程序員必學(xué)之精華----軟件工程

發(fā)布日期： 2025-02-28 閱讀量： 作者： 小編

一、軟件工程的定義

軟件工程學(xué)是一門指導(dǎo)軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科，是為了經(jīng)濟(jì)地獲得能夠在實(shí)際機(jī)器上有效運(yùn)行的可靠軟件而建立和使用的一系列完善的工程化原則。它應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法來(lái)生產(chǎn)軟件，以達(dá)到提高質(zhì)量、降低成本的目的。

軟件工程包括3個(gè)要素：方法、工具和過(guò)程

二、軟件工程的目標(biāo)

軟件工程研究的目標(biāo)是“以較少的投資獲取高質(zhì)量的軟件”。

即從技術(shù)和管理上采取多項(xiàng)措施以后，組織實(shí)施軟件工程項(xiàng)目的最終目的是保證項(xiàng)目成功，即達(dá)到以下幾個(gè)主要目標(biāo)：

?付出較低的開(kāi)發(fā)成本

?達(dá)到預(yù)期的軟件功能

?取得較好的軟件性能

?使軟件易于移植

?需要較低的維護(hù)費(fèi)用

能按時(shí)完成開(kāi)發(fā)工作，及時(shí)交付使用，在項(xiàng)目的實(shí)際開(kāi)發(fā)中，使以上幾個(gè)目標(biāo)都達(dá)到理想的程度往往非常困難，而且上述目標(biāo)很可能是相互沖突的。軟件過(guò)程所實(shí)現(xiàn)的多目標(biāo)中，有的是互補(bǔ)的，例如縮短開(kāi)發(fā)期，顯然可降低成本，維護(hù)是需要代價(jià)的，易于維護(hù)就可降低總成本。高性能與高可靠性是互補(bǔ)的。而有的目標(biāo)則是互斥的，例如，要獲得高的可靠性，通常要采取一些冗余的措施，往往成本會(huì)增加。

以上幾個(gè)目標(biāo)是判斷軟件開(kāi)發(fā)方法或管理方法優(yōu)劣的衡量尺度。在一種新的開(kāi)發(fā)方法提出以后，人們關(guān)心的是它對(duì)滿足哪些目標(biāo)比現(xiàn)有的方法更為有利。實(shí)際上實(shí)施軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程就是在以上目標(biāo)的沖突中取得一定程度平衡的過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)軟件工程的多目標(biāo)，要對(duì)軟件的的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮，以實(shí)現(xiàn)軟件開(kāi)發(fā)的“多！快！好！??！”的總目標(biāo)。

三、軟件工程的原則

1.分解

分解是人類分析解決復(fù)雜問(wèn)題的重要手段和基本原則，其基本思想是從時(shí)間上或是從空間上將一個(gè)復(fù)雜抽象問(wèn)題分成若干個(gè)較小的、相對(duì)獨(dú)立的、容易求解的子問(wèn)題，然后分別求解。軟件瀑布模型，結(jié)構(gòu)化分析方法，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，Jackson方法，模塊化設(shè)計(jì)都運(yùn)用了分解的原則

2.抽象和信息隱蔽

盡量將可變因素隱藏在一個(gè)模塊內(nèi)，將怎樣做的細(xì)節(jié)隱藏在下層，而將做什么抽象到上一層做簡(jiǎn)化，從而保證模塊的獨(dú)立性。這就是軟件設(shè)計(jì)獨(dú)立性要遵守的基本原則。模塊化和局部性的設(shè)計(jì)過(guò)程使用了抽象和信息隱蔽的原則。

3.一致性

研究軟件工程方法的目的之一，就是要使開(kāi)發(fā)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化，使軟件產(chǎn)品設(shè)計(jì)有共同遵循的原則。要求軟件文件格式一致，工作流程一致，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程要標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一化。

4.確定性

軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程要用確定的形式表達(dá)需求，表達(dá)的軟件功能應(yīng)該是可預(yù)測(cè)的，用可測(cè)試性，易維護(hù)性，易理解性，高效率的指標(biāo)來(lái)具體度量軟件質(zhì)量。

5.完備性

軟件系統(tǒng)不丟失任何重要成分，可以完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所要求的功能。為保證系統(tǒng)的完備性，在軟件開(kāi)發(fā)和運(yùn)行過(guò)程中需要嚴(yán)格的技術(shù)評(píng)審。

6.可驗(yàn)證性

開(kāi)發(fā)大型的軟件時(shí)需要對(duì)系統(tǒng)逐層分解，系統(tǒng)分解應(yīng)遵循使系統(tǒng)易于檢查、測(cè)試、評(píng)審的原則，以確保系統(tǒng)的正確性。

四、軟件生存周期

同任何事物一樣，軟件也有一個(gè)孕育、誕生、成長(zhǎng)、成熟和衰亡的生存過(guò)程。軟件生存周期是指一個(gè)軟件從提出開(kāi)發(fā)要求開(kāi)始直到該軟件報(bào)廢為止的整個(gè)時(shí)期。把整個(gè)生存周期劃分為若干階段，使得每個(gè)階段有明確的任務(wù)，把規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和管理復(fù)雜的軟件開(kāi)發(fā)變得容易控制和管理。

1.問(wèn)題定義及可行性研究

(1)問(wèn)題定義

問(wèn)題定義要回答的關(guān)鍵問(wèn)題是：“要解決的問(wèn)題是什么?”，系統(tǒng)分析員應(yīng)提出關(guān)于問(wèn)題的性質(zhì)、軟件系統(tǒng)的目標(biāo)和規(guī)模的書(shū)面報(bào)告。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際用戶和使用部門負(fù)責(zé)人的訪問(wèn)調(diào)查，分析員要扼要地寫(xiě)出他對(duì)問(wèn)題的理解，并在用戶和使用部門負(fù)責(zé)人的會(huì)議上認(rèn)真討論這份書(shū)面報(bào)告，澄清含糊不清的地方，改正理解不正確的地方，最后得出一份雙方都滿意的文檔。

(2)可行性研究

可行性研究要回答的關(guān)鍵問(wèn)題是：“對(duì)于定義的問(wèn)題有行得通的解決辦法嗎?”。這個(gè)階段的任務(wù)不是具體解決問(wèn)題，而是研究問(wèn)題的范圍，探索這個(gè)問(wèn)題是否值得去解，是否有可行的解決辦法。這一階段，系統(tǒng)分析員需在較短的時(shí)間內(nèi)模擬進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)過(guò)程，即在較抽象的層次下進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。系統(tǒng)分析員應(yīng)對(duì)用戶的需求和環(huán)境進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、法律上等多方面的可行性論證。

可行性研究的結(jié)果是使用部門負(fù)責(zé)人做出是否繼續(xù)進(jìn)行這項(xiàng)工程的決定的重要依據(jù)，一般說(shuō)來(lái)，只有投資可能取得較大效益的那些工程項(xiàng)目才值得繼續(xù)進(jìn)行下去。不值得投資的工程項(xiàng)目要及時(shí)中止，避免更大的浪費(fèi)。

2.需求分析

需求分析階段的任務(wù)不是具體地解決問(wèn)題，而是準(zhǔn)確地確定“軟件系統(tǒng)必須做什么”，確定軟件系統(tǒng)必須具備哪些功能。系統(tǒng)分析員在需求分析階段必須和用戶密切配合，充分交流信息，需要對(duì)用戶的需求去粗取精、正確理解，然后把它用軟件工程開(kāi)發(fā)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，以得出經(jīng)過(guò)用戶確認(rèn)的系統(tǒng)邏輯模型。通常用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典和簡(jiǎn)要的算法描述表示系統(tǒng)的邏輯模型。該模型必須準(zhǔn)確全面地體現(xiàn)用戶的需求，是以后設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。該階段的主要任務(wù)是：對(duì)用戶提出的要求進(jìn)行分析并給出詳細(xì)的定義；編寫(xiě)軟件需求說(shuō)明書(shū)及初步的系統(tǒng)用戶手冊(cè)，提交管理機(jī)構(gòu)評(píng)審。

3.概要設(shè)計(jì)

概要設(shè)計(jì)階段要解決的問(wèn)題是：“應(yīng)該如何宏觀地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能？”。把各項(xiàng)功能需求轉(zhuǎn)換成需要的體系結(jié)構(gòu)，在該體系結(jié)構(gòu)中，每個(gè)成分都是意義明確的模塊，即每個(gè)模塊都和某些功能需求相對(duì)應(yīng)，以比較抽象概括的方式提出了解決問(wèn)題的辦法。概要設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是選擇合適的設(shè)計(jì)方案，確定軟件的結(jié)構(gòu)，模塊的功能和模塊間的接口以及全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

4.詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)階段要完成的工作就是對(duì)每個(gè)模塊要完成的功能進(jìn)行具體描述，即把解決方法具體化。詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個(gè)階段的任務(wù)還不是編寫(xiě)程序，而是設(shè)計(jì)出程序的詳細(xì)規(guī)格說(shuō)明。這種規(guī)格說(shuō)明的作用很類似于其它工程領(lǐng)域中工程師經(jīng)常使用的工程藍(lán)圖，它們應(yīng)該包含必要的細(xì)節(jié)，程序員可以根據(jù)它們寫(xiě)出實(shí)際的程序代碼。

5.編碼

編碼階段就是把每個(gè)模塊的控制結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可接受的程序代碼，即寫(xiě)成以某特定程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言表示的“源程序清單”。程序員應(yīng)該根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的性質(zhì)和實(shí)際環(huán)境，選取一種適當(dāng)?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，把詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果翻譯成用選定的語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的程序，并且仔細(xì)測(cè)試編寫(xiě)出的每一個(gè)模塊。具體的工作包括以下兩個(gè)方面：把軟件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受的程序代碼，即寫(xiě)成以某一種特定程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言表示的“源程序清單”；寫(xiě)出的程序應(yīng)當(dāng)是結(jié)構(gòu)良好、清晰易讀，且與設(shè)計(jì)相一致的。

6.測(cè)試

軟件分析、設(shè)計(jì)、程序編寫(xiě)過(guò)程中難免有各種各樣的錯(cuò)誤，需要通過(guò)測(cè)試來(lái)查找和修改，以保證軟件的質(zhì)量。軟件測(cè)試階段的主要任務(wù)是：

單元測(cè)試：查找各模塊在功能和結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題并加以糾正；

組裝測(cè)試：將已測(cè)試過(guò)的模塊按一定順序組裝起來(lái)；

有效性測(cè)試：按規(guī)定的各項(xiàng)需求，逐項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試，決定已開(kāi)發(fā)的軟件是否合格，能否交付用戶使用。

7.維護(hù)

軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)成功后，要投入運(yùn)行。軟件系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，受系統(tǒng)內(nèi)、外環(huán)境變化及各種人為的、技術(shù)的、設(shè)備的影響，要求軟件能夠適應(yīng)這種變化，不斷地完善，這就要進(jìn)行軟件維護(hù)，以保證正常而可靠地運(yùn)行，并能使軟件不斷地得到改善和提高，充分發(fā)揮其作用。

軟件維護(hù)有四種類型，它們分別完成以下各自的任務(wù)：

改正性維護(hù)：運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)了軟件中的錯(cuò)誤而進(jìn)行的修正工作；

適應(yīng)性維護(hù)：為了適應(yīng)變化了的軟件工作環(huán)境，而做出適當(dāng)?shù)淖兏?/span>

完善性維護(hù)：為了增強(qiáng)軟件的功能而做出的變更；

預(yù)防性維護(hù)：為未來(lái)的修改與調(diào)整奠定更好的基礎(chǔ)而進(jìn)行的工作。

在軟件工程中的每一個(gè)步驟完成后，為了確?；顒?dòng)的質(zhì)量，必須進(jìn)行評(píng)審。為了保證系統(tǒng)信息的完整性和軟件使用的方便，還要有相應(yīng)的詳細(xì)文檔。

在大部分文獻(xiàn)中將生存周期劃分為5個(gè)階段，即要求定義、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試及維護(hù)。其中，要求定義階段包括可行性研究和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃、需求分析，設(shè)計(jì)階段包括概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。

為了描述軟件生存期的活動(dòng)，提出了多種生存期模型。例如：瀑布模型、快速原型模型、增量模型、噴泉模型、螺旋模型等。

五、軟件開(kāi)發(fā)模型

為了反映軟件生存周期內(nèi)各種工作應(yīng)如何組織及周期各個(gè)階段應(yīng)如何銜接，需要用軟件開(kāi)發(fā)模型給出直觀的圖示表達(dá)。軟件開(kāi)發(fā)模型是軟件工程思想的具體化，是實(shí)施于過(guò)程模型中的軟件開(kāi)發(fā)方法和工具，是在軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的軟件開(kāi)發(fā)方法和步驟?？偟恼f(shuō)來(lái)，軟件開(kāi)發(fā)模型是跨越整個(gè)軟件生存周期的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、運(yùn)作、維護(hù)所實(shí)施的全部工作和任務(wù)的結(jié)構(gòu)框架。

->瀑布模型

瀑布模型也稱為“傳統(tǒng)生命周期”或“線性順序模型”。瀑布模型是將軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)中的各項(xiàng)活動(dòng)規(guī)定為依線性順序聯(lián)接的若干階段工作，形如瀑布流水，最終得到軟件系統(tǒng)或軟件產(chǎn)品。瀑布模型提出了軟件開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的方法，它是按照分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和維護(hù)順序進(jìn)行的，借鑒了傳統(tǒng)的工程周期。換句話說(shuō)，它將軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程劃分成若干個(gè)互相區(qū)別而又彼此聯(lián)系的階段，每個(gè)階段中的工作都以上一個(gè)階段工作的結(jié)果為依據(jù)，同時(shí)作為下一個(gè)階段的工作基礎(chǔ)。

瀑布模型如圖所示，從圖中可以看出每項(xiàng)開(kāi)發(fā)活動(dòng)均應(yīng)具有下述特征：

瀑布模型得到了廣泛的應(yīng)用，它在消除非結(jié)構(gòu)化軟件、降低軟件的復(fù)雜性、促進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)工程化方面起了很大的作用。但在大量的仍然機(jī)軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐中也逐漸暴露出它的缺點(diǎn)。由于瀑布模型是一種理想的線性開(kāi)發(fā)模式，缺乏靈活性，也無(wú)法解決軟件需求不準(zhǔn)確或者不明確的問(wèn)題。這些缺點(diǎn)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)帶來(lái)了嚴(yán)重影響，由于需求不明確，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)發(fā)的軟件不符合用戶的需求而夭折。另外，由于軟件開(kāi)發(fā)需要人們合作完成，因此人員之間的通訊和軟件工具之間的聯(lián)系以及開(kāi)發(fā)工作之間的并行和串行等都是必要的，但瀑布模型中并沒(méi)有體現(xiàn)出這一點(diǎn)。

->快速原型模型

快速原型模型如圖所示，從需求分析開(kāi)始。軟件開(kāi)發(fā)者和用戶在一起定義軟件的總目標(biāo)，說(shuō)明需求，并規(guī)劃出定義的區(qū)域。然后快速設(shè)計(jì)軟件中對(duì)用戶/客戶可見(jiàn)部分的表示。快速設(shè)計(jì)導(dǎo)致了原形的建造，原形由用戶/客戶評(píng)估，并進(jìn)一步求精待開(kāi)發(fā)軟件的需求。逐步調(diào)整原形使之滿足用戶需，這個(gè)過(guò)程是迭代的。原型模型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)如下所述。

1.優(yōu)點(diǎn)

快速原型模型法在得到良好的需求定義上比傳統(tǒng)生存周期法好得多，不僅可以處理模糊需求，而且開(kāi)發(fā)者和用戶可充分通信。

快速原型模型系統(tǒng)可作為培訓(xùn)環(huán)境，有利于用戶培訓(xùn)和開(kāi)發(fā)同步，開(kāi)發(fā)過(guò)程也是學(xué)習(xí)過(guò)程。

快速原型模型給用戶以機(jī)會(huì)更改心中原先設(shè)想的、不盡合理的最終系統(tǒng)。

快速原型模型可以低風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)發(fā)柔性較大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

快速原型模型使系統(tǒng)更易維護(hù)、對(duì)用戶更友好的機(jī)會(huì)。

快速原型模型使總的開(kāi)發(fā)費(fèi)用降低，時(shí)間縮短。

2.缺點(diǎn)

“模型效應(yīng)”或“管中窺豹”。對(duì)于開(kāi)發(fā)者不熟悉的領(lǐng)域把次要部分當(dāng)作主要框架，做出不切題的原型。

原型迭代不收斂于開(kāi)發(fā)者預(yù)先的目標(biāo)。為了消除錯(cuò)誤，每次更改，次要部分越來(lái)越大，“淹沒(méi)”了主要部分。

原型過(guò)快收斂于需求集合，而忽略了一些基本點(diǎn)。

資源規(guī)劃和管理較為困難，隨時(shí)更新文檔也帶來(lái)麻煩。

長(zhǎng)期在原型環(huán)境上開(kāi)發(fā)，只注意得到滿意的原型，容易“遺忘”用戶環(huán)境和原型環(huán)境的差異

3.適用范圍

?特別適用需求分析與定義規(guī)格說(shuō)明

?設(shè)計(jì)人機(jī)界面

?充作同步培訓(xùn)工具

?“一次性”的應(yīng)用

?低風(fēng)險(xiǎn)引入新技術(shù)

4.不適用范圍

?嵌入式軟件

?實(shí)時(shí)控制軟件

?科技數(shù)值計(jì)算軟件

->增量模型

增量模型是一種非整體開(kāi)發(fā)的模型。根據(jù)增量的方式和形式的不同，分為基于瀑布模型的漸增模型和基于原型的快速原型模型。

該模型具有較大的靈活性，適合于軟件需求不明確、設(shè)計(jì)方案有一定風(fēng)險(xiǎn)的軟件項(xiàng)目。增量模型和瀑布模型之間的本質(zhì)區(qū)別是：瀑布模型屬于整體開(kāi)發(fā)模型，它規(guī)定在開(kāi)始下一個(gè)階段的工作之前，必須完成前一階段的所有細(xì)節(jié)。而增量模型屬于非整體開(kāi)發(fā)模型，它推遲某些階段或所有階段中的細(xì)節(jié)，從而較早地產(chǎn)生工作軟件

噴泉模型是由B.H.Sollers和J.M.Edwards于1990年提出的一種新的開(kāi)發(fā)模型。主要用于采用對(duì)象技術(shù)的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。它克服了瀑布模型不支持軟件重用和多項(xiàng)開(kāi)發(fā)活動(dòng)集成的局限性。噴泉模型使開(kāi)發(fā)過(guò)程具有迭代性和無(wú)間隙性。軟件的某個(gè)部分常常被重復(fù)工作多次，相關(guān)對(duì)象在每次迭代中隨之加入漸進(jìn)的軟件成分，即為迭代的特性；而分析和設(shè)計(jì)活動(dòng)等各項(xiàng)活動(dòng)之間沒(méi)有明顯的邊界，即為無(wú)間隙的特性。噴泉模型與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生存期比較，具有更多的增量和迭代性質(zhì)，生存期的各個(gè)階段可以相互重疊和多次反復(fù)，而且在項(xiàng)目的整個(gè)生存期中還可以嵌入子生存期。就像水噴上去又可以落下來(lái)，可以落在中間，也可以落在最底部。

噴泉模型是以面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)方法為基礎(chǔ)，以用戶需求作為噴泉模型的源泉。從圖中可以看出其特點(diǎn)如下：

(1)噴泉模型規(guī)定軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程有4個(gè)階段，即分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

(2)噴泉模型的各階段相互重疊，它反映了軟件過(guò)程并行性的特點(diǎn)。

(3)噴泉模型以分析為基礎(chǔ)，資源消耗成塔型，在分析階段消耗的資源最多。

(4)噴泉模型反映了軟件過(guò)程迭代性的自然特性，從高層返回低層無(wú)資源消耗。

(5)噴泉模型強(qiáng)調(diào)增量開(kāi)發(fā)，它依據(jù)分析一點(diǎn)，設(shè)計(jì)一點(diǎn)的原則，并不要求一個(gè)階段的徹底完成，整個(gè)過(guò)程是一個(gè)迭代的逐步提煉的過(guò)程

(6)噴泉模型是對(duì)象驅(qū)動(dòng)的過(guò)程，對(duì)象是所有活動(dòng)作用的實(shí)體，也是項(xiàng)目管理的基本內(nèi)容。

(7)噴泉模型在實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于活動(dòng)不同，可分為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和對(duì)象實(shí)現(xiàn)，這既反映了全系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，也反映了對(duì)象族的開(kāi)發(fā)和重用過(guò)程。

對(duì)于大型軟件，只開(kāi)發(fā)一個(gè)原型往往達(dá)不到要求。螺旋模型將瀑布模型和增量模型結(jié)合起來(lái)，并加入了風(fēng)險(xiǎn)分析。它是由TRW公司的B.Boehm于1988年提出的。

軟件風(fēng)險(xiǎn)是普遍存在于任何軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的實(shí)際問(wèn)題。對(duì)于不同的項(xiàng)目，其差別只是風(fēng)險(xiǎn)有大有小而已，在制定軟件開(kāi)發(fā)計(jì)劃時(shí)，系統(tǒng)分析員必須回答：項(xiàng)目的需求是什么，需要投入多少資源以及如何安排開(kāi)發(fā)進(jìn)度等一系列問(wèn)題。然而，要他們當(dāng)即給出準(zhǔn)確無(wú)誤的回答是不容易的，甚至幾乎是不可能的。但系統(tǒng)分析員又不可能完全回避這一問(wèn)題，憑借經(jīng)驗(yàn)的估計(jì)出發(fā)給出初步的設(shè)想便難免帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)踐表明，項(xiàng)目規(guī)模越大，問(wèn)題越復(fù)雜。資源、成本、進(jìn)度等因素的不確定性越大，承擔(dān)項(xiàng)目所冒的風(fēng)險(xiǎn)也越大?？傊?，風(fēng)險(xiǎn)是軟件開(kāi)發(fā)不可忽視的潛在不利因素，它可能在不同程度上損害到軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程或軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。軟件風(fēng)險(xiǎn)駕馭的目標(biāo)是在造成危害之前及時(shí)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、分析，采取對(duì)策，進(jìn)而消除或減少風(fēng)險(xiǎn)的損害。

模型將開(kāi)發(fā)劃分為制定計(jì)劃、風(fēng)險(xiǎn)分析、實(shí)施工程和客戶評(píng)估四類活動(dòng)。沿著螺旋線每轉(zhuǎn)一圈，表示開(kāi)發(fā)出一個(gè)更完善的新的軟件版本。如果開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大，開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)和客戶無(wú)法接受，項(xiàng)目有可能就此終止；多數(shù)情況下，會(huì)沿著螺旋線繼續(xù)下去，自內(nèi)向外逐步延伸，最終得到滿意的軟件產(chǎn)品。螺旋模型沿著螺線旋轉(zhuǎn)，將開(kāi)發(fā)過(guò)程分為幾個(gè)螺旋周期，如圖所示，每個(gè)螺旋周期可分為4個(gè)工作步驟：

第一步，制定計(jì)劃：確定目標(biāo)、方案和限制條件；

第二步，風(fēng)險(xiǎn)分析：評(píng)估方案、標(biāo)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)和解決風(fēng)險(xiǎn)；

第三步，實(shí)施工程：開(kāi)發(fā)確認(rèn)產(chǎn)品；

第四步，客戶評(píng)估：計(jì)劃下一周期工作。

沿螺線自內(nèi)向外每旋轉(zhuǎn)一圈便開(kāi)發(fā)出更為完善的一個(gè)新的軟件版本。例如，在第一圈，確定了初步的目標(biāo)、方案和限制條件以后，轉(zhuǎn)入右上象限，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和分析。如果風(fēng)險(xiǎn)分析表明，需求有不確定性，那么在右下的工程象限內(nèi)，所建的原型會(huì)幫助開(kāi)發(fā)人員和客戶，考慮其他開(kāi)發(fā)模型，并對(duì)需求做進(jìn)一步修正?？蛻魧?duì)工程成果做出評(píng)價(jià)之后，給出修正建議。在此基礎(chǔ)上需再次計(jì)劃，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。在每一圈螺線上，做出風(fēng)險(xiǎn)分析的終點(diǎn)是否繼續(xù)下去的判斷。假如風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大，開(kāi)發(fā)者和用戶無(wú)法承受，項(xiàng)目有可能終止。多數(shù)情況下沿螺線的活動(dòng)會(huì)繼續(xù)下去，自內(nèi)向外，逐步延伸，最終得到所期望的系統(tǒng)。

如果軟件開(kāi)發(fā)人員對(duì)所開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的需求已有了較好的理解或較大的把握，則無(wú)需開(kāi)發(fā)原型可采用普通的瀑布模型，這在螺旋模型中可認(rèn)為是單圈螺線。與此相反，如果對(duì)所開(kāi)發(fā)項(xiàng)目需求理解較差，則需要開(kāi)發(fā)原型，甚至需要不止一個(gè)原型的幫助，那就需要經(jīng)歷多圈螺線。在種情況下，外圈的開(kāi)發(fā)包含了更多的活動(dòng)。也可能某些開(kāi)發(fā)采用了不同的模型。

螺旋模型適合于大型軟件的開(kāi)發(fā)，應(yīng)該說(shuō)它是最為實(shí)際的方法，它吸收了軟件工程“演化”既念，使得開(kāi)發(fā)人員和客戶對(duì)每個(gè)演化層出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)有所了解，繼而做出應(yīng)有的反映。螺旋模型的優(yōu)越性比起其他模型來(lái)說(shuō)是明顯的，但并不是絕對(duì)的。要求許多客戶接受和使用該模型并不容易。這個(gè)模型的使用需要具有相當(dāng)豐富的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)和專門知識(shí)，如果項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)較大，又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，勢(shì)必造成重大損失。此外，螺旋模型是出現(xiàn)較晚的新模型，遠(yuǎn)不及瀑布模型普及，要讓廣大軟件人員和用戶充分肯定它，還有待于更多的實(shí)踐。

謝謝友們能夠看到這里，證明你們有一種對(duì)知識(shí)的渴望和求知的欲望，相信通過(guò)我們不斷的學(xué)習(xí)，不管是理論知識(shí)還是實(shí)際開(kāi)發(fā)技術(shù)，都會(huì)得到一個(gè)好的提升，重在堅(jiān)持哦！加油！

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