手机版三维建模软件,基于模型的软件开发

软件开发模型(Software Development Model )是指软件开发的全过程、活动和任务的结构框架。 软件开发包括需求、设计、编码、测试等阶段，有时还包括维护阶段。 软件开发模式能够清晰直观地体现软件开发的全过程，明确规定了作为软件项目工作基础需要完成的主要活动和任务。 最早出现的软件开发模式是WRoyce于1970年提出的瀑布模式。 该模型给出了一定的顺序，使生存期活动由上一个阶段逐步过渡到下一个阶段，使水流走，最终得到并使用开发的软件产品。 但是，如果计算扩展到统计分析、业务事务等领域，很多程序都是用FORTRAN、COBOL等高级语言编写的。 瀑布模型还存在缺乏灵活性，无法在同时活动中明确本来不正确的需求等缺点。 典型的开发模式有：瀑布模型(waterfall model )； 递增模型/进化/迭代(增量模型)； 原型模型(原型模型)； 螺旋模型(SPIral model )； 喷泉模型(fountAIn model )； 智能模型(智能模型)； 7 .混合模型(混合模型)1.边制作边改变模型)构建和修复模型)很遗憾，很多产品都是使用“边制作边改变”模型开发的。 该模型既没有说明也没有设计规格，软件已根据客户的需要进行了一次又一次的修改。 在该模型中，开发人员获得项目后立即编写程序以满足需求，并通过调试生成软件的第一个版本。 提供给用户后，如果程序发生错误，或者用户提出新请求，开发人员将重新修改代码，直到用户满意为止。 这是一种类似研讨会的开发方法，可以用来编写几百行小程序，但这种方法对任何规模的开发都不满意。 其主要问题是： (1)缺少规划和设计环节，随着软件结构的不断修改而恶化，无法再修改。 )2)忽视需求给软件开发带来很大风险。 )3)没有考虑测试和程序的可维护性，没有文档，软件维护非常困难。 2 .瀑布模型(Waterfall Model )是WinSTon Royce于1970年提出著名的“瀑布模型”，直到80年代初期，唯一被广泛采用的软件开发模型。 瀑布模型将软件生命周期分为规划编制、需求分析、软件设计、程序编制、软件测试、运营维护六个基本活动，确定了自上而下、相互连接的固定顺序。 像瀑布的流动一样，阶段性地下降。 在瀑布模型中，软件开发的各项活动严格线性进行，当前活动接受前一项活动的工作结果，实施完成所需的工作内容。 当前活动的工作结果需要验证。 如果验证通过，则结果作为下一个活动的输入进入下一个活动，否则返回修改。 瀑布模型必须强调文档的作用，并在每个阶段仔细验证。 但是，这种模型的线性过程过于理想化，不再适合现代软件开发模式，几乎被行业抛弃。 其主要问题是： (1)各阶段划分完全固定，各阶段之间产生大量文档，工作量大幅增加。 )2)由于开发模型是线性的，用户在过程结束之前无法看到开发成果，增加了开发的风险。 )3)初期错误要到开发后期测试阶段才能发现，可能带来严重后果。 我们应该认识到，“线性”是人们最容易掌握、最善于应用的思想方法。 人们遇到复杂的“非线性”问题，总是千方百计地将其分解，转化为一系列简单的线性问题，一一解决。 整个软件系统可能很复杂，但一个子程序总是很简单，可以用线性的方法实现。 否则，我会工作累的。 线性是简洁的，简洁是美的。 一旦我们了解了线性的精神，我们就应该运用线性模型的外观，而不是变得呆板。 例如，增量模型实质上是段的线性模型，螺旋模型是连续弯曲的线性模型，其他模型也可以发现线性模型的影子。 3 .“快速原型模型”(RAPId Prototype Model )快速原型模型的第一步是构建能够与客户或未来用户进行系统交互的快速原型。 用户或客户评估原型，进一步细化开发软件的需求。 通过逐步调整原型以满足客户的要求，开发人员可以确定客户的真正需求。在第2步中，根据第1步开发客户满意的软件产品。 显然，快速成型方法克服了瀑布模型的缺点，降低了软件需求不明确带来的开发风险，具有明显的效果。 快速创建原型的关键是尽可能快速地创建软件原型。 一旦确定了客户的真正需求，所创建的原型将被销毁。 因此，原型系统的内部结构并不重要，重要的是必须快速创建原型，并相应地快速修改原型以反映顾客的需求。 4 .增量模型(Incremental Model )和大楼的建设一样，软件也在一步一步地建设。 在增量模型中，软件被设计、实现、集成和测试为一组增量组件。 每个组件都包含一个由多个交互模块组成的提供特定功能的代码片段。 增量模型提供子集可执行产品，以满足客户的需求，而不是提供完整的可执行产品。 整个产品被分解成几个部件，开发者按部件交付产品，具有软件开发能够很好地应对变化，不断看到客户开发的软件，从而降低开发风险的优点。 但是，在增量模型中，)1)每个组件都将嵌入到现有的软件体系结构中，因此要嵌入组件就必须不破坏构建的系统部分，需要开放的体系结构。 )2)开发过程中，需求的变化是不可避免的。 与瀑布模型和快速原型模型相比，增量模型的灵活性可以大大提高适应这种变化的能力，但在制作的同时容易退化为变更模型，软件过程的控制变得不协调体性。 在使用增量模型时，第一个增量往往是实现基本需求的核心产品。核心产品交付用户使用后，经过评价形成下一个增量的开发计划，它包括对核心产品的修改和一些新功能的发布。这个过程在每个增量发布后不断重复，直到产生最终的完善产品。 例如，使用增量模型开发字处理软件。可以考虑，第一个增量发布基本的文件管理、编辑和文档生成功能，第二个增量发布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。 5.螺旋模型（Spiral Model） 1988年，尊敬的路人 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，特别适合于大型复杂的系统。 螺旋模型沿着螺线进行若干次迭代，图中的四个象限代表了以下活动： （1） 制定计划：确定软件目标，选定实施方案，弄清项目开发的限制条件； （2） 风险分析：分析评估所选方案，考虑如何识别和消除风险； （3） 实施工程：实施软件开发和验证； （4） 客户评估：评价开发工作，提出修正建议，制定下一步计划。 螺旋模型由风险驱动，强调可选方案和约束条件从而支持软件的重用，有助于将软件质量作为特殊目标融入产品开发之中。但是，螺旋模型也有一定的限制条件，具体如下： （1） 螺旋模型强调风险分析，但要求许多客户接受和相信这种分析，并做出相关反应是不容易的，因此，这种模型往往适应于内部的大规模软件开发。 （2） 如果执行风险分析将大大影响项目的利润，那么进行风险分析毫无意义，因此，螺旋模型只适合于大规模软件项目。 （3） 软件开发人员应该擅长寻找可能的风险，准确地分析风险，否则将会带来更大的风险 一个阶段首先是确定该阶段的目标，完成这些目标的选择方案及其约束条件，然后从风险角度分析方案的开发策略，努力排除各种潜在的风险，有时需要通过建造原型来完成。如果某些风险不能排除，该方案立即终止，否则启动下一个开发步骤。最后，评价该阶段的结果，并设计下一个阶段。 6.演化模型(incremental model) 主要针对事先不能完整定义需求的软件开发。用户可以给出待开发系统的核心需求，并且当看到核心需求实现后，能够有效地提出反馈，以支持系统的最终设计和实现。软件开发人员根据用户的需求，首先开发核心系统。当该核心系统投入运行后，用户试用之，完成他们的工作，并提出精化系统、增强系统能力的需求。软件开发人员根据用户的反馈，实施开发的迭代过程。第一迭代过程均由需求、设计、编码、测试、集成等阶段组成，为整个系统增加一个可定义的、可管理的子集。 在开发模式上采取分批循环开发的办法，每循环开发一部分的功能，它们成为这个产品的原型的新增功能。于是，设计就不断地演化出新的系统。 实际上，这个模型可看作是重复执行的多个“瀑布模型”。 “演化模型”要求开发人员有能力把项目的产品需求分解为不同组，以便分批循环开发。这种分组并不是绝对随意性的，而是要根据功能的重要性及对总体设计的基础结构的影响而作出判断。有经验指出，每个开发循环以六周到八周为适当的长度。 7.喷泉模型（fountain model, (面向对象的生存期模型, OO模型)） 喷泉模型与传统的结构化生存期比较，具有更多的增量和迭代性质，生存期的各个阶段可以相互重叠和多次反复，而且在项目的整个生存期中还可以嵌入子生存期。就像水喷上去又可以落下来，可以落在中间，也可以落在最底部。 8.智能模型(四代技术（4GL）) 智能模型拥有一组工具（如数据查询、报表生成、数据处理、屏幕定义、代码生成、高层图形功能及电子表格等），每个工具都能使开发人员在高层次上定义软件的某些特性，并把开发人员定义的这些软件自动地生成为源代码。这种方法需要四代语言（4GL）的支持。4GL不同于三代语言，其主要特征是用户界面极端友好，即使没有受过训练的非专业程序员，也能用它编写程序；它是一种声明式、交互式和非过程性编程语言。4GL还具有高效的程序代码、智能缺省假设、完备的数据库和应用程序生成器。目前市场上流行的4GL（如FoXPro等）都不同程度地具有上述特征。但4GL目前主要限于事务信息系统的中、小型应用程序的开发。 9.混合模型（hybrid model） 过程开发模型又叫混合模型（hybrid model），或元模型（meta-model）,把几种不同模型组合成一种混合模型，它允许一个项目能沿着最有效的路径发展，这就是过程开发模型（或混合模型）。实际上，一些软件开发单位都是使用几种不同的开发方法组成他们自己的混合模型。 各种模型的比较 每个软件开发组织应该选择适合于该组织的软件开发模型，并且应该随着当前正在开发的特定产品特性而变化，以减小所选模型的缺点，充分利用其优点，下表列出了几种常见模型的优缺点。 模型 优点 缺点 瀑布模型 文档驱动 系统可能不满足客户的需求 快速原型模型 关注满足客户需求 可能导致系统设计差、效率低，难于维护 增量模型 开发早期反馈及时，易于维护 需要开放式体系结构，可能会设计差、效率低 螺旋模型 风险驱动 风险分析人员需要有经验且经过充分训练