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1、邊做邊改模型（Build-and-Fix Model）
遺憾的是，北京軟件開發(fā)公司許多產(chǎn)品都是使用"邊做邊改"模型來開發(fā)的。在這種模型中，既沒有規(guī)格說明，也沒有經(jīng)過設(shè)計，軟件隨著客戶的需要一次又一次地不斷被修改。在這個模型中，軟件開發(fā)項目經(jīng)理拿到項目立即根據(jù)需求編寫程序，調(diào)試通過后生成軟件的第一個版本。在提供給用戶使用后，如果程序出現(xiàn)錯誤，或者用戶提出新的要求，北京軟件開發(fā)公司開發(fā)人員重新修改代碼，直到用戶滿意為止。
這是一種類似作坊的開發(fā)方式，對編寫幾百行的小程序來說還不錯，但這種方法對任何規(guī)模的開發(fā)來說都是不能令人滿意的，其主要問題在于：
?。?） 北京軟件開發(fā)公司缺少規(guī)劃和設(shè)計環(huán)節(jié)，軟件的結(jié)構(gòu)隨著不斷的修改越來越糟，導(dǎo)致無法繼續(xù)修改；
（2） 北京軟件開發(fā)公司忽略需求環(huán)節(jié)，給軟件開發(fā)帶來很大的風(fēng)險；
（3） 北京軟件開發(fā)公司沒有考慮測試和程序的可維護(hù)性，也沒有任何文檔，軟件的維護(hù)十分困難。
2、瀑布模型（Waterfall Model）
1970年Winston Royce提出了著名的"瀑布模型"，直到80年代早期，它一直是北京軟件開發(fā)公司唯一被廣泛采用的軟件開發(fā)模型。
瀑布模型如圖1.7所示，它將軟件生命周期劃分為制定計劃、需求分析、軟件設(shè)計、程序編寫、軟件測試和運(yùn)行維護(hù)等六個基本活動，并且規(guī)定了它們自上而下、相互銜接的固定次序，如同瀑布流水，逐級下落。
在瀑布模型中，軟件開發(fā)的各項活動嚴(yán)格按照線性方式進(jìn)行，當(dāng)前活動接受上一項活動的工作結(jié)果，實施完成所需的工作內(nèi)容。當(dāng)前活動的工作結(jié)果需要進(jìn)行驗證，如果驗證通過，則該結(jié)果作為下一項活動的輸入，繼續(xù)進(jìn)行下一項活動，否則返回修改。
瀑布模型強(qiáng)調(diào)文檔的作用，并要求每個階段都要仔細(xì)驗證。但是，這種模型的線性過程太理想化，已不再適合現(xiàn)代的軟件開發(fā)模式，幾乎被業(yè)界拋棄，其主要問題在于：
?。?） 各個階段的劃分完全固定，階段之間產(chǎn)生大量的文檔，極大地增加了工作量；
?。?） 由于開發(fā)模型是線性的，用戶只有等到整個過程的末期才能見到開發(fā)成果，從而增加了開發(fā)的風(fēng)險；
（3） 早期的錯誤可能要等到開發(fā)后期的測試階段才能發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而帶來嚴(yán)重的后果。
3、快速原型模型（Rapid Prototype Model）
快速原型模型的第一步是建造一個快速原型，實現(xiàn)客戶或未來的用戶與系統(tǒng)的交互，用戶或客戶對原型進(jìn)行評價，進(jìn)一步細(xì)化待開發(fā)軟件的需求。通過逐步調(diào)整原型使其滿足客戶的要求，開發(fā)人員可以確定客戶的真正需求是什么；第二步則在第一步的基礎(chǔ)上開發(fā)客戶滿意的軟件產(chǎn)品。
顯然，快速原型方法可以克服瀑布模型的缺點(diǎn)，減少由于軟件需求不明確帶來的開發(fā)風(fēng)險，具有顯著的效果。
快速原型的關(guān)鍵在于盡可能快速地建造出軟件原型，一旦確定了客戶的真正需求，所建造的原型將被丟棄。因此，原型系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不重要，重要的是必須迅速建立原型，隨之迅速修改原型，以反映客戶的需求。
4、增量模型（Incremental Model）
與建造大廈相同，軟件也是一步一步建造起來的。在增量模型中，軟件被作為一系列的增量構(gòu)件來設(shè)計、實現(xiàn)、集成和測試，每一個構(gòu)件是由多種相互作用的模塊所形成的提供特定功能的代碼片段構(gòu)成，如圖1.8所示。
增量模型在各個階段并不交付一個可運(yùn)行的完整產(chǎn)品，而是交付滿足客戶需求的一個子集的可運(yùn)行產(chǎn)品。整個產(chǎn)品被分解成若干個構(gòu)件，開發(fā)人員逐個構(gòu)件地交付產(chǎn)品，這樣做的好處是軟件開發(fā)可以較好地適應(yīng)變化，客戶可以不斷地看到所開發(fā)的軟件，從而降低開發(fā)風(fēng)險。但是，增量模型也存在以下缺陷：
?。?） 由于各個構(gòu)件是逐漸并入已有的軟件體系結(jié)構(gòu)中的，所以加入構(gòu)件必須不破壞已構(gòu)造好的系統(tǒng)部分，這需要軟件具備開放式的體系結(jié)構(gòu)。
（2） 在開發(fā)過程中，需求的變化是不可避免的。增量模型的靈活性可以使其適應(yīng)這種變化的能力大大優(yōu)于瀑布模型和快速原型模型，但也很容易退化為邊做邊改模型，從而是軟件過程的控制失去整體性。
在使用增量模型時，第一個增量往往是實現(xiàn)基本需求的核心產(chǎn)品。核心產(chǎn)品交付用戶使用后，經(jīng)過評價形成下一個增量的開發(fā)計劃，它包括對核心產(chǎn)品的修改和一些新功能的發(fā)布。這個過程在每個增量發(fā)布后不斷重復(fù)，直到產(chǎn)生終的完善產(chǎn)品。
例如，使用增量模型開發(fā)字處理軟件?？梢钥紤]，第一個增量發(fā)布基本的文件管理、編輯和文檔生成功能，第二個增量發(fā)布更加完善的編輯和文檔生成功能，第三個增量實現(xiàn)拼寫和文法檢查功能，第四個增量完成高級的頁面布局功能。
5、螺旋模型（Spiral Model）
1988年，Barry Boehm正式發(fā)表了軟件系統(tǒng)開發(fā)的"螺旋模型"，它將瀑布模型和快速原型模型結(jié)合起來，強(qiáng)調(diào)了其他模型所忽視的風(fēng)險分析，特別適合于大型復(fù)雜的系統(tǒng)。
如圖1.9所示，螺旋模型沿著螺線進(jìn)行若干次迭代，圖中的四個象限代表了以下活動：
?。?） 制定計劃：確定軟件目標(biāo)，選定實施方案，弄清項目開發(fā)的限制條件；
?。?） 風(fēng)險分析：分析評估所選方案，考慮如何識別和消除風(fēng)險；
?。?） 實施工程：實施軟件開發(fā)和驗證；
?。?） 客戶評估：評價開發(fā)工作，提出修正建議，制定下一步計劃。
螺旋模型由風(fēng)險驅(qū)動，強(qiáng)調(diào)可選方案和約束條件從而支持軟件的重用，有助于將軟件質(zhì)量作為特殊目標(biāo)融入產(chǎn)品開發(fā)之中。但是，螺旋模型也有一定的限制條件，具體如下：
?。?） 螺旋模型強(qiáng)調(diào)風(fēng)險分析，但要求許多客戶接受和相信這種分析，并做出相關(guān)反應(yīng)是不容易的，因此，這種模型往往適應(yīng)于內(nèi)部的大規(guī)模軟件開發(fā)。
?。?） 如果執(zhí)行風(fēng)險分析將大大影響項目的利潤，那么進(jìn)行風(fēng)險分析毫無意義，因此，螺旋模型只適合于大規(guī)模軟件項目。
?。?） 軟件開發(fā)人員應(yīng)該擅長尋找可能的風(fēng)險，準(zhǔn)確地分析風(fēng)險，否則將會帶來更大的風(fēng)險。
一個階段首先是確定該階段的目標(biāo)，完成這些目標(biāo)的選擇方案及其約束條件，然后從風(fēng)險角度分析方案的開發(fā)策略，努力排除各種潛在的風(fēng)險，有時需要通過建造原型來完成。如果某些風(fēng)險不能排除，該方案立即終止，否則啟動下一個開發(fā)步驟。評價該階段的結(jié)果，并設(shè)計下一個階段。
6、各種模型的比較
每個軟件開發(fā)開發(fā)應(yīng)該選擇適合于該組織的軟件開發(fā)模型，并且應(yīng)該隨著當(dāng)前正在開發(fā)的特定產(chǎn)品特性而變化，以減小所選模型的缺點(diǎn)，充分利用其優(yōu)點(diǎn)，下表列出了幾種常見模型的優(yōu)缺點(diǎn)。
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模型
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優(yōu)點(diǎn)
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缺點(diǎn)
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| 瀑布模型 | 文檔驅(qū)動 | 系統(tǒng)可能不滿足客戶的需求 |
| 快速原型模型 | 關(guān)注滿足客戶需求 | 可能導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計差、效率低，難于維護(hù) |
| 增量模型 | 開發(fā)早期反饋及時，易于維護(hù) | 需要開放式體系結(jié)構(gòu)，可能會設(shè)計差、效率低 |
| 螺旋模型 | 風(fēng)險驅(qū)動 | 風(fēng)險分析人員需要有經(jīng)驗且經(jīng)過充分訓(xùn)練 |
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