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摘要：本文介紹了Rational統(tǒng)一過(guò)程（RUP）的主要內(nèi)容，包括開(kāi)發(fā)階段、迭代過(guò)程和核心工作流等，并簡(jiǎn)要評(píng)述了其在軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的優(yōu)越及不足之處。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)一過(guò)程里程碑迭代核心工作流

Abstract:ThispaperdiscusstheimportantcontentsoftheRationalUnifiedProcess,includingDevelopmentPhase,IterationProcess,CoreWorkflowsandsoon.Additionally,givingsomecommentsaboutitsadvantagesandweaknessesinthesoftwareprojectsdevelopment.

KeyWords:UnifiedProcess,Milestone,Iteration,CoreWorkflows

一前言

軟件過(guò)程是指實(shí)施于軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)中的階段、方法、技術(shù)、實(shí)踐及相關(guān)產(chǎn)物(計(jì)劃、文檔、模型、代碼、測(cè)試用例和手冊(cè)等)的集合。行之有效的軟件過(guò)程可以提高開(kāi)發(fā)軟件組織的生產(chǎn)效率、提高軟件質(zhì)量、降低成本并減少風(fēng)險(xiǎn)。目前市場(chǎng)上領(lǐng)先的軟件過(guò)程主要有RUP(RationalUnifiedProcess)、OPENProcess和OOSP(Object-OrientedSoftwareProcess)。

RUP具有較高認(rèn)知度的原因之一恐怕是因?yàn)槠涮岢稣逺ational軟件公司聚集了面向?qū)ο箢I(lǐng)域三位杰出專(zhuān)家Booch、Rumbaugh和Jacobson，同時(shí)它又是面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言——標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言(UML)的創(chuàng)立者。RUP是由Objectory過(guò)程演化而來(lái)，其初始版本為5.0，先后經(jīng)歷了5.1、5.11、5.5等版本直到最新的RationalUnifiedProcess2000版本。本文主要討論RUP的主要內(nèi)容和特點(diǎn)。

二RUP的二維開(kāi)發(fā)模型

RUP可以用二維坐標(biāo)來(lái)描述。橫軸通過(guò)時(shí)間組織，是過(guò)程展開(kāi)的生命周期特征，體現(xiàn)開(kāi)發(fā)過(guò)程的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，用來(lái)描述它的術(shù)語(yǔ)主要包括周期(Cycle)、階段(Phase)、迭代(Iteration)和里程碑(Milestone)；縱軸以內(nèi)容來(lái)組織為自然的邏輯活動(dòng)，體現(xiàn)開(kāi)發(fā)過(guò)程的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，用來(lái)描述它的術(shù)語(yǔ)主要包括活動(dòng)(Activity)、產(chǎn)物(Artifact)、工作者(Worker)和工作流(Workflow)。

RUP的二維開(kāi)發(fā)模型

三開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各個(gè)階段和里程碑

RUP中的軟件生命周期在時(shí)間上被分解為四個(gè)順序的階段，分別是：初始階段(Inception)、細(xì)化階段(Elaboration)、構(gòu)造階段(Construction)和交付階段(Transition)。每個(gè)階段結(jié)束于一個(gè)主要的里程碑(MajorMilestones)；每個(gè)階段本質(zhì)上是兩個(gè)里程碑之間的時(shí)間跨度。在每個(gè)階段的結(jié)尾執(zhí)行一次評(píng)估以確定這個(gè)階段的目標(biāo)是否已經(jīng)滿足。如果評(píng)估結(jié)果令人滿意的話，可以允許項(xiàng)目進(jìn)入下一個(gè)階段。

1．初始階段

初始階段的目標(biāo)是為系統(tǒng)建立商業(yè)案例并確定項(xiàng)目的邊界。為了達(dá)到該目的必須識(shí)別所有與系統(tǒng)交互的外部實(shí)體，在較高層次上定義交互的特性。本階段具有非常重要的意義，在這個(gè)階段中所關(guān)注的是整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行中的業(yè)務(wù)和需求方面的主要風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于建立在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目來(lái)講，初始階段可能很短。

初始階段結(jié)束時(shí)是第一個(gè)重要的里程碑：生命周期目標(biāo)(LifecycleObjective)里程碑。生命周期目標(biāo)里程碑評(píng)價(jià)項(xiàng)目基本的生存能力。

2．細(xì)化階段

細(xì)化階段的目標(biāo)是分析問(wèn)題領(lǐng)域，建立健全的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，編制項(xiàng)目計(jì)劃，淘汰項(xiàng)目中最高風(fēng)險(xiǎn)的元素。為了達(dá)到該目的，必須在理解整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)體系結(jié)構(gòu)作出決策，包括其范圍、主要功能和諸如性能等非功能需求。同時(shí)為項(xiàng)目建立支持環(huán)境，包括創(chuàng)建開(kāi)發(fā)案例，創(chuàng)建模板、準(zhǔn)則并準(zhǔn)備工具。

細(xì)化階段結(jié)束時(shí)第二個(gè)重要的里程碑：生命周期結(jié)構(gòu)(LifecycleArchitecture)里程碑。生命周期結(jié)構(gòu)里程碑為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)建立了管理基準(zhǔn)并使項(xiàng)目小組能夠在構(gòu)建階段中進(jìn)行衡量。此刻，要檢驗(yàn)詳細(xì)的系統(tǒng)目標(biāo)和范圍、結(jié)構(gòu)的選擇以及主要風(fēng)險(xiǎn)的解決方案。

3．構(gòu)造階段

在構(gòu)建階段，所有剩余的構(gòu)件和應(yīng)用程序功能被開(kāi)發(fā)并集成為產(chǎn)品，所有的功能被詳細(xì)測(cè)試。從某種意義上說(shuō)，構(gòu)建階段是一個(gè)制造過(guò)程，其重點(diǎn)放在管理資源及控制運(yùn)作以優(yōu)化成本、進(jìn)度和質(zhì)量。

構(gòu)建階段結(jié)束時(shí)是第三個(gè)重要的里程碑：初始功能(InitialOperational)里程碑。初始功能里程碑決定了產(chǎn)品是否可以在測(cè)試環(huán)境中進(jìn)行部署。此刻，要確定軟件、環(huán)境、用戶是否可以開(kāi)始系統(tǒng)的運(yùn)作。此時(shí)的產(chǎn)品版本也常被稱為“beta”版。

4．交付階段

交付階段的重點(diǎn)是確保軟件對(duì)最終用戶是可用的。交付階段可以跨越幾次迭代，包括為做準(zhǔn)備的產(chǎn)品測(cè)試，基于用戶反饋的少量的調(diào)整。在生命周期的這一點(diǎn)上，用戶反饋應(yīng)主要集中在產(chǎn)品調(diào)整，設(shè)置、安裝和可用性問(wèn)題，所有主要的結(jié)構(gòu)問(wèn)題應(yīng)該已經(jīng)在項(xiàng)目生命周期的早期階段解決了。

在交付階段的終點(diǎn)是第四個(gè)里程碑：產(chǎn)品(ProductRelease)里程碑。此時(shí)，要確定目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)，是否應(yīng)該開(kāi)始另一個(gè)開(kāi)發(fā)周期。在一些情況下這個(gè)里程碑可能與下一個(gè)周期的初始階段的結(jié)束重合。

四RUP的核心工作流(CoreWorkflows)

RUP中有9個(gè)核心工作流，分為6個(gè)核心過(guò)程工作流(CoreProcessWorkflows)和3個(gè)核心支持工作流(CoreSupportingWorkflows)。盡管6個(gè)核心過(guò)程工作流可能使人想起傳統(tǒng)瀑布模型中的幾個(gè)階段，但應(yīng)注意迭代過(guò)程中的階段是完全不同的，這些工作流在整個(gè)生命周期中一次又一次被訪問(wèn)。9個(gè)核心工作流在項(xiàng)目中輪流被使用，在每一次迭代中以不同的重點(diǎn)和強(qiáng)度重復(fù)。

1．商業(yè)建模(BusinessModeling)

商業(yè)建模工作流描述了如何為新的目標(biāo)組織開(kāi)發(fā)一個(gè)構(gòu)想，并基于這個(gè)構(gòu)想在商業(yè)用例模型和商業(yè)對(duì)象模型中定義組織的過(guò)程，角色和責(zé)任。

2．需求(Requirements)

需求工作流的目標(biāo)是描述系統(tǒng)應(yīng)該做什么，并使開(kāi)發(fā)人員和用戶就這一描述達(dá)成共識(shí)。為了達(dá)到該目標(biāo)，要對(duì)需要的功能和約束進(jìn)行提取、組織、文檔化；最重要的是理解系統(tǒng)所解決問(wèn)題的定義和范圍。

3．分析和設(shè)計(jì)(Analysis&Design)

分析和設(shè)計(jì)工作流將需求轉(zhuǎn)化成未來(lái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一個(gè)健壯的結(jié)構(gòu)并調(diào)整設(shè)計(jì)使其與實(shí)現(xiàn)環(huán)境相匹配，優(yōu)化其性能。分析設(shè)計(jì)的結(jié)果是一個(gè)設(shè)計(jì)模型和一個(gè)可選的分析模型。設(shè)計(jì)模型是源代碼的抽象，由設(shè)計(jì)類(lèi)和一些描述組成。設(shè)計(jì)類(lèi)被組織成具有良好接口的設(shè)計(jì)包(Package)和設(shè)計(jì)子系統(tǒng)(Subsystem)，而描述則體現(xiàn)了類(lèi)的對(duì)象如何協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)用例的功能。

設(shè)計(jì)活動(dòng)以體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為中心，體系結(jié)構(gòu)由若干結(jié)構(gòu)視圖來(lái)表達(dá)，結(jié)構(gòu)視圖是整個(gè)設(shè)計(jì)的抽象和簡(jiǎn)化，該視圖中省略了一些細(xì)節(jié)，使重要的特點(diǎn)體現(xiàn)得更加清晰。體系結(jié)構(gòu)不僅僅是良好設(shè)計(jì)模型的承載媒介，而且在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中能提高被創(chuàng)建模型的質(zhì)量。

4．實(shí)現(xiàn)(Implementation)

實(shí)現(xiàn)工作流的目的包括以層次化的子系統(tǒng)形式定義代碼的組織結(jié)構(gòu)；以組件的形式(源文件、二進(jìn)制文件、可執(zhí)行文件)實(shí)現(xiàn)類(lèi)和對(duì)象；將開(kāi)發(fā)出的組件作為單元進(jìn)行測(cè)試以及集成由單個(gè)開(kāi)發(fā)者（或小組）所產(chǎn)生的結(jié)果，使其成為可執(zhí)行的系統(tǒng)。

5．測(cè)試(Test)

測(cè)試工作流要驗(yàn)證對(duì)象間的交互作用，驗(yàn)證軟件中所有組件的正確集成，檢驗(yàn)所有的需求已被正確的實(shí)現(xiàn),識(shí)別并確認(rèn)缺陷在軟件部署之前被提出并處理。RUP提出了迭代的方法，意味著在整個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行測(cè)試，從而盡可能早地發(fā)現(xiàn)缺陷，從根本上降低了修改缺陷的成本。測(cè)試類(lèi)似于三維模型，分別從可靠性、功能性和系統(tǒng)性能來(lái)進(jìn)行。

6．部署(Deployment)

部署工作流的目的是成功的生成版本并將軟件分發(fā)給最終用戶。部署工作流描述了那些與確保軟件產(chǎn)品對(duì)最終用戶具有可用性相關(guān)的活動(dòng)，包括：軟件打包、生成軟件本身以外的產(chǎn)品、安裝軟件、為用戶提供幫助。在有些情況下，還可能包括計(jì)劃和進(jìn)行beta測(cè)試版、移植現(xiàn)有的軟件和數(shù)據(jù)以及正式驗(yàn)收。

7．配置和變更管理(Configuration&ChangeManagement)

配置和變更管理工作流描繪了如何在多個(gè)成員組成的項(xiàng)目中控制大量的產(chǎn)物。配置和變更管理工作流提供了準(zhǔn)則來(lái)管理演化系統(tǒng)中的多個(gè)變體，跟蹤軟件創(chuàng)建過(guò)程中的版本。工作流描述了如何管理并行開(kāi)發(fā)、分布式開(kāi)發(fā)、如何自動(dòng)化創(chuàng)建工程。同時(shí)也闡述了對(duì)產(chǎn)品修改原因、時(shí)間、人員保持審計(jì)記錄。

8．項(xiàng)目管理(ProjectManagement)

軟件項(xiàng)目管理平衡各種可能產(chǎn)生沖突的目標(biāo)，管理風(fēng)險(xiǎn)，克服各種約束并成功交付使用戶滿意的產(chǎn)品。其目標(biāo)包括：為項(xiàng)目的管理提供框架，為計(jì)劃、人員配備、執(zhí)行和監(jiān)控項(xiàng)目提供實(shí)用的準(zhǔn)則，為管理風(fēng)險(xiǎn)提供框架等。

9．環(huán)境(Environment)

環(huán)境工作流的目的是向軟件開(kāi)發(fā)組織提供軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，包括過(guò)程和工具。環(huán)境工作流集中于配置項(xiàng)目過(guò)程中所需要的活動(dòng)，同樣也支持開(kāi)發(fā)項(xiàng)目規(guī)范的活動(dòng)，提供了逐步的指導(dǎo)手冊(cè)并介紹了如何在組織中實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

五RUP的迭代開(kāi)發(fā)模式

RUP中的每個(gè)階段可以進(jìn)一步分解為迭代。一個(gè)迭代是一個(gè)完整的開(kāi)發(fā)循環(huán)，產(chǎn)生一個(gè)可執(zhí)行的產(chǎn)品版本，是最終產(chǎn)品的一個(gè)子集，它增量式地發(fā)展，從一個(gè)迭代過(guò)程到另一個(gè)迭代過(guò)程到成為最終的系統(tǒng)。

傳統(tǒng)上的項(xiàng)目組織是順序通過(guò)每個(gè)工作流，每個(gè)工作流只有一次，也就是我們熟悉的瀑布生命周期。這樣做的結(jié)果是到實(shí)現(xiàn)末期產(chǎn)品完成并開(kāi)始測(cè)試，在分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)階段所遺留的隱藏問(wèn)題會(huì)大量出現(xiàn)，項(xiàng)目可能要停止并開(kāi)始一個(gè)漫長(zhǎng)的錯(cuò)誤修正周期。

瀑布模型

一種更靈活，風(fēng)險(xiǎn)更小的方法是多次通過(guò)不同的開(kāi)發(fā)工作流，這樣可以更好的理解需求，構(gòu)造一個(gè)健壯的體系結(jié)構(gòu)，并最終交付一系列逐步完成的版本。這叫做一個(gè)迭代生命周期。在工作流中的每一次順序的通過(guò)稱為一次迭代。軟件生命周期是迭代的連續(xù)，通過(guò)它，軟件是增量的開(kāi)發(fā)。一次迭代包括了生成一個(gè)可執(zhí)行版本的開(kāi)發(fā)活動(dòng)，還有使用這個(gè)版本所必需的其他輔助成分，如版本描述、用戶文檔等。因此一個(gè)開(kāi)發(fā)迭代在某種意義上是在所有工作流中的一次完整的經(jīng)過(guò)，這些工作流至少包括：需求工作流、分析和設(shè)計(jì)工作流、實(shí)現(xiàn)工作流、測(cè)試工作流。其本身就像一個(gè)小型的瀑布項(xiàng)目。

RUP的迭代模型

與傳統(tǒng)的瀑布模型相比較，迭代過(guò)程具有以下優(yōu)點(diǎn)：

降低了在一個(gè)增量上的開(kāi)支風(fēng)險(xiǎn)。如果開(kāi)發(fā)人員重復(fù)某個(gè)迭代，那么損失只是這一個(gè)開(kāi)發(fā)有誤的迭代的花費(fèi)。

降低了產(chǎn)品無(wú)法按照既定進(jìn)度進(jìn)入市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)在開(kāi)發(fā)早期就確定風(fēng)險(xiǎn)，可以盡早來(lái)解決而不至于在開(kāi)發(fā)后期匆匆忙忙。

加快了整個(gè)開(kāi)發(fā)工作的進(jìn)度。因?yàn)殚_(kāi)發(fā)人員清楚問(wèn)題的焦點(diǎn)所在，他們的工作會(huì)更有效率。

由于用戶的需求并不能在一開(kāi)始就作出完全的界定，它們通常是在后續(xù)階段中不斷細(xì)化的。因此，迭代過(guò)程這種模式使適應(yīng)需求的變化會(huì)更容易些。

六總結(jié)

RUP具有很多長(zhǎng)處：提高了團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)力，在迭代的開(kāi)發(fā)過(guò)程、需求管理、基于組件的體系結(jié)構(gòu)、可視化軟件建模、驗(yàn)證軟件質(zhì)量及控制軟件變更等方面，針對(duì)所有關(guān)鍵的開(kāi)發(fā)活動(dòng)為每個(gè)開(kāi)發(fā)成員提供了必要的準(zhǔn)則、模板和工具指導(dǎo)，并確保全體成員共享相同的知識(shí)基礎(chǔ)。它建立了簡(jiǎn)潔和清晰的過(guò)程結(jié)構(gòu)，為開(kāi)發(fā)過(guò)程提供較大的通用性。但同時(shí)它也存在一些不足：RUP只是一個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，并沒(méi)有涵蓋軟件過(guò)程的全部?jī)?nèi)容，例如它缺少關(guān)于軟件運(yùn)行和支持等方面的內(nèi)容；此外，它沒(méi)有支持多項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)，這在一定程度上降低了在開(kāi)發(fā)組織內(nèi)大范圍實(shí)現(xiàn)重用的可能性?？梢哉f(shuō)RUP是一個(gè)非常好的開(kāi)端，但并不完美，在實(shí)際的應(yīng)用中可以根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)并可以用OPEN和OOSP等其他軟件過(guò)程的相關(guān)內(nèi)容對(duì)RUP進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

主要參考文獻(xiàn)

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