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[科普中国]-软件开发过程

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软件开发过程(英语:software development process),或软件过程(英语:software process),是软件开发的开发生命周期(software development life cycle),其各个阶段实现了软件的需求定义与分析、设计、实现、测试、交付和维护。软件过程是在开发与构建系统时应遵循的步骤,是软件开发的路线图。

简介软件过程方法涉及交付(deliverables)和工件(artifacts)的预定义、软件产品在项目团队中的开发与维护。过程方法的应用可以完善软件设计、产品管理和项目管理。敏捷开发是现代软件开发中被广泛使用的范式。过程模型(英语:process models)则意图解决软件过程中的混乱,将软件开发过程中的沟通、计划、建模、构建和部署等活动(activities)有效地组织了起来。

软件过程为软件的开发定义了一个框架,将自动化工具、软件开发方法和质量管理紧密结合在了一起。软件过程构成了软件项目管理控制的基础,创建了一个环境以便于技术方法的采用、工作产品(模型、文档、报告、表格等)的产生、里程碑(milestones)的创建、质量的保证、正常变更的正确管理。1

历史软件开发方法(英语:software development methodology, SDM)框架在20世纪60年代开始出现。在信息系统的构建中,系统开发生命周期(SDLC)可被视作最早的形式化方法。SDLC的主要想法是,在采用框架时应当“以审慎、结构化和方法化的方式开发信息系统。生命周期中的每个阶段,从概念提出到系统交付,都应当严格、依次地进行”。当时的软件开发目标是,“在大型商业集团中开发大规模的功能性商业系统,系统需要承载大量数据处理和数据运算任务”。

方法、过程和框架覆盖范围甚广,包含从日常开发的步骤到为特定项目量身定制的灵活框架。一些情况下,组织会正式发布描述过程的文档。

软件开发方法历史中的重要事件有:

1969年,结构化编程

1980年,结构化系统分析与设计方法(Structured Systems Analysis and Design Method, SSADM)

面向对象程序设计,起步于1960年代,1990年代中期成为一种主流方法

1991年,快速应用程序开发

1995年,Scrum

1998年,团队软件过程

1998年,由IBM维护的统一软件开发过程

1999年,极限编程

2005年,敏捷统一过程(Agile Unified Process, AUP)

2010年代,基于大规模的敏捷框架(Scaled Agile Framework, SAFe)

2010年代,大规模Scrum(Large-Scale Scrum, LeSS)2

实践在软件工程领域,项目生命周期刻画了一个工程从起始到完成,是如何进行计划、控制和监控的模型。在项目生命周期的早期和后期,软件架构、需求和系统定义是一个问题:

系统/软件的市场是什么?

竞争对手有哪些?

系统/软件的运行平台是什么?

这个项目可用的时间有多少?

项目需要是什么?

经过这些年,从最早也最简单的瀑布模型开始,已经开发出了许多不同的模型。但是,随着软件变得更大和更复杂,这种开发方法已经出现负面影响,尤其是牵扯到有大型团队的时候。迭代的模型得到了发展,它包括原型法、演化原型法、增量开发、螺旋模型、V模型和混沌模型。

这些模型的使用大部分都局限于项目的总体管理,但是现在认为,如果在项目的单独部分都由最合适的模型控制,则这个项目受到了更好的控制。例如,一个项目用增量开发模型,但是在每一个增量过程,文档是按照瀑布模型创建和管理,而代码开发使用V模型管理。

每个项目的生命周期的正规性和复杂性受到很多因素的制约,包括预算约束,经验,项目规模和复杂度,开发队伍。2

敏捷软件开发敏捷软件开发(英语:Agile software development),又称敏捷开发,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。它们的具体名称、理念、过程、术语都不尽相同,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、紧凑而自我组织型的团队、能够很好地适应需求变化的代码编写和团队组织方法,也更注重软件开发过程中人的作用。

敏捷软件开发(或称快速程序开发RAD)描述了一套软件开发的价值和原则,在这些开发中,需求和解决方案皆通过自组织跨功能团队达成。敏捷软件开发主张适度的项目、进化开发、提前交付与持续改进,并且鼓励快速与灵活的面对开发与变更。这些原则支持许多软件开发方法的定义和持续进化。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所