开发方法

章节概述

本章系统介绍软件开发方法学，涵盖软件生命周期八阶段、瀑布模型/演化模型/螺旋模型/增量模型/构件组装模型、统一过程（UP）、敏捷方法（XP/FDD/Scrum/水晶方法）、软件重用与构件技术、基于架构的软件设计（ABSD）以及形式化方法。重点掌握各开发模型的优缺点对比和适用场景。

知识结构框架

• 6.1 软件生命周期（GB8566-88 八阶段）
  • 可行性研究与计划 → 需求分析 → 概要设计 → 详细设计 → 实现 → 集成测试 → 确认测试 → 使用和维护
• 6.2 软件开发模型
  • 6.2.1 瀑布模型（含 V 模型）
  • 6.2.2 演化模型
  • 6.2.3 螺旋模型（风险分析驱动）
  • 6.2.4 增量模型（增量发布/原型法）
  • 6.2.5 构件组装模型
• 6.3 统一过程（UP）（二维模型：4 阶段×9 工作流，4 里程碑）
• 6.4 敏捷方法
  • 6.4.1 极限编程（XP）——四大价值观+十二最佳实践
  • 6.4.2 特征驱动开发（FDD）——5 核心过程+6 角色
  • 6.4.3 Scrum——5 活动+5 价值观
  • 6.4.4 水晶方法（Crystal Clear 七大特征）
  • 6.4.5 其他敏捷方法（开放式源码/ASD）
• 6.5 软件重用（源代码/架构/框架/建模/构件/服务重用）
• 6.6 基于架构的软件设计（ABSD）
  • 6.6.1 ABSD 方法与生命周期
  • 6.6.2 基于架构的软件开发模型（ABSDM 六子过程）
• 6.7 形式化方法（形式化描述+形式化验证）

核心概念定义

软件开发模型对比

统一过程（UP）

UP 是一个迭代的二维开发模型，以架构为中心。

• 横轴四阶段：初始 → 细化 → 构建 → 交付
• 纵轴九工作流：业务建模、需求、分析设计、实施、测试、部署（工程活动）；配置与变更管理、项目管理、环境（管理活动）
• 四里程碑：目标里程碑 → 架构里程碑 → 能力里程碑 → 发布里程碑

未经裁减的 UP 是重载过程，不属于敏捷方法；可根据问题裁减适应各种规模。

XP 四大价值观与十二最佳实践

四大价值观：沟通、简单、反馈、勇气（底层蕴含"尊重"）。

十二最佳实践：计划游戏、小型发布、隐喻、简单设计、测试先行、重构、结对编程、集体代码所有制、持续集成、每周 40 小时、现场客户、编码标准。

Scrum 框架

• Sprint：2~4 周迭代周期
• 五个活动：产品待办事项列表梳理、Sprint 计划会议、每日 Scrum（15 分钟）、Sprint 评审会议、Sprint 回顾会议
• 三大角色：产品负责人、ScrumMaster、开发团队
• 五个价值观：承诺、专注、开放、尊重、勇气
• 产出：Sprint Backlog → 潜在可交付的产品增量

FDD 核心过程

1. 开发整体对象模型
2. 构造特征列表
3. 计划特征开发
4. 特征设计
5. 特征构建

特色实践：类的个体所有、审查。

水晶方法（Crystal Clear）七大体系特征

经常交付、反思改进、渗透式交流、个人安全、焦点、与专家用户方便联系、自动测试+配置管理+经常集成的技术环境。适合 6 人以下小团队。

ABSD（基于架构的软件设计）

架构驱动方法，三个基础：功能分解、通过选择架构风格实现质量和业务需求、软件模板的使用。ABSDM 六子过程：架构需求 → 设计 → 文档化 → 复审 → 实现 → 演化。

形式化方法

采用严格数学方法，使用形式化规约语言精确定义软件系统。包含形式化描述（解决"做什么"）和形式化验证（验证是否满足规约）。适用于高可靠性关键应用（如巴黎地铁 14 号线）。

关键公式与模型

SVG 图表参考

• 图6-1 瀑布模型