软件开发模式总结

1. 边做边改模型（Build-and-Fix Model）

　　好吧，其实现在许多产品实际都是使⽤的“边做边改”模型来开发的，特别是很多⼩公司产品周期压缩的太短。在这种模型中，既没有规格说明，也没有经过设计，软件随着客户的需要⼀次⼜⼀次地不断被修改。

　　在这个模型中，开发⼈员拿到项⽬⽴即根据需求编写程序，调试通过后⽣成软件的第⼀个版本。在提供给⽤户使⽤后，如果程序出现错误，或者⽤户提出新的要求，开发⼈员重新修改代码，直到⽤户和测试等等满意为⽌。　　这是⼀种类似作坊的开发⽅式，边做边改模型的优点毫⽆疑问就是前期出成效快。

　　对编写逻辑不需要太严谨的⼩程序来说还可以对付得过去，但这种⽅法对任何规模的开发来说都是不能令⼈满意的，其主要问题在于：　　1） 缺少规划和设计环节，软件的结构随着不断的修改越来越糟，导致⽆法继续修改；　　2） 忽略需求环节，给软件开发带来很⼤的风险；

　　3） 没有考虑测试和程序的可维护性，也没有任何⽂档，软件的维护⼗分困难。

2. 瀑布模型（Waterfall Model）

　　瀑布模型是⼀种⽐较⽼旧的软件开发模型，1970年温斯顿·罗伊斯提出了著名的“瀑布模型”，直到80年代都还是⼀直被⼴泛采⽤的模型。　　瀑布模型将软件⽣命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运⾏维护等六个基本活动，并且规定了它们⾃上⽽下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流⽔，逐级下落。

　　在瀑布模型中，软件开发的各项活动严格按照线性⽅式进⾏，当前活动接受上⼀项活动的⼯作结果，实施完成所需的⼯作内容。当前活动的⼯作结果需要进⾏验证，如验证通过，则该结果作为下⼀项活动的输⼊，继续进⾏下⼀项活动，否则返回修改。　　瀑布模型优点是严格遵循预先计划的步骤顺序进⾏，⼀切按部就班⽐较严谨。

　　瀑布模型强调⽂档的作⽤，并要求每个阶段都要仔细验证。但是，这种模型的线性过程太理想化，已不再适合现代的软件开发模式，⼏乎被业界抛弃，其主要问题在于：

　　1） 各个阶段的划分完全固定，阶段之间产⽣⼤量的⽂档，极⼤地增加了⼯作量；

　　2） 由于开发模型是线性的，⽤户只有等到整个过程的末期才能见到开发成果，从⽽增加了开发的风险；　　3） 早期的错误可能要等到开发后期的测试阶段才能发现，进⽽带来严重的后果。　　4） 各个软件⽣命周期衔接花费时间较长，团队⼈员交流成本⼤。

　　5） 瀑布式⽅法在需求不明并且在项⽬进⾏过程中可能变化的情况下基本是不可⾏的。

3. 迭代模型（stagewise model）（也被称作迭代增量式开发或迭代进化式开发）

　　，是⼀种与传统的瀑布式开发相反的软件开发过程，它弥补了传统开发⽅式中的⼀些弱点，具有更⾼的成功率和⽣产率。

　　在迭代式开发⽅法中，整个开发⼯作被组织为⼀系列的短⼩的、固定长度（如3周）的⼩项⽬，被称为⼀系列的迭代。每⼀次迭代都包括了需求分析、设计、实现与测试。采⽤这种⽅法，开发⼯作可以在需求被完整地确定之前启动，并在⼀次迭代中完成系统的⼀部分功能或业务逻辑的开发⼯作。再通过客户的反馈来细化需求，并开始新⼀轮的迭代。

　　教学中，对迭代和版本的区别，可理解如下： 迭代⼀般指某版本的⽣产过程，包括从需求分析到测试完成； 版本⼀般指某阶段软件开发的结果，⼀个可交付使⽤的产品。

　　与传统的瀑布模型相⽐较，迭代过程具有以下优点：

　　1）降低了在⼀个增量上的开⽀风险。如果开发⼈员重复某个迭代，那么损失只是这⼀个开发有误的迭代的花费。

　　2）降低了产品⽆法按照既定进度进⼊市场的风险。通过在开发早期就确定风险，可以尽早来解决⽽不⾄于在开发后期匆匆忙忙。　　3）加快了整个开发⼯作的进度。因为开发⼈员清楚问题的焦点所在，他们的⼯作会更有效率。

　　4）由于⽤户的需求并不能在⼀开始就作出完全的界定，它们通常是在后续阶段中不断细化的。因此，迭代过程这种模式使适应需求的变化会更容易些。因此复⽤性更⾼

4. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）

　　快速原型模型的第⼀步是建造⼀个快速原型，实现客户或未来的⽤户与系统的交互，⽤户或客户对原型进⾏评价，进⼀步细化待开发软件的需求。通过逐步调整原型使其满⾜客户的要求，开发⼈员可以确定客户的真正需求是什么；第⼆步则在第⼀步的基础上开发客户满意的软件产品。

　　显然，快速原型⽅法可以克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确带来的开发风险，具有显著的效果。

　　快速原型的关键在于尽可能快速地建造出软件原型，⼀旦确定了客户的真正需求，所建造的原型将被丢弃。因此，原型系统的内部结构并不重要，重要的是必须迅速建⽴原型，随之迅速修改原型，以反映客户的需求。　　快速原型模型有点整合“边做边改”与“瀑布模型”优点的意味。

5、增量模型（Incremental Model）

　　与建造⼤厦相同，软件也是⼀步⼀步建造起来的。在增量模型中，软件被作为⼀系列的增量构件来设计、实现、集成和测试，每⼀个构件是由多种相互作⽤的模块所形成的提供特定功能的代码⽚段构成。

　　增量模型在各个阶段并不交付⼀个可运⾏的完整产品，⽽是交付满⾜客户需求的⼀个⼦集的可运⾏产品。整个产品被分解成若⼲个构件，开发⼈员逐个构件地交付产品，这样做的好处是软件开发可以较好地适应变化，客户可以不断地看到所开发的软件，从⽽降低开发风险。但是，增量模型也存在以下缺陷：

　　1） 由于各个构件是逐渐并⼊已有的软件体系结构中的，所以加⼊构件必须不破坏已构造好的系统部分，这需要软件具备开放式的体系结构。

　　2） 在开发过程中，需求的变化是不可避免的。增量模型的灵活性可以使其适应这种变化的能⼒⼤⼤优于瀑布模型和快速原型模型，但也很容易退化为边做边改模型，从⽽是软件过程的控制失去整体性。

　　在使⽤增量模型时，第⼀个增量往往是实现基本需求的核⼼产品。核⼼产品交付⽤户使⽤后，经过评价形成下⼀个增量的开发计划，它包括对核⼼产品的修改和⼀些新功能的发布。这个过程在每个增量发布后不断重复，直到产⽣最终的完善产品。

　　例如，使⽤增量模型开发字处理软件。可以考虑，第⼀个增量发布基本的⽂件管理、编辑和⽂档⽣成功能，第⼆个增量发布更加完善的编辑和⽂档⽣成功能，第三个增量实现拼写和⽂法检查功能，第四个增量完成⾼级的页⾯布局功能。

6. 螺旋模型（Spiral Model）

　　1988年，巴利·玻姆(Barry Boehm)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。

7. 敏捷软件开发 (Agile development)

　　敏捷开发是⼀种以⼈为核⼼、迭代、循序渐进的开发⽅法。在敏捷开发中，软件项⽬的构建被切分成多个⼦项⽬，各个⼦项⽬的成果都经过测试，具备集成和可运⾏的特征。换⾔之，就是把⼀个⼤项⽬分为多个相互联系，但也可独⽴运⾏的⼩项⽬，并分别完成，在此过程中软件⼀直处于可使⽤状态。

　　敏捷开发⼩组主要的⼯作⽅式可以归纳为：作为⼀个整体⼯作； 按短迭代周期⼯作； 每次迭代交付⼀些成果，关注业务优先级，检查

与调整。

　　敏捷软件开发要注意项⽬规模，规模增长，团队交流成本就上去了，因此敏捷软件开发暂时适合不是特别⼤的团队开发，⽐较适合⼀个组的团队使⽤。

8. 演化模型（evolutionary model）

　　主要针对事先不能完整定义需求的软件开发。⽤户可以给出待开发系统的核⼼需求，并且当看到核⼼需求实现后，能够有效地提出反馈，以⽀持系统的最终设计和实现。软件开发⼈员根据⽤户的需求，⾸先开发核⼼系统。当该核⼼系统投⼊运⾏后，⽤户试⽤之，完成他们的⼯作，并提出精化系统、增强系统能⼒的需求。软件开发⼈员根据⽤户的反馈，实施开发的迭代过程。第⼀迭代过程均由需求、设计、编码、测试、集成等阶段组成，为整个系统增加⼀个可定义的、可管理的⼦集。

　　在开发模式上采取分批循环开发的办法，每循环开发⼀部分的功能，它们成为这个产品的原型的新增功能。于是，设计就不断地演化出新的系统。 实际上，这个模型可看作是重复执⾏的多个“瀑布模型”。

　　“演化模型”要求开发⼈员有能⼒把项⽬的产品需求分解为不同组，以便分批循环开发。这种分组并不是绝对随意性的，⽽是要根据功能的重要性及对总体设计的基础结构的影响⽽作出判断。有经验指出，每个开发循环以六周到⼋周为适当的长度。

9. 喷泉模型（fountain model, (⾯向对象的⽣存期模型, ⾯向对象（Object Oriented,OO）模型））

　　喷泉模型与传统的结构化⽣存期⽐较，具有更多的增量和迭代性质，⽣存期的各个阶段可以相互重叠和多次反复，⽽且在项⽬的整个⽣存期中还可以嵌⼊⼦⽣存期。就像⽔喷上去⼜可以落下来，可以落在中间，也可以落在最底部。

10. 智能模型（四代技术（4GL）)

　　智能模型拥有⼀组⼯具（如数据查询、报表⽣成、数据处理、屏幕定义、代码⽣成、⾼层图形功能及电⼦表格等），每个⼯具都能使开发⼈员在⾼层次上定义软件的某些特性，并把开发⼈员定义的这些软件⾃动地⽣成为源代码。这种⽅法需要四代语⾔（4GL）的⽀持。4GL不同于三代语⾔，其主要特征是⽤户界⾯极端友好，即使没有受过训练的⾮专业程序员，也能⽤它编写程序；它是⼀种声明式、交互式和⾮过程性编程语⾔。4GL还具有⾼效的程序代码、智能缺省假设、完备的数据库和应⽤程序⽣成器。⽬前市场上流⾏的4GL（如Foxpro等）都不同程度地具有上述特征。但4GL⽬前主要限于事务信息系统的中、⼩型应⽤程序的开发。

11. 混合模型（hybrid model）

　　过程开发模型⼜叫混合模型（hybrid model），或元模型（meta-model）,把⼏种不同模型组合成⼀种混合模型，它允许⼀个项⽬能沿着最有效的路径发展，这就是过程开发模型（或混合模型）。实际上，⼀些软件开发单位都是使⽤⼏种不同的开发⽅法组成他们⾃⼰的混合模型。

⼤致列举部分常⽤软件过程模型的特点和适⽤范围：

模型名称

技术特点

简单，分阶段，阶段间存在因果关系，

瀑布模型

各个阶段完成后都有评审，允许反馈，不⽀持⽤户参与，要求预先确定需求

不要求需求预先完备定义，⽀持⽤户参与，

快速原型模型

⽀持需求的渐进式完善和确认，能够适应⽤户需求的变化软件产品是被增量式地⼀块块开发的，

增量模型

允许开发活动并⾏和重叠

不要求⼀次性地开发出完整的软件系统，将软件

迭代模型

开发视为⼀个逐步获取⽤⼴需求、完善软件产品的过程结合瀑布模型、快速原型模型和迭代模

螺旋模型

型的思想，并引进了风险分析活动

需求难以获取和确定、软件开发风险较⼤的软件系统需求难以确定、不断变更的软件系统

技术风险较⼤、⽤户需求较为稳定的软件系统需求复杂、难以确定、动态变化的软件系统需求易于完善定义且不易变更的软件系统

适⽤范围