面向?qū)ο筌浖^程質(zhì)量控制

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　　軟件作為一種邏輯組織，其發(fā)展趨勢是規(guī)模越來越龐大，復(fù)雜程度(時間復(fù)雜度，空間復(fù)雜度)越來越高，求解領(lǐng)域越來越廣泛。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)方法的求解能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足自然界客觀存在的需求，因?yàn)槊嫦蚪Y(jié)構(gòu)的軟件過程所采用的方法是函數(shù)或子程序的調(diào)用，其所表示的關(guān)系是函數(shù)或子程序間的依賴關(guān)系，用這種方法很難描述自然界中客觀對象的屬性(attribute)，行為(behavior)和關(guān)系(relationship)，而且當(dāng)用結(jié)構(gòu)化方法所開發(fā)軟件的規(guī)模大到一定程度時，其維護(hù)和修改的難度、成本呈指數(shù)級增長趨勢，軟件的可維護(hù)性、穩(wěn)定性、可靠性急劇下降，直至令人無法忍受。這就給面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法和過程提供了生存空間、機(jī)遇和環(huán)境，因?yàn)槊嫦驅(qū)ο蟮能浖_發(fā)方法是通過對象(object)這樣的邏輯實(shí)體，用類似于人類思維和自然語言的方式來摸擬和描述自然界中客觀實(shí)體的屬性、行為和相互關(guān)系。面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法的任務(wù)就是要表達(dá)對象的屬性、行為和對象間的相互關(guān)系，是對自然界的邏輯摸擬，但是，如果對面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)過程不加以系統(tǒng)管理和有效控制，就很難保證軟件開發(fā)質(zhì)量、進(jìn)度和成本在可接受的控制范圍之內(nèi)。軟件開發(fā)正在走向工程化，軟件被看成是軟件工廠生產(chǎn)、制造出來的產(chǎn)品，所以把ISO9001:2000過程質(zhì)量控制的理念應(yīng)用于軟件開發(fā)過程， 用工程化的方法來組織和運(yùn)作軟件開發(fā)、控制軟件質(zhì)量就水到渠成了。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

　　按ISO9001:2000過程的定義，面向?qū)ο筌浖^程需要有過程客戶、過程目標(biāo)、過程環(huán)境、過程輸入、過程處理、質(zhì)量檢驗(yàn)、過程輸出等過程元素。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

　　面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)過程可分為獲得需求、需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、測試、維護(hù)七個階段，每個階段又可看成是一個子過程，每個子過程又包含了一系列的活動(activities)。七個子過程按順序依次相連，每個子過程的輸出是下一個子過程的輸入。每個子過程是其下一子過程的原料供應(yīng)者，同時又是其上一子過程的客戶。關(guān)鍵子過程(KPA)是需求分析子過程、架構(gòu)設(shè)計(jì)子過程和詳細(xì)設(shè)計(jì)子過程。http://52tianma.cn/

　　面向?qū)ο蟮能浖^程的最終目標(biāo)是：軟件不但能夠滿足客戶的當(dāng)前需求，而且還要能夠滿足未來客戶需求變化的需求，還要適應(yīng)未來軟件運(yùn)行支撐環(huán)境的發(fā)展和變化， 所以,開發(fā)的軟件要具有很好的演化能力來適應(yīng)這些變化。 面向?qū)ο筌浖^程的最終客戶是軟件使用者及相關(guān)利益人。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

　　子過程內(nèi)部客戶是需求分析子過程中的系統(tǒng)分析師。內(nèi)部目標(biāo)是充分獲取客戶需求，可能是合理需求，也可能是不合理需求。參加人員有：客戶需求調(diào)查員，領(lǐng)域?qū)＜遥到y(tǒng)分析師。子過程輸入是軟件開發(fā)合同、協(xié)議和可行性論證。子過程處理活動：調(diào)查員和系統(tǒng)分析師到甲方進(jìn)行客戶需求調(diào)查和采訪，必要時請領(lǐng)域?qū)＜?可能來自第三方，也可能來自甲方)參加。獲得客戶需求的途徑有：采訪錄音(征得甲方同意)，填表格，觀察甲方現(xiàn)場工作情景，畫用例圖(use case diagram)，制作原型(prototype)等。將獲得的客戶需求以文字、圖表的形式記錄下來，并讓客戶進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)，可修改，直至客戶認(rèn)可。獲取用戶需求過程中的一條原則就是不爭論，不分析，把用戶提出的需求都記錄下來。所獲得的原始客戶需求就是獲得需求子過程的輸出。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

　　內(nèi)部客戶是架構(gòu)設(shè)計(jì)子過程的軟件架構(gòu)師。內(nèi)部目標(biāo)是充分表達(dá)出客戶的必要合理需求。參加人員有系統(tǒng)分析員和領(lǐng)域?qū)＜摇?nèi)部輸入是獲得需求子過程的輸出，即所獲得的原始客戶需求。需求分析活動有：系統(tǒng)分析員運(yùn)用自己所掌握的系統(tǒng)分析技術(shù)、軟件工程知識、經(jīng)驗(yàn)、技巧，在領(lǐng)域?qū)＜业膮f(xié)助下，對原始客戶需求進(jìn)行需求技術(shù)分析和論證，歸納客戶的合理需求，去掉不合理的需求，增添客戶沒提到的必要合理需求，并形成客戶需求規(guī)格說明書(requirement specification)。子過程的驗(yàn)證和確認(rèn)工作由客戶和系統(tǒng)分析員共同完成，驗(yàn)證的指標(biāo)是：分析得到的客戶需求的充分性、合理性、必要性、完整性、前瞻性。子過程的輸出是：用例圖(use case diagram)、協(xié)作圖(collaboration diagram)、分析類圖(analysis class diagram)、需求規(guī)格說明書。需求分析子過程是面向?qū)ο筌浖^程的關(guān)鍵子過程(KPA)，因?yàn)槊嫦驅(qū)ο筌浖^程是用例(use case)驅(qū)動的，面向?qū)ο筌浖^程的一切子過程都要圍繞滿足客戶需求(ISO9001:2000的客戶至上原則)來運(yùn)作，而用例(use case)就是反映和描述客戶需求的，所以若需求分析做不好，將直接影響到軟件的最終質(zhì)量，軟件無法滿足客戶需求，導(dǎo)致軟件開發(fā)失敗。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

　　內(nèi)部客戶是詳細(xì)設(shè)計(jì)子過程中的設(shè)計(jì)師。內(nèi)部目標(biāo)是獲得所開發(fā)軟件的健壯的(robust)軟件架構(gòu)。參加人員是軟件架構(gòu)師。內(nèi)部輸入是需求分析子過程的輸出。子過程的處理活動包括：軟件架構(gòu)師根據(jù)上一子過程生成的用例圖、協(xié)作圖、需求規(guī)格說明書、分析類圖，運(yùn)用軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)知識和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出所要開發(fā)系統(tǒng)的軟件架構(gòu)(software architecture)。軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)粒度是構(gòu)件(component)，構(gòu)件是可分布的物理單元，只要不同的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)了相同的接口，那么構(gòu)件可以相互替換。保證架構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的準(zhǔn)則有：構(gòu)件本身要保持高內(nèi)聚性(high cohesion);構(gòu)件間要保持低耦合性(low coupling);定義構(gòu)件間的通訊機(jī)制(同步、異步、本地調(diào)用、遠(yuǎn)程調(diào)用)和通訊協(xié)議;構(gòu)件內(nèi)部類與類間的依賴關(guān)系和方法調(diào)用要做到對構(gòu)件外部來說是透明的;每個構(gòu)件只留有適量的接口供其他構(gòu)件調(diào)用;設(shè)計(jì)構(gòu)件的接口時，既要使構(gòu)件間的交互方便，又要隱蔽構(gòu)件內(nèi)部的細(xì)節(jié)信息， 這樣做的好處是降低面向?qū)ο筌浖^程的復(fù)雜度，提高對軟件過程的可控制程度和軟件的安全性，可運(yùn)用代理(agent)或門面(facade)設(shè)計(jì)模式來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)構(gòu)件;把軟件相對較穩(wěn)定部分做到架構(gòu)里，這包括軟件的核心功能性需求和大部分非功能性需求。軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可提高和保證軟件的健壯性，另外使用已有的軟件架構(gòu)風(fēng)格(software architecture style)也可提高軟件的健壯性，如：管道過濾器(pipe filter)、順序批處理(batch sequential)、分層(layers)、黑板(blackboard)、解釋器(interpreter)等。面向?qū)ο筌浖^程是以架構(gòu)為中心的，架構(gòu)是軟件的生命基線和骨架。架構(gòu)設(shè)計(jì)子過程所設(shè)計(jì)出的健壯的軟件架構(gòu)能夠保證軟件的持續(xù)改善(continual improvement)，這是軟件開發(fā)的最高境界，也是具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。 因?yàn)榭蛻舻男枨笫菚r間的函數(shù)，是隨著時間變化的，而且軟件運(yùn)行的軟硬件支撐環(huán)境也在快速發(fā)展和變化著，如果軟件沒有一個健壯的架構(gòu)，那么軟件將很難根據(jù)客戶需求的變化進(jìn)行擴(kuò)展和維護(hù)，且軟件的安全性、穩(wěn)定性、可靠性、可復(fù)用性也很難得到保證，這些都是客戶無法接受的，所以按ISO9001:2000的以客戶為中心、客戶至上的原則，設(shè)計(jì)健壯的軟件架構(gòu)是極其必要和重要的。架構(gòu)設(shè)計(jì)子過程的內(nèi)部輸出有：構(gòu)件圖(component diagram)、分布圖(deployment diagram)。子過程的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是軟件架構(gòu)美好的可視性(安全性、穩(wěn)定性、可靠性、可復(fù)用性、可維護(hù)性、可移植性)，驗(yàn)證和確認(rèn)由架構(gòu)師和系統(tǒng)分析師做，方法是測試已生成的軟件架構(gòu)，根據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來衡量架構(gòu)是否滿足最終用戶的主要的功能性需求和大部分非功能性需求。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

　　內(nèi)部客戶是編碼子過程中的程序員。內(nèi)部目標(biāo)是設(shè)計(jì)良好的類、類與類間的關(guān)系。參加人員有設(shè)計(jì)師和架構(gòu)師。子過程的輸入是架構(gòu)設(shè)計(jì)子過程和需求分析子過程的輸出。 設(shè)計(jì)處理活動：設(shè)計(jì)師運(yùn)用面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)知識、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)良好的類、類與類間的關(guān)系。保證面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)質(zhì)量的經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則有：類(class)是一級抽象，即它可直接實(shí)例化出對象(object);類元(meta class如：模板類)是二級抽象，即它直接實(shí)例化出來的是類而不是對象;類要保持高內(nèi)聚性(high cohesion)，類與類間關(guān)系要保持低耦合性(lowcoupling);類本身的接口是類的方法的可視性(public、protect、private);定義類間的消息通訊機(jī)制(同步、異步、本地調(diào)用、遠(yuǎn)程調(diào)用)和協(xié)議;運(yùn)用專家、控制者、創(chuàng)建者等類職責(zé)分配模式確定類的職責(zé)(類的方法);必要時使用設(shè)計(jì)模式，一設(shè)計(jì)模式是某類軟件設(shè)計(jì)問題的通用解決方案，如：適配器、代理、裝飾器、門面、組合、抽象工廠等設(shè)計(jì)模式，使用設(shè)計(jì)模式可提高系統(tǒng)的安全性和效率，但同時也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，所以，是否使用設(shè)計(jì)模式要根據(jù)實(shí)際情況，權(quán)衡利與弊;接口類的作用是推遲實(shí)現(xiàn)與綁定，為提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性，可適量使用接口，但使用接口會在某種程度上增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和降低系統(tǒng)的效率;不要僅僅只為了代碼復(fù)用而使用類繼承, 因?yàn)槔^承是最強(qiáng)的類間耦合關(guān)系, 所以這種復(fù)用是最糟糕的復(fù)用, 得不償失;盡量避免使用多重類繼承和多層類繼承, 因?yàn)槎嘀仡惱^承和多層類繼承在父類的方法重名時易導(dǎo)致混亂和難以理解;為類的方法設(shè)計(jì)算法時，要衡量算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，使兩者被控制在可接受的范圍之內(nèi);設(shè)計(jì)時用的建模語言，如UML在不斷地發(fā)展和完善，還有一定的局限性，所以在設(shè)計(jì)時對UML目前還無法表達(dá)出的設(shè)計(jì)思想要采用適當(dāng)?shù)姆绞接涗浵聛恚乖O(shè)計(jì)不被建模語言的局限性所限制;在詳細(xì)設(shè)計(jì)子過程做得足夠穩(wěn)定后才過渡到編碼子過程， 因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)果的易揮發(fā)性會導(dǎo)致后續(xù)子過程的混亂不堪、危機(jī)重重，甚至無法繼續(xù)進(jìn)行。詳細(xì)設(shè)計(jì)子過程的輸出是設(shè)計(jì)類圖(design class diagram)、對象狀態(tài)圖(object state diagram)以及相關(guān)設(shè)計(jì)文檔。設(shè)計(jì)子過程的驗(yàn)證和確認(rèn)工作由架構(gòu)師、系統(tǒng)分析師和設(shè)計(jì)師完成，根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來測試已生成的設(shè)計(jì)成果是否滿足最終用戶的功能性需求和非功能性需求，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效性。