软件开发中常见的开发模型

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-05-26 06:21 283阅读 0赞

软件开发模型是指软件开发全部过程、活动和任务的结构框架。软件开发包括需求、设计、编码和测试等阶段，有时也包括维护阶段。软件开发模型能清晰、直观地表达软件开发全过程，明确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。对于不同的软件系统，可以采用不同的开发方法、使用不同的程序设计语言以及各种不同技能的人员参与工作、运用不同的管理方法和手段等，以及允许采用不同的软件工具和不同的软件工程环境。

### 瀑布模型 ###

瀑布模型要求软件开发严格按照`计划 → 需求分析 → 设计 → 编码 → 测试 → 运行维护`的阶段进行，每一个阶段都可以定义明确的产出物和验证准则。瀑布模型在每一个阶段完成后都可以组织相关的评审和验证，只有在评审通过后才能够进入到下一个阶段。  
**特点：**

1.  软件开发的各项活动严格按照线性方式进行。
2.  当前活动接受上一项活动的工作结果。
3.  当前活动的工作结果需要进行验证。

**缺点：**

1.  由于开发模型是线性的，增加了开发的风险。
2.  早期的错误可能要等到开发后期的阶段才能发现。
3.  产生大量的文档

### 快速原型模型 ###

快速原型模型需要迅速建造一个可以运行的软件原型 ，以便理解和澄清问题，使开发人员与用户达成共识，最终在确定的客户需求基础上开发客户满意的软件产品。快速原型模型允许在需求分析阶段对软件的需求进行初步而非完全的分析和定义，快速设计开发出软件系统的原型，该原型向用户展示待开发软件的全部或部分功能和性能；用户对该原型进行测试评定，给出具体改进意见以丰富细化软件需求；开发人员据此对软件进行修改完善，直至用户满意认可之后，进行软件的完整实现及测试、维护。  
**特点：**

1.  实现客户与系统的交互。
2.  进一步细化待开发软件需求。
3.  开发人员可以确定客户的真正需求是什么。

**缺点：**

1.  开发周期长。
2.  开发会受到需求的各种影响。

### 螺旋模型 ###

首先螺旋模型是遵从瀑布模型的。螺旋模型是一种演化软件开发过程模型，它兼顾了快速原型的迭代的特征以及瀑布模型的系统化与严格监控。螺旋模型最大的特点在于引入了其他模型不具备的风险分析，使软件在无法排除重大风险时有机会停止，以减小损失。同时，在每个迭代阶段构建原型是螺旋模型用以减小风险的途径。螺旋模型更适合大型的昂贵的系统级的软件应用。  
**螺旋模型的六个步骤：**

1.  决定目标,替代方案和约束。
2.  识别和解决项目的风险。
3.  评估技术方案和替代解决方案。
4.  开发本次迭代的交付物和验证迭代产出的正确性。
5.  计划下一次迭代。
6.  提交下一次迭代的步骤和方案。

**特点：**

1.  螺旋模型是将瀑布模型与快速原型模型结合起来。
2.  强调了其他模型所忽视的风险分析。
3.  每一次螺旋包括4个步骤：制定计划、风险分析、实施工程、客户评估。

**缺点：**

1.  很难让用户确信这种演化方法的结果是可以控制的。
2.  建设周期长。

### 敏捷开发 ###

是一些小公司用的最多的开发模式。敏捷开发以用户的需求进化为核心，采用迭代、循序渐进的方法进行软件开发。在敏捷开发中，软件项目在构建初期被切分成多个子项目，各个子项目的成果都经过测试，具备可视、可集成和可运行使用的特征。换言之，就是把一个大项目分为多个相互联系，但也可独立运行的小项目，并分别完成，在此过程中软件一直处于可使用状态。  
**特点：**

1.  短周期开发。
2.  增量开发。
3.  由程序员和测试人员编写的自动化测试来监控开发进度。
4.  通过口头沟通、测试和源代码来交流系统的结构和意图。
5.  编写代码之前先写测试代码。也叫做测试先行。

**缺点：**

1.  团队组建困难，对每个成员的要求都很高。
2.  对测试员要求完全掌握各种脚本语言编程，会单元测试。

### 增量模型 ###

增量模型是把待开发的软件系统模块化，将每个模块作为一个增量组件，从而分批次地分析、设计、编码和测试这些增量组件。运用增量模型的软件开发过程是递增式的过程。相对于瀑布模型而言，采用增量模型进行开发，开发人员不需要一次性地把整个软件产品提交给用户，而是可以分批次进行提交。  
**特点：**

1.  将待开发的软件系统模块化，可以分批次地提交软件产品，使用户可以及时了解软件项目的进展。
2.  以组件为单位进行开发降低了软件开发的风险。一个开发周期内的错误不会影响到整个软件系统。
3.  开发顺序灵活。开发人员可以对组件的实现顺序进行优先级排序，先完成需求稳定的核心组件。当组件的优先级发生变化时，还能及时地对实现顺序进行调整。

**缺点：**

1.  容易退化为边做边改模型，从而使软件过程的控制失去整体性。
2.  如果增量包之间存在相交的情况且未很好处理，则必须做全盘系统分析。
3.  对接口要求很高。

### 喷泉模型 ###

喷泉模型是一种以用户需求为动力，以对象为驱动的模型，主要用于描述面向对象的软件开发过程。该模型认为软件开发过程自下而上周期的各阶段是相互迭代和无间隙的特性。  
**特点：**

1.  喷泉模型不像瀑布模型那样，需要分析活动结束后才开始设计活动，设计活动结束后才开始编码活动。
2.  该模型的各个阶段没有明显的界限，开发人员可以同步进行开发。
3.  可以提高软件项目开发效率，节省开发时间，适应于面向对象的软件开发过程。

**缺点：**

1.  由于喷泉模型在各个开发阶段是重叠的，因此在开发过程中需要大量的开发人员，因此不利于项目的管理。
2.  此外这种模型要求严格管理文档，使得审核的难度加大，尤其是面对可能随时加入各种信息、需求与资料的情况。

### 适用范围 ###

**瀑布模型：** 在开发时间内需求不变化或很少变化。分析设计人员对此领域非常熟悉。低风险项目。用户使用环境稳定（如系统软件，工具软件）。  
**快速原型模型：** 需求不明确或复杂系统。用户无法自主提出应用需求。  
**螺旋模型：** 系统庞大，风险高。需求不太明确。  
**增量模型：** 系统容易拆分。开发人力比较少。特别适用于商业软件。  
**喷泉模型：** 面向对象的软件开发过程。