螺旋模型型是在瀑布模模型和_的基础上，加加入了风险分分析。答： 演化模型型15、_主主要

29、针对事先先不能完整定定义需求的软软件开发。用用户可以给出出待开发系统统的核心需求求，并且当看看到核心需求求实现后，能能够有效地提提出反馈，以以支持系统的的最终设计和和实现。答：演化模型16、_将将软件生存周周期的各项活活动规定为依依固定顺序连连接的若干阶阶段的模型。答：瀑布模型17、_体体现了软件创创建所固有的的跌代和无间间隙的特征。主主要用于支持持面向对象开开发过程。答：喷泉模型18、_是在瀑布模模型和演化模模型的基础上上，加入了风风险分析。答：螺旋模型19、_是是在设计了软软件系统整体体体系结构之之后，首先完完整地开发系系统的一个初初始子集；继继之，根据这这一子集，建建造一个更加加精细的版

30、本本。答：增量模型20、在演化模模型中，软件件开发人员根根据用户反馈馈，实施开发发的跌代过程程。每一跌代代过程均由需需求、设计、编编码、_、集成成等阶段组成成，为系统增增加一个可定定义的、可管管理的子集。答：测试21、瀑布模型型将软件生存存周期的各项项活动规定为为依_顺序连连接的若干阶阶段工作,形形如瀑布流水水,最终得到到软件产品。答：固定22、瀑布模型型将软件生存存周期的各项项活动规定为为依固定顺序序连接的若干干阶段工作，各各开发阶段的的活动为：提提出_、提提出软件需求求、需求分析析、设计、编编码、测试和和运行。答：系统需求23、瀑布模型型将软件生存存周期的各项项活动规定为为依固定顺序序连接的若干干阶段工作，各各开发阶段的的活动为：提提出系统需求求、提出软件件需求、需求求分析、_、编码、测测试和运行。答：设计24、瀑