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一、软件开发模型
1.1含义
软件开发模型是指软件开发全部过程，活动和任务的结构框架。软件开发包括需求，设计，编码和测试的阶段，有时候也包括维护阶段。
软件开发模型能清晰，直观地表达软件开发全过程，明确规定了要完成的主要活动和任务，用来作为软件项目工作的基础，对于不同的软件系统，可以采用不同的开发方法、使用不同的程序设计语言以及各种不同技能的人员参与、运用不同的管理方法和手段等，以及允许采用不同的软件工具和不同的软件工程环境。
二、模型介绍
2.1 瀑布模型--面向文档
按工序将问题化简，将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分开。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。
优点：
- 每个阶段划分明确，为项目提供了按阶段划分的检查点；
- 它提供了一个模板，这个模板使得分析、设计、编码、测试和支持的方法可以在该模板下有一个共同的指导。
缺点：
- 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，从而增加了开发风险。
- 不适应用户需求的变化，如果软件在后期出现需求变化，整个系统需要从头开始。
瀑布模型适合应用的项目类型：需求明确 或者 二次开发
2.1.1 举例
假设我们需要开发一个在线图书管理系统，该系统允许用户浏览图书、借阅图书、归还图书，并且让图书管理员管理图书库存和用户信息。
需求分析阶段：与图书馆管理员沟通，列出系统必须具备的功能，如图书搜索、借阅处理、库存管理等。
系统设计阶段：设计师完成系统架构设计，包括前端界面布局和后端数据库设计。
实现阶段：开发团队根据设计文档进行编码，前后端分离开发，逐步实现所有功能。
测试阶段：测试团队对每个模块进行测试，修复发现的问题，然后进行集成测试和系统测试。
部署阶段：在测试无重大问题后，将系统部署到图书馆的服务器上，开始试运行。
维护阶段：系统上线后，收集用户反馈，定期更新系统，修复可能出现的问题。
不同点：瀑布模型是线性顺序的，每个阶段完成后才能进入下一个阶段，不允许回溯。
2.2 演化/喷泉模型--原型模型
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。
从初始的模型中逐渐演化为最终软件产品，是一种“渐变式”原型法。可以看作是若干次瀑布模型的迭代，在迭代的过程中得以演化和完善。
优点：
- 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。
缺点：
- 所有的产品需求一开始并不完全弄清楚，会给总体设计带来困难及削弱产品的完整性。 。
适用于需求不明确，且软件完善周期较长的项目。
2.2.1 举例
开发一个社交媒体平台。
初始原型：开发基本的用户注册、登录和帖子发布功能。
迭代1：添加用户资料编辑和好友系统。
迭代2：实现评论和点赞功能。
迭代3：引入消息系统和群组功能。
持续迭代：根据用户反馈不断添加新功能和优化现有功能。
不同点：演化模型允许在开发过程中进行迭代和反馈，可以灵活调整需求和功能。
2.3 敏捷开发模型
敏捷开发是一种以人为核心、迭代、循序渐进的软件开发方法论。它强调跨功能团队的协作、快速和灵活的应对变化、持续交付价值以及技术卓越和良好的设计
优点：
- 快速适应需求变化，这在快速变化的市场环境中非常有利
- 敏捷开发模式强调客户的参与，确保开发的产品能够满足客户的实际需求
- 允许在开发过程中调整计划和方向，以适应不断变化的环境
缺点：
- 在项目初期缺乏详细的规划，这可能导致项目方向不明确或资源分配不当。
- 在追求快速迭代的过程中，可能会忽视软件架构的长期稳定性和可维护性
快速适应变化、频繁迭代和客户紧密参与的项目
2.3.1 举例
开发一个电子商务网站：
产品待办事项：列出所有功能和改进点。
冲刺计划：选择最重要的任务进行开发。
每日站会：团队成员每天讨论进度和问题。
冲刺回顾：在每个冲刺结束时展示成果并收集反馈。
持续改进：根据反馈调整待办事项和开发计划。
不同点:敏捷开发强调团队合作、客户反馈和快速迭代，以适应需求变化。
2.4 V模型
V模型，也称为V形开发模型或V&V模型（验证和验证模型），是一种软件开发生命周期（SDLC）模型，特别强调软件开发过程中的需求分析、设计、实现、测试和验证的系统性方法。V模型将软件开发过程视为两个对称的分支：一个用于开发，另一个用于验证。
单元测试：用于验证单个模块或组件的功能是否符合设计要求。
集成测试：随着各个模块的完成，进行集成测试以确保模块间的接口和交互按预期工作。
系统测试：在集成测试之后，进行系统测试以验证整个系统的功能、性能和可靠性。
验收测试：对应于需求分析阶段，验收测试确保最终产品满足用户的需求和预期。
优点：
- 系统性的方法来开发和验证软件，确保每个阶段都有明确的输入和输出。
- 通过在开发和测试过程中的持续验证，可以更好地管理和降低项目风险。
缺点：
- 不太适用于需求频繁变化的项目，因为它强调严格的阶段划分和文档化。
- 由于V模型要求在开发过程中进行大量的文档工作和测试，可能会导致项目成本和时间的增加。
需求明确、变化不大、对安全性和可靠性要求较高的项目，如医疗设备、汽车系统等领域。
2.4.1 举例
开发一个安全关键的软件系统，如飞机控制系统:
需求分析：详细定义系统需求。
高级设计：设计系统架构。
详细设计：设计各个组件。
编码：实现详细设计。
单元测试：测试每个组件。
集成测试：测试组件间的交互。
系统测试：测试整个系统。
验收测试：客户验收测试。
不同点：V模型强调测试与开发阶段的对应关系，每个开发阶段都有相应的测试阶段。
2.5 增量模型
增量模型（Incremental Model）是一种软件开发方法，它将软件系统分成多个小的、可管理的部分，称为增量（Increments）。每个增量都是一个完整的、可交付的软件版本，包含一组特定的功能或组件。增量模型允许软件开发逐步进行，每个增量逐步扩展和完善系统的功能。
优点：
- 软件系统被分解为多个模块或功能集，每个模块可独立开发和测试，减少项目风险
- 在每个增量完成后，客户可以提供反馈，这有助于调整后续开发的方向。
- 由于系统是逐步构建的，每个增量都经过测试，有助于保持系统的可维护性。
缺点：
- 需要为每个增量进行测试，确保它们与现有系统的兼容性。
- 随着增量的增加，集成的复杂性和风险可能会增加。
增量=演化？？
- 增量模型强调每个增量都是一个可操作的产品，而演化模型则可能在开发周期的早期阶段不交付完整的产品。
- 增量模型的迭代是围绕增量构建的，每个增量包含新的功能；演化模型的迭代则可能更注重需求的细化和设计的改进。
- 增量模型适合于需求相对明确，可以分批次交付的场景；演化模型适合于需求不明确或可能频繁变化的情况，允许开发过程中需求的逐步完善。
2.5.1 举例
开发一个企业资源规划（ERP）系统:
初始版本：开发基本的会计和库存管理功能。
增量1：增加人力资源管理模块。
增量2：增加供应链管理模块。
增量3：增加客户关系管理模块。