軟件開發生命週期模型：選擇完成任務的方法
已發表: 2021-10-05“計劃你的工作，按你的計劃工作”的理念在歷史上已經多次證明了它的效率。 適當的計劃定義了任何嚴肅計劃的成功，包括軟件開發。 軟件開發行業提出了多種方法來滿足業務需求。
軟件開發生命週期或 SDLC 定義了產品的生命週期和維護方式。 它可以幫助您將創意和市場需求轉化為產品功能和特性。
簡而言之，軟件開發生命週期模型是一種在開發產品並將其轉變為業務方面完成工作的方法。
內容：
- SDLC模型
- 瀑布模型
- V字型
- 大爆炸模型
- 原型模型
- 迭代和增量模型
- 雷達模型
- 螺旋發展模式
- 敏捷模型
SDLC模型
根據您的市場、項目背景和業務需求，您可以選擇已建立的軟件開發生命週期模型或創建自己的模型。
瀑布模型
軟件開發史上第一個 SDLC 模型，Waterfall 是最簡單的。 在瀑布模型中，開發過程是線性的。 任務和階段按照嚴格的順序一一完成。 進度穩步向下，就像瀑布上的水。
瀑布模型中的傳統階段是：
- 需求收集
- 設計
- 執行
- 集成和測試
- 部署
- 維護
瀑布模型不允許回到先前的開發階段來修復問題或實施更改。 這只能在下一個瀑布迭代中完成。
好處：
- 易於向客戶解釋，易於團隊理解
- 具有明確定義的階段和活動的明顯結構
- 具有明確里程碑的輕鬆計劃和安排
- 一次完成一個階段
- 每個階段的錯誤和不便都很容易驗證
- 每個階段都易於分析和評估
- 有據可查的流程
缺點：
- 僅適用於非靈活需求
- 無法返回已完成的階段
- 難以調整
- 開發成本通常很高
- 出現錯誤和其他不便的風險很高
- 難以衡量階段的進展
最適合以下項目：
- 穩定、明確的要求
- 產品的清晰定義和願景
- 知名技術和穩定的技術棧
- 足夠的資源用於實施和支持
- 很短的時間框架
V字型
V 形模型也稱為V 模型或驗證和驗證模型，是 Waterfall SDLC 方法的擴展。 在 V-Model 中，進度不是直線移動，而是在實施和編碼後向上上升。
早期測試計劃是 V 模型 SDLC 項目的典型特徵，這是與瀑布模型的主要區別。 每個開發階段都有一個並行測試階段，這有助於在進入下一步之前驗證和驗證每一步。
好處：
- 易於使用和解釋
- 每個階段都有明確的可交付成果，這意味著更嚴格的紀律
- 由於早期測試，結果比瀑布模型更好
- 每個階段的明確驗證和確認
- 平滑的缺陷跟踪，因為在早期階段發現了錯誤
- 更容易跟踪進度，至少與瀑布模型相比
缺點：
- 靈活性差，不支持迭代
- 由於沒有處理並行事件，進行調整的難度大且成本高
- 高業務和發展風險
- 沒有可用的早期原型
- 測試過程中發現的問題沒有明確的解決方案
V-Model 中的項目階段與 Waterfall 中的相同，但通過測試對每個階段進行驗證和確認。 因此，V-Model 適用於與 Waterfall 類似的項目類型。
大爆炸模型
這種軟件開發生命週期模型通常不遵循任何特定的流程或說明。
開發從目前可用的資源和努力開始，很少或根本沒有計劃。 結果，客戶得到的產品甚至可能不符合要求。 功能是即時實現的。
Big Bang SDLC 模型的關鍵思想是將所有可用資源分配給產品本身的開發，主要是在編碼方面，而不必為滿足計劃而煩惱。
好處：
- 極其簡單的模型
- 幾乎不需要計劃
- 管理簡單
- 不需要很多資源
- 靈活的開發團隊
缺點：
- 高風險和不確定性； 整個項目可能需要從頭開始
- 不適合複雜的、長期的或面向對象的項目
- 由於需求不確定，浪費資源的可能性很大
最適合：
- 小團隊或單個開發人員
- 學術項目
- 沒有特定要求或預期發布日期的項目
- 低風險重複和小項目
原型模型
原型 SDLC 方法是創建一個功能有限的軟件產品的工作原型，然後快速將原型轉變為完整的產品。 原型可能不包含成品的確切邏輯。
這種軟件開發生命週期方法有利於讓消費者可視化產品。 收集和分析客戶的反饋有助於開發團隊在開發的早期階段更好地了解客戶需求。
查看本文以了解為什麼需求在軟件工程中很重要。
原型設計也很有價值，因為它比傳統的瀑布模型涉及更少的迭代。 這是因為測試是在原型上完成的（並對其進行更改），而不是完全開發的產品。
當然，創建有價值的原型需要對產品和市場需求有一些基本的了解，尤其是在用戶界面方面。
使用原型模型，用戶的反饋在規劃進一步開發中起著決定性的作用。
原型設計允許用戶評估開發人員對更多應用功能的建議，並在實施之前進行試用。
此 SDLC 模型中的每個原型通常在以下階段實現：
- 確定要求
- 開發初始原型
- 審查
- 修訂和加強
一旦最終原型完成，項目需求就被認為是不可改變的。
還有許多傳統類型的原型設計：
一次性原型——團隊開發了許多不同的原型，並丟棄了明顯不可接受的原型。 每個原型的有用功能進入下一個開發階段。
進化原型——團隊向潛在用戶的焦點群體展示原型，收集他們的反饋，並通過迭代實施更改，直到最終產品完成。
增量原型設計——團隊創建各種原型並最終將它們合併為一個設計。
極端原型——團隊創建了一個由三部分組成的原型：靜態原型、功能模擬原型和已實現的服務原型。 這種類型的原型設計主要用於 Web 應用程序開發。
好處：
- 在產品實施之前增加用戶參與度
- 減少開發時間和成本的機會（如果原型成功）
- 用戶在參與開發過程時更好地了解功能
- 及早發現缺陷
- 快速反饋
- 簡單而有價值的分析
缺點：
- 由於依賴原型而導致分析不完整的高風險
- 用戶可能會將原型視為已完成的產品，但仍不滿意
- 實施原型的高成本風險
- 開發多個原型可能需要太多的迭代，從而導致太多的時間
最適合：
- 與任何其他 SDLC 模型並行使用
- 具有大量用戶交互的產品
- 早期應該得到用戶認可的產品
迭代和增量模型
迭代和增量 SDLC 模型將迭代設計和工作流與增量構建模型結合在一起。 在這種情況下，團隊循環開發產品，以進化的方式構建小部件。
開發過程從簡單的、嚴格限制的產品需求集的實施開始。 然後，產品會得到增強並變成更完整的版本，直到它完成並準備好部署。 每次迭代都可能包含設計更新和新功能。
Iterative and Incremental 模型的一個有價值的特性是開發可以在不了解所有需求的情況下開始。 該模型包含來自其他 SDLC 模型的步驟——需求收集、設計、實施和測試——但在多次構建的過程中。 開發團隊利用先前構建中取得的成果來改進下一個構建。
迭代和增量 SDLC 模型可能看起來像一組迷你瀑布或迷你 V 形模型。
好處：
- 儘早產生業務價值，因為每次增量都會交付工作產品
- 可以使用稀缺資源完成
- 提供靈活的空間
- 允許更多關注用戶價值
- 適用於並行開發
- 在早期階段發現問題
- 易於評估開發進度
- 使用大量客戶反饋
缺點：
- 需要大量文檔
- 遵循一組預定義的階段
- 增量由功能和特徵依賴項定義
- 與瀑布或其他線性 SDLC 相比，需要開發人員更多的用戶參與
- 如果沒有提前計劃，可能很難在迭代之間集成功能
- 由於早期需求不完整，可能會出現架構或設計問題
- 管理複雜
- 難以預測項目的結束
最適合：
- 複雜的關鍵任務項目，如 ERP 系統
- 對最終產品有嚴格要求但有額外改進空間的項目
- 定義了主要需求但某些功能可能會發展或可能會增強的項目
- 所需技術是新技術且尚未掌握或僅計劃用於產品的某些部分的項目
- 具有可能需要更改的高風險特性的產品
雷達模型
快速應用程序開發 (RAD) 模型基於原型設計和迭代開發，不涉及特定規劃。 有了這個模型，規劃就在快速原型設計中退居二線。
RAD 模型中必要的主要數據是通過研討會、焦點小組和早期原型演示以及通過重用現有原型來收集的。
RAD 軟件開發生命週期模型中的功能模塊作為原型並行開發並集成以快速交付完整的產品。 開發的原型很可能是可重用的。
RAD 模型將分析、設計、構建和測試階段分配到一系列短的迭代開發週期中。
RAD 模型的階段：
業務建模——對信息流和各種業務渠道之間的信息分佈進行建模。 這部分需要為業務找到重要信息，並定義如何獲取信息、如何以及何時處理信息，以及哪些因素推動了信息的成功流動。
數據建模——處理上一階段的數據，以形成具有已識別和已建立屬性的必要數據集。
流程建模——將前一階段的數據集轉換為流程模型以實現業務目標，並給出添加、刪除、檢索或修改每個數據對象的流程描述。
應用程序生成——使用自動化工具構建系統並完成編碼，將流程和數據模型轉換為實際原型。
測試和周轉——大多數原型在每次迭代中都經過獨立測試。 在此階段，開發人員只測試數據流和所有組件之間的接口。
好處：
- 可以適應不斷變化的需求
- 易於衡量進度
- 能夠使用強大的 RAD 工具縮短迭代時間
- 與其他 SDLC 相比，參與的團隊成員更少，生產力更高
- 更快的開發
- 更好的組件可重用性
- 較早的初步審查
- 獲得客戶反饋的更好機會
缺點：
- 需要強大的技術和設計團隊
- 僅適用於可模塊化的系統
- 大量依賴建模
- 建模和自動代碼生成成本高
- 管理複雜
- 僅適用於基於組件和可擴展的系統
- 整個生命週期需要大量用戶參與
最適合：
- 以增量方式交付的模塊化系統
- 具有大量強大建模的基於設計的項目
- 具有自動代碼生成功能的項目
- 需求動態變化的項目，需要每 2 到 3 個月進行一次小迭代
螺旋發展模式
螺旋 SDLC 模型是原型和瀑布方法的組合。 它與自然的軟件開發過程很好地同步。 Spiral 模型具有與 Waterfall 相同的階段（需求收集、設計、實施和測試），在每個步驟中通過規劃、風險評估以及原型和模擬的構建將其分開。
好處：
- 由於早期發現重要問題，因此隨著工作的進展，估計（預算、時間表等）變得更加現實
- 開發團隊和用戶的早期參與
- 每個階段的風險管理質量更高
- 比線性模型更好的靈活性
- 原型的擴展使用
缺點：
- 獲得成品需要更多的金錢和時間
- 由於對風險管理的需求更大，執行起來更複雜
- 由於高度定制化的開發螺旋結果，可重用性有限
- 需要大量文檔
最適合：
- 具有許多小型內置功能的複雜項目
- 預算嚴格的項目（風險管理有助於省錢）
- 高風險項目
- 長期發展項目
- 前期沒有明確需求或需求需要評估的項目
- 新產品線將分階段發布
- 在開發過程中可能對產品進行重大更改的項目
敏捷模型
敏捷 SDLC 模型是迭代和增量方法的混合，專注於通過儘早交付可工作的軟件來適應靈活的需求並滿足用戶和客戶。
敏捷項目中的需求和解決方案可能會在開發過程中發生變化。
通過敏捷開發，產品被分成小的增量構建和迭代交付。 所有任務都劃分為小的時間範圍，以便為每個構建準備工作功能。 最終產品構建包含所有必需的功能。
在敏捷中，現有的開發方法需要適應每個特定項目的需求。 閱讀官方敏捷宣言網站以了解有關敏捷哲學的更多信息。
好處：
- 交付特定功能所需的時間更少
- 由於面對面的溝通和客戶的持續輸入，沒有任何猜測的空間
- 在最快的時間內獲得高質量的結果
- 可以快速交付和展示業務價值
- 需要最少的資源
- 高度適應不斷變化的需求
缺點：
- 要求客戶意識到以用戶為中心的方法的重要性
- 文檔的延遲交付導致更難將技術轉移給新的團隊成員
- 對范圍、交付的功能和改進的及時性提出了嚴格的要求
- 不容易應對複雜的依賴
- 需要開發團隊的很多軟技能
最適合：
- 幾乎任何類型的項目，但有很多來自客戶的參與
- 環境經常變化的項目
- 需要快速完成某些功能的客戶，例如在不到 3 週的時間內
為什麼是敏捷？
根據年度敏捷狀態報告，敏捷仍然是技術行業中使用最廣泛的軟件開發生命週期模型。 在Mind Studios ，我們主要使用敏捷 SDLC 模型為我們的客戶開發軟件產品。 這是為什麼。
敏捷與其他 SDLC 模型的主要區別在於敏捷是自適應的，而其他模型是預測性的。 預測性開發模型密切依賴於適當的需求分析和規劃。 正因為如此，很難在預測方法中實現變化——開發與計劃非常緊密地結合在一起。 如果需要更改某些內容，它將面臨控制管理和優先級排序的所有後果。
現代軟件開發需要立即進行更改的能力。 自適應敏捷開發不像預測方法那樣依賴詳細的計劃。 因此，如果需要更改某些內容，最遲可以在接下來的開發衝刺中更改。
功能驅動的開發團隊可以動態地適應需求的變化。 此外，敏捷中的測試頻率有助於最大程度地降低重大故障的風險。
閱讀更多：如何管理軟件開發中的風險。
當然，敏捷意味著大量的客戶端和用戶交互才能正常工作。 用戶的需求，而不是客戶，定義了最終的項目需求。
Scrum 和看板
敏捷軟件開發生命週期有許多成熟的方法。 其中兩個最受歡迎的是Scrum 和看板。
Scrum是一種工作流框架，用於在衝刺中交付軟件，衝刺通常為兩週。 Scrum 專注於如何在開發環境中管理任務並幫助改善團隊動態。
由於 Scrum 的高適應性，沒有一種萬能的方式來執行 Scrum。 但總的來說，團隊需要在某個項目中安排相關的角色、事件、工件和規則。
衝刺是一個兩到四個星期的時間框架，在此期間團隊創建一個可用的軟件。 上一個衝刺完成後，新的衝刺立即開始。
這些是衝刺的典型元素：
衝刺計劃，團隊計劃在給定衝刺中完成的工作量
每日 Scrum 會議團隊的簡短每日會議，討論已完成的工作、他們今天計劃做的事情以及自上次會議以來發生的問題
Sprint Review ，在 sprint 結束時的聚會，在此期間團隊回顧已完成的工作並在必要時對產品待辦事項進行更改
Sprint 回顧會在新的 sprint 開始之前發生。 在回顧過程中，Scrum 團隊總結工作並根據過去 sprint 的經驗為未來的 sprint 制定改進計劃。
看板是敏捷 SDLC 模型中廣泛使用的一種管理可視化方法。 它有助於在開發團隊中提高和保持高水平的生產力。 看板以短迭代運行：如果 Scrum 大約是幾週，那麼看板大約是幾個小時。 Scrum 旨在完成衝刺，而看板旨在完成任務。 看板是反多任務處理的。
看板的主要實踐是：
- 可視化工作流程
- 限制進行中的任務
- 管理工作流
看板是使用一個看板來實現的，其中所有項目任務都可視化並分為諸如待辦、進行中、暫停、已完成和審查中的列。
看板也適用於技術含量較低的活動，例如銷售、營銷和招聘。
開發運營
說到 SDLC 模型作為完成任務的方式，我們應該提到DevOps 方法。 DevOps 是工具、實踐和方法的組合，有助於以更快的速度交付軟件產品。 DevOps 是關於開發和運營環境的協作。
請注意，DevOps 不是 SDLC 模型，但它也可以幫助您完成工作。
大多數情況下，DevOps 是通過自動化基礎架構和工作流並持續跟踪應用程序性能來執行的。 DevOps 方法允許您增加部署頻率、記錄代碼並縮短部署新代碼所需的時間。 這對於避免依賴錯誤非常有用。
DevOps 使用迭代來改進、衡量和監控日常運營中的代碼。 其最終目標是擁有盡可能有效的生產環境，以提供更好的客戶體驗。
但是實施 DevOps 模型需要開發和運營團隊具備特定的思維方式，並準備好更快地開發和掌握 DevOps 工具和技能。
好處：
- 更頻繁的發布以更快地投放市場
- 更專注於改進產品和更快速地響應業務需求
- 團隊成員之間更好的協作
- 更好的最終產品質量和更快樂的客戶
缺點：
- DevOps 是新的，這意味著它沒有被很好地研究
- 不適合關鍵任務項目
- 需要團隊額外的努力來組織
- 開發初期出錯的可能性高
- 需要在關注安全性還是開發速度之間做出選擇
結論
軟件開發業務不斷快速變化。 它的變化速度比人們創建管理它的既定方法更快。 可能沒有完全適合您的業務的特定 SDLC。 但是現有的軟件開發生命週期模型至少可以引導您朝著正確的方向前進並幫助您協調業務流程。
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