软件生存周期模型之瀑布模型

什么是瀑布模型

又称作为是传统模型。严格按照需求->分析->设计->开发->测试的阶段进行，每个阶段执行时都会进行必要的约束保证质量，并有明确的文档产出。验收完成后才可进入到下一个阶段。

瀑布模型核心思想是按工序将问题化简，将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分开。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。

从本质来讲，它是一个软件开发架构，开发过程是通过一系列阶段顺序展开的，从系统需求分析开始直到产品发布和维护，每个阶段都会产生循环反馈，因此，如果有信息未被覆盖或者发现了问题，那么最好 “返回”上一个阶段并进行适当的修改，开发进程从一个阶段“流动”到下一个阶段，这也是瀑布开发名称的由来。

瀑布模型是最早出现的软件开发模型，在软件工程中占有重要的地位，它提供了软件开发的基本框架。其过程是从上一项活动接收该项活动的工作对象作为输入，利用这一输入实施该项活动应完成的内容给出该项活动的工作成果，并作为输出传给下一项活动。同时评审该项活动的实施，若确认，则继续下一项活动；否则返回前面，甚至更前面的活动。对于经常变化的项目而言，瀑布模型毫无价值

瀑布型生命周期主要阶段

瀑布型生命周期的典型六个阶段

1、问题的定义及规划

此阶段是软件开发方与需求方共同讨论，主要确定软件的开发目标及其可行性。

2、需求分析

在确定软件开发可行的情况下，对软件需要实现的各个功能进行详细分析。需求分析阶段是一个很重要的阶段，这一阶段做得好，将为整个软件开发项目的成功打下良好的基础。"唯一不变的是变化本身。"，同样需求也是在整个软件开发过程中不断变化和深入的，因此我们必须制定需求变更计划来应付这种变化，以保护整个项目的顺利进行。

3、软件设计

此阶段主要根据需求分析的结果，对整个软件系统进行设计，如系统框架设计，数据库设计等等。软件设计一般分为总体设计和详细设计。好的软件设计将为软件程序编写打下良好的基础。

4、程序编码

此阶段是将软件设计的结果转换成计算机可运行的程序代码。在程序编码中必须要制定统一，符合标准的编写规范。以保证程序的可读性，易维护性，提高程序的运行效率。

5、软件测试

在软件设计完成后要经过严密的测试，以发现软件在整个设计过程中存在的问题并加以纠正。整个测试过程分单元测试、组装测试以及系统测试三个阶段进行。测试的方法主要有白盒测试和黑盒测试两种。在测试过程中需要建立详细的测试计划并严格按照测试计划进行测试，以减少测试的随意性。

6、运行维护

软件维护是软件生命周期中持续时间最长的阶段。在软件开发完成并投入使用后，由于多方面的原因，软件不能继续适应用户的要求。要延续软件的使用寿命，就必须对软件进行维护。软件的维护包括纠错性维护和改进性维护两个方面。

 

改进的瀑布模型

对于项目需求繁杂或者实现方案比较复杂时，可以将需求进行拆分，按模块/功能并行开发，全部完成后再集成处理，每个模块仍然遵循瀑布模型的思路，即为改进的瀑布模型。

 

优缺点

优点：

• 为项目提供按阶段划分的检查点
• 当前一阶段完成后，你只需要关注后一阶段
• 软件产品质量较高；

• 前置发现产品缺陷；
• 提供一个模板，这个模板使得分析，设计，编码，测试和支持的方法可以在该模板下有一个共同的指导
• 项目把控能力强；
• 项目扩展性和可维护性强；
• 责任划分明确。
• 可在迭代模型中应用瀑布模型

项目流程按照流水线作业一样执行，且每个阶段责任人、任务、标准明确，同时也有明确的文档输出，使整个项目周期得到把控，也便于后期的扩展和维护。
缺点：

• 若需求复杂，人员能力要求较高；
• 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，从而增加了开发风险。
• 投入人力集中，造成过多的闲置；
• 用户在系统稳定后介入，可能会出现与预想不符的情况；
• 每个阶段相对独立，信息不能及时同步；
• 通过过多的强制完成日期和里程碑来跟踪各个项目阶段。
• 项目风险延到后期开发阶段才能发现
• 瀑布模型的突出缺点是不适应用户需求的变化。。

由于瀑布模型阶段分明、人员投入大，很多项目为了赶进度在前期需求不明确就开始开发，过于简化需求和设计阶段。如果是大型项目，很可能会出现大量的返工反而会影响进度。

结语

瀑布模型为软件开发和维护提供了一种有效的管理模式，根据这一模式制定开发计划，进行成本预算，组织开发力量，以项目的阶段评审和文档控制为手段有效地对整个开发过程进行指导，所以它是以文档作为驱动、适合于软件需求很明确的软件项目的模型。
瀑布模型假设，一个待开发的系统需求是完整的、简明的、一致的，而且可以先于设计和实现完成之前产生。瀑布模型的优点是，容易理解，管理成本低；强调开发的阶段性早起计划及需求调查和产品测试。不足之处是，客户必须能够完整、正确和清晰地表达他们的需求；在开始的两个或三个阶段中，很难评估真正的进度状态；当接近项目结束时，出现了大量的集成和测试工作；直到项目结束之前，都不能演示系统。在瀑布模型中，需求或设计中的错误往往只有到了项目后期才能够被发现，对于项目风险的控制能力较弱，从而导致项目常常延期完成，开发费用超出预算。