提到“瀑布開發(fā)”的時(shí)候，大部分人們可能會(huì)聯(lián)想到尼亞加拉瀑布下要進(jìn)行房地產(chǎn)開發(fā)，然后，設(shè)想一下，當(dāng)您告訴他們實(shí)際上瀑布開發(fā)是一種包含多個(gè)階段的反復(fù)疊代的軟件開發(fā)模型時(shí)，他們會(huì)多么驚訝。這篇文章將為您提供一份關(guān)于瀑布模型的簡(jiǎn)要介紹，解釋它是什么，應(yīng)當(dāng)怎樣工作以及可能導(dǎo)致項(xiàng)目失敗的原因。
概述
瀑布模型其實(shí)并不新，它在1970年前后就已經(jīng)出現(xiàn)了，但是大部分開發(fā)者對(duì)瀑布模型只有一個(gè)模糊的概念。從本質(zhì)來講，它是一個(gè)軟件開發(fā)架構(gòu)，開發(fā)過程是通過一系列階段順序展開的，從系統(tǒng)需求分析開始直到產(chǎn)品發(fā)布和維護(hù)，每個(gè)階段都會(huì)產(chǎn)生循環(huán)反饋，因此，如果有信息未被覆蓋或者發(fā)現(xiàn)了問題，那么最好“返回”上一個(gè)階段并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，開發(fā)進(jìn)程從一個(gè)階段“流動(dòng)”到下一個(gè)階段，這也是瀑布開發(fā)名稱的由來。
這一模型存在很多變體，每種只是在階段名稱上略有區(qū)別，但是，總體來講，瀑布開發(fā)模型可以分為六個(gè)不同的階段，其定義如下：
1.需求分析：雖然是第一步，但是這一步至關(guān)重要，因?yàn)樗双@取客戶需求與定義的信息，以及對(duì)需要解決的問題所能達(dá)到的最清晰的描述。分析包含了理解客戶的商業(yè)環(huán)境與約束，產(chǎn)品必需實(shí)現(xiàn)的功能，產(chǎn)品必需達(dá)到的性能水平，以及必需實(shí)現(xiàn)兼容的外部系統(tǒng)。
在這一階段所使用的技術(shù)包括采訪客戶、使用案例和軟件特色的“購物清單”。分析階段的結(jié)果通常是一份正式的需求說明書，這也是下一階段的起始信息資料。
2.設(shè)計(jì)：這一步包括了“定義硬件和軟件架構(gòu)、組件、模塊、界面和數(shù)據(jù)等來滿足指定的需求(Wikipedia)?！彼擞布蛙浖軜?gòu)的定義，確定性能和安全參數(shù)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容器和限制，選擇集成開發(fā)環(huán)境（IDE）和編程語言，并指定異常處理、資源管理和界面連接性的策略。
這一階段還強(qiáng)調(diào)了用戶接口的設(shè)計(jì)，包括與瀏覽和可用性相關(guān)的問題，這一階段的輸出結(jié)果是一份或多份設(shè)計(jì)說明書，這些說明書將在下一階段使用。
3.實(shí)現(xiàn)：這一步包含了根據(jù)設(shè)計(jì)說明書來構(gòu)建產(chǎn)品，通常，這一階段是由開發(fā)團(tuán)隊(duì)來執(zhí)行的，開發(fā)團(tuán)隊(duì)包括了程序員、界面設(shè)計(jì)師和其他的專家，他們使用的工具包括編譯軟件、調(diào)試軟件、解釋軟件和媒體編輯軟件。
這一階段將生成一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品組件，它們是根據(jù)每一條編碼標(biāo)準(zhǔn)而編寫的，并且經(jīng)過了調(diào)試、測(cè)試并進(jìn)行集成以滿足系統(tǒng)架構(gòu)的需求。對(duì)于大型開發(fā)團(tuán)隊(duì)而言，我建議使用版本控制工具來追蹤代碼樹的變化，這樣在出現(xiàn)問題的時(shí)候可以還原以前的版本。
4.測(cè)試：在這一階段，獨(dú)立的組件和集成后的組件都將進(jìn)行系統(tǒng)性驗(yàn)證以確保沒有錯(cuò)誤并且完全符合第一階段所制定的需求。一個(gè)獨(dú)立的質(zhì)量保證小組將定義“測(cè)試實(shí)例”來評(píng)估產(chǎn)品是完全實(shí)現(xiàn)了需求還是只有部分滿足。
有三種測(cè)試方法可以使用：對(duì)獨(dú)立的代碼模塊進(jìn)行單元測(cè)試；對(duì)集成產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試；以及客戶參與的驗(yàn)收測(cè)試。如果發(fā)現(xiàn)了缺陷，將會(huì)對(duì)問題進(jìn)行記錄并向開發(fā)團(tuán)隊(duì)反饋以進(jìn)行修正。在這一階段，還有產(chǎn)品文檔會(huì)經(jīng)過準(zhǔn)備、評(píng)估并發(fā)布，比如用戶手冊(cè)等。
5.安裝：在產(chǎn)品通過測(cè)試并且被鑒定為符合需求的產(chǎn)品后，就會(huì)進(jìn)入到安裝階段，這一階段包括了在客戶站點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)或產(chǎn)品的安裝和使用，這可以通過互聯(lián)網(wǎng)或者物理媒介進(jìn)行，通常交付使用的產(chǎn)品都帶有正式的版本號(hào)，這為今后的產(chǎn)品升級(jí)提供了便利。
6.維護(hù)：這一階段發(fā)生在安裝之后，包括了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或某個(gè)組件進(jìn)行修改以改變屬性或者提升性能，這些修改可能源于客戶的需求變化或者系統(tǒng)使用中沒有覆蓋到的缺陷，通常，在維護(hù)階段對(duì)產(chǎn)品的修改都會(huì)被記錄下來并產(chǎn)生新的發(fā)布版本（稱作“維護(hù)版本”并伴隨升級(jí)了的版本號(hào)）以確?？蛻艨梢詮纳?jí)中獲益。
優(yōu)勢(shì)
上述的瀑布模型為軟件開發(fā)人員提供了眾多優(yōu)勢(shì)，首先，這個(gè)階段性的軟件開發(fā)模型規(guī)定了以下規(guī)則：每個(gè)階段都有指定的起點(diǎn)和終點(diǎn)，過程最終可以被客戶和開發(fā)者識(shí)別（通過使用里程碑），在編寫第一行代碼之前充分強(qiáng)調(diào)了需求和設(shè)計(jì)，這避免了時(shí)間的浪費(fèi)以及跳票的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還可以盡可能地保證實(shí)現(xiàn)客戶的預(yù)期需求。
提取需求和設(shè)計(jì)提高了產(chǎn)品質(zhì)量，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)階段捕獲并修正可能存在的漏洞要比測(cè)試階段容易很多，畢竟在組件集成之后來追蹤特定的錯(cuò)誤要復(fù)雜很多。最后，因?yàn)榍皟蓚€(gè)階段生成了規(guī)范的說明書，當(dāng)團(tuán)隊(duì)成員分散在不同地點(diǎn)的時(shí)候，瀑布模型可以幫助實(shí)現(xiàn)有效的知識(shí)傳遞。
缺點(diǎn)
除了看上去很明顯的這些優(yōu)勢(shì)，瀑布模型近來也受到了很多批評(píng)，最突出的一點(diǎn)是圍繞需求分析的，通常客戶一開始并不知道他們需要的是什么，而是在整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)程中通過雙向交互不斷明確的；而瀑布模型是強(qiáng)調(diào)捕獲需求和設(shè)計(jì)的，但在這種情況下，現(xiàn)實(shí)世界的反復(fù)無償就顯得瀑布模型有些不切實(shí)際了。
除此以外，即使給定了客戶需求，根據(jù)這些需求在一定的精確性范圍內(nèi)（瀑布模型所建議的）估算時(shí)間和成本是非常困難的。因此，建議在客戶需求可以在最初階段明確的情況下并且相對(duì)穩(wěn)定的項(xiàng)目中使用瀑布模型。
另外的批評(píng)指出瀑布模型還假定設(shè)計(jì)可以被轉(zhuǎn)換為真實(shí)的產(chǎn)品，這往往導(dǎo)致開發(fā)者在工作時(shí)陷入困境，通常，看上去合理可行的設(shè)計(jì)方案在現(xiàn)實(shí)中往往代價(jià)昂貴或者異常艱難，從而需要重新設(shè)計(jì)，這樣就破壞了傳統(tǒng)瀑布模型中清晰的階段界限。
有些批評(píng)還指出瀑布模型暗示了清晰的分工，將參與開發(fā)的人員分為“設(shè)計(jì)師”、“程序員”和“測(cè)試員”，但是在現(xiàn)實(shí)中，這樣的分工對(duì)于軟件公司而言既不現(xiàn)實(shí)也沒有效率。
客戶需求
盡管瀑布模型招致了很多批評(píng)，但是它對(duì)很多類型的項(xiàng)目而言依然是有效的，如果正確使用，可以節(jié)省大量的時(shí)間和金錢。對(duì)于您的項(xiàng)目而言，是否使用這一模型主要取決于您是否能理解客戶的需求以及在項(xiàng)目的進(jìn)程中這些需求的變化程度，對(duì)于經(jīng)常變化的項(xiàng)目而言，瀑布模型毫無價(jià)值，對(duì)于這種情況，您可以考慮其他的架構(gòu)來進(jìn)行項(xiàng)目管理，比如名為螺旋模型（spiralmodel）的方法，當(dāng)然，這是另外一碼事了，也許我們以后會(huì)講到這些方法。
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