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第2章软件工程模式 本章内容安排 软件工程模式 瀑布模型 原型开发模型 螺旋模型 四代技术 混合模型 面向对象生存期模型 统一的软件开发过程 基于构件的软件开发 Web服务 软件工程四个关键元素 方法（Methodologies） 提供如何构造软件的技术 语言（Languages） 用于支持软件的分析、设计和实现 工具（Tools） 为方法和语言提供自动化或半自动化的支持 过程（Procedures） 软件工程过程 软件工程过程是黏结剂（glue），把方法、语言和工具黏结在一起，使得计算机软件开发理性化 定义了方法使用的顺序、可交付产品（文档、报告以及格式等）的要求 帮助确保质量和变更（修改）的控制 使软件管理人员能对项目的进展进行评价 软件工程模式 软件工程由系列方法、语言、工具和过程的步骤所组成，这些步骤称之为软件工程模式（Patterns） 软件工程模式又叫做软件工程范例（Paradigms）、软件生存周期模型（Life-Cycle Model）、软件开发过程（Development Processes）或软件过程（Software Processes） 软件工程模式的选择则是根据项目和应用的性质，方法和语言及工具的使用，控制和可交付产品的要求等因素决定 瀑布模型（Waterfall Model） 关于瀑布模型 瀑布模型的来源 是把硬件工程模式应用到软件工程中得来的 是一种最古老和使用最广泛的传统工程模式 瀑布模型的实质 是面向阶段的和线性的开发策略 把一个项目开发分成几个阶段：由系统需求分析开始，然后是软件需求分析、设计、编码、测试和维护 除了确认和验证外，其他所有阶段都是当它的前一阶段完成以后才能开始 而实际上大多数情况是难以做到的，甚至是不可能的 瀑布模型的适用范围 这种模型在科学计算、嵌入式和实时控制软件中使用很好，但在商业数据处理等软件中却不适用， 原型开发模型（Prototyping Model） 关于原型法 原型开发的实质 就是允许失败。即人类不论在开发实践活动中如何小心谨慎，也不 论所使用的技术和工具多么好，仍不可能经一次努力就能开发出完 全正确的软件。实际上，原型是确定需求的一种机制 原型开发的方法 借鉴硬件工程的方法，在项目的早期尽快生产出一个简化（主要功 能和用户界面）且便宜的可运行软件版本，作为用户和开发人员学习 和评价一种系统 原型开发存在的问题 为了快和省，原型版本经常采用一些折衷的解决方法，所以质量问 题较多 原型版本只是一个临时版本，用户并不了解 三类原型开发方法 根据应用不同，原型开发可分为： 抛弃式原型的最大用处是辅助分析和确定用户 需求，及解决系统任何部位的不确定性问题 演化式原型可以作为一种开发方法，用于对付 系统频繁更改最有效的方法。与抛弃式原型不 同，利用演化能成为最终系统 增量式原型开发与演化式原型不同，它是建立 在软件总体设计基础上的。可以作为瀑布模型 开发的补充 螺旋模型（Spiral Model） 关于螺旋模型 螺旋模型的特点 综合了瀑布模型和原型开发模型的优点 增加了一个新的元素，即风险分析（Risk Analysis）。用于弥补两者的不足 螺旋模型的四个活动 计划 确定目标、可选方案和限制 风险分析 可选方案的分析和风险的确定和解决 工程 产品的开发 用户评价 对工程结果的评价 螺旋模型的应用 是当前大型系统开发最好和最现实的方法 四代技术（Fourth-Generation Techniques, 4GT） 关于4GT 4GT是20世纪80年代为快省且好的开发数据处理系统发展起来的一种程序重用方法 这种模式都有一组工具，它们都有一个共同的特点，即每个工具都能够使软件开发人员在高层次上定义软件的某些特点，并把其定义的这些特点自动地生成源代码。 应用领域局限于事务信息系统的应用程序，特别是信息分析和报表，关键是需要大型数据库；新的CASE工具支持用4GT自动生成工程和实时应用方面的框架代码 对于中小型应用软件，生产所需时间大幅度减少，而且小型应用软件设计和分析的数量也明显减少 用4GT开发大型软件需要同样多或更多的分析、设计和测试工作量 混合模型（Hybrid Model）实例 关于混合模型-1 混合模型的提出 最早由美国国防部软件工程研究所（DODSEI）和美国卡内基-梅隆大学（CMU）1985年发表的程序设计过程研究、程序设计体系结构报告中提出的 许多项目很少能完全按上面讨论各模型定义所确定的阶段一步一步地进行。因为，任何一个项目的开发完全取决于软件的应用领域、规模大小、可重用构件的大小和多少、软件实现的硬/软件环境、开始和交付的规定、周期和成本的限制，以及开发人员的素质等因素。还有一个对开发过程