软件工程课件第2章软件开发模型
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软件工程之软件开发模型
⑶ 运营和评价原型 在试用中能亲自参加和面对一种实在旳模型，能
较为直观和明确地进一步提出需求，提出修改意见。 经过运营原型对软件需求规格阐明进行评价和确认。 评价要有顾客参加，注意来自顾客旳反馈信息。
原型模型旳内容
⑷ 修改和完善原型 根据修改意见进行修改，以得到新旳系统原型，然后
再进行试用和评价，这么经过有限次旳循环反复，逐渐提升 和完善，直到得到一种顾客满意旳系统模型为止。根据原型 实现旳特点和环境，能够把原型作为试验旳工具，用完就丢 弃之（大部分原型都废弃不用，主要因为原型太慢、太大、 构造不合理等原因）；也能够使原型全部或部分地成为最终 系统旳构成部分。
2.5 螺旋模型
螺旋模型将瀑布模型与原型模型结合起来， 加入了两种模型均忽视了旳风险分析，弥补 了这两种模型旳不足。
螺旋模型是一种风险驱动旳模型。 螺旋模型将开发过程分为几种螺旋周期，每
个螺旋周期大致和瀑布模型相符合。 螺旋模型适合于大型软件旳开发。
制定计划
螺旋模型
风险分析
客户评估
完整旳螺旋模型图
原型模型旳内容
第一最终系统是软件需求全部功能旳实现，而原型只 实现所选择旳部分功能。 第二最终系统对每个软件需求都要求详细实现，而原 型仅仅是为了试验和演示用旳，部分功能需求能够忽 视，或者模拟实现。
原型模型旳内容
⑵ 构造原型 根据顾客初步需求，开发出一种能够应用旳系统，
它应满足上述旳由顾客提出旳基本要求。在构造一 种原型时，应该强调着眼于预期旳评估，而不是为 了正规旳长久使用。
因为目前还没有任何一种措施能够处理软件危机中旳全 部问题，所以在软件开发旳各个阶段采用综合治理旳措 施。
软件开发模型直接影响软件开发旳周期和软件质量，是 软件开发旳组织管理形式，是软件工程最主要旳内容之 一。
较为直观和明确地进一步提出需求，提出修改意见。 经过运营原型对软件需求规格阐明进行评价和确认。 评价要有顾客参加，注意来自顾客旳反馈信息。
原型模型旳内容
⑷ 修改和完善原型 根据修改意见进行修改，以得到新旳系统原型，然后
再进行试用和评价，这么经过有限次旳循环反复，逐渐提升 和完善，直到得到一种顾客满意旳系统模型为止。根据原型 实现旳特点和环境，能够把原型作为试验旳工具，用完就丢 弃之（大部分原型都废弃不用，主要因为原型太慢、太大、 构造不合理等原因）；也能够使原型全部或部分地成为最终 系统旳构成部分。
2.5 螺旋模型
螺旋模型将瀑布模型与原型模型结合起来， 加入了两种模型均忽视了旳风险分析，弥补 了这两种模型旳不足。
螺旋模型是一种风险驱动旳模型。 螺旋模型将开发过程分为几种螺旋周期，每
个螺旋周期大致和瀑布模型相符合。 螺旋模型适合于大型软件旳开发。
制定计划
螺旋模型
风险分析
客户评估
完整旳螺旋模型图
原型模型旳内容
第一最终系统是软件需求全部功能旳实现，而原型只 实现所选择旳部分功能。 第二最终系统对每个软件需求都要求详细实现，而原 型仅仅是为了试验和演示用旳，部分功能需求能够忽 视，或者模拟实现。
原型模型旳内容
⑵ 构造原型 根据顾客初步需求，开发出一种能够应用旳系统，
它应满足上述旳由顾客提出旳基本要求。在构造一 种原型时，应该强调着眼于预期旳评估，而不是为 了正规旳长久使用。
因为目前还没有任何一种措施能够处理软件危机中旳全 部问题，所以在软件开发旳各个阶段采用综合治理旳措 施。
软件开发模型直接影响软件开发旳周期和软件质量，是 软件开发旳组织管理形式，是软件工程最主要旳内容之 一。
软件工程课件-第2章-过程模型
(2)是必须有快速开发工具可供使用。
31
螺旋模型
大型软件开发面临的重要问题：软件风险 如：产品交付给用户之后，用户不满意 开发进度落后，开发成本超出预算
产品完成前关键的技术人员跳槽
32
螺旋模型
•螺旋模型
累计成本 通过步骤进展 评价方案 识别和消除风险 决定目标、 方案和限制 风险 分析 评审 提交 风险 分析
难性的。 ３、线性顺序模型每一步的工作都必须以前一阶段的输出为输入，这种 特征会导致工作中发生“阻塞”状态。
18
瀑布模型（Waterfall model）
虽然存在着上述的种种问题，但是线性顺序模型仍然有其值得肯定之处。 1、它提供了一个模板，使得分析、设计、编码、测试与维护工作可以在
该模板的指导下有序地展开，避免了软件开发、维护过程中的随意状态。
一个螺旋式周期
– – – –
协同模型
• 协同开发模型 Concurrent Development Model
13
瀑布模型
沟通
• 项目启动 • 需求获取
实际项目很少严格遵守该顺序. 客户通常难以清楚描述所有需求.
策划
• 项目估算 • 进度计划和项目跟踪
只有到项目接近尾声时，
才有可执行程序.
建模
• 分析和设计
经典
构建
• 编码和测试
生命周期
部署
• 交付 •支持和反馈
14
瀑布模型（Waterfall model）
作为一个连续的模型：从两个维度描述过程，每个过程域都根 据特定的目标和实践要求，进行严格的评估，并根据能力水平 评定为不完全级、已执行级、已管理级、已定义级、已定量管 理级、优化级。 作为一个阶段的模型：定义了五个成熟度等级：初始级、可重 复级、定义级、管理级、优化级 。
31
螺旋模型
大型软件开发面临的重要问题：软件风险 如：产品交付给用户之后，用户不满意 开发进度落后，开发成本超出预算
产品完成前关键的技术人员跳槽
32
螺旋模型
•螺旋模型
累计成本 通过步骤进展 评价方案 识别和消除风险 决定目标、 方案和限制 风险 分析 评审 提交 风险 分析
难性的。 ３、线性顺序模型每一步的工作都必须以前一阶段的输出为输入，这种 特征会导致工作中发生“阻塞”状态。
18
瀑布模型（Waterfall model）
虽然存在着上述的种种问题，但是线性顺序模型仍然有其值得肯定之处。 1、它提供了一个模板，使得分析、设计、编码、测试与维护工作可以在
该模板的指导下有序地展开，避免了软件开发、维护过程中的随意状态。
一个螺旋式周期
– – – –
协同模型
• 协同开发模型 Concurrent Development Model
13
瀑布模型
沟通
• 项目启动 • 需求获取
实际项目很少严格遵守该顺序. 客户通常难以清楚描述所有需求.
策划
• 项目估算 • 进度计划和项目跟踪
只有到项目接近尾声时，
才有可执行程序.
建模
• 分析和设计
经典
构建
• 编码和测试
生命周期
部署
• 交付 •支持和反馈
14
瀑布模型（Waterfall model）
作为一个连续的模型：从两个维度描述过程，每个过程域都根 据特定的目标和实践要求，进行严格的评估，并根据能力水平 评定为不完全级、已执行级、已管理级、已定义级、已定量管 理级、优化级。 作为一个阶段的模型：定义了五个成熟度等级：初始级、可重 复级、定义级、管理级、优化级 。
软件工程课件—软件开发模型
2.2 软件开发生命周期 (SDLC,systems development life cycle)
了解 部分
调试
验收 入库
概 括
聚 集
编码
设计
分析
图 2-10 喷 泉模型
(1) 喷泉模型
无隙性,复用 概括、聚集 对客观世界 的模型化
开 发 计 划
风险 分析 原型3
软件产 品设计 设计确认 验证
需 求分析
计 划
设 计
编 码
测试
运行维护
图2-1 瀑布模型
瀑布模型的变种:
需求 分析
运行 维护
功能 说明
编码
测试
结构设计 详细设计
计划
分析
设计
编码
编码
设计
需求
计划
评价
测试
运行
图 2-2 ANSI模型
图 2-3 b模型
2.1.2 渐增模型(增量开发模型之一) （Incremental Model）
设计阶段 设计并集成网络 设计应用程序结构 设计用户界面 设计系统界面 设计并集成数据库 设计细节的原型化 设计并集成系统控制
实现阶段 构建软件的部件 检验并测试 开发调整原型 转换数据 培训与文档 安装系统
支持阶段 目标：保证系统在安装后有效地运行 对最终用户的支持 帮助台，由技术人员组成 培训计划 维护并增强计算机系统 增强 升级 维护
操作模型 (Operational Model)
图 2-8 可操作式原型
操作规格 （面向问题）
测试
转换规格 （面向实现）
执行与修订
提交的系统
实例:空中美食
需求阶段: 空中的乘客有饮食的需求,而航班应提供满 足乘客的食品. 提供素食、海味、水果、饮料、小食品. 提供低脂肪、低胆固醇、低热量、低盐、无 糖食品. 为特殊人群(老年、儿童、少数民族)提供不 同食品. 为有要求的乘客提供持殊食品,记录他们的座 位号和要求的食品. 可以预定食品,记录身份、航班号、日期、 时间.
了解 部分
调试
验收 入库
概 括
聚 集
编码
设计
分析
图 2-10 喷 泉模型
(1) 喷泉模型
无隙性,复用 概括、聚集 对客观世界 的模型化
开 发 计 划
风险 分析 原型3
软件产 品设计 设计确认 验证
需 求分析
计 划
设 计
编 码
测试
运行维护
图2-1 瀑布模型
瀑布模型的变种:
需求 分析
运行 维护
功能 说明
编码
测试
结构设计 详细设计
计划
分析
设计
编码
编码
设计
需求
计划
评价
测试
运行
图 2-2 ANSI模型
图 2-3 b模型
2.1.2 渐增模型(增量开发模型之一) （Incremental Model）
设计阶段 设计并集成网络 设计应用程序结构 设计用户界面 设计系统界面 设计并集成数据库 设计细节的原型化 设计并集成系统控制
实现阶段 构建软件的部件 检验并测试 开发调整原型 转换数据 培训与文档 安装系统
支持阶段 目标：保证系统在安装后有效地运行 对最终用户的支持 帮助台，由技术人员组成 培训计划 维护并增强计算机系统 增强 升级 维护
操作模型 (Operational Model)
图 2-8 可操作式原型
操作规格 （面向问题）
测试
转换规格 （面向实现）
执行与修订
提交的系统
实例:空中美食
需求阶段: 空中的乘客有饮食的需求,而航班应提供满 足乘客的食品. 提供素食、海味、水果、饮料、小食品. 提供低脂肪、低胆固醇、低热量、低盐、无 糖食品. 为特殊人群(老年、儿童、少数民族)提供不 同食品. 为有要求的乘客提供持殊食品,记录他们的座 位号和要求的食品. 可以预定食品,记录身份、航班号、日期、 时间.
软件工程中的软件开发模型
软件工程中的软件开发模型
制作人： 时间：2024年X月
目录
第1章 软件工程概述 第2章 瀑布模型 第3章 敏捷开发 第4章 增量模型 第5章 原型模型
第6章 总结与展望
第一章 软件工程概述
● 01
软件工程定义
软件工程是一门研究如何开发和维护软件系统的学科， 涉及对软件产品、软件开发过程、软件的演化过程以 及与软件工程相关的工程原则、方法和工具的理论研
求。
软件工程中的质量保证
质量保ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的概念
质量保证是指通过规划、控制 和改进来确保产品或服务满足 客户的要求和期望。 软件质量保证是软件工程中一 个重要的活动，旨在提高软件 产品的质量和满足用户需求。
软件质量保证的方 法
软件质量保证的方法包括代码 审查、单元测试、集成测试、 系统测试、用户验收测试等， 以确保软件的质量。
XD
原型模型实践案例
原型模型在项目中的 应用
提高需求确认效率、 降低开发成本、减
少后期修改
教训与总结
需求确认不彻底、 原型设计不准确、
沟通不畅
案例分析
某APP开发中的原 型设计案例
原型模型的发展趋势
原型模型在软件工程中的未来发展
越来越重视用户体验、智能化定制原型工具
创新性应用
AR/VR技术与原型模型的结合
Waterfall vs. Agile vs. Spiral
总结各模型的优缺点
可控性、灵活性、适应性等
结合实际项目选择合适的模型
项目特点、团队情况、项目周期等
总结
展望
未来软件工程的发 展
人工智能与软件工程的融合 量子计算技术的应用
自动化测试与部署的发展
制作人： 时间：2024年X月
目录
第1章 软件工程概述 第2章 瀑布模型 第3章 敏捷开发 第4章 增量模型 第5章 原型模型
第6章 总结与展望
第一章 软件工程概述
● 01
软件工程定义
软件工程是一门研究如何开发和维护软件系统的学科， 涉及对软件产品、软件开发过程、软件的演化过程以 及与软件工程相关的工程原则、方法和工具的理论研
求。
软件工程中的质量保证
质量保ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的概念
质量保证是指通过规划、控制 和改进来确保产品或服务满足 客户的要求和期望。 软件质量保证是软件工程中一 个重要的活动，旨在提高软件 产品的质量和满足用户需求。
软件质量保证的方 法
软件质量保证的方法包括代码 审查、单元测试、集成测试、 系统测试、用户验收测试等， 以确保软件的质量。
XD
原型模型实践案例
原型模型在项目中的 应用
提高需求确认效率、 降低开发成本、减
少后期修改
教训与总结
需求确认不彻底、 原型设计不准确、
沟通不畅
案例分析
某APP开发中的原 型设计案例
原型模型的发展趋势
原型模型在软件工程中的未来发展
越来越重视用户体验、智能化定制原型工具
创新性应用
AR/VR技术与原型模型的结合
Waterfall vs. Agile vs. Spiral
总结各模型的优缺点
可控性、灵活性、适应性等
结合实际项目选择合适的模型
项目特点、团队情况、项目周期等
总结
展望
未来软件工程的发 展
人工智能与软件工程的融合 量子计算技术的应用
自动化测试与部署的发展
第二章 软件开发模型
2.2 瀑布模型（Waterfall Model） 瀑布模型（ ）
2.2.1 瀑布模型的概念： 瀑布模型的概念：
需求分析
（需求说明书） 需求说明书） （系统设计书） 系统设计书） （程序设计书） 程序设计书） （程序清单） 程序清单）
系统设计
程序设计
编码 测试
（测试报告） 测试报告） （维护报告， 维护报告， 改进的系统 ）
分析定义 系统需求 生成 原型 原型化
运 行 和维护
含原型化的 软件生存期
测试 编码
系统 设计
程序 设计
2.3.3 原型模型的特点
优点： 优点： 开发者与用户充分交流，可以澄清模糊需求， 开发者与用户充分交流，可以澄清模糊需求，需求定义 比其他模型好得多 为用户需求的改变提供了充分的余地 缺点： 缺点： 开发者为了使一个原型快速运行起来， 开发者为了使一个原型快速运行起来，往往在实现过程 中采用折衷的手段。软件系统的组成部分可能会打折扣； 中采用折衷的手段。软件系统的组成部分可能会打折扣； 资源规划和管理较为困难，随时更新文档也带来麻烦。 资源规划和管理较为困难，随时更新文档也带来麻烦。 一般使用场合： 一般使用场合： 开发者在不了解的应用领域开发 客户不清楚其所开发软件项目的最终目标
第二章 软件开发模型
软件开发模型与软件工程 瀑布式模型 原型模型 增量模型 螺旋模型 XP开发模型 XP开发模型 面向对象的开发模型 构件集成模型
2.1 软件开发模型与软件工程
软件开发模型： 软件开发模型： 软件开发模型是软件开发的全部过程、活动、 软件开发模型是软件开发的全部过程、活动、任务和管理 结构框架。 的结构框架。 软件开发模型能清晰、直观地表达软件开发全过程， 明确 软件开发模型能清晰、直观地表达软件开发全过程， 规定了要完成的主要活动和任务， 规定了要完成的主要活动和任务，用来作为软件项目工作 的基础。 的基础。 选择合适的开发模型是十分重要的
《软件工程实用教程》第2章软件生存周期及开发模型
第2章軟體生存週期及開發模型
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。
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PPT第2章
模块详细设计，包括模块详细功能、算法、数据结构和接口 信息的设计，拟定模块测试方案；
编制模块的详细规格说明
9
编码
选择一种程序设计语言； 写出正确的容易理解、容易维护的源程序模块； 产生可执行的目标程序。
10
测试-----保证软件质量的重要手段
任务
保证输出与要求的一致； 发现错误。
快速适应变化的需求)，导致返工甚至推倒重来 无法预测新引入模块的影响 最终的形式难以预料 不适合需求模糊的系统
19
2.2.2 快速原型模型
快速原型模型的第一步是快速建立一个能反映用户 主要需求的原型系统，让用户在计算机上试用它，通 过实践来了解目标系统的概貌。 用户试用原型系统之后会提出许多修改意见，开发 人员按照用户的意见快速地修改原型系统，然后再次 请用户试用……。 一旦用户认为这个原型系统确实能做他们所需要的 工作，开发人员便可据此书写规格说明文档，根据这 份文档开发出可以满足用户的真实需求的软件
划分阶段的意义：简化每一步的工作内容，使因软件规 模增大而大大增加的软件复杂性变得 易于控制和管理。
2
问题定义 (要解决的问题是什么)
软件定义 可行性研究
(系统分析)
(该问题是否有行得通的解决办法)
需求分析 (目标系统必须做什么)
概要设计 (怎样实现目标系统)
软件生 命周期
系统设计 软件开发
详细设计 (应该怎样具体地实现这个系统)
形式化开发模型
转换模型（transformational model） 净室模型（cleanroommodel）
1
2.1 软件生存周期
定义
一个软件从开始计划起，到废弃不用止，称为软 件的生存周期。
包括计划、开发与运行三个时期。 计划时期：问题定义、可行性研究 开发时期：需求分析、系统设计、编码和测试 运行时期：系统维护阶段
编制模块的详细规格说明
9
编码
选择一种程序设计语言； 写出正确的容易理解、容易维护的源程序模块； 产生可执行的目标程序。
10
测试-----保证软件质量的重要手段
任务
保证输出与要求的一致； 发现错误。
快速适应变化的需求)，导致返工甚至推倒重来 无法预测新引入模块的影响 最终的形式难以预料 不适合需求模糊的系统
19
2.2.2 快速原型模型
快速原型模型的第一步是快速建立一个能反映用户 主要需求的原型系统，让用户在计算机上试用它，通 过实践来了解目标系统的概貌。 用户试用原型系统之后会提出许多修改意见，开发 人员按照用户的意见快速地修改原型系统，然后再次 请用户试用……。 一旦用户认为这个原型系统确实能做他们所需要的 工作，开发人员便可据此书写规格说明文档，根据这 份文档开发出可以满足用户的真实需求的软件
划分阶段的意义：简化每一步的工作内容，使因软件规 模增大而大大增加的软件复杂性变得 易于控制和管理。
2
问题定义 (要解决的问题是什么)
软件定义 可行性研究
(系统分析)
(该问题是否有行得通的解决办法)
需求分析 (目标系统必须做什么)
概要设计 (怎样实现目标系统)
软件生 命周期
系统设计 软件开发
详细设计 (应该怎样具体地实现这个系统)
形式化开发模型
转换模型（transformational model） 净室模型（cleanroommodel）
1
2.1 软件生存周期
定义
一个软件从开始计划起，到废弃不用止，称为软 件的生存周期。
包括计划、开发与运行三个时期。 计划时期：问题定义、可行性研究 开发时期：需求分析、系统设计、编码和测试 运行时期：系统维护阶段
《软件开发模型》课件
案例二
某在线教育平台采用DevOps模型实现了快速迭代 和持续部署，提高了产品质量和交付速度。
案例三
某大型电商公司采用瀑布模型成功开发并上 线了一款电子商务平台，满足了企业长期发 展的需求。
新兴的软件开发模型与技术
04
趋势
低代码/无代码开发模型
无代码开发模型
完全通过可视化界面和拖拽组 件，实现应用程序的开发，无 需编写代码。
软件开发模型的选择与适用
03
性
选择依据
项目需求
根据项目的规模、复 杂度、预算等因素选 择合适的开发模型。
团队能力
根据团队的技术储备 、经验、人员规模等 因素选择适合的开发
模型。
开发环境
考虑使用的开发工具 、技术栈、项目管理 工具等，选择与之匹
配的开发模型。
风险控制
根据项目风险评估， 选择能够降低风险的
《软件开发模型》 ppt课件
目录
• 软件开发模型概述 • 常见的软件开发模型 • 软件开发模型的选择与适用性 • 新兴的软件开发模型与技术趋势 • 软件开发模型的实践与挑战
01
软件开发模型概述
定义与特点
定义
软件开发模型是指导软件开发过程的框架，它规定了开发阶段、任务、活动和交付物的标准。
特点
软件开发模型具有明确性、规范性、可操作性，能够指导开发团队高效地完成软件开发生命周 期的各项任务。
迭代开发模型
将软件开发过程划分为多个迭代周期，每个迭代周期都包括需求分析 、设计、编码、测试和维护等阶段。
敏捷开发模型
强调快速响应变化和迭代开发，将软件开发过程划分为多个短小的迭 代周期，每个迭代周期都关注交付可用的软件。
持续集成和持续交付模型
第2章 软件工程的开发模型
运行 维护 测试
计划 分析 设计
需求 分析
编码 测试 运行
编码 设计 需求 计划
评价
功能 编码 结构设计 说明 详细设计
图 2-3 ANSI模型 ANSI模型
图 2 -4
b模型
5
（2） 渐增模型 Model） （Incremental Model）
可行性 确认 需求 确认 产品 设计 检验 详细 设计 增 量1
计划 需求分析 设计 编码 测试 运行 计划 需求分析 设计 编码 测试 运行
9
计划 需求分析 设计 编码 测试 运行
图 2-8 进化式原型
操作模型 (Operational Model)
执行与修订
操作规格 面向问题） （面向问题）
转换规格 面向实现） （面向实现）
测试
提交的系统
图 2-9 可操作式原型
3
图2 -1系统开发生命周期
2.2 软件开发模型/软件生命周期模型 软件开发模型/ （1）瀑布模型（Waterfall
定义阶段
计划 需 求分析
Model） Model） 1970 W.Royce
开发阶段
设计 编码 测试
运行、 运行、维护阶段
图2-2 瀑布模型
运行维护
4
瀑布模型的变种: 瀑布模型的变种:
10
（4）螺旋模型（Spiral Model） Model）
制定计划 确定目标 选择方案 设定约束 风险
风险 风险 分析 分析
风险分析 识别风险 排除风险
可运行 风险 分析 分析 原型 原型2 原型 原型 原型3 原型1 原型
原型 需求、生命 周期计划
客户评估 提出修改意见
开发计划 集成与 测试计划
计划 分析 设计
需求 分析
编码 测试 运行
编码 设计 需求 计划
评价
功能 编码 结构设计 说明 详细设计
图 2-3 ANSI模型 ANSI模型
图 2 -4
b模型
5
（2） 渐增模型 Model） （Incremental Model）
可行性 确认 需求 确认 产品 设计 检验 详细 设计 增 量1
计划 需求分析 设计 编码 测试 运行 计划 需求分析 设计 编码 测试 运行
9
计划 需求分析 设计 编码 测试 运行
图 2-8 进化式原型
操作模型 (Operational Model)
执行与修订
操作规格 面向问题） （面向问题）
转换规格 面向实现） （面向实现）
测试
提交的系统
图 2-9 可操作式原型
3
图2 -1系统开发生命周期
2.2 软件开发模型/软件生命周期模型 软件开发模型/ （1）瀑布模型（Waterfall
定义阶段
计划 需 求分析
Model） Model） 1970 W.Royce
开发阶段
设计 编码 测试
运行、 运行、维护阶段
图2-2 瀑布模型
运行维护
4
瀑布模型的变种: 瀑布模型的变种:
10
（4）螺旋模型（Spiral Model） Model）
制定计划 确定目标 选择方案 设定约束 风险
风险 风险 分析 分析
风险分析 识别风险 排除风险
可运行 风险 分析 分析 原型 原型2 原型 原型 原型3 原型1 原型
原型 需求、生命 周期计划
客户评估 提出修改意见
开发计划 集成与 测试计划
软件开发模型-教学课件ppt实用资料
分析和设计；
在开发生命周期中，测试人员在文档初稿阶段就应该参与文档的评 审；
THANKS
需求分析 设计 编码 测试 交付1
需求分析 设计 编码 测试 交付2
需求分析 设计 编码 测试 交付3
4. 迭代-增量开发模型
快速应用开发（RAD）
第二章 软件生命周期中的测试
统一软件开发过程（RUP）
Validation (确认) : You do the right thing.
统一螺软件旋开模发过型程：（R以UP原） 型为基础 而功确能沿认 驱测动螺试开线的发内F旋D容D转（随F着e、a测tu每r试e-级D转r别iv一e的n D不圈e断ve都提lop高m而en增t）加；
实际上每个测试都包括确认测试和验证测试这两个方面。而确认 测试的内容随着测试级别的不断提高而增加
4. 迭代-增量开发模型
迭代-增量模型是先构造基本的系统，然后经过接下来的开发对系统不 断细化，精炼，使系统越来越完善。
常见的模型： 原型模型 增量模型 螺旋模型 快速应用开发（RAD） 统一软件开发过程（RUP） 敏捷开发
第二章 软件生命周期中的测试
—— 软件开发模型
主讲人：丁慧
1.软件开发和测试的关系 2.瀑布模型 3.V模型 4.迭代-增量开发模型 5.生命周期模型中的测试
1. 软件开发和测试的关系
开发： 分析 设计
实现
测试： 尽早开始测试 测试计划 测试设计 测试实现
运行： 交付
运行
不同的开发生命周期模型需要对应不同的测试阶段、测试活动和测试方法
4. 迭代-增量开发模型
原型模型：
在形成一组基本需求之后，通过快速分析方法构造出待建的原型版本， 然后根据顾客在使用原型的过程中提出的意见对原型进行修改，从而得到原 型的更新版本，这一过程重复进行，直至得到满足顾客需求的系统。
在开发生命周期中，测试人员在文档初稿阶段就应该参与文档的评 审；
THANKS
需求分析 设计 编码 测试 交付1
需求分析 设计 编码 测试 交付2
需求分析 设计 编码 测试 交付3
4. 迭代-增量开发模型
快速应用开发（RAD）
第二章 软件生命周期中的测试
统一软件开发过程（RUP）
Validation (确认) : You do the right thing.
统一螺软件旋开模发过型程：（R以UP原） 型为基础 而功确能沿认 驱测动螺试开线的发内F旋D容D转（随F着e、a测tu每r试e-级D转r别iv一e的n D不圈e断ve都提lop高m而en增t）加；
实际上每个测试都包括确认测试和验证测试这两个方面。而确认 测试的内容随着测试级别的不断提高而增加
4. 迭代-增量开发模型
迭代-增量模型是先构造基本的系统，然后经过接下来的开发对系统不 断细化，精炼，使系统越来越完善。
常见的模型： 原型模型 增量模型 螺旋模型 快速应用开发（RAD） 统一软件开发过程（RUP） 敏捷开发
第二章 软件生命周期中的测试
—— 软件开发模型
主讲人：丁慧
1.软件开发和测试的关系 2.瀑布模型 3.V模型 4.迭代-增量开发模型 5.生命周期模型中的测试
1. 软件开发和测试的关系
开发： 分析 设计
实现
测试： 尽早开始测试 测试计划 测试设计 测试实现
运行： 交付
运行
不同的开发生命周期模型需要对应不同的测试阶段、测试活动和测试方法
4. 迭代-增量开发模型
原型模型：
在形成一组基本需求之后，通过快速分析方法构造出待建的原型版本， 然后根据顾客在使用原型的过程中提出的意见对原型进行修改，从而得到原 型的更新版本，这一过程重复进行，直至得到满足顾客需求的系统。
《软件工程》课件 第二章-软件生存周期及模型
模型适合的项目：
项目开始，明确了需求的大部分，但是需
求可能会发生变化
对于市场和用户把握不是很准，需要逐步
了解
对于有庞大和复杂功能的系统进行功能改
进，就需要一步一步实施的。
银行业务系统的生存期实例
项目规划
．银行业务需求 ．原形系统源代码 业务需求分析 产品阶段1设计 项目规划
产品阶段n设计
加工原型 客户评价原型
建造原型
原型开发过程
▲快速分析：分析人员与用户配合，迅速确定系统的基 本要求。要根据原型所要体现的特征，描述基本需求。 关键是要注意分析描述内容的选取。 ▲构造原型：在软件工具支持下尽快实现一个可运行的 系统。 ▲运行原型：是发现问题、消除误解、开发者与用户充 分协调的一个步骤。 ▲评价原型：评价原型的特性，纠正误解与错误，增添 新要求或提出要求变动，提出全面的修改意见。 ▲修改：原型开发的循环。
确认系统
把软件产品分解成一系列的增量构件，在增量开发迭代 中逐步加入。
每个构件由多个相互作用的模块构成，并且能够完成特
定的功能。 增量开发方法的新演进版本叫做 “极限程序设计 （eXtreme Programming）”。
增量模型
第一增量 第二增量 第三增量
……
核心功能
核心功能
核心功能
1
1
2
V模型:瀑布模型的细化－－对测试的展开
适合的项目
项目的需求在项目开始前很明确
解决方案在项目开始前也很明确
对系统的性能安全很严格的项目 类似的项目如：
航天飞机等 公司的财务系统
2.增量模型
定义 基本需求
将需求赋予 增量构件
软件工程第二章.PPT
周期序号 周 期 划 分 周期名称
周期的主要活动
1
胚胎至分娩
胎儿 定期到妇幼保健院或妇产科医院检查
2
0~3岁
婴儿
请保姆看护，上婴儿室或托儿所
3
3~6岁
幼儿 上幼儿园，健康、活泼、天真地成长
4
6~12岁
儿童
上小学，好好学习，天天向上
5
12~18岁
少年 上中学，参加中考、高考，自古英雄
出少年
6
18~30岁
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
第2章 软件生命周期与开发模型
开发一个软件项目，首先要选择并确定一个适合 于该项目的软件生命周期模型，然后按照该软件
生发命 ，周 以期 达模 到型 成E的 功v开的al发彼ua路岸tio线。n图o，nl进y. 行有条不紊地开 ted wit软容hCA件 之osp生 一pyo命 ，rsig周 它eh.期 虽St 2l模 然i0d0e型不4s是是-f2o软软0r1件件.1N工工EA程程Tsp课课3o.s5程程eC研研Pli究 究teyn的 的Lt t四 重Pdr.大 点of内 ，ile 5.2
ted wit在h A每sp增o加se一.S个lid模es块fo前r .，NE先T要3.对5 该Cli模en块t P进ro行file 5.2 模C块op测yr试igh。t 2通0过04后-2再01将1 A此s模po块se加P入ty 到Lt系d. 统 中，然后还要进行系统集成测试。系统集 成测试成功后，再增加新的模块。
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
1．模型的本意
在瀑布模型中，软件开发的各项活动严格 按照线性方式进行，当前阶段的活动接受 上一阶段活动的工作结果，实施完成所需 的工作内容。Evaluation only.
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增量1 增量1 规格说明 增量2 增量2 规格说明
设计
实现和集成
设计
实现和集成
交付客户第2 交付客户第2增量
拼写检查&语法检查 拼写检查&
增量3 增量3 规格说明
设计
实现和集成
交付客户第3 交付客户第3增量
高级页面排版功 能
增量4 增量4 规格说明
设计
实现和集成
交付客户第4 交付客户第4增量
delivery of 4th increment calendar time
用于试验某些概念， 用于试验某些概念，试验完系统将无用处
进化型原型(Exploratory programming)
原型系统不断被开发和被修正， 原型系统不断被开发和被修正，最终它变为 一个真正的系统。 一个真正的系统。
原型模型存在的问题
用户有时误解了原型的角色，例如他们可能误解 原型应该和真实系统一样可靠。 缺少控制，由于用户可能不断提出新要求，因而 原型迭代的周期很难控制。 额外的花费：研究结果表明构造一个原型可能需 要10%额外花费。 为了尽快实现原型，采用了不合适的技术，后来 忘了修改，运行效率可能会受影响。 原型法要求开发者与用户密切接触，有时这是不 可能的。例如外包软件。
细化的快速原型模型
快速分析， 快速分析，确定初步规格说明 构造原型 运行/评价原型 运行 评价原型 修 正 改 进 原 型 N 原型完成否 Y 要细部说明否 Y 严格说明细部 N 效果满意否 Y 整理原型提供文档 N
原型系统的注意事项
思想来源于“样机”，但是不同于工业样 机 原型应充分展示软件的可见部分
目录
2.3软件演化模型Evolutionary Model 软件演化模型
人们已经越来越认识到软件就象所有复杂系 统一样要经过一段时间的演化。业务和产品 需求随着开发的发展常常发生改变，想找到 最终产品的一条直线路径是不可能的。 紧迫的市场期限使得难以完成一个完善的软 件产品，但可以先提交一个有限的版本以对 付竞争或商业的压力；只要核心产品或系统 需求能够很好地理解，而产品或系统的细节 部分可以进一步定义。
典型的软件过程模型
瀑布模型 waterfall model 传统软件开发模型 快速原型 rapid prototype model 增量模型incremental model 增量模型 软件演化模型 螺旋模型spiral model 螺旋模型 面向对象开发模型 喷泉模型fountain model 喷泉模型 构件集成模型 component integration model 形式化方法模型 转换模型transformational model 转换模型 净室模型cleanroom model 净室模型 目录
软件需求比较明确，需求反复性小，开发技术比 较成熟的场合
目录
2.2快速原型模型(Rapid Prototype Model) 快速原型模型
思想：样机， 思想：样机，样板房
听取用户 意见
建造/修改 建造 修改 原型
用户测试 运行原型
模型
需求分析 原型开发 原型评价 用户 反馈 最终系统设计 最终系统实现 突出“快”，用户和系统分析员从纸上谈兵－>真枪实弹， 突出“ 用户和系统分析员从纸上谈兵－ 真枪实弹， 真枪实弹 如一个实际系统，使用原型比瀑布式的方法开销少40％， 如一个实际系统， ％ 工作量少45％ ％
以增量开发字处理软件为例
增量模型的特点
优点：
分批逐步提交产品， 分批逐步提交产品，短时间内提交部分功能产品 逐步增加产品功能， 逐步增加产品功能，用户有时间学习适应新产品
困难
构件集成问题－ 构件集成问题－>软件体系结构必须是开放的 增量模型自身的矛盾性
软件应看作一个整体 软件又是构件序列， 软件又是构件序列，构件间相互独立 目录
2.3软件演化模型
(1)增量模型 (2)螺旋模型
2.4面向对象开发模型
基于构件的开发方法
2.5 形式化方法模型
净室模型
软件过程&软件过程模型 软件过程 软件过程模型
软件过程
软件开发机构(企业 为开发高质量软件所需完成的一 软件开发机构 企业)为开发高质量软件所需完成的一 企业 系列任务的框架步骤。 系列任务的框架步骤。
思想：渐增式或迭代开发
演化模型是利用一种迭代的思想方 是利用一种迭代的思想方 是利用一种迭代 它的特征是使软件工程师渐进 法，它的特征是使软件工程师渐进 开发逐步完善的软件版本。 地开发逐步完善的软件版本。
增量模型 (Incremental Model) 螺旋模型 (Spiral Model)
目录
第二章 软件开发模型
Software Process Model
瀑布模型 快速原型模型 增量模型 螺旋模型 基于构件的开发方法 净室模型
目录
2.0软件过程&软件过程模型 2.1瀑布模型
软件生存周期的瀑布模型 各阶段文档 瀑布模型的特点 瀑布模型存在的问题
2.2快速原型模型
模型 原型系统的注意事项 原型模型的分类 原型模型存在的问题
真实的实现
初始原型实现
4.客户评估 客户评估
评价开发工作, 评价开发工作 计划下一轮工作
3.实施工程 实施工程
实施软件开发, 实施软件开发 相当于瀑布模型
Cumulative cost
1.确定计划 确定计划
确定目标、 确定目标、方案和约 束
累计费用Progress through steps 各步骤进度
瀑布模型存在的问题
这种生存期模型所基于的假设——只要当分 只要当分 这种生存期模型所基于的假设 析员能够作出准确的需求分析时， 析员能够作出准确的需求分析时，才能得到 预期的正确结果 顺序性太过理想化，是文档驱动的， 顺序性太过理想化，是文档驱动的，在对软 件产品试用前， 件产品试用前，用户只能从静态的文档来了 解产品，要用户完全精确和正确的对一个软 解产品， 件产品提出确切的需求，实际上是不可能的。 件产品提出确切的需求，实际上是不可能的。 适合： 适合：
软件生存周期的瀑布模型
问题定义 计划时期 可行性研究 需求分析 开发时期 软件设计 编 测 运行时期 维 码 试 护
(1)计划时期 计划时期
问题定义
要解决的问题是什么？ 要解决的问题是什么 ——确定系统总目标 目标和范围说明书
可行性研究
这个项目值得开发么？时间，投资？ 这个项目值得开发么？时间，投资？ 对上一阶段所确定的问题有行的通的解决方案么？ 对上一阶段所确定的问题有行的通的解决方案么？ ——项目继续or终止？ 可行性论证报告
包括工程技术和管理活动。 包括工程技术和管理活动。 如方法使用的顺序，可交付产品和文档的格式… 如方法使用的顺序，可交付产品和文档的格式
软件过程模型
是软件过程的抽象表示， 是软件过程的抽象表示，为各项软件开发活动的流程 所确定的合理的框架
能直观的表达软件开发的全过程， 能直观的表达软件开发的全过程，明确规定要完成的主要 活动和任务的框架 也称为软件过程模型，软件工程范型或软件生存周期模型 也称为软件过程模型，软件工程范型或软件生存周期模型
维护报告
各阶段文档
问题定义 计划时期 可行性研究 需求分析 开发时期 软件设计 编 测 运行时期 维 码 试 护
目标和范围说明书 可行性论证报告 需求说明书 设计文档 程序 测试报告 维护报告
瀑布模型的特点
阶段间具有顺序性和依赖性
阶段的工作完成之后， 前—阶段的工作完成之后，才能开始后一阶段的工作； 阶段的工作完成之后 才能开始后一阶段的工作； 前一阶段的输出文档就是后一阶段的输入文档 前一阶段的输出文档正确， 前一阶段的输出文档正确 ， 后一阶段工作才能获得正确 的结果。 的结果。
推迟实现的观点
区分逻辑设计与物理设计尽可能推迟程序物理实现
质量保证的观点
每个阶段都必须完成规定的文档， 每个阶段都必须完成规定的文档，没有交出合格 的文档就是没有完成该阶段的任务。 的文档就是没有完成该阶段的任务。 每个阶段ห้องสมุดไป่ตู้束前都进行评审，若确认， 每个阶段结束前都进行评审，若确认，则进行下 一阶段，否则返回前项。尽早发现问题改正错误。 一阶段，否则返回前项。尽早发现问题改正错误。
返回
(2)开发时期 开发时期
设计(需求分析＋软件设计)＋实现(编码＋测试)）
需求分析
为了解决这个问题目标系统必须做什么？ ——用户对软件系统的全部需求 用户对软件系统的全部需求 需求规格说明书
软件的功能需求 性能需求 环境和外部接口 约束条件
返回
软件设计
将需求－ 软件的表现形式 将需求－>软件的表现形式 总体设计： 总体设计： 软件的总体结构 详细设计 详细设计每个模块 确定模块功能所需要的算法和数据结构 目标: 目标 : 应使编码的程序员根据它们可很容易的写 出代码! 出代码! 设计文档
2.1瀑布模型(Waterfall Model) 瀑布模型
也称典型生存周期模型(classic life cycle)或 也称典型生存周期模型 或 线性顺序模型(liner sequential model) 线性顺序模型
软件生存周期(Software Life Cycle)
如同任何事务一样，软件也有一个孕育、诞 生。成长、成熟、衰亡的生存过程，称为软 件的生存周期。
1.确定计划 确定计划
确定目标、 确定目标、方案和约 束
累计费用
2.风险分析 风险分析
评估方案，识别消除风险, 评估方案，识别消除风险, 决定项目命运
初始需求分析和 项目计划 基于用户说 明的计划
提交线
各步骤进度
基于初始需求的 风险分析 基于用户反馈的 风险分析
可运行的原型
评审 用户评价
产品规格 产品设计