第16章 uml與統(tǒng)一開發(fā)過(guò)程

1、第16章 UML與統(tǒng)一開發(fā)過(guò)程,16.1 軟件開發(fā)過(guò)程 16.2 RUP簡(jiǎn)介16.3 RUP的二維開發(fā)模型16.4 RUP核心工作流,16.1 軟件過(guò)程歷史概述,16.1.1 軟件開發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)介16.1.2 當(dāng)前流行的軟件過(guò)程,16.1.1 軟件開發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)介,軟件過(guò)程是指實(shí)施于軟件開發(fā)和維護(hù)中的階段、方法、技術(shù)、實(shí)踐和相關(guān)產(chǎn)物（計(jì)劃、文檔、模型、代碼、測(cè)試用例和手冊(cè)等）的集合。 軟件過(guò)程是開發(fā)高質(zhì)量軟件所需要完成

2、的任務(wù)的框架。,16.1.1 軟件開發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)介,軟件過(guò)程的層次圖：,,16.1.1 軟件開發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)介,軟件工程過(guò)程將各種技術(shù)結(jié)合在一起，使得軟件能夠被合理地和及時(shí)地開發(fā)出來(lái)。軟件工程的方法層在技術(shù)上說(shuō)明了需要如何去開發(fā)軟件。 軟件工程的工具層為軟件過(guò)程和方法提供了自動(dòng)或半自動(dòng)的支持。 軟件過(guò)程提供一個(gè)框架，在這個(gè)框架下可以建立一個(gè)軟件開發(fā)的綜合計(jì)劃。,16.1.2 當(dāng)前流行的軟件過(guò)程,Rational Unified Pro

3、cess（RUP）OPEN ProcessObject-Oriented Software Process（OOSP）Extreme Programming（XP）CatalysisDynamic System Development Method（DSDM）,16.2 RUP簡(jiǎn)介,16.2.1 RUP過(guò)程的背景16.2.2 傳統(tǒng)的軟件開發(fā)模型,16.2.1 RUP過(guò)程的背景,軟件項(xiàng)目失敗的原因：混亂的需求管理。

4、開發(fā)者之間以及開發(fā)者和用戶不清晰的交流。架構(gòu)不夠堅(jiān)固。沒(méi)有發(fā)現(xiàn)需求、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的不一致。缺少有效的測(cè)試。對(duì)項(xiàng)目狀態(tài)的主觀估計(jì)。沒(méi)有正確地處理項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。沒(méi)有對(duì)項(xiàng)目變更進(jìn)行控制。,16.2.1 RUP過(guò)程的背景,Rational Unified Process（RUP，統(tǒng)一開發(fā)過(guò)程）是一套面向?qū)ο蟮能浖こ踢^(guò)程。RUP說(shuō)明了如何有效地使用成熟技術(shù)開發(fā)軟件。,16.2.2 傳統(tǒng)的軟件開發(fā)模型,1. 瀑布模型（W

5、aterfall Model）2. 螺旋模型,1. 瀑布模型（Waterfall Model）,瀑布模型是一種線性模型。瀑布模型將軟件生存周期劃分為6個(gè)階段：需求分析設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)測(cè)試運(yùn)行維護(hù)瀑布模型最為突出的缺點(diǎn)是缺乏靈活性。,1. 瀑布模型（Waterfall Model）,,,2. 螺旋模型,螺旋模型使用原型作為降低風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制。螺旋模型使開發(fā)者在產(chǎn)品演化的任意階段均可使用原型方法。螺旋模型體現(xiàn)了RUP中迭代

6、的思想。一個(gè)螺旋的周期一般包括四個(gè)階段：確定目標(biāo)，選擇方案，選定完成目標(biāo)的策略。風(fēng)險(xiǎn)分析。啟動(dòng)開發(fā)階段。評(píng)審前一階段的工作，計(jì)劃下一階段工作。,2. 螺旋模型,,,16.3 RUP的二維開發(fā)模型,傳統(tǒng)的瀑布開發(fā)模型是一個(gè)一維的模型，開發(fā)過(guò)程被劃分為多個(gè)連續(xù)的階段。在RUP中，軟件開發(fā)生命周期根據(jù)時(shí)間和RUP的核心工作流劃分為二維空間。橫軸表示項(xiàng)目的時(shí)間維，縱軸以內(nèi)容來(lái)組織為自然的邏輯活動(dòng)。,16.3 RUP的二維開發(fā)模

7、型,16.3 RUP的二維開發(fā)模型,16.3.1 RUP的核心工作流 16.3.2 RUP的四個(gè)階段16.3.3 RUP的迭代開發(fā)模型,16.3.1 RUP的核心工作流,RUP中有9個(gè)核心工作流，分為6個(gè)核心過(guò)程工作流（C ore Process Workflows）和3個(gè)核心支持工作流（Core Supporting Workflows）。 9個(gè)核心工作流在項(xiàng)目中輪流被使用，在每一次迭代中以不同的重點(diǎn)和強(qiáng)度重復(fù)。,16

8、.3.1 RUP的核心工作流,1. 商業(yè)建模（Business Modeling）2. 需求分析（Requirements）3. 分析與設(shè)計(jì)（Analysis and Design）4. 實(shí)現(xiàn)（Implementation）5. 測(cè)試（Test）6. 配置（Deployment）7. 設(shè)置和變更管理（Configuration and Change Management）8. 項(xiàng)目管理（Proj

9、ect Management）9. 環(huán)境（Environment）,1. 商業(yè)建模（Business Modeling）,理解系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)及其商業(yè)運(yùn)作，確保所有參與人員對(duì)開發(fā)系統(tǒng)有共同的認(rèn)識(shí)。,2. 需求分析（Requirements）,定義系統(tǒng)功能及用戶界面，明確客戶需要的系統(tǒng)的功能，開發(fā)人員理解系統(tǒng)的需求，為項(xiàng)目預(yù)算及計(jì)劃提供基礎(chǔ)。,3. 分析與設(shè)計(jì)（Analysis and Design）,把需求分析的結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)現(xiàn)規(guī)

10、格。,4. 實(shí)現(xiàn)（Implementation）,定義代碼的組織結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)代碼、單元測(cè)試、系統(tǒng)集成。,5. 測(cè)試（Test）,驗(yàn)證各自子系統(tǒng)的交互與集成。,6. 配置（Deployment）,打包、分發(fā)、安裝軟件，升級(jí)舊系統(tǒng)；培訓(xùn)用戶及銷售人員，并提供技術(shù)支持。制定并實(shí)施beta測(cè)試。,7. 設(shè)置和變更管理（Configuration and Change Management）,跟蹤并維護(hù)系統(tǒng)所有產(chǎn)品的完整性和一致性。,8.

11、 項(xiàng)目管理（Project Management）,為計(jì)劃、執(zhí)行和監(jiān)控軟件開發(fā)項(xiàng)目提供可行性的指導(dǎo)；為風(fēng)險(xiǎn)管理提供框架。,9. 環(huán)境（Environment）,為組織提供過(guò)程管理和工具的支持。,16.3.2 RUP的四個(gè)階段,RUP包括以下幾個(gè)階段：起始階段細(xì)化階段構(gòu)建階段交付階段每個(gè)階段結(jié)束于一個(gè)主要的里程碑（Major Milestones），每個(gè)階段本質(zhì)上是兩個(gè)里程碑之間的時(shí)間跨度。,16.3.2 RUP的四個(gè)階段

12、,1. 初始階段2. 細(xì)化階段3. 構(gòu)建階段4. 交付階段,1. 初始階段,初始階段所要進(jìn)行如下的活動(dòng)：明確說(shuō)明項(xiàng)目規(guī)模，了解環(huán)境以及最重要的需求和約束，以便可以得出最終產(chǎn)品的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)劃和準(zhǔn)備商業(yè)理由。評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)管理、人員配備、項(xiàng)目計(jì)劃以及成本/進(jìn)度/收益折衷的被選方案。綜合考慮被選構(gòu)架，評(píng)估構(gòu)架。準(zhǔn)備項(xiàng)目的環(huán)境，評(píng)估項(xiàng)目和組織，選擇工具，決定流程中要改進(jìn)的部分。,1. 初始階段,初始階段的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下：出

13、資人同意系統(tǒng)范圍定義以及費(fèi)用和進(jìn)度評(píng)估。主要用例是否符合需求。費(fèi)用和進(jìn)度評(píng)估、優(yōu)先級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)以及開發(fā)過(guò)程的可信性。任何已開發(fā)的原型的深度和廣度。實(shí)際開銷與計(jì)劃開銷。 初始階段的焦點(diǎn)是需求和分析工作流。,2. 細(xì)化階段,細(xì)化階段的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下：標(biāo)明用例模型中的用戶和參與者，并且建立用例的描述文檔。用例模型需完成80％。創(chuàng)建軟件系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中的軟件結(jié)構(gòu)的描述文檔。創(chuàng)建可執(zhí)行的系統(tǒng)原型。細(xì)化商業(yè)案例和風(fēng)險(xiǎn)列表。創(chuàng)建整個(gè)項(xiàng)目

14、的開發(fā)計(jì)劃。細(xì)化階段的焦點(diǎn)是需求、分析和設(shè)計(jì)工作流。,3. 構(gòu)造階段,構(gòu)建階段的主要目標(biāo)如下：優(yōu)化資源、避免不必要的報(bào)廢和返工，使開發(fā)成本降到最低。盡快達(dá)到質(zhì)量的要求?？焖偻瓿捎杏玫陌姹?，例如Alpha 版、Beta 版和其他測(cè)試發(fā)布版。完成所有功能的分析、開發(fā)和測(cè)試。迭代式、遞增地開發(fā)隨時(shí)可以發(fā)布的產(chǎn)品。確定準(zhǔn)備好軟件系統(tǒng)的外部環(huán)境。構(gòu)建階段的焦點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工作流。,4. 交付階段,交付階段的主要目標(biāo)如下：進(jìn)行Bet

15、a版測(cè)試，按用戶的要求驗(yàn)證新系統(tǒng)。替換舊的系統(tǒng)。對(duì)用戶和維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。開始調(diào)整活動(dòng)，例如調(diào)試、性能或可用性的增強(qiáng)。與用戶達(dá)成共識(shí)，配置基線與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)一致。交付階段的焦點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)和測(cè)試工作流。,16.3.3 RUP的迭代開發(fā)模型,RUP中的每個(gè)階段可以進(jìn)一步分解為迭代。,16.3.3 RUP的迭代開發(fā)模型,與傳統(tǒng)的瀑布模型相比較，迭代過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)：降低了在一個(gè)增量上的開支風(fēng)險(xiǎn)。降低了產(chǎn)品無(wú)法按照既定進(jìn)度進(jìn)入市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。

16、加快了整個(gè)開發(fā)工作的進(jìn)度。,16.4 核心工作流介紹,16.4.1 需求捕獲工作流16.4.2 分析工作流16.4.3 設(shè)計(jì)工作流16.4.4 實(shí)現(xiàn)工作流16.4.5 測(cè)試工作流,16.4.1 需求捕獲工作流,需求捕獲通過(guò)對(duì)應(yīng)問(wèn)題的理解和分析，確立問(wèn)題涉及的信息、功能和系統(tǒng)行為，將用戶需求精確化、完全化。 需求的焦點(diǎn)主要在初始和精化階段，在精化階段后期，需求捕獲的工作量大幅下降。,16.4.1 需求捕獲工作流,

17、16.4.1 需求捕獲工作流,1. 制品2. 工作人員3. 工作流,1. 制品,在需求捕獲工作流，主要的UML制品：用例模型（Use Case Model）參與者（Actor）用例（Use Case）構(gòu)架描述術(shù)語(yǔ)表（Glossary）用戶界面原型,2. 工作人員,參與需求捕獲階段的工作人員：系統(tǒng)分析人員（System Analyst）用例描述人員（Use Case Specifier）用戶界面設(shè)計(jì)人員（

18、User Interface Designer）構(gòu)架設(shè)計(jì)師（Architect）,3. 工作流,需求捕獲的工作流主要包括五個(gè)活動(dòng)：確定參與者和用例區(qū)分用例的優(yōu)先級(jí)詳細(xì)描述一個(gè)用例構(gòu)造用戶界面原型構(gòu)造用例模型,16.4.2 分析工作流,分析的主要工作開始于初始階段的結(jié)尾，和需求一樣是精化階段的主要焦點(diǎn)。精化階段的大部分活動(dòng)是捕獲需求，分析工作與需求捕獲在很大程度上重疊。,16.4.2 分析工作流,16.4.

19、2 分析工作流,1. 制品2. 工作人員3. 工作流,1. 制品,在分析工作流期間，主要的UML制品：分析模型分析類用例實(shí)現(xiàn)（分析）分析包構(gòu)架模型,2. 工作人員,在分析工作流期間，所參與的工作人員：構(gòu)架設(shè)計(jì)師用例工程師構(gòu)件工程師,3. 工作流,分析工作流主要包括四個(gè)活動(dòng)：構(gòu)架分析分析用例分析類分析包,16.4.3 設(shè)計(jì)工作流,設(shè)計(jì)工作流的主要工作是位于精化階段的最后部分和構(gòu)造階段的開始部分的

20、主要建?；顒?dòng)。系統(tǒng)建模最初的焦點(diǎn)是需求和分析，在分析活動(dòng)逐步完善后，建模的焦點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)。,16.4.3 設(shè)計(jì)工作流,16.4.3 設(shè)計(jì)工作流,1. 制品2. 工作人員3. 工作流,1. 制品,在分析工作流期間，主要的UML制品：設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)類用例實(shí)現(xiàn)-設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)接口配置圖,2. 工作人員,參與設(shè)計(jì)工作流的工作人員包括：構(gòu)架設(shè)計(jì)師用例工程師構(gòu)件工程師,3. 工作流,設(shè)計(jì)工作流中，主要包括四種

21、活動(dòng)：構(gòu)架設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)用例設(shè)計(jì)一個(gè)類設(shè)計(jì)一個(gè)子系統(tǒng),16.4.4 實(shí)現(xiàn)工作流,實(shí)現(xiàn)（實(shí)施）是關(guān)于把設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行代碼的過(guò)程。從系統(tǒng)分析師或系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的角度看，實(shí)現(xiàn)工作流的重點(diǎn)就是完成軟件系統(tǒng)的可執(zhí)行代碼。 實(shí)現(xiàn)工作流是構(gòu)建階段的焦點(diǎn)。,16.4.4 實(shí)現(xiàn)工作流,16.4.4 實(shí)現(xiàn)工作流,1. 制品2. 工作人員3. 工作流,1. 制品,在實(shí)現(xiàn)工作流中，主要有六種制品：實(shí)現(xiàn)模型組件實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)接口

22、構(gòu)架描述（實(shí)現(xiàn)模型）集成構(gòu)造計(jì)劃,2. 工作人員,參與實(shí)現(xiàn)工作流的工作人員：構(gòu)架設(shè)計(jì)師構(gòu)件工程師系統(tǒng)集成人員,3. 工作流,在實(shí)現(xiàn)工作流中，包括一系列活動(dòng)：構(gòu)架實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)一個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)類執(zhí)行單元測(cè)試,16.4.5 測(cè)試工作流,測(cè)試是一項(xiàng)相當(dāng)主要的工作。測(cè)試工作流貫穿于軟件開發(fā)的整個(gè)過(guò)程。它開始于軟件開發(fā)的初始階段，而細(xì)化階段和構(gòu)造階段是測(cè)試的焦點(diǎn)。測(cè)試是為了找出程序中的錯(cuò)誤與權(quán)限，而不能證明程序無(wú)

23、錯(cuò)。,16.4.5 測(cè)試工作流,16.4.5 測(cè)試工作流,1. 制品2. 工作人員3. 工作流,1. 制品,測(cè)試工作流中，包括七個(gè)制品：測(cè)試模型測(cè)試用例測(cè)試規(guī)程測(cè)試組件制定測(cè)試計(jì)劃缺陷評(píng)估測(cè)試,2. 工作人員,參與測(cè)試工作流的工作人員主要有四類：測(cè)試設(shè)計(jì)人員構(gòu)件工程師集成測(cè)試人員系統(tǒng)測(cè)試人員,3. 工作流,在測(cè)試工作流中，包括六種活動(dòng)：制定測(cè)試計(jì)劃設(shè)計(jì)測(cè)試實(shí)現(xiàn)測(cè)試執(zhí)行集成測(cè)試執(zhí)行系統(tǒng)測(cè)