(转)常用软件开发模型及设计方法总结

演化模型
演化模型（Evolutionary Model）

　　演化模型是一种全局的软件(或产品)生存周期模型。属于迭代开发风范。

　　该模型可以表示为：第一次迭代(需求->设计->实现->测试->集成)->反馈->第二次迭代(需求->设计->实现->测试->集成)->反馈->……

　　即根据用户的基本需求，通过快速分析构造出该软件的一个初始可运行版本，这个初始的软件通常称之为原型，然后根据用户在使用原型的过程中提出的意见和建议对原型进行改进，获得原型的新版本。重复这一过程，最终可得到令用户满意的软件产品。采用演化模型的开发过程，实际上就是从初始的原型逐步演化成最终软件产品的过程。演化模型特别适用于对软件需求缺乏准确认识的情况。

　　复杂网络的演化模型包括BA模型以及其他多种扩展模型。

　　最经典的演化模型为BA模型，刻画了无标度网络形成的两个条件：增长和偏好依附，最终形成的网络符合幂指数为3的度分布。

螺旋模型

　　1988年，BarryBoehm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。

　　螺旋模型的缺点:

　　很难让用户确信这种演化方法的结果是可以控制的.

喷泉模型

　　喷泉模型fountain model

　　喷泉模型是一种以用户需求为动力，以对象为驱动的模型，主要用于采用对象技术的软件开发项目。该模型认为软件开发过程自下而上周期的各阶段是相互迭代和无间隙的特性。软件的某个部分常常被重复工作多次，相关对象在每次迭代中随之加入渐进的软件成分。无间隙指在各项活动之间无明显边界，如分析和设计活动之间没有明显的界限，由于对象概念的引入，表达分析、设计、实现等活动只用对象类和关系，从而可以较为容易地实现活动的迭代和无间隙，使其开发自然地包括复用。

　　喷泉模型不像瀑布模型那样，需要分析活动结束后才开始设计活动，设计活动结束后才开始编码活动。该模型的各个阶段没有明显的界限，开发人员可以同步进行开发。其优点是可以提高软件项目开发效率，节省开发时间，适应于面向对象的软件开发过程。由于喷泉模型在各个开发阶段是重叠的，因此在开发过程中需要大量的开发人员，因此不利于项目的管理。此外这种模型要求严格管理文档，使得审核的难度加大，尤其是面对可能随时加入各种信息、需求与资料的情况。

快速原型法

　　快速原型法就是在系统开发之初，尽快给用户构造一个新系统的模型（原型），反复演示原型并征求用户意见，开发人员根据用户意见不断修改完善原型，直到基本满足用户的要求再进而实现系统，这种软件开发方法就是快速原型法。原型就是模型，而原型系统就是应用系统的模型。它是待构筑的实际系统的缩小比例模型，但是保留了实际系统的大部分性能。这个模型可在运行中被检查、测试、修改，直到它的性能达到用户需求为止。因而这个工作模型很快就能转换成原样的目标系统。

　　原型法有三个层次

　　第一层包括联机的屏幕活动,这一层的目的是确定屏幕及报表的版式和内容、屏幕活动的顺序及屏幕排版的方法；

　　第二层是第一层的扩展，引用了数据库的交互作用及数据操作,这一层的主要目的是论证系统关键区域的操作，用户可以输入成组的事务数据，执行这些数据的模拟过程，包括出错处理；

　　第三层是系统的工作模型，它是系统的一个子集，其中应用的逻辑事务及数据库的交互作用可以用实际数据来操作，这一层的目的是开发一个模型，使其发展成为最终的系统规模。

　　原型法的主要优点在于它是一种支持用户的方法，使得用户在系统生存周期的设计阶段起到积极的作用；它能减少系统开发的风险，特别是在大型项目的开发中,由于对项目需求的分析难以一次完成，应用原型法效果更为明显。原型法的概念既适用于系统的重新开发，也适用于对系统的修改；原型法不局限于仅对开发项目中的计算机方面进行设计，第三层原型法是用于制作系统的工作模型的。快速原型法要取得成功，要求有象第四代语言（4GL）这样的良好开发环境/工具的支持。原型法可以与传统的生命周期方法相结合使用，这样会扩大用户参与需求分析、初步设计及详细设计等阶段的活动，加深对系统的理解。近年来，快速原型法的思想也被应用于产品的开发活动中。

jackson方法

　　1975年，M．A．Jackson提出了一类至今仍广泛使用的软件开发方法。这一方法从目标系统的输入、输出数据结构入手，导出程序框架结构，再补充其它细节，就可得到完整的程序结构图。这一方法对输入、输出数据结构明确的中小型系统特别有效，如商业应用中的文件表格处理。该方法也可与其它方法结合，用于模块的详细设计。

　　Jackson方法有时也称为面向数据结构的软件设计方法。

　　一般通过以下五个步骤来完成设计：

　　(1)分析并确定输入数据和输出数据的逻辑结构，并用Jackson结构图来表示这些数据结构。

　　(2)找出输入数据结构和输出数据结构中有对应关系的数据单元。

　　(3)按以下的规则由输入、输出的数据结构导出程序结构。

　　1)为每一对在输入数据结构和输出数据结构中有对应关系的单元画一个处理框。

　　2)为输入和输出数据结构中剩余的数据单元画一个处理框。

　　3)所有处理框在程序结构图上的位置，应与由它处理的数据单元在数据结构Jackson图上的位置一致。

　　4)必要时，可以对映射导出的程序结构图进行进一步的细化。

　　(4)列出基本操作与条件，并把它们分配到程序结构图的适当位置。

　　(5)用伪码写出程序。

软件设计

　　软件的设计概念应遵循以下几个方面：

　　一、 抽象： 我们必须把许多事物和问题抽象起来，并且抽象它们不同的层次和角度。建议用数学语言来抽象事务和问题，因为数学是最好的抽象语言，并且它的本质就是抽象。

　　二、 模块化：将复杂的问题分解成可以管理的片断会更容易。将问题或事物分解并模块化这使得解决问题变得容易，分解的越细模块数量也就越多，它的副作用就是使得设计者考虑更多的模块之间耦合度的情况。

　　软件的设计原则应遵循以下几个方面：

　　一、 设计对于分析模型应该是可跟踪的：软件的模块可能被映射到多个需求上。

　　二、 设计结构应该尽可能的模拟实际问题。

　　三、 设计应该表现出一致性。

　　四、 不要把设计当成编写代码。

　　五、 在创建设计时就应该能够评估质量。

　　六、 评审设计以减少语义性的错误。

　　软件设计包括软件的结构设计，数据设计，接口设计和过程设计．

　　结构设计是指：定义软件系统各主要部件之间的关系

　　数据设计是指：将模型转换成数据结构的定义

　　接口设计是指：软件内部，软件和操作系统间以及软件和人之间如何通信

　　过程设计是指：系统结构部件转换成软件的过程描述