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1、第二章 软件过程模型,2.1 软件过程的基本概念,1）软件过程(Software Processes)也称为软件生存周期过程或软件过程组，是指软件生存周期中的一系列相关过程(Process)。过程就是活动的集合，活动是任务的集合，任务则起到把输入加工成输出的作用。活动的执行可以是顺序的、迭代的(重复的)、并行的、嵌套的或者是有条件地引发的。,软件过程应当包含以下3个含义：个体含义：即指软件或系统在生存周期中的某一类活动的集合，如获取过程、供应过程、开发过程、管理过程等。整体含义：即指软件或系统在所有上述含义下的软件过程的总体。工程含义：即指解决软件过程的工程，它应用软件工程的原则、方法来构造软
2、件过程模型，并结合软件的具体要求进行例化，以及在用户环境中运作，以此进一步提高软件开发率、降低成本。,工程含义还可以包含如下几个方面：软件过程不仅要有工程视面，也要有合同视面(包括系统视面和用户视面)。软件过程包含管理视面。软件过程应包含运作视面。不同角色由于其视面不同，所参与的软件过程亦不相同。,2）软件生命周期原则：低耦合，高聚合阶段：软件定义、软件开发、软件维护软件定义:确定软件开发总目标；确定工程的可行性；导出实现策略及系统功能；估计资源和成本，并且制定工程进度表。问题定义、可行性研究、需求分析软件开发:具体设计和实现在前一个时期定义的软件。总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试
3、软件维护:使软件持久地满足用户的需要。,1.问题定义“要解决的问题是什么?”确定用户要求解决的性质、工程的目标和规模。可行性研究“对于上一个阶段所确定的问题有行得通的解决办法吗?”经济可行性、技术可行性、法律可行性、不同的方案2.需求分析“为了解决这个问题，目标系统必须做什么”确定系统必须具有的功能和性能，系统要求的运行环境，并且预测系统发展的前景。规格说明书(specification)/需求说明书,3.总体设计（概要设计）“概括地说，应该怎样实现目标系统?”设计出实现目标系统的几种可能的方案。推荐一个最佳方案。4.详细设计（PAD、HIPO、PDL）“应该怎样具体地实现这个系统呢?”设计出
4、程序的详细规格说明。5.编码 写出正确的容易理解、容易维护的程序模块6.测试 单元测试：仔细测试编写出的每一个模块。集成测试和验收测试，现场测试或平行运行7.软件维护 使系统持久地满足用户的需要。改正性维护，适应性维护，完善性维护，预防性维护。,PAD图：问题分析图,HIPO图,2软件过程模型,软件过程模型，也叫软件生存期模型，反映软件生存周期内各种工作应如何组织以及各个阶段应如何衔接。软件过程模型是跨越整个软件生存周期的系统开发、运作、维护和实施的全部工作和任务的结构框架。软件开发：状态描述、问题定义、技术开发、解决集成,1）瀑布模型(Waterfall model),瀑布模型又称生存周期模
5、型，由提出，是软件工程的基础模型。,理想的瀑布模型,实际的瀑布模型,2）V模型(V model),V模型是瀑布模型的一种变形。（强调测试）,3）快速原型模型(Fast Prototype Model),快速原型模型的应用范围：对所开发的领域比较熟悉而且有快速的原型开发工具项目招投标时，可以以原型模型作为软件的开发模型进行产品移植或升级时，或对已有产品原型进行客户化工作时，原型模型是非常适合的比较 瀑布模型试图一次就获得正确的产品 快速原型频繁变化，然后废弃,4）增量模型(Incremental Model),又称渐增模型或有计划的产品改进模型，从一组给定的需求开始，通过构造一系列可执行中间版本
6、来实施开发活动。,5）螺旋模型(Spiral Model),1988年，Barry Boehm正式发表了软件系统开发的“螺旋模型”，它将瀑布模型和快速原型模型结合起来，强调了其他模型所忽视的风险分析。该模型通常用来指导大型软件项目的开发，它将开发划分为制订计划、风险分析、实施开发和客户评估四类活动。简化版本：瀑布模型+风险分析 每个阶段之前 确定目标，可供选择的办法及其限制条件 风险分析 每个阶段之后 评估 计划下一阶段,简化的螺旋模型,完整的螺旋模型,6）喷泉模型(Fountain Model),在面向对象方法中，提出了与瀑布模型相对应的喷泉模型，该模型的主要特点是认为软件生命周期的各个阶段
7、是相互重叠和多次反复的。喷泉模型主要支持面向对象的开发方法。系统某个部分常常重复工作多次，相关功能在每次迭代中随之加入演进的系统。在开发活动，即分析、设计和编码之间不存在明显的边界。,7）智能模型(Intelligent Model),又称为基于知识的模型，是知识工程与软件工程在开发模型上结合的产物。该模型在实施过程中要建立知识库，将模型本身、软件工程知识与特定领域的知识分别存入数据库。,3软件工程建模,1）结构化方法结构化方法是一种传统的软件开发方法，它是由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合而成的。基本思想：把一个复杂问题的求解过程分阶段进行，每个阶段处理的问题都控制在人们
8、容易理解和处理的范围内。基本要点：自顶向下、逐步求精、模块化设计。,2）面向对象建模方法起源:面向对象编程语言 OOP（面向对象编程）-OOD（面向对象设计）+OOA（面向对象分析）-OOM(面向对象的软件开发方法）面向对象方法的开发步骤：1）从问题陈述入手，构造系统模型（对象模型）。2）逐层分解成各级子系统。,优点：符合人们的思维方式具有封装和继承的特点来支持软件复用，易扩充具有高度的连续性，可维护性好,统一建模语言UML,1997 年，UML 被国际对象组织OMG采纳为面向对象的建模语言的国际标准，它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。UML不限于支持面向对象的分析与设计，还支持从
9、需求分析开始的软件开发的全过程。因为UML就是那个统一的“文字”，统一的“度”、“量”、“衡”，不理解UML，作为软件设计统一王国的国民，将是艰难而痛苦的。http:/,一、UML的基本构造块,UML主要包括三个基本构造块：事物（Things）、关系（Relationships）和图（Diagrams）。（一）事物是实体抽象化的最终结果，是模型中的基本成员，UML中包含结构事物、行为事物、分组事物和注释事物。,1、结构事物（Structural things）结构事物是模型中的静态部分，用以呈现概念或实体的表现元素，是软件建模中最常见的元素，共有以下七种：类（Class）接口（Interfac
10、e）协作（Collaboration）用例（Use Case）活动类（Active Class）组件（Component）结点（Node）,（1）类（Class）：类是具有相同属性、操作、关系的对象集合的总称。通常在UML中类被画成矩形。名称：每个类都必须有一个名字，用来区分其它的类。类名是一个字符串，称为简单名字。路径名字是在类名前加包含类的包名为前缀。例如Wall、java:awt:Wall都是合法的类名。属性：属性是指类的命名的特性，常常代表一类取值。类可以有任意多个属性，也可以没有属性。在类图中属性只要写上名字就可以了。,也可以在属性名后跟上类型甚至缺省取值，如下图：,操作：操作是类的
11、任意一个实例对象都可以调用，并可能影响该对象行为的实现。操作在类图中如下图描述：,组织属性和方法：在画类图的时候没有必要将全部的属性和操作都画出来。实际上，在大部分情况下你也不可能在一个图中将类的属性和操作都画出来。在画类图时可以只将感兴趣的属性和操作画出来就可以了。可以用”.”表示还有属性或方法没有画出来。为了更好地组织属性或方法，可以在一组功能相同的属性或方法前加上一个描述的前缀。,接口（Interface）：接口是指类或组件所提供的服务（操作），描述了类或组件对外可见的动作；一个接口描述了类或组件对外可见的动作。一个接口可以实现类或组件的全部动作，也可以只实现一部分。接口在UML 中被画成一个圆和它的名字。,协作（Collaboration）：协作描述合作完成某个特定任务的一组类及其关联的集合，用于对使用情形的实现建模；协作图对在一次交互中有意义的对象和对象间的链建模。,订票交互的协作图,顺序图表示了对象之间传送消息的时间顺序。每一个类元角色用一条生命线来表示即用垂直线代表整个交互过程中对象的生命期。生命线之间的箭头连线代表消息。顺序图可以用来进行一个场景说明即一个事务的历史过程。顺序图的一个用途是用来表示用例中的行为顺序。当执行一个用例行为时，顺序图中的每条消息对应了一个类操作或状态机中引起转换的触发事件。,顺序图,
