软件工程 第2章过程模型
软件工程第二章-软件过程
编码
运行 时期
1. 瀑布模型
瀑布模型(waterfall model)是软件工程最早的范例，
也称经典生命周期，它提出了一个系统的、顺序的软 件开发方法，从用户需求规格说明开始，通过计划、 建模、构建和部署的过程，最终提供一个完整的软件 并提供持续的技术支持。
沟通 项目启动 需求获取 策划 项目估算 进度计划 项目跟踪
… 框架活动 # n 动作 # n.1 任务集 …… 动作 # n.m 任务集 工作任务、工作产品、 质量保证点、项目里程碑
工作任务、工作产品、 质量保证点、项目里程碑
只有一种软件过程吗？
软件过程的种类很多，区别主要体现在几个方面： 组成过程的各个活动(包括普适性活动)、动作和任务，及其相互依 赖的关系都可能不同； 动作和任务的细化程度可能不同； 工作产品的定义和要求可能不同； 质量保证活动的应用方式可能不同； 项目跟踪和控制活动的应用方式可能不同； 过程描述的详细程度和严谨程度可能不同； 客户和利益相关者对项目参与的程度可能不同； 软件团队所赋予的自主权可能不同； 队伍组织和角色的明确程度可能不同。
下优先级进行增量开发：
第一个增量实现基本的文件管理、编辑和文档生成功能
； 第二个增量实现更加完善的编辑和文档生成功能； 第三个增量实现拼写和文法检查功能； 第四个增量完成高级的页面布局功能； ……
增量模型的特点
增量过程模型综合了线性、并行、演化三种过程流的
特征。
对于每个增量，使用的是线性过程流；
过程流
过程流(process flow)：描述了在执行顺序和执行时
间上，如何组织框架中的活动、动作和任务。 大致有四大类不同的过程流：
软件工程导论第六版课后习题答案完整版
软件工程导论第六版课后习题答案完整版首先，感谢您对软件工程导论课后习题答案的需求。
以下是软件工程导论第六版课后习题的完整答案。
第一章：软件工程概述1.1 问题1. 什么是软件工程？答：软件工程是一种应用工程原理、方法和工具来开发和维护高质量软件的学科。
1.2 问题1. 什么是软件?答：软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令。
第二章：软件过程模型2.1 问题1. 软件过程模型有哪些类型？答：常见的软件过程模型包括瀑布模型、迭代模型、螺旋模型和敏捷开发模型等。
2.2 问题1. 瀑布模型的特点是什么？答：瀑布模型是一种线性顺序模型，以阶段划分为基础，每个阶段的任务在进入下一个阶段前必须完成。
第三章：需求分析与规格说明3.1 问题1. 软件需求描述包括哪些方面的内容？答：软件需求描述需要包括功能性需求、非功能性需求、用户需求和系统需求等。
3.2 问题1. 什么是需求跟踪？答：需求跟踪是指在软件开发过程中，通过建立需求和软件项目中其他相关工件之间的关联，确保需求的准确实现和变更的有效管理。
第四章：软件设计4.1 问题1. 软件设计的目标是什么？答：软件设计的目标是通过确定软件的整体结构和组成部分，确保软件满足需求并具有良好的可维护性和可重用性。
第五章：软件测试与维护5.1 问题1. 什么是软件测试？答：软件测试是一种评估和改进软件质量的过程，目的是发现错误并提高软件的可靠性和可用性。
5.2 问题1. 什么是软件维护？答：软件维护是指在软件交付后的整个生命周期中对软件进行修改和改进，以满足用户需求和修复错误。
第六章：软件配置管理6.1 问题1. 软件配置管理的目标是什么？答：软件配置管理的目标是确保软件在开发和维护过程中的可控性和可追踪性，以及保持软件配置的稳定性和一致性。
6.2 问题1. 软件版本控制是什么？答：软件版本控制是指对软件的不同版本进行管理，包括版本的创建、检出、合并和更新等操作。
至此，我们完成了软件工程导论第六版课后习题的完整答案。
软件工程第2讲 软件生命周期模型
敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较5敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较57P32: 2.9.2P23: 2.2 P25: 2.3P34: 2.9.3模型构造多使用脚本语言、基于现有基础代码库、UI工具制作，制作过程一般不会考虑性能、稳定敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较5迭代-递增生命周期模型递增也是软件工程的一个固有特性P27P26: 2.5P28P29P30 2.7敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较58个体和交互胜过过程和工具以人为本我相信没有比面对面交流更高效的沟通渠道了•尊重和信任激发个人内心的责任感和使命感，激发了个体的潜能。
•基于互相信任的前提，敏捷提倡自治的全功能团队。
在工作形式上，整个团队平时坐在一起工作，从物理空间上创造了更加便捷面对面的沟通机会。
•要摒弃这种重流程和重工具，提倡轻量级流程和轻量级工具，而这些流程和工具又在促进个体交互。
比如，我们在日常工作中会使用Trello、Jira、Keynote等工具。
可以工作的软件胜过面面俱到的文档价值导向为客户交付可工作的软件是我们的核心目标•我们应该尽早交付可进行端到端测试的代码，该目标决定了我们不应该花过多精力在面面俱到的文档上。
•但这不代表我们要抵制任何文档。
实践证明，轻量级的文档策略有助于团队高质量交付可工作的软件。
•在开发过程中，交互设计原型也是一种轻量级文档，交互设计师交付可以尽早地跟团队和客户进行确认验收的核心业务场景的原型，快速收集反馈。
客户合作胜过合同谈判客户团队帮助客户实现他们真正想要的价值•让客户也作为团队的一分子，跟客户建立信任的合作关系取代敌对的谈判关系。
•需求的变化往往来自客户，让客户参与进来可以在开发的过程中尽早的发现变化，从而尽早采取解决方案。
软件工程课程目录
软件工程课程目录第一章：导论
1.1 软件工程概述
1.2 软件工程的定义和特点
1.3 软件工程的发展历程
第二章：软件开发过程模型
2.1 瀑布模型
2.2 增量模型
2.3 螺旋模型
2.4 敏捷开发模型
2.5 DevOps模型
第三章：需求工程
3.1 需求获取与分析
3.2 需求规格说明
3.3 需求验证与确认
3.4 变更管理
第四章：软件设计与实现
4.1 结构化设计
4.2 面向对象设计
4.3 软件架构设计
4.4 系统建模
4.5 设计原则和模式
第五章：软件测试与维护5.1 测试基础知识
5.2 测试设计技术
5.3 测试用例编写
5.4 软件维护流程及策略5.5 缺陷管理
第六章：软件项目管理6.1 项目启动与规划
6.2 项目进度管理
6.3 资源管理
6.4 风险管理
6.5 团队协作与沟通
第七章：软件质量保证和评估
7.1 质量保证概述
7.2 质量标准与度量
7.3 代码审查
7.4 归纳测试
7.5 质量评估与改进
第八章：软件工程伦理与职业道德
8.1 软件工程伦理概述
8.2 软件专业人员责任
8.3 知识产权保护
8.4 软件工程师的职业道德
结语：
软件工程课程目录涵盖了软件工程学科的基本知识和方法，帮助学生全面了解软件开发的过程和要素。
通过学习本课程，学生可以系统学习软件工程的理论和实践知识，培养良好的软件开发习惯和职业道德意识，为将来的软件开发工作奠定坚实的基础。
《软件工程实用教程》第2章软件生存周期及开发模型
本章學習內容： 1．掌握軟體的生存（生命）週期的概念 2．明確學習軟體過程模型的意義 3．掌握各種過程模型的特點與適用範圍 4．掌握面向對象軟體過程模型的內容與過 程
第2章軟體生存週期及開發模型
2. 1 軟體過程概述
2.1.1 軟體生存週期
軟體的生存週期指軟體產品從功能確 定、設計、開發成功、投入使用，並 在使用中不斷修改、完善，直至被新 的軟體所替代而停止該軟體的使用的 全過程。
第2章軟體生存週期及開發模型
2.2.4 螺旋模型
第2章軟體生存週期及開發模型
改進的瀑布模型
第2章軟體生存週期及開發模型
2.2.2 原型模型
1．快速原型方法 快速原型方法是原型模型在軟體分析、設計 階段的應用，用來解決用戶對軟體系統在需 求分析上的模糊認識。 快速原型法的特點： 快速原型是用來獲取用戶需求的，或是用來 試探某種設計是否有效。一旦需求或設計確 定下來，原型就將被拋棄。
第2章軟體生存週期及開發模型
瀑布模型的缺點 階段與階段劃分固定，階段間產生大量的文檔， 極大地增加了工作量； 由於開發模型呈線性，當開發成果尚未經過測試 時，用戶無法看到軟體的效果，這些問題往往會 導致開發出來的軟體不是用戶真正需要的軟體； 無法通過開發活動澄清本來不夠確切的軟體需求， 因此，需要返工或者不得不在維護中糾正需求的 偏差； 由於固定順序，前期工作中造成的差錯越到後期 階段所造成的損失越大，為了糾正偏差，需要付 出高昂的代價。
第2章軟體生存週期及開發模型
2.2 典型的軟體過程模型
軟體過程模型 把軟體生存週期中各項開發活動的流程用一 個合理的框架——開發模型來規範描述，這 就是軟體過程模型 。 軟體過程模型是從一個特定的角度表現一個 過程，主要根據軟體的類型、規模，特別是 軟體的開發方法、開發環境等多種因素確立 過程模型。
软件工程第二章软件过程
第二章：软件过程目标：软件工程和软件过程模型的概念；了解3个一般的软件过程模型及何时使用它们；了解软件需求工程，软件开发，测试和进化中所涉及的基本过程活动；理解为什么软件过程要有效地组织以应对软件需求和设计上的变更；了解Rational统一过程是如何集成好的软件过程实践来产生一个可适应的软件过程。
所有的软件过程都必须具有4种对软件工程来说是基本的活动。
它们是：1.软件描述：必须定义软件的功能以及软件操作上的约束。
2.软件设计和实现：必须生产符合描述的软件。
3.软件有效性验证：软件必须得到有效性验证，即确保软件是客户所想要的。
4.软件进化：软件必须进化以满足不断变化的客户需要。
2.1软件过程模型一软件过程模型一般有1.瀑布模型：该模型将基本的过程活动，描述，开发，有效性验证和进化，看成是一些界限分明的独立的过程阶段，例如，需求描述阶段，软件设计阶段，实现阶段，测试阶段，等等。
2.增量式开发：该方法使得描述活动，开发活动和有效性验证活动交织在一起。
系统的开发是建立一系列的版本（增量），每个版本添加部分功能到先前的版本中。
3.面向复用的软件工程：该方法使得描述活动，开发活动和有效性验证活动交织在一起。
系统开发过程着重于集成这些组件到新系统中，而非从头开发。
2.1.1瀑布模型一瀑布模型中的主要阶段直接映射基本的开发活动：1.需求分析和定义2.系统和软件设计3.实现和单元测试4.集成和系统测试5.运行和维护二适合采用瀑布模型的时候瀑布模型是与其他工程过程模型相一致的，在它的每个阶段都要生成文档。
这使得过程是可见的，项目经理能够根据项目计划监控项目的过程。
它的主要问题在于它将项目生硬地分解成这些清晰的阶段。
关于需求的责任和义务一定要在过程的早期阶段清晰界定，而这又意味它对用户需求变更的响应较困难。
所以只有在对需求了解的好，而且在系统开发过程中不太可能发生重大改变的时候，适合采用瀑布模型。
瀑布模型的一个重要变形是形式化系统开发。
软件工程-软件过程模型
软件工程-软件过程模型1. 软件过程模型简介软件过程模型是指在软件开发过程中，按照一定的规则和方法进行软件开发的模型。
它是指导软件开发活动的一种基本方法论，定义了软件开发过程中各个阶段的任务和活动，以及它们之间的关系和依赖。
软件过程模型包括了常用的几种模型，如瀑布模型、迭代模型、螺旋模型等。
每种模型都有各自的特点和适用场景，开发团队可以根据项目的需求和特点选择适合的模型来进行开发。
2. 瀑布模型瀑布模型是软件开发过程中最常见的一种模型，它将开发过程分为几个阶段，如需求分析、设计、编码、测试和维护等。
这些阶段按照顺序依次进行，每个阶段的输出都是下一个阶段的输入。
瀑布模型的优点是结构清晰、易于理解和实施。
它适用于项目需求变动较少且开发团队具有丰富经验的场景。
瀑布模型的缺点是无法适应需求变动频繁的项目，一旦需求发生变化，就需要重新进行整个开发过程。
3. 迭代模型迭代模型是一种逐步迭代的软件开发过程模型。
它将开发过程分为多个迭代周期，每个周期都包括需求分析、设计、编码、测试和维护等活动。
每个迭代周期都会输出一个可用的软件版本，可以在用户的反馈下不断优化和迭代。
迭代模型的优点是能够及时获取用户的反馈和需求变更，以便及时进行修改和优化。
它适用于需求未完全明确和变动频繁的项目。
迭代模型的缺点是需要更多时间和资源来完成，对团队的协作和沟通能力要求较高。
4. 螺旋模型螺旋模型是一种风险驱动的软件开发过程模型。
它将开发过程分为多个迭代周期，每个周期都包括风险分析、需求分析、设计、编码、测试和维护等活动。
通过不断迭代和风险评估，可以及时发现和解决问题。
螺旋模型的优点是充分考虑了风险管理，能够预防和解决项目中可能出现的问题。
它适用于大型、复杂和风险较高的项目。
螺旋模型的缺点是需要更多时间和资源来完成，对团队的风险评估和管理能力要求较高。
5. 敏捷模型敏捷模型是一种灵活、迭代和增量的软件开发过程模型。
它强调团队的协作、快速响应变化和高质量的软件交付。
软件工程课件第2章
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6
可行性研究的内容： 首先进一步分析和澄清问题定义，导出系统的
逻辑模型； 然后从系统逻辑模型出发，探索若干种可供选
择的主要解法(即系统实现方案)； 对每种解法都研究它的可行性，至少应该从三
方面研究每种解法的可行性 。
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3
关于系统规模和目标的报告书
1.项目名称：教材销售系统 2.问题：人工发售教材手续繁杂，且易出错。 3.项目目标：建立一个高效率、无差错的微机教材销售
系统。 4.项目规模：利用现有微型计算机，软件开发费用不超
过5000元。 5.初步想法：建议在系统中增加对缺书的统计与采购功
能。 6.可行性研究：建议进行大约10天的可行性研究，研究
该装配厂使用一台小型计算机，处理更新库存清单主文 件和产生定货报告。零件库存量的每一次变化称为一个事务， 由放在仓库中CRT终端输入到计算机中；系统中的库存清单 程序对事务进行处理，更新存储在磁盘上的库存清单主文件， 并且把必要的订货信息写在磁带上。最后，每天由报告生成 程序读一次磁带，并且打印出订货报告。
包括开发和运行该系统所需要的各种资源 如硬件、软件、人员和组织机构等 3. 费用预算：分阶段的人员费用、机时费用及其他费用 4. 进度安排：各阶段起始时间、完成文档及验证方式 5. 要交付的产品清单
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8. 书写文档提交审查 把可行性研究各个步骤的工作结果写成清晰的
文档，请用户、客户组织的负责人及评审组审 查，以决定是否继续这项工程及是否接受分析 员推荐的方案。
库存清单 主文件
报告生成程序
定货报告
第三层：合成后的系统流程图
第2章 软件生存期模型
2.3 增量模型
➢ 增量模型如图所示。
2.3 增量模型
• 增量模型的优点
(1)能在较短时间内向用户提交可完成一些有用的工作产品， 即从第1个构件交付之日起，用户就能做一些有用的工作。
(2)逐步增加产品的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用户组织带来 的冲击。
在维护和开发之间并没有本质区别。
2.4 螺旋模型
• 螺旋模型的缺点
➢ 螺旋模型是风险驱动的，因此要求软件开发人员 必须具有丰富的风险评估经验和这方面的专门知 识，否则将出现真正的风险：当项目实际上正在 走向灾难时，开发人员可能还以为一切正常。
2.4
➢ 多数场合，软件开发过程是沿螺旋线的路径连 续进行的。
2.6 统一过程
• 统一过程的阶段
③ 构造阶段。构造阶段是建立系统，构造信息系统 的第1个具有操作质量的版本，以能够交付给客户 进行测试的版本结束，有时称为测试版本。
④ 移交阶段。移交阶段包含测试时期，以发布完 整的系统而终止，其目标是确保信息系统真正满 足客户的需求。
2.6 统一过程
• 主要工作产品
➢ 原型建造模型和螺旋模型既是迭代模型，又是进 化模型。
➢ 实践中，客户利用迭代或增量模型尽快开发第一 个版本的软件制品，占领市场的有利商机，然后 再逐步扩展系统功能，不断推出后续版本。
2.5 喷泉模型
• 喷泉模型是典型的面向 对象生命周期模型。
➢ “喷泉”一词体现了迭 代和无间隙特性。图中 代表不同阶段的圆圈相 互重叠，这明确表示两 个活动之间存在重叠。
2.3 增量模型
• 采用增量模型需注意的问题
软件工程之过程模型
软件⼯程之过程模型如同任何事物都有⼀个发⽣、发展、成熟，直⾄衰亡的全过程⼀样，软件系统或软件产品也有⼀个定义、开发、运⾏维护，直⾄被淘汰这样的全过程，我们把软件将要经历的这个全过程称为软件的⽣命周期。
为了使软件⽣命周期中的各项任务能够有序地按照规程进⾏，需要⼀定的⼯作模型对各项任务给以规程约束，这样的⼯作模型被称为软件过程模型，或软件⽣命周期模型。
它是⼀个有关项⽬任务的结构框架，规定了软件⽣命周期内各项任务的执⾏步骤与⽬标。
本章将介绍瀑布模型、原型模型、螺旋模型、喷泉模型和组件模型等过程模型。
需要注意的是，这些模型并不是有关软件开发进程的固定格式，⽽只是⼀种参考标准。
实际上，不同的软件项⽬需要不同的过程模型提供⽀持，并且还需要根据项⽬的具体情况，软件开发机构⼯作⽅式、管理模式等，对⼀些标准模型进⾏适当的调整与补充，以适应项⽬应⽤的需要。
⼀、软件⽣命周期根据我国国家标准《计算机软件开发规范》（GB 8566—8），软件⽣命周期包含：软件定义、软件开发、软件运⾏维护三个时期，并可以细分为可⾏性研究、项⽬计划、需求分析、概要设计、详细设计、编码实现与单元测试、系统集成测试、系统确认验证、系统运⾏与维护等⼏个阶段。
应该说，这是软件⽣命周期的基本构架，在实际软件项⽬中，根据所开发软件的规模、种类，软件开发机构的习惯做法，以及软件开发中所采⽤的技术⽅法等，可以对各阶段进⾏必要的合并、分解或补充。
1.软件定义期软件定义是软件项⽬的早期阶段，主要由软件系统分析⼈员和⽤户合作，针对有待开发的软件系统进⾏分析、规划和规格描述，确定软件是什么，为今后的软件开发做准备。
这个时期往往需要分阶段地进⾏以下⼏项⼯作。
（1）软件任务⽴项软件项⽬往往开始于任务⽴项，并需要以“软件任务⽴项报告”的形式针对项⽬的名称、性质、⽬标、意义和规模等作出回答，以此获得对准备着⼿开发的软件系统的最⾼层描述。
（2）项⽬可⾏性分析在软件任务⽴项报告被批准以后，接着需要进⾏项⽬可⾏性分析。
软件工程-第2章
第2章可行性研究 2.5.4 数据字典的实现
2.5 数据字典
34
第2章可行性研究 2.5.4 数据字典的实现
主要内容
35
2.1 可行性研究的任务 2.2 可行性研究过程 2.3 系统流程图 2.4 数据流图 2.5 数据字典 2.6 成本/效益分析
正方形表示数据的源点或终点 圆角矩形代表变换数据的处理 开口矩形代表数据存储
箭头表示数据流，即特定数据的流 动方向
第2章可行性研究
2.4 数据流图
2.4 数据流图
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2.4.2 例子
以简单例子说明怎样画数据流图
假设一家工厂的采购部每天需要一张订货报表，报表按零件编 号排序，表中列出所有需要再次订货的零件。对于每个需要再 次订货的零件应该列出下述数据：零件编号，零件名称，订货 数量，目前价格，主要供应者，次要供应者。零件入库或出库 称为事务，通过放在仓库中的CRT终端把事务报告给订货系统。 当某种零件的库存数量少于库存量临界值时就应该再次订货。
如右图所示。
第2章可行性研究
2.3.2 例子
主要内容
13
2.1 可行性研究的任务 2.2 可行性研究过程 2.3 系统流程图 2.4 数据流图 2.5 数据字典 2.6 成本/效益分析
第2章可行性研究
2.4 数据流图
2.4 数据流图
14
概念：
数据流图(DFD)是一种图形 化技术，它描绘信息流和 数据从输入移动到输出的 过程中所经受的变换。
第2章可行性研究 2.5.2 定义数据的方法
2.5 数据字典
31
2.5.3 数据字典的用途
软件工程-第2章-数据流图
Data flow diagram of the main graphic elements （主要图形元素）
编号 加工 名称
Example of DFD:
DFD of Bank Withdrawals Process
描述银行取款过程的数据流图
Example of DFD:
Each element must have a name DFD can not be attached to control flow In the beginning, the trivial details could be ignored, in order to concentrate on the main data stream
图上每个元素都必须有名字 数据流图中不可夹带控制流 初画时可以忽略琐碎的细节，以集中精力于主要数据流
Naming for each elements of DFD If it is difficult to give a name, it is possible because DFD decomposition problem Data Flow (Database): Using data noun Processing: using verb-object phrase. Data source: using normal noun
Tools of Software Need Analyzing 需求分析工具
Ning Hong-yun 2009.8
Tools of Software Need Analyzing 需求分析工具
Data flow diagram ( DFD, 数据流图)
软件工程实用教程(2版)-第2章-习题与参考答案-2012-3-15
《软件工程实用教程》习题与参考答案第2章软件生存周期及开发模型1．简述什么是软件生存周期？根据国家标准《计算机软件开发规范》，软件生存周期主要包括哪几个阶段？答案要点：软件生存周期是指软件产品从功能确定、设计、开发成功、投入使用，并在使用中不断修改、完善，直至被新的软件所替代，而停止该软件使用的全过程。
国家标准GB8566-1988《计算机软件开发规范》将软件生命周期划分为几个阶段：可行性研究、项目计划、需求分析、总体设计、详细设计、编码实现（包括单元测试）、集成测试、确认测试、系统运行和维护。
这几个阶段又可以归纳为3个大的阶段，即软件定义阶段，软件开发阶段和软件运行维护阶段。
2．瀑布模型有哪些特点？对于里程碑，你有哪些认识？答案要点：瀑布模型是一种基于里程碑的阶段过程模型，它所提供的里程碑式的工作流程，为软件项目按规程管理提供了便利。
例如，按阶段制定项目计划，分阶段进行成本核算，进行阶段性的评审等。
这为提高软件产品质量提供了有效保证。
瀑布模型的特点：•阶段性：前一阶段工作完成以后，后一阶段工作才能开始，前一阶段的输出文档是后一阶段的输入文档。
•阶段评审：在每一阶段工作完成后都要进行评审，以便尽早发现问题，避免后期的返工，如果评审不合格，则不开始下一阶段的工作。
•文档管理：在每阶段都规定了要完成的文档，没有完成文档，就认为没有完成该阶段的任务。
3．试说明原型模型的两种实现方案各有什么特点？各适用于什么情况？答案要点：原型模型在软件分析、设计阶段的应用，用来解决用户对软件系统在需求分析上的模糊认识。
将模拟的手段引入需求分析的初期阶段，通过建立原型缩短用户与分析人员之间的距离。
快速原型方法具有以下一些特点。
•快速原型是用来获取用户需求的，或是用来试探某种设计是否有效。
一旦需求或设计确定下来，原型就将被抛弃。
因此快速原型要求快速构建、容易修改，以节约原型创建成本，加速开发速度。
快速原型往往采用软件生成工具来创建，例如，4GL语言。
软件工程1-2.软件过程
2.2 过程框架
下面的通用过程框架（generic process framework）可适于绝大多数软件项目： 1. 沟通 这个框架活动包含了与客户之间大量 的交流和协作，还包括需求获取及其他相 关活动。 2. 策划 为后续软件工程工作制定计划 3. 建模 包括创建模型和设计（analysis、 design）两方面工作。 4. 构建 包括编码（手工或自动生成）和测试 （发现编码中的错误） 5. 部署 软件交付到用户，用户评测并反馈。
对这个定义分解开来理解，就是： 应用计算机科学、数学及管理科学等原理，借鉴传 统工程的原则和方法，来创建软件，从而达到提高 质量、降低成本的目的。 其中，采用的方法包括： 计算机科学和数学用于构造模型、分析算法； 工程科学用于制定规范、明确风险、评估成本和 确定权衡； 管理科学用于进度、资源、质量、成本的管理。 因此，软件工程是计算机科学、工程和管理三个学科 的综合。
如，建模活动包括分析、设计两个动作。分析包括 一组任务（如需求获取、细化、协商、规格说明 和确认），最终产生需求分析模型（和/或需求 规格说明）。设计包括一组任务（如数据设计、 体系结构设计、接口设计、构件层设计），最终 产生设计模型（和/或设计规格说明）。
2.2 过程框架
任务集。任务集定义了为达到一个软件工程动 作的目标所需要完成的工作。如“需求获取” 就是发生在沟通活动中一个重要的软件工程动 作。 对小型、简单的项目，需求获取的任务集和大 型、复杂的项目就有较大差异。P20
软件工程讲义_第二章
演化过程模型评述[NOG00]
首先，原型开发（和其他更加复杂的演化过程） 由于构建产品需要的周期数目不确定，给项目策 划带来了困难。 其次，演化软件过程没有确定演进的最快速度。 如果演进的速度太快，完全没有间歇时间，项目 肯定会陷入混乱；反之，如果演进速度太慢，则 会影响生产率…… 再次，软件过程应该侧重于灵活性和可扩展性， 而不是高质量。为了追求高质量而延长开发时间 势必造成产品推迟交付，从而失去进入市场的良 机。
过程模式
过程模式提供了一种有效的机制来描述各 种软件过程。模式使得软件工程组织能够 从高层抽象开始，开发层次化的过程描述。 高层抽象描述又进一步细化为一系列步骤 模式以描述框架活动，然后每一个步骤模 式又进一步逐层细化为更详细的任务模式。 过程模式一旦建立起来，就可以在过程变 体的定义中复用——即软件开发队伍可以 将模式作为过程模式的构建模块，定制特 定的过程模型。
演化过程模型评述
演化模型的初衷是采用迭代或者增量的方式开 发高质量软件。可是，用演化模型也可以做到强 调灵活性、可扩展性和开发速度。软件开发团队 及其经理所面临的挑战就是在这些严格的项目和 产品参数与客户（软件质量的最终仲裁者）满意 度之间找到一个合理的平衡点。
专用过程模型
专用过程模型具有传统过程模型的一些特 点，但是，专用过程模型往往应用面较窄， 只适用于某些特定的软件工程方法。 在某些情况下，这些专用过程也许更确切 地应该称为技术的集合或方法论，是为了 实现某一特定的软件开发目标而制定的。 但它们确实也提出了一种过程。
模式名称：应能清楚地表述该模式在软件过程中的功能。 驱动力：模式使用环境及主要问题， 以明确主要难点 并可能影响解决方案。 类型：定义模式类型。 启动条件：描述模式应用的前提条件。 问题：描述模式将要解决的问题。 解决办法：描述模式的实现。 结束条件：描述模式成功执行之后的结果。 相关模式：以层次或其他图的方式列举与该模式相关的 其他模式。 已知应用实例：介绍该模式的具体实例。
《软件工程》第二章软件生命周期及软件开发模型
•2。2软件开发生命周期过程和活动
• 最早出现的软件开发模型是 1970年W．Royce提出的瀑布模型， 而后随着软件工程学科的发展和软件 开发的实践，相继提出了原型模型、 演化模型、增量模型、喷泉模型等。
•
•2.2.1 瀑布模型
•问• 题定义
•
• 问题计划•可行性
•
•需求分析
• 开发时期
• • • • 运行时期 •
•（3）总体设计
•（4）详细设计
•（5）编码（实现） •（6）软件测试、运行／维护
•
•2。2软件开发生命周期过程和活动
• 软件生命周期过程的IEEE（美国电气电子工程师学 会 IEEE）标准描述了一系列活动和过程，对于[IEEE Std．1074-1995]的软件的开发和和维护来说这些活动 是强制性的。它的目标是为开发生命周期模型建立一 个通用框架。在这一节，我们描述由这一标准引入的 主要过程和活动。 • 过程是一系列朝着特定目标（例如，需求、管理、 发布）执行的活动。IEEE标准一共列出了17个过程（ 见表2.1）。把过程分组成更高层的抽象称为过程组（ process group）。 •过程组的例子是项目管理、前期开发、开发和后期开 发。
•总体设计 •详细设计
• 图2.2 瀑布模型
•编码
•测试
•维护
•
•2.2.2 演化模型
•需
•求 •设 计 •编 •码
•测 试
•集 成
•需 求
•设 计
•编 码
•测 试
•集 成
•需 求
•设 计
•编 码
•测 试
•集 成
•
•2.2.3 原型模型
•
•2.2.4 螺旋模型
《软件工程》各章节重点
瀑布模型
软件过程的经典模型，每个 阶段按顺序完成。缺点是不 能容忍修改和反馈。
螺旋模型
一种适应型软件过程模型， 强调风险管理。缺点是变化 不稳定。
迭代模型
一种多次迭代的软件过程模 型，每次迭代完成一个小而 完整的软件。缺点是需求的 稳定性。
敏捷开发
一种以人为核心,注重适应变 化,提供高质量服务的软件开 发方法。缺点是文档化的缺 失和不同项目难以比较。
第三章：需求工程
1
需求来源
如何识别和获取需求，包括需求表示法、需求描述、需求协商。
2
需求分析
如何分析理解、抽象和总结需求特性，包括需求抽象、需求验证。
3
需求管理
如何跟踪需求变更、评审需求变更的影响范围
第四章：软件设计
设计任务
系统结构设计、数据结构和 算法设计、接口及数据管理 设计。
设计方法
结构化设计、面向对象设计、 面向方面设计、进化设计。
3 项目管理：Redmine
4 测试工具：JUnit
开源的项目管理和缺陷跟踪工具，支持敏 捷开发，提高团队协作能力。
开源的测试框架，支持自动化构建、单元 测试和回归测试。
结论
软件工程是一门需要持续学习和探索的学科，为软件开发提供了良好的指导 框架和开发流程。在软件开发过程中，我们应该根据实际情况选择合适的软 件开发方法和工具，提高软件开发效率和质量。
《软件工程》各章节重点
软件工程是一门综合性、系统性很强的学科，主要研究如何开发和维护高质 量的软件。《软件工程》一书对软件工程的基础理论、知识和方法进行了全 面详细的阐述。
引言
引言是一份礼物，像向朋友打开您内心的大门。引言是一篇文章或书籍的开端，包含主题和相关内容的 介绍。在软件工程中，引言的重点是软件工程学科的产生背景和发展历程。
第二章软件生命周期过程
10.系统集成：将交付的软件与整个系统中的其它软件进行 集成。
11.系统合格测试 12.软件安装 13.验收支持：支持获取者对软件的验收评审和测试（需要
提供培训）。
2.2.4 运行过程
过程执行者：用户和操作人员（为了使系 统或产品投入运行而在用户的业务运行环 境中进行的一系列有关的活动）
R(apid)A(pplication)D(evelopment)
有以下步骤:
#1小组
(1)业务模型：以什么信息驱动业务过程运
作? 要生成什么信息? 谁生成它? 数据流图。
(2)数据模型：为支持业务过程的数据流， 找数据对象集合,定义数据对象属性,与其 它数据对象的关系构成数据模型，可辅之 以E-R图。
1、软件生命周期：指软件产品从考虑其 概念开始，到该软件产品不再能使用为止 的整个时期。
一般包括：概念阶段、需求阶段、设计阶 段、实现阶段、测试阶段、安装阶段以及 交付使用阶段、运行阶段和维护阶段。有 时还有退役阶段。
这些阶段可以有重复，执行时也可以有迭 代。
2.1.1 软件生命周期定义
2、软件开发生命期：指软件产品从考虑 其概念开始到该软件产品交付使用为止的 整个时期。
软件过程的规划由不同开发机构针对不同应用项目确定， 包括一些有组织的活动：1)对用户的要求（need）进行 分析、2)解释成软件需求（requirement）、3)把需求变 换成设计、4)把设计用代码来实现、5)测试该代码，5)有 时还要进行代码安装和把软件交付运行使用。进一步可 以抽象为： 1.软件规格说明：规定软件的功能及其运行限制； 2.软件开发：产生满足规格说明的软件； 3.软件确认：确认软件能够完成客户提出的要求； 4.软件演进：为满足客户的变更要求而进行演进。
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最终产品
28
增量模型
开
发 构建增量1 系
统
构建增量2
构建增量3
…
时间
运
行
发布1
发布2
发布3
…
系
统
• 把软件作为一系列增量来设计、编码、测试和交付 • 每个增量的开发可用瀑布模型或者原型模型 • 增量模型是一种进化式的开发过程
29
增量的方式
增 量 方 式
创建文本
增加 新功能
组织文本 创建文本
格 增加 式 新功能 化
文 本
组织文本 创建文本
迭 格 组织文本 改进 格 组织文本 改进 格 组织文本
代式
功能 式
功能 式
方化
化
化
式 文 创建文本
文 创建文本
文 创建文本
本
本
本
实际使用中，常常是两种方式的结合
30
增量模型优点和缺点
• 优点：
– 产品逐步交付，软件开发能够较好地适应需求的变化 – 能够看到软件的中间产品，提出改进意见，减少返工，
• 早期的错误可能要等到开发后期的测试阶段才能发 现，进而带来严重的后果；
• 无法适应需求不明确和需求的变化； • 不能反映实际的开发方式，软件开发需要迭代。
20
瀑布模型的适用场合
适用场合 瀑布模型适用于系统需求明确且稳 定、技术成熟、工程管理较严格的 场合，如军工、航天、医疗。
21
V模型（V-model）：瀑布模型的变种
• 使用该模型需要有相当丰富的风险评估经验和专门 知识，要求开发队伍水平较高，否则会带来更大风 险。
适用场合 适用于需求不明确或者需求可能 发生变化的大型复杂的软件系统。
43
协同模型
• Concurrent development model
• 协同开发模型、协同工程、并 行开发模型
• 表达软件过程模型中的迭代和 并发元素
– 文字处理软件：创建文本、组织文本、格式化文本 – 第一个增量：创建文本 – 第二个增量：组织文本 – 第三个增量：格式化文本 – 第一个发布：创建文本 – 第二个发布：创建文本、组织文本 – 第三个发布：创建文本、组织文本、格式化文本
26
增量模型
需求分析
体系结构 设计
开放式结构
增量1
设计
（创建文本）
• 优点：
– 减少需求不明确带来的风险
• 缺点：
– 构造原型采用的技术和工具不一定主流 – 快速建立起来的系统加上连续的修改可能导致原型质量
低下 – 设计者在质量和原型中进行折中
36
原型化模型的适用场合
适用场合 适用于系统的具体需求不明确或者 开发者不确定技术方案或者算法是 否可行的情况。
37
螺旋模型（Spiral model）
• 瀑布模型 • 增量模型 • 原型模型 • 螺旋模型 • 协同模型 • 喷泉模型
15
瀑布模型（Waterfall model）
可行性研究 需求分析 总体设计 详细设计
• 规定了各项软件工程活动， 以及它们自上而下，相互 衔接的固定次序，如同瀑 布流水，逐级下落
编码
• Winston Royce在1970年 提出
• 软件开发普遍存在风险
– 交付的产品用户不满意 – 产品不能按时交付 – 开发成本超过预算 – 产品开发期间关键开发人员离职 – 产品投入市场前竞争对手发布功能相近价格更低产品 –…
• 把开发活动和风险管理结合起来控制风险
38
螺旋模型
• 开发过程分成若干次迭代，每次迭代代表开发的一 个阶段，对应模型中一条环线
• 快速原型模型（Rapid prototype model） • 原型（prototype）：
– 一个部分开发的产品，使客户和开发人员能够对计划开 发的系统的相关方面进行检查。
• 举例1：
– 图书馆管理系统 – 所有主要界面
• 举例2：
– 智能家居系统 – 少量的室内信息监视和电器控制
33
原型化模型
• 第一个软件过程模型 • 软件开发过程与软件生命
周期是一致的，也称经典 生命周期模型
单元测试 系统测试 验收测试 运行与维护
16
瀑布模型
可行性研究
需求分析
总体设计
详细设计
编码
• 是一种使用广泛，以文 档为驱动的模型
• 一直被用来规范软件开 发活动
• 很多其它模型都是在瀑 布模型基础上的改进
单元测试 系统测试 验收测试 运行与维护
– 线性过程流：顺序执行各活动
沟通
策划
建模
构建
部署
– 迭代过程流：执行下一活动前重复执行之前的一个或多 个活动
沟通
策划
建模
构建
部署
12
过程流
• 演化过程流： 采用循环的方 式执行各个活 动，每次循环 都能产生更为 完善的软件版 本
• 并行过程流： 将一个或者多 个活动与其它 活动并行执行
沟通
增量交付
主要活动、任务和开发策略。
• 软件过程模型也常称为
– 软件开发模型 – 软件生存周期模型
• 什么人 • 什么时候 • 做什么事 • 怎么做
9
通用软件过程模型
• 软件过程模型多种多样 • 但所有软件过程模型都具有以下共同活动：
沟通 计划
该活动包括软件设计者与客户沟通， 客户提出要求，软件设计者收集材料， 以及其它相关活动。
• 每次迭代分成四个方面的活动，对应笛卡尔坐标的 四个象限：
① 确定本阶段目标，选定实施方案，弄清项目开发的限 制条件；
② 评估所选方案，考虑如何识别和消除风险； ③ 实施软件开发和验证； ④ 评价该阶段的工作成果，提出修正建议，并计划下一
阶段工作。
39
螺旋模型
明确目标、 选择方案、 设定约束条件
降低开发风险 – 软件能够更早投入市场 – 开放式体系结构，便于维护
• 缺点：
– 软件必须具备开放式体系结构（困难） – 易退化成边做边改的方式，使软件过程控制失去整体性
31
增量模型的适用场合
适用场合 适用于软件开发中需求可能发生变 化、具有较大风险、或者希望尽早 进入市场的项目。
32
原型化模型（Prototype model）
沟通
策划
部署
建模
构建
策划
建模
时间
构建
部署
13
软件过程模型
• 传统软件过程模型
– 瀑布模型 – 增量模型 – 原型模型 – 螺旋模型 – 协同模型 – 喷泉模型
• 现代软件过程模型
– 基于构件的开发模型 – 形式化方法模型 – 面向方面的软件开发 – Rational统一过程 – 敏捷软件开发
14
传统软件过程模型
• 原型可作为继续开发的基础； • 螺旋模型特别强调原型的可扩充性和可修改性，原
型的进化贯穿整个软件生存周期，这将有助于目标 软件的适应能力，支持用户需求的动态变化； • 螺旋模型为项目管理人员及时调整管理决策提供了 方便，进而可降低开发风险。
42
螺旋模型的缺点
• 如果每次迭代的效率不高，致使迭代次数过多，将 会增加成本并推迟提交时间；
软件开发小组讨论使用何种方法及何 种工具来实现客户需求。
10
通用软件过程模型
建模 构造
在这一部分，软件开发小组讨论选择 何种模型来满足需求。不同的需求需 要不同的模型。
编码和测试。
部署
软件交付给客户。客户给出建议和反 馈，软件实施小组改进软件。
11
过程流（Process flow）
• 过程流描述在执行顺序和执行时间上，如何组织各 项活动和任务。
最终产品； – 可以是由以某种方式链接起来的
子过程组成，过程可以组织成层 次结构 – 每一个活动具有进入和退出标准 – 活动按一定的顺序加以组织 – 每一个活动都有指导原则
客户要求 客户：我想要什么
需求分析 分析员：我能让软件提供什么
设计 设计员：我让软件怎么做
实现 程序员：我让计算机怎么做
测试 测试员：计算机做得正确吗
分析 设计
总体设计
验证设计
系统测试
详细设计
单元测试
测试
编码
24
V模型：验收测试发现问题
可行性研究 需求分析
确认需求
运行与维护 验收测试
分析 设计
总体设计 详细设计
系统测试 单元测试
测试
编码
25
增量模型（Incremental model）
• 增量
– 满足用户需求的一个子集，能够完成一定功能
• 举例：
第二章 软件过程模型
周瑞 信息与软件工程学院
本章学习目标
1
理解为什 么有不同 的软件过 程模型
2
掌握几种 典型模型 的特征和 优缺点
3
能依据实 际项目选 择使用不 同的模型
2
本章内容
• 过程 • 软件生命周期 • 传统软件过程模型 • 现代软件过程模型 • 案例分析
3
过程
旅行过程：
① 确定目的地 ② 购买飞机票/火车票 ③ 订酒店房间 ④ 坐飞机/火车达到目的地 ⑤ 办理住宿 ⑥ 旅游 ⑦ 返回
设计 实现
7
软件生命周期
问题定义 可行性研究 需求分析 总体设计 详细设计 编码 测试 维护
项目计划报告 可行性研究报告 需求分析规格说明书 总体设计说明书 详细设计说明书
源程序 软件测试报告 软件维护说明
8
软件过程模型
• 软件开发全部过程、活动和任务的结构框架； • 它能直观表达软件开发全过程，明确规定要完成的
开发进度 顺时针为进展方向