第二章 软件过程

第二章 软件过程

1.软件工程的金三角

人：完成软件开发的主体

技术：提供了建造软件在技术上需要“如何做”的方法

管理：提供了质量管理、时间管理、成本管理和范围管理等知识和技能

过程（三者之间的关系）：将人、技术和管理结合在一起的凝聚力

2.软件过程

软件过程，也称为软件生存周期过程，定义了软件组织和人员在软件产品的定义、开发和维护等阶段所实施的一系列活动。它定义了什么时候做什么、如何做、由谁来做、产生什么制品。

包括：需求、设计、编码、测试、运营和维护

1. 需求（Request）重点在What
   • 任务：调研和定义软件的需求
   • 成果：《需求规约》（经用户和软件人员双方共同认可） FURPS+
2. 设计（Design）重点在How
   • 任务：软件人员依据软件需求，建立软件的设计蓝图, 是需求到代码的桥梁。
   • 成果：《软件架构》文档，设计模型
3. 编程（Coding）：依据设计文档为每个模块编写程序
4. 测试（Testing）：发现并排除软件中的缺陷
5. 部署（Deployment）：交付、支持和反馈
6. 软件运营（Operation）：在目标环境中部署和配置软件，以及在软件运行时（直到停用）对其进行监控和管理的过程
7. 软件维护（Maintenance）：软件系统交付运营后，为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程。
   • 举例：一个中等规模的软件，如果开发过程要一年时间，它投入使用后，其运行时间可能持续五年，这段时间是维护阶段。
   • 与开发相比，维护阶段的工作量和成本要大得多。
   • 人们对软件维护的认识远不如软件开发，因为开发具有主动性和创造性，易被人们所重视。

3.软件过程模型（软件生存周期模型）

软件生存周期模型，是对开发人员所采用的软件开发过程组织整体结构的抽象描述，表达了软件过程的结构框架。

软件生存周期模型的分类：

• 线性顺序模型（瀑布模型）
• 增量模型
• 演化模型：又称迭代模型，是目前的主流模型；敏捷过程是演化模型中的主流。

3.1线性顺序模型（瀑布模型）

阶段：需求（得到需求规约）、设计（得到设计文档）、编码实现（得到系统）、测试、交付、运行和维护（得到被确认的系统）。

优点：重视需求和设计；每个阶段评审，强调质量；简单

缺点：无法应对需求变更：测试太迟，无法及时获得用户反馈和质量反馈；串行，进度慢

3.2增量模型（大部分需求在项目早期就被定义）

需求和架构确定后，增量式进行开发，构造一系列可执行的版本。（逐步开发所需功能）

优点：多版本并行，加快了进度：每个版本都可运行；需求在开发早期是明确的

缺点：未能缓解需求变更和质量风险；需求变更和架构重构时的返工成本大大增加：需要大量的开发人员

3.3演化模型（需求在开发早期不能被完全了解和确定，只有一部分被定义就开始开发）

只要核心需求能够被很好地理解，就可以进行渐进式开发，其余需求可以在后续的迭代中进一步定义和实现。这种过程模型称为演化模型，它能很好地适应随时间演化的产品的开发。

优点：有效缓解了进度、变更、技术、质量等风险。

缺点：复杂，迭代的规划和控制

特征：

• 渐进式地开发各个可执行版本，逐步完善软件产品每个版本在开发时，开发过程中的活动和任务顺序地或部分重叠平行地被采用。
• 与增量模型的区别是：需求在开发早期不能被完全了解和确定，在一部分被定义后开发就开始了，然后在每个相继的版本中逐步完善。

现代软件过程中，统一软件过程（UP）和许多敏捷过程（Scrum、XP）都采用演化模型。

演化模型的子类：原型模型是迭代次数为2的演化模型；螺旋模型是基于风险的演化。

4.迭代化开发的原则

每个迭代都应该产生一个可执行的软件版本

基于风险，规划迭代–有计划的迭代

5.敏捷过程（应对变化和以人为本）

• 敏捷过程强调以人为本，快速响应需求和变化，把注意力集中到项目的主要目标——可用软件上。
• 敏捷过程基于适应而非预测，强调灵活性、协作和客户反馈。

四条敏捷价值观：

1. 较之于过程和工具，更注重人及其相互作用的价值
2. 较之于各类文档，更注重可运行的软件的价值
3. 较之于合同谈判，更注重与客户合作的价值
4. 较之于按计划行事，更注重响应需求变化的价值

6.Scrum

Scrum核心准则是自我管理和迭代开发

通过短周期冲刺（Sprint）、角色分工和固定会议

7.开发运维一体化DevOps

DevOps将敏捷的精神延伸到运维阶段，提出软件开发和运维之间的沟通、协作和集成所采用的一体化流程、方法和体系，以提高软件交付的价值、速度和质量。

DevOps根本理念是持续，其生命周期是个无穷环

计划->编码->构建-> 测试->发布->部署->运营->监控->计划->…

最核心的技术实践是持续集成、持续交付和持续部署。

8.软件过程的评估 CMMI的成熟度等级

1. 初始级：无序的，成功依赖个人（被动）
2. 可管理级：建立项目级软件过程，可跟踪控制
3. 已定义级：组织级标准软件过程，统一规范（主动）
4. 量化管理级：数据驱动，过程可预测（可度量和可控的）
5. 优化级：持续改进，创新驱动（稳定的灵活的）