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7.2　软件生命周期
7.2　软件生命周期
[美]　J.Glenn Brookshear 译 刘艺/肖成海/马小会
人民邮电出版社
《计算机科学概论》（Computer Science：An Overview） 多年来一直深受世界各国高校师生的欢迎，是许多著名大学（包括美国哈佛大学、麻省理工学院、普林斯顿大学、加州大学伯克利分校等）的首选教材，对我国的高校教学也产生了广泛影响。本书以历史的眼光，从发展的角度、当前的水平，以及现阶段的研究方向等几个方面，全景式描绘了计算机科学各个子学科的主要领域。本书为最新的第10版，其中新增加了关于计算机图形学的一章（第10章），这一章主要介绍视频游戏和当今电影产业中使用的技术，为读者进一步了解虚拟现实打下了基础。
7.2　软件生命周期
软件工程最基础的概念就是软件生命周期。
7.2.1　周期是个整体
图7-1表示的是软件的生命周期。这个图表明了一个事实，即软件一旦开发完成，它就进入了一个既被使用又被维护的循环，这个循环将永不停止，直至软件生命周期结束。这种模式在许多产品制造中很常见。不同之处在于，在其他产品制造中，维护阶段往往是一个修复过程；而对于软件，维护阶段往往包括改错和更新。实际上，软件进入维护阶段，是由于以下的原因：发现了错误，软件应用中发生的变化需要在软件中做相应的修改，或者上一次修改中的变更导致软件中其他地方出现了问题。
无论软件因为什么样的原因进入修改阶段，这个过程都要求人员（通常不是原作者）研究底层的程序及其文档，直至把这个程序（或者至少是程序的相关部分）理解清楚。否则，任何的改动只会带来更多的问题。即使软件设计精良并有良好的文档，要达到这种理解也是一个困难的事情。事实上，到了这个阶段，该软件往往会因为从头开发一个新系统要比成功修改现存的软件包要更容易这样一个借口而弃之不用（通常这个借口也是真实的）。
经验表明，在软件开发期间稍作努力，就会在需要对软件进行修改时产生很不同的后果。例如，在第6章讨论数据描述语句中，我们可以看出，在以后的修改中，使用常量比字面量要简单得多。结果是，软件工程的大部分研究工作集中在软件生命周期的开发阶段，以达到这种付出与收益之间的获利目标。
7.2.2　传统的开发阶段
软件生命周期的传统的开发阶段的主要步骤是需求、设计、实现和测试（参见图7-2）。
1. 需求分析
软件生命周期的开发阶段从需求分析，其主要目标是确定预期系统要提供的服务，这些服务的运行条件（如时间限制、安全性等），以及定义外界与系统的交互方式。
需求分析包括来自预期系统的利益相关者（stakeholder）（将来的使用者，还有其他有关联的人，比如法律上或者财务上相关的人）提供的重要数据。事实上，如果终端用户是一个实体（如公司或政府机构），他们会为软件项目的实际执行雇用软件开发者，需求分析可能开始于用户独自进行的可行性研究。在其他一些情况下，软件开发者可能为大众市场生产软件，这些软件或许在零售商店销售，或许通过因特网下载。在这种情况下，用户不需要准确地定义实体，需求分析可能要从软件开发者的市场调研开始。
在任何情况下，可行性研究最终会产生需求规格说明中的内容。这一过程包括编写和分析软件用户的需求；和项目的利益相关者协商，在一般需求、核心需求、费用和可行性之间权衡；最终确定的需求要明确最终的软件系统必须具有的特性和服务。这些需求被记录在一个称为软件需求规格说明文档（software requirements specification document）中。从某种意义上讲，这个文档是所涉及的各方之间达成的书面确认，它的目的是指导软件开发，也为日后开发过程中可能产生的分歧提供了解决方法。像IEEE这样的专业组织和美国国防部这样的大型软件客户都已经采用了软件需求规格说明文档编写的标准，这样的事实已经证明，软件需求规格说明文档十分重要。
从软件开发者的角度来看，软件需求规格说明文档应该能够为软件的开发顺利进行制定严格的目标。然而，大多数情况下，需求文档很难提供这种稳定性。事实上，软件工程领域里的大多数实践派都认为：在软件工程产业中，导致花费增加和延期交付软件产品的最主要原因是缺乏沟通以及客户需求的变化。举例来说，在地基已经建好的情况下，很少有客户会坚持对楼盘的建设计划做大的修改。但是在许多组织机构进行扩编或变更的情况下，软件产品交付使用后，对软件系统的需求也还是会一直进行下去（也就是说，软件的需求不会因为软件的交付使用而停止）。其原因可能是公司决定把原本仅为完成辅助功能而开发的软件系统推广到整个公司，或者是技术的进步取代了初始需求分析阶段的可行性。软件工程师已经发现，在任何情况下，与项目的利益相关者进行直接地、经常性地沟通是必需的。
如果说需求分析阶段提供了一个即将开发的软件产品的描述，那么设计主要是为预期系统的构建提出一个解决方案。从某种意义上讲，需求分析阶段指明要解决的问题，而设计阶段则是制定问题的解决方案。从一个外行人的视角来看，需求分析阶段常常等同于决定软件系统应该做些什么，而设计阶段则是决定系统怎样完成这些目标。虽然这种描述是有意义的，但很多软件工程师认为它是有缺陷的，因为实际上在需求分析阶段要详细说明需求的诸多细节，在设计阶段也有很多的细节设计要考虑。
软件系统的内部结构在设计阶段被建立。设计阶段的结果是可被转化为程序的软件系统结构的详细描述。
如果项目是为了建造一座办公大楼，而不是构建一个软件系统，那么在设计阶段应该为大楼制定详细的结构上的计划，满足指定需求。例如，这样的计划应该包含在各个细节层次上描述所建大楼的蓝图汇总。正是源于这些文档，实际的大楼将被建造。制定这些计划的技术已经经历多年的发展，它包括标准的符号系统以及大量的建模和图形化方法学。
同样，在软件的设计中，画图和建模也发挥着很大的作用。然而，软件工程师所用的方法学和符号系统与建筑领域里所使用的相比，稳定性不太好。确实，与建筑学这个成熟的学科相比，软件工程显得非常动态化，因为软件工程的研究人员一直在努力地寻找软件开发过程中更好的办法。我们将在7.5节详细讨论当前的符号系统以及与它们相关的图形化/建模方法学。
实现阶段涉及程序的具体编写、数据文件的创建和数据库的开发。在实现阶段，我们看到了软件分析员（software analyst）（有时候也称之为系统分析员）和程序员（programmer）之间的工作的不同。软件分析员参与了整个开发过程，他的工作重点可能在于需求分析与设计步骤；而程序员的主要工作是实现这些步骤。最狭义地说，程序员负责写程序来实现软件分析员提出的设计。做了这样的区分，我们还要注意的是，在计算机领域里，并没有一个总的权威来控制术语的使用。许多有着软件分析员头衔的人，本质上就是程序员，而许多有着程序员（也许是高级程序员）头衔的人，从完全意义上讲是软件分析员。我们很快就可以看到，术语上的这种模糊是因为今天的软件开发过程中的步骤经常会交叉重叠。
在过去传统的开发阶段中，测试本质上等同于调试程序和确认最终的软件产品是否与软件需求规格说明文档相一致的过程。但是如今，这样的测试观念被认为太过狭隘。程序不仅仅是在软件开发过程中被测试的人工产品，实际上整个开发过程中的每个中间步骤都必须为其精确性进行测试。此外，我们将在7.6节中看到，现在测试被认为是为了整个质量保证所作努力中的一个部分，这一目标渗透于整个软件生命周期。因此，很多软件工程师认为测试不应该被看作是软件开发过程中独立的一步，而是（许多的事例标明）应该纳入到其他步骤中，形成3步开发过程，其中每一步都应该有自己的名称：需求分析和确认、设计和验证以及实现和测试。
遗憾的是，经验表明，大型的软件系统即使经过了严格的测试，还是可能会包含大量的错误。其中许多错误可能在软件的生命周期内都检测不出来。然而，另一些错误可能会造成重大的故障。消除这种错误是软件工程的目标之一。事实上这些方法的流行意味着还有许多研究可以去做。
问题与练习
1.软件生命周期的开发阶段是如何影响维护阶段的？
2.简要说明软件生命周期之开发阶段的4个步骤（需求分析、设计、实现和测试）。
3.试简述软件需求规格说明文档的作用。
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我眼里的-《苹果生命周期》
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白苹果, 积分 570, 距离下一级还需 930 积分
开始—号，iPad强势来临。
过程—2010年4月份，开始出货。可惜只在欧美上市。（本人在新加坡）
得到—2010年8月中旬，好不容易在专卖店买到。（听说是刚好新货到。。。人品啊！）
享受—2010年买了的当天晚上，把手提电脑抛开一边。爽yy的用iPad 看weiphone论坛。
通宵完植物僵尸和愤怒的小鸟。
减退—2010年9月，开始用来看电子书和电影。
收藏（或出售）—现在。直接放回盒子等待卖家。。。
这就是iPad 在我手上的生命周期。
iPhone 4 ，或许还好一点。从原来的天天玩，到现在的打电话和发短信。。。
你们的眼中的苹果的生命周期有多长？？
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用了3个半月了，现在天天都离不了它
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我的神秘周期还没有开始
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回 1楼(fridtear) 的帖子
你装了什么东东在里面啊，把你迷进去啦。。。
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Re:回 1楼(fridtear) 的帖子
引用第3楼living-09-08 23:07发表的 回 1楼(fridtear) 的帖子 :
你装了什么东东在里面啊，把你迷进去啦。。。
上网、看书、愤怒的小鸟……
就跟我每天都离不了电脑是一样的
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用苹果手机2年多了，ipad3个月，毫无消退迹象，已经取代我其他数码工具
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我也差不多用了三个半月，
在最开始，按部就班的玩基本的游戏，后来碰到了几次白苹果，就慢慢的摸索自我破解，坚决不求人，
现在差不多完全沉迷进破解ipad之中了
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上年买了TOUCH，到现在差不多一年了！一直在用，出街翻工的车程主要用于听歌听电台！在家的时候用于QQ 微搏 还有最悭钱的 飞信！
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LZ不适合用IPAD
当初买来就是为了体验下
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回 8楼(chanceln) 的帖子
。。。。纠结啊
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