软件开发的三种模式(软件开发的模式有几种?它们的优缺点各是什么?) 软件开发

本篇文章给大家谈谈软件开发的三种模式,以及软件开发的模式有几种?它们的优缺点各是什么?对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览:

  • 1、软件开发模式有哪些?
  • 2、软件的开发模式有哪些?
  • 3、软件设计模式主要有哪几种

软件开发模式有哪些?

. 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:

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;

忽略需求环节,给软件开发带来很大的风险;

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:

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;

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;

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。

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。

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)

迭代模型(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:

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。

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。

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。

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:

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。

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:

制定计划:确定软件目标,选定实施方案,弄清项目开发的限制条件;

风险分析:分析评估所选方案,考虑如何识别和消除风险;

实施工程:实施软件开发和验证;

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限制条件,具体如下:

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。

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。

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。

软件的开发模式有哪些?

1.瀑布模型 : 1970年温斯顿·罗伊斯(Winston Royce)提出了著名的“瀑布模型”,直到80年代早期,它一直是唯一被广泛采用的软件开发模型。

2.迭代模型 : 在某种程度上,开发迭代是一次完整地经过所有工作流程的过程:需求、分析设计、实施和测试工作流程。实质上,它类似小型的瀑布式项目。RUP认为,所有的阶段都可以细分为迭代。每一次的迭代都会产生一个可以发布的产品,这个产品是最终产品的一个子集。

3.敏捷开发模型 : 是一种从1990年代开始逐渐引起广泛关注的一些新型软件开发方法,是一种应对快速变化的需求的一种软件开发能力。相对于“非敏捷”,更强调程序员团队与业务专家之间的紧密协作、面对面的沟通(认为比书面的文档更有效)、频繁交付新的软件版本。能够很好地适应需求变化的代码编写和团队组织方法,也更注重软件开发中人的作用。敏捷建模(Agile Modeling,AM)的价值观包括了XP的四个价值观:沟通、简单、反馈、勇气,此外,还扩展了第五个价值观:谦逊。

4.螺旋模型:螺旋模型是一种演化软件开发过程模型,它兼顾了快速原型的迭代的特征以及瀑布模型的系统化与严格监控。螺旋模型最大的特点在于引入了其他模型不具备的风险分析,使软件在无法排除重大风险时有机会停止,以减小损失。同时,在每个迭代阶段构建原型是螺旋模型用以减小风险的途径。螺旋模型更适合大型的昂贵的系统级的软件应用。

5.快速原型模型:快速原型模型需要迅速建造一个可以运行的软件原型 ,以便理解和澄清问题,使开发人员与用户达成共识,最终在确定的客户需求基础上开发客户满意的软件产品。 快速原型模型允许在需求分析阶段对软件的需求进行初步而非完全的分析和定义,快速设计开发出软件系统的原型,该原型向用户展示待开发软件的全部或部分功能和性能;用户对该原型进行测试评定,给出具体改进意见以丰富细化软件需求;开发人员据此对软件进行修改完善,直至用户满意认可之后,进行软件的完整实现及测试、维护。

软件设计模式主要有哪几种

软件设计模式主要有以下三大类共23种:

一、创建型模式:

1、工厂方法模式工厂方法模式的创建是因为简单工厂模式有一个问题,在简单工厂模式中类的创建依赖工厂类,如果想要拓展程序,必须对工厂类进行修改,这违背了开闭原则,所以就出现了工厂方法模式,只需要创建一个工厂接口和多个工厂实现类。

2、抽象工厂模式抽象工厂模式是提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。区别于工厂方法模式的地方,工厂方法模式是创建一个工厂,可以实现多种对象;而抽象工厂模式是提供一个抽象工厂接口,里面定义多种工厂,每个工厂可以生产多种对象。

3、单例模式单例模式能保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点,同时在类内部创造单一对象,通过设置权限,使类外部无法再创造对象。单例对象能保证在一个JVM中,该对象只有一个实例存在。

4、建造者模式建造者模式是将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。在程序当中就是将一些不会变的基本组件,通过builder来进行组合,构建复杂对象,实现分离。

5、原型模式:原型模式是用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。其实就是将对象复制了一份并返还给调用者,对象需继承Cloneable并重写clone方法。原型模式的思想就是将一个对象作为原型,对其进行复制、克隆,产生一个和原对象类似的新对象。

二、结构型模式:

1、适配器模式适配器模式是使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作,衔接两个不兼容、独立的接口的功能,使得它们能够一起工作,适配器起到中介的作用。

2、装饰模式:装饰器模式是动态地给一个对象添加一些额外的职责,给一个对象增加一些新的功能,要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口,装饰对象持有被装饰对象的实例。除了动态的增加,也可以动态的撤销,要做到动态的形式,不可以用继承实现,因为继承是静态的。

3、代理模式代理模式是为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问,也就是创建类的代理类,间接访问被代理类的过程中,对其功能加以控制。

4、外观模式外观模式是为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,外观模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。

5、桥接模式桥接模式是将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独立的变化。桥接模式就是把事物和其具体实现分开,使他们可以各自独立的变化(突然联想到了mvc模式)。

6、组合模式:组合模式是将对象组合成树形结构以表示”部分-整体”的层次结构,组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

7、享元模式:享元模式是运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。享元模式的主要目的是实现对象的共享,即共享池,当系统中对象多的时候可以减少内存的开销,重用现有的同类对象,若未找到匹配的对象,则创建新对象,这样可以减少对象的创建,降低系统内存,提高效率。

三、行为型模式:

1、策略模式:

策略模式是定义一系列的算法,把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换,且算法的变化不会影响到使用算法的客户。

2、模版方法模式:

模板方法模式是定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。该模式就是在一个抽象类中,有一个主方法,再定义1…n个方法,可以是抽象的,也可以是实际的方法,定义一个类,继承该抽象类,重写抽象方法,通过调用抽象类,实现对子类的调用。

模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤,将一些固定步骤、固定逻辑的方法封装成模板方法。调用模板方法即可完成那些特定的步骤。

3、观察者模式:

观察者模式是定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

也就是当被观察者状态变化时,通知所有观察者,这种依赖方式具有双向性,在QQ邮箱中的邮件订阅和RSS订阅,当用户浏览一些博客时,经常会看到RSS图标,简单来说就是当订阅了该文章,如果后续有更新,会及时通知用户。这种现象即是典型的观察者模式。

4、迭代器模式:

迭代器模式是提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。

在Java当中,将聚合类中遍历各个元素的行为分离出来,封装成迭代器,让迭代器来处理遍历的任务;使简化聚合类,同时又不暴露聚合类的内部,在我们经常使用的JDK中各个类也都是这些基本的东西。

5、责任链模式:

责任链模式是避免请求发送者与接收者耦合在一起,让多个对象都有可能接收请求,将这些对象连接成一条链,并且沿着这条链传递请求,直到有对象处理它为止。有多个对象,每个对象持有对下一个对象的引用,这样就会形成一条链,请求在这条链上传递,直到某一对象决定处理该请求。

6、命令模式:

命令模式是将一个请求封装成一个对象,从而使发出者可以用不同的请求对客户进行参数化。模式当中存在调用者、接收者、命令三个对象,实现请求和执行分开;调用者选择命令发布,命令指定接收者。

7、备忘录模式:

备忘录模式是在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。创建一个备忘录类,用来存储原始类的信息;同时创建备忘录仓库类,用来存储备忘录类,主要目的是保存一个对象的某个状态,以便在适当的时候恢复对象,也就是做个备份。

8、状态模式:

状态模式是允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为。对象具有多种状态,且每种状态具有特定的行为。

9、访问者模式:

访问者模式主要是将数据结构与数据操作分离。在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口,访问者封装了对被访问者结构的一些杂乱操作,解耦结构与算法,同时具有优秀的扩展性。通俗来讲就是一种分离对象数据结构与行为的方法。

10、中介者模式:

中介者模式是用一个中介对象来封装一系列的对象交互,中介者使各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。

11、解释器模式:

解释器模式是给定一个语言,定义它的文法表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该标识来解释语言中的句子,基本也就用在这个范围内,适用面较窄,例如:正则表达式的解释等。

扩展资料:

软件设计的概念以及意义:

软件设计模式是对软件设计经验的总结,是对软件设计中反复出现的设计问题的成功解决方案的描述。为了记录这些成功的设计经验并方便以后使用,软件设计模式通常包含 4 个基本要素:模式名称、问题、解决方案以及效果。

模式名称实际上就是一个帮助记忆的名称,是用于软件设计的技术术语,有助于设计者之间的交流。

问题描述了设计者所面临的设计场景,用于告诉设计者在什么情况下使用该模式。

解决方案描述了设计的细节,通常会给出方案的原理图示(例如 UML 的类图,序列图等,也可能是一些示意图)及相关文字说明,如果可能,还会给出一些代码实例,以便对解决方案的深入理解。

效果描述了设计方案的优势和劣势,这些效果通常面向软件的质量属性,例如,可扩展性、可复用性等。

软件设计模式的重要意义在于设计复用。设计模式可以使设计者更加方便地借鉴或直接使用已经过证实的成功设计方案,而不必花费时间进行重复设计。一些设计模式甚至提供了显示的类图设计及代码实例,为设计的文档化及软件的开发提供了直接的支持。

软件开发的三种模式的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于软件开发的模式有几种?它们的优缺点各是什么?、软件开发的三种模式的信息别忘了在本站进行查找喔。

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2024-11-23 03:09:13
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