软件过程开发方法(RUP、AP、MP、HP)

软件开发一个复杂的活动 , 它包含了需求调研 , 系统设计 , 开发 , 部署 , 维护等活动 .  而且现有规范和流程目的并不是让你去完成文档 ,  而是通过这些文档 , 让软件的质量更能得到保证。组成软件开发和系统演化的活动有着各种模型 ( 软件生存周期，软件开发模型，软件过程 ) ，但是典型地都包含了以下的过程或活动：分析、设计、实现、确认 ( 测试验收 ) 、产品化、维护。

软件开发方法的一般要求：当提出一种软件开发方法时，应该考虑许多因素，包括：

①      覆盖开发全过程，并且便于在各阶段间的过渡；

②      便于在开发各阶段中有关人员之间的通信；

③      支持有效的解决问题的技术

④      支持系统设计和开发的各种不同途径

⑤      在开发过程中支持软件正确性的校验和验证；

⑥      便于在系统需求中列入设计、实际和性能的约束；

⑦      支持设计师和其他技术人员的智力劳动；

⑧      在系统的整个生存周期都支持它的演化；

⑨受自动化工具的支持。

 

一个项目的成功与否跟人员、技术、资源、测试、架构、需求、领导、组织等因素有关系。把以上内容我们划分为生命周期、人员、方法、工件、组织。而我们的软件过程就针对这些方面讨论解决方案，目前的有 Rup 、 AP 、 MP 、 HP 、 CMMI 、 Psp 、 Tsp 等。这里将介绍一些方法的思想与指导原则。

一、软件过程模型

    分类：

1. 惯例过程模型。

　　 2. 瀑布模型 ( 又叫作生命周期模型 ) 。

　　 3. 增量过程模型 : 包括 增量模型、 RAD 模型。

　　 4. 演化过程模型 : 包括 原型开发模型、螺旋模型、协同开发模型。

　　 5. 专用过程模型 : 包括 基于构件的开发模型、形式化方法模型、面向方面的软件开发模型。

过程模型图：

 

 

 

 

 

 

 

二、常见软件过程开发方法（ Rup 、 AP 、 MP 、 HP ）

1 、 RUP

RUP （ Rational Unified Process ，统一软件开发过程，统一软件过程 ) 是一个面向对象且基于网络的程序开发方法论。以用例驱动、架构为中心、迭代增量开发方法。

主要内容：

1 ）六大经验： 迭代式开发、管理需求、基于组件的体系结构、可视化建模、验证软件质量、控制软件变更。

2 ）统一软件开发过程 RUP 的二维开发模型

RUP 软件开发生命周期是一个二维的软件开发模型。横轴通过时间组织，是过程展开的生命周期特征，体现开发过程的动态结构，用来描述它的术语主要包括周期 (Cycle) 、阶段 (Phase) 、迭代 (Iteration) 和里程碑 (Milestone) ；纵轴以内容来组织为自然的逻辑活动，体现开发过程的静态结构，用来描述它的术语主要包括活动 (Activity) 、产物 (Artifact) 、工作者 (Worker) 和工作流 (Workflow) 。如图：

 

3 ） 开发过程中的各个阶段和里程碑

　　 RUP 中的软件生命周期在时间上被分解为四个顺序的阶段，分别是：初始阶段 (Inception) 、细化阶段 (Elaboration) 、构造阶段 (Construction) 和交付阶段 (Transition) 。每个阶段结束于一个主要的里程碑 (Major Milestones) ；每个阶段本质上是两个里程碑之间的时间跨度。在每个阶段的结尾执行一次评估以确定这个阶段的目标是否已经满足。如果评估结果令人满意的话，可以允许项目进入下一个阶段。

　　（ 1 ）． 初始阶段

　 　初始阶段的目标是为系统建立商业案例并确定项目的边界。为了达到该目的必须识别所有与系统交互的外部实体，在较高层次上定义交互的特性。本阶段具有非常 重要的意义，在这个阶段中所关注的是整个项目进行中的业务和需求方面的主要风险。对于建立在原有系统基础上的开发项目来讲，初始阶段可能很短。 初始阶段结束时是第一个重要的里程碑：生命周期目标 (Lifecycle Objective) 里程碑。生命周期目标里程碑评价项目基本的生存能力。

　　（ 2 ）． 细化阶段

　 　细化阶段的目标是分析问题领域，建立健全的体系结构基础，编制项目计划，淘汰项目中最高风险的元素。为了达到该目的，必须在理解整个系统的基础上，对体 系结构作出决策，包括其范围、主要功能和诸如性能等非功能需求。同时为项目建立支持环境，包括创建开发案例，创建模板、准则并准备工具。 细化阶段结束时第二个重要的里程碑：生命周期结构 (Lifecycle Architecture) 里程碑。生命周期结构里程碑为系统的结构建立了管理基准并使项目小组能够在构建阶段中进行衡量。此刻，要检验详细的系统目标和范围、结构的选择以及主要风险的解决方案。

　　（ 3 ）． 构造阶段

　　在构建阶段，所有剩余的构件和应用程序功能被开发并集成为产品，所有的功能被详细测试。从某种意义上说，构建阶段是一个制造过程，其重点放在管理资源及控制运作以优化成本、进度和质量。 构建阶段结束时是第三个重要的里程碑：初始功能 (Initial Operational) 里程碑。初始功能里程碑决定了产品是否可以在测试环境中进行部署。此刻，要确定软件、环境、用户是否可以开始系统的运作。此时的产品版本也常被称为 “beta” 版。

　　（ 4 ）． 交付阶段

　 　交付阶段的重点是确保软件对最终用户是可用的。交付阶段可以跨越几次迭代，包括为发布做准备的产品测试，基于用户反馈的少量的调整。在生命周期的这一点 上，用户反馈应主要集中在产品调整，设置、安装和可用性问题，所有主要的结构问题应该已经在项目生命周期的早期阶段解决了。 在交付阶段的终点是第四个里程碑：产品发布 (Product Release) 里程碑。此时，要确定目标是否实现，是否应该开始另一个开发周期。在一些情况下这个里程碑可能与下一个周期的初始阶段的结束重合。

4 ） RUP 的核心工作流 (Core Workflows)

　　 RUP 中有 9 个核心工作流，分为 6 个核心过程工作流 (Core Process Workflows) 和 3 个核心支持工作流 (Core Supporting Workflows) 。尽管 6 个核心过程工作流可能使人想起传统瀑布模型中的几个阶段，但应注意迭代过程中的阶段是完全不同的，这些工作流在整个生命周期中一次又一次被访问。 9 个核心工作流在项目中轮流被使用，在每一次迭代中以不同的重点和强度重复。

　　（ 1 ）． 商业建模 (Business Modeling)

　　商业建模工作流描述了如何为新的目标组织开发一个构想，并基于这个构想在商业用例模型和商业对象模型中定义组织的过程，角色和责任。

　　（ 2 ）． 需求 (Requirements)

　　需求工作流的目标是描述系统应该做什么，并使开发人员和用户就这一描述达成共识。为了达到该目标，要对需要的功能和约束进行提取、组织、文档化；最重要的是理解系统所解决问题的定义和范围。

　　（ 3 ）． 分析和设计 (Analysis & Design)

　　分析和设计工作流将需求转化成未来系统的设计，为系统开发一个健壮的结构并调整设计使其与实现环境相匹配，优化其性能。分析设计的结果是一个设计模型和一个可选的分析模型。设计模型是源代码的抽象，由设计类和一些描述组成。设计类被组织成具有良好接口的设计包 (Package) 和设计子系统 (Subsystem) ，而描述则体现了类的对象如何协同工作实现用例的功能。 设计活动以体系结构设计为中心，体系结构由若干结构视图来表达，结构视图是整个设计的抽象和简化，该视图中省略了一些细节，使重要的特点体现得更加清晰。体系结构不仅仅是良好设计模型的承载媒介，而且在系统的开发中能提高被创建模型的质量。

　　（ 4 ）． 实现 (Implementation)

　　实现工作流的目的包括以层次化的子系统形式定义代码的组织结构；以组件的形式 ( 源文件、二进制文件、可执行文件 ) 实现类和对象；将开发出的组件作为单元进行测试以及集成由单个开发者（或小组）所产生的结果，使其成为可执行的系统。

　　（ 5 ）． 测试 (Test)

　　测试工作流要验证对象间的交互作用，验证软件中所有组件的正确集成，检验所有的需求已被正确的实现 , 识别并确　认缺陷在软件部署之前被提出并处理。 RUP 提出了迭代的方法，意味着在整个项目中进行测试，从而尽可能早地发现缺陷，从根本上降低了修改缺陷的成本。测试类似于三维模型，分别从可靠性、功能性和系统性能来进行。

　　（ 6 ）． 部署 (Deployment)

　　部署工作流的目的是成功的生成版本并将软件分发给最终用户。部署工作流描述了那些与确保软件产品对最终用户具有可用性相关的活动，包括：软件打包、生成软件本身以外的产品、安装软件、为用户提供帮助。在有些情况下，还可能包括计划和进行 beta 测试版、移植现有的软件和数据以及正式验收。

　　（ 7 ）． 配置和变更管理 (Configuration & Change Management)

　 　配置和变更管理工作流描绘了如何在多个成员组成的项目中控制大量的产物。配置和变更管理工作流提供了准则来管理演化系统中的多个变体，跟踪软件创建过程 中的版本。工作流描述了如何管理并行开发、分布式开发、如何自动化创建工程。同时也阐述了对产品修改原因、时间、人员保持审计记录。

　　（ 8 ）． 项目管理 (Project Management)

　　软件项目管理平衡各种可能产生冲突的目标，管理风险，克服各种约束并成功交付使用户满意的产品。其目标包括：为项目的管理提供框架，为计划、人员配备、执行和监控项目提供实用的准则，为管理风险提供框架等。

　　（ 9 ）． 环境 (Environment)

　　环境工作流的目的是向软件开发组织提供软件开发环境，包括过程和工具。环境工作流集中于配置项目过程中所需要的活动，同样也支持开发项目规范的活动，提供了逐步的指导手册并介绍了如何在组织中实现过程。

5 ） RUP 的十大要素

　　（ 1 ） . 开发前景

　　（ 2. ） 达成计划

　　（ 3. ） 标识和减小风险

　　（ 4 ） . 分配和跟踪任务。。

　　（ 5 ） . 检查商业理由

　　（ 6. ） 设计组件构架

　　（ 7 ） . 对产品进行增量式的构建和测试

　　（ 8 ） . 验证和评价结果

　　（ 9 ） . 管理和控制变化

　　（ 10 ） . 提供用户支持

　　让我们逐一的审视这些要素，看一看它们什么地方适合ＲＵＰ，找出它们能够成为十大要素的理由。

　　（ 1 ） . 开发一个前景

　　有一个清晰的前景是开发一个满足涉众真正需求的产品的关键。 前景抓住了ＲＵＰ需求流程的要点：分析问题，理解涉众需求，定义系统，当需求变化时管理需求。 前 景给更详细的技术需求提供了一个高层的、有时候是合同式的基础。正像这个术语隐含的那样，它是软件项目的一个清晰的、通常是高层的视图，能被过程中任何决 策者或者实施者借用。它捕获了非常高层的需求和设计约束，让前景的读者能理解将要开发的系统。它还提供了项目审批流程的输入，因此就与商业理由密切相关。 最后，由于前景构成了 “ 项目是什么？ ” 和 “ 为什么要进行这个项目？ ” ，所以可以把前景作为验证将来决策的方式之一。 对前景的陈述应该能回答以下问题，需要的话这些问题还可以分成更小、更详细的问题： ? 关键术语是什么？（词汇表） ? 我们尝试解决的问题是什么？（问题陈述） ? 涉众是谁？用户是谁？他们各自的需求是什么？ ? 产品的特性是什么？ ? 功能性需求是什么？（Ｕｓｅ Ｃａｓｅｓ） ? 非功能性需求是什么？ ? 设计约束是什么？

　　（ 2 ） . 达成计划

　　 “ 产品的质量只会和产品的计划一样好。 ” (2) 在ＲＵＰ中，软件开发计划（ＳＤＰ）综合了管理项目所需的各种信息，也许会包括一些在先启阶段开发的单独的内容。 SDP 必须在整个项目中被维护和更新。 ＳＤＰ定义了项目时间表（包括项目计划和迭代计划）和资源需求（资源和工具），可以根据项目进度表来跟踪项目进展。同时也指导了其他过程内容（原文： process components ）的计划：项目组织、需求管理计划、配置管理计划、问题解决计划、 QA 计划、测试计划、评估计划以及产品验收计划。

　　在较简单的项目中，对这些计划的陈述可能只有一两句话。比如，配置管理计划可以简单的这样陈述：每天结束时，项目目录的内容将会被压缩成 ZIP 包，拷贝到一个 ZIP 磁盘中，加上日期和版本标签，放到中央档案柜中。 软件开发计划的格式远远没有计划活动本身以及驱动这些活动的思想重要。正如 Dwight D.Eisenhower 所说： “plan 什么也不是， planning 才是一切。 ” “ 达成计划 ”— 和列表中第 3 、 4 、 5 、 8 条一起 — 抓住了 RUP 中项目管理流程的要点。项目管理流程包括以下活动：构思项目、评估项目规模和风险、监测与控制项目、计划和评估每个迭代和阶段。

　　（ 3 ） . 标识和减小风险

　　 RUP 的要点之一是在项目早期就标识并处理最大的风险。项目组标识的每一个风险都应该有一个相应的缓解或解决计划。风险列表应该既作为项目活动的计划工具，又作为确定迭代的基础。

　　（ 4 ） . 分配和跟踪任务

　　有一点在任何项目中都是重要的，即连续的分析来源于正在进行的活动和进化的产品的客观数据。在 RUP 中，定期的项目状态评估提供了讲述、交流和解决管理问题、技术问题以及项目风险的机制。团队一旦发现了这些障碍物（篱笆），他们就把所有这些问题都指定一个负责人，并指定解决日期。进度应该定期跟踪，如有必要，更新应该被发布。（原文： updates should be issued as necessary 。） 这些项目 “ 快照 ” 突出了需要引起管理注意的问题。随着时间的变化 / 虽然周期可能会变化（原文： While the period may vary 。），定期的评估使经理能捕获项目的历史，并且消除任何限制进度的障碍或瓶颈。

　　（ 5 ） . 检查商业理由

　　商业理由从商业的角度提供了必要的信息，以决定一个项目是否值得投资。商业理由还可以帮助开发一个实现项目前景所需的经济计划。它提供了进行项目的理由，并建立经济约束。当项目继续时，分析人员用商业理由来正确的估算投资回报率 (ROI ，即 return on investment) 。 商业理由应该给项目创建一个简短但是引人注目的理由，而不是深入研究问题的细节，以使所有项目成员容易理解和记住它。在关键里程碑处，经理应该回顾商业理由，计算实际的花费、预计的回报，决定项目是否继续进行。

　　（ 6 ） . 设计组件构架

　　在 RUP 中，件系统的构架是指一个系统关键部件的组织或结构，部件之间通过接口交互，而部件是由一些更小的部件和接口组成的。即主要的部分是什么？他们又是怎样结合在一起的？ RUP 提供了一种设计、开发、验证构架的很系统的方法。在分析和设计流程中包括以下步骤：定义候选构架、精化构架、分析行为（用例分析）、设计组件。 要陈述和讨论软件构架，你必须先创建一个构架表示方式，以便描述构架的重要方面。在 RUP 中，构架表示由软件构架文档捕获，它给构架提供了多个视图。每个视图都描述了某一组涉众所关心的正在进行的系统的某个方面。涉众有最终用户、设计人员、经理、系统工程师、系统管理员，等等。这个文档使系统构架师和其他项目组成员能就与构架相关的重大决策进行有效的交流。

　　（ 7 ） . 对产品进行增量式的构建和测试

　　在 RUP 中实现和测试流程的要点是在整个项目生命周期中增量的编码、构建、测试系统组件，在先启之后每个迭代结束时生成可执行版本。在精化阶段后期，已经有了一个可用于评估的构架原型；如有必 要，它可以包括一个用户界面原型。然后，在构建阶段的每次迭代中，组件不断的被集成到可执行、经过测试的版本中，不断地向最终产品进化。动态及时的配置管理和复审活动也是这个基本过程元素（原文： essential process element ）的关键。

　　（ 8 ） . 验证和评价结果

　　顾名思义， RUP 的迭代评估捕获了迭代的结果。评估决定了迭代满足评价标准的程度，还包括学到的教训和实施的过程改进。 根据项目的规模和风险以及迭代的特点，评估可以是对演示及其结果的一条简单的纪录，也可能是一个完整的、正式的测试复审记录。 这儿的关键是既关注过程问题又关注产品问题。越早发现问题，就越没有问题。（原文： The sooner you fall behind, the more time you will have to catch up. ）

　　（ 9 ） . 管理和控制变化

　　 RUP 的配置和变更管理流程的要点是当变化发生时管理和控制项目的规模，并且贯穿整个生命周期。其目的是考虑所有的涉众需求，尽可能的满足，同时仍能及时的交付合格的产品。 用户拿到产品的第一个原型后（往往在这之前就会要求变更），他们会要求变更。重要的是，变更的提出和管理过程始终保持一致。 在 RUP 中，变更请求通常用于记录和跟踪缺陷和增强功能的要求，或者对产品提出的任何其他类型的变更请求。变更请求提供了相应的手段来评估一个变更的潜在影响，同时记录就这些变更所作出的决策。他们也帮助确保所有的项目组成员都能理解变更的潜在影响。