UML與RUP統(tǒng)一過程-03.ppt

UML與RUP統(tǒng)一過程,任課教師：,諶蘭櫻,電子與信息工程學(xué)院,2,第2章 UML與RUP,軟件開發(fā)過程是軟件工程的要素之一，有效的軟件開發(fā)過程可以提高軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)效率，并能夠提高軟件質(zhì)量、降低成本、減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。UML是一種可應(yīng)用于軟件開發(fā)的非常優(yōu)秀的建模語言，但是UML本身并沒有告訴人們怎樣使用它，為了有效地使用UML，需要有一種方法應(yīng)用于它，當(dāng)前最流行的使用UML的方法就是Rational的統(tǒng)一過程（Rational Unified Process，簡稱RUP）。RUP是軟件開發(fā)過程的一種，它為有效地使用統(tǒng)一建模語言UML提供了指導(dǎo)。 本章將介紹如何通過與UML緊密結(jié)合的RUP進(jìn)行軟件開發(fā)。,3,本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：,了解軟件開發(fā)過程 了解UML與RUP的關(guān)系及使用RUP的原因 了解RUP的10大要素 理解RUP的二維空間 理解RUP的各核心工作流程,4,2.1 理解軟件開發(fā)過程,軟件開發(fā)過程是指應(yīng)用于軟件開發(fā)和維護(hù)當(dāng)中的階段、方法、技術(shù)、實(shí)踐和相關(guān)產(chǎn)物（計(jì)劃、文檔、模型、代碼、測試用例和手冊等）的集合。有效的軟件開發(fā)過程可以提高軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)效率，并能夠提高軟件質(zhì)量、降低成本、減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。 軟件開發(fā)過程是開發(fā)高質(zhì)量軟件所需完成的任務(wù)的框架。軟件工程是一種層次化的技術(shù)，如圖所示。,5,2.2 Rational統(tǒng)一過程（RUP）,UML（Unified Modeling Language）僅僅是一種系統(tǒng)建模語言，它并沒有告訴建模人員應(yīng)該如何使用它，為了使用UML，需要有一種方法應(yīng)用于它，當(dāng)前最流行的使用UML的方法就是Rational的統(tǒng)一過程（Rational Unified Process，簡稱RUP），也稱為Unified Process（統(tǒng)一過程）。,Rational Unified Process（以下簡稱RUP）是一套軟件工程方法。同時(shí)，它又是文檔化的軟件工程產(chǎn)品，所有RUP /的實(shí)施細(xì)節(jié)及方法導(dǎo)引均以WEB文檔的方式集成在一張光盤上，由Rational公司開發(fā)、維護(hù)并銷售，當(dāng)前版本是5.0.RUP，是一套軟件工程方法的框架，各個(gè)組織可根據(jù)自身的實(shí)際情況，以及項(xiàng)目規(guī)模對RUP進(jìn)行裁剪和修改，以制定出合乎需要的軟件工程過程。 RUP吸收了多種開發(fā)模型的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的可操作性和實(shí)用性。從它一推出市場，迅速得到業(yè)界廣泛的認(rèn)同，越來越多的組織以它作為軟件開發(fā)模型框架。,RUP簡介,RUP的特點(diǎn) RUP可以用二維坐標(biāo)來描述。橫軸通過時(shí)間組織，是過程展開的生命周期特征，體現(xiàn)開發(fā)過程的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)；縱軸以內(nèi)容來組織為自然的邏輯活動(dòng)，體現(xiàn)開發(fā)過程的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。,RUP的十大要素 1. 開發(fā)一個(gè)前景 有一個(gè)清晰的前景是開發(fā)一個(gè)滿足真正需求的產(chǎn)品的 關(guān)鍵。 前景抓住了RUP需求流程的要點(diǎn)：分析問題，理解需求， 定義系統(tǒng)，當(dāng)需求變化時(shí)的管理需求。,2. 達(dá)成計(jì)劃 “產(chǎn)品的質(zhì)量只會(huì)和產(chǎn)品的計(jì)劃一樣好?！?在RUP中，軟件開發(fā)計(jì)劃（SDP）綜合了管理項(xiàng)目所需的各種信息，也許會(huì)包括一些在先啟階段開發(fā)的單獨(dú)的內(nèi)容。SDP必須在整個(gè)項(xiàng)目中被維護(hù)和更新。 SDP定義了項(xiàng)目時(shí)間表（包括項(xiàng)目計(jì)劃和迭代計(jì)劃）和資源需求（資源和工具），可以根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度表來跟蹤項(xiàng)目進(jìn)展。同時(shí)也指導(dǎo)了其他過程內(nèi)容（process components）的計(jì)劃：項(xiàng)目組織、需求管理計(jì)劃、配置管理計(jì)劃、問題解決計(jì)劃、QA計(jì)劃、測試計(jì)劃、評估計(jì)劃以及產(chǎn)品驗(yàn)收計(jì)劃。,3. 標(biāo)識(shí)和減小風(fēng)險(xiǎn) RUP的要點(diǎn)之一是在項(xiàng)目早期就標(biāo)識(shí)并處理最大的風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目組標(biāo)識(shí)的每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)都應(yīng)該有一個(gè)相應(yīng)的緩解或解決計(jì)劃。風(fēng)險(xiǎn)列表應(yīng)該既作為項(xiàng)目活動(dòng)的計(jì)劃工具，又作為確定迭代的基礎(chǔ)。,4. 分配和跟蹤任務(wù) 有一點(diǎn)在任何項(xiàng)目中都是重要的，即連續(xù)的分析來源于正在進(jìn)行的活動(dòng)和進(jìn)化的產(chǎn)品的客觀數(shù)據(jù)。在RUP中，定期的項(xiàng)目狀態(tài)評估提供了講述、交流和解決管理問題、技術(shù)問題以及項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制。團(tuán)隊(duì)一旦發(fā)現(xiàn)了這些障礙物，他們就把所有這些問題都指定一個(gè)負(fù)責(zé)人，并指定解決日期。進(jìn)度應(yīng)該定期跟蹤，如有必要，更新應(yīng)該被發(fā)布。 這些項(xiàng)目“快照”突出了需要引起管理注意的問題。隨著時(shí)間的變化（雖然周期可能會(huì)變化），定期的評估使經(jīng)理能捕獲項(xiàng)目的歷史，并且消除任何限制進(jìn)度的障礙或瓶頸。,5. 檢查商業(yè)理由 商業(yè)理由從商業(yè)的角度提供了必要的信息，以決定一個(gè)項(xiàng)目是否值得投資。商業(yè)理由還可以幫助開發(fā)一個(gè)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目前景所需的經(jīng)濟(jì)計(jì)劃。它提供了進(jìn)行項(xiàng)目的理由，并建立經(jīng)濟(jì)約束。當(dāng)項(xiàng)目繼續(xù)時(shí)，分析人員用商業(yè)理由來正確的估算投資回報(bào)率（ROI，即Return on Investment）。,6. 設(shè)計(jì)組件構(gòu)架 在RUP中，軟件系統(tǒng)的構(gòu)架是指一個(gè)系統(tǒng)關(guān)鍵部件的組織或結(jié)構(gòu)，部件之間通過接口交互，而部件是由一些更小的部件和接口組成的。即主要的部分是什么？它們又是怎樣結(jié)合在一起的？ RUP提供了一種設(shè)計(jì)、開發(fā)、驗(yàn)證構(gòu)架的系統(tǒng)的方法。在分析和設(shè)計(jì)流程中包括以下步驟：定義候選構(gòu)架、精化構(gòu)架、分析行為（用例分析）、設(shè)計(jì)組件。,7. 對產(chǎn)品進(jìn)行增量式的構(gòu)建和測試 在RUP中實(shí)現(xiàn)和測試流程的要點(diǎn)是在整個(gè)項(xiàng)目生命周期中增量的編碼、構(gòu)建、測試系統(tǒng)組件，在先啟之后每個(gè)迭代結(jié)束時(shí)生成可執(zhí)行版本。在精化階段后期，已經(jīng)有了一個(gè)可用于評估的構(gòu)架原型；如有必要，它可以包括一個(gè)用戶界面原型。然后，在構(gòu)建階段的每次迭代中，組件不斷的被集成到可執(zhí)行、經(jīng)過測試的版本中，不斷地向最終產(chǎn)品進(jìn)化。動(dòng)態(tài)及時(shí)的配置管理和復(fù)審活動(dòng)也是這個(gè)基本過程元素的關(guān)鍵。,8. 驗(yàn)證和評價(jià)結(jié)果 顧名思義，RUP的迭代評估捕獲了迭代的結(jié)果。評估決定了迭代滿足評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的程度，還包括學(xué)到的教訓(xùn)和實(shí)施的過程改進(jìn)。 根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)模和風(fēng)險(xiǎn)以及迭代的特點(diǎn)，評估可以是對演示及其結(jié)果的一條簡單的紀(jì)錄，也可能是一個(gè)完整的、正式的測試復(fù)審記錄。 這兒的關(guān)鍵是既關(guān)注過程問題又關(guān)注產(chǎn)品問題。越早發(fā)現(xiàn)問題，就越?jīng)]有問題。,9. 管理和控制變化 RUP的配置和變更管理流程的要點(diǎn)是當(dāng)變化發(fā)生時(shí)管理和控制項(xiàng)目的規(guī)模，并且貫穿整個(gè)生命周期。其目的是考慮所有的用戶需求，盡可能的滿足，同時(shí)仍能及時(shí)的交付合格的產(chǎn)品。,10. 提供用戶支持 在RUP中，部署流程的要點(diǎn)是包裝和交付產(chǎn)品，同時(shí)交付有助于最終用戶學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)產(chǎn)品的任何必要的材料。 項(xiàng)目組至少要給用戶提供一個(gè)用戶指南（也許是通過聯(lián)機(jī)幫助的方式提供），可能還有一個(gè)安裝指南和版本發(fā)布說明。 根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜度，用戶也許還需要相應(yīng)的培訓(xùn)材料。最后，通過一個(gè)材料清單（BOM表，即Bill of Materials）清楚地記錄應(yīng)該和產(chǎn)品一起交付哪些材料。,2.2.1 理解RUP,軟件開發(fā)過程是使軟件從概念到成品所能遵循的一系列階段，RUP作為一種軟件開發(fā)過程包含了以下4個(gè)階段：初始階段（Inception）、籌劃階段（Elaboration）、構(gòu)建階段（Construction）和轉(zhuǎn)換階段（Transition）。 1初始階段 RUP的初始階段是進(jìn)行最初分析的階段，用于確定要開發(fā)的系統(tǒng)，包括其內(nèi)容和業(yè)務(wù)。 2籌劃階段 RUP的籌劃階段是進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的階段，用于確定系統(tǒng)的功能。,18,3構(gòu)建階段 RUP的構(gòu)建階段是一個(gè)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行實(shí)際的軟件產(chǎn)品構(gòu)建的過程，該過程是一個(gè)增量過程，代碼在每個(gè)可管理的部分進(jìn)行編寫。 4轉(zhuǎn)換階段 在該階段中，將會(huì)處理將軟件系統(tǒng)交付給用戶的事務(wù)。,2.2.2 為什么要使用RUP,在目前比較流行的軟件開發(fā)過程中，RUP是由發(fā)明UML的3位方法學(xué)家提出的，與其他軟件開發(fā)過程相比，使用RUP可以更好地進(jìn)行UML建模，而且，RUP能夠?yàn)檐浖_發(fā)團(tuán)隊(duì)提供指南、文檔模板和工具，從而使軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠最有效地利用當(dāng)前軟件開發(fā)實(shí)踐中所獲得的六大最好經(jīng)驗(yàn)。,20,12.3 RUP的二維空間,在RUP中，根據(jù)時(shí)間和核心工作流程，軟件生命周期被劃分為二維空間，也可以說RUP是沿著兩個(gè)軸發(fā)展的。其中，水平軸（時(shí)間維）顯示了RUP動(dòng)態(tài)的一面，在RUP中，使用周期（Cycle）、階段（Phase）、迭代（Iteration）等術(shù)語進(jìn)行描述；垂直軸代表了RUP靜態(tài)的一面，該維是按照內(nèi)容組織的，包含了RUP的核心過程工作流程和核心支持工作流程，在RUP中使用活動(dòng)（Activity）、產(chǎn)品（Artifact）、工作人員（Worker）和工作流（Workflow）等術(shù)語進(jìn)行描述。,21,2.3.1 時(shí)間維,時(shí)間維空間是RUP隨著時(shí)間的動(dòng)態(tài)組織。RUP將軟件生命周期劃分為初始階段、籌劃階段、構(gòu)建階段和轉(zhuǎn)換階段4個(gè)階段，每個(gè)階段的結(jié)果都是一個(gè)里程碑，都要達(dá)到特定的目標(biāo)。本章第二節(jié)的介紹已使讀者對這4個(gè)階段有了一個(gè)大概的了解，下面將對這4個(gè)階段進(jìn)行更加詳細(xì)的介紹。 在RUP的初始階段，需要為軟件系統(tǒng)建立商業(yè)模型并確定系統(tǒng)的邊界。為此，需要識(shí)別出所有與系統(tǒng)交互的外部實(shí)體，包括識(shí)別出所有用例、描述一些關(guān)鍵用例，除此之外，還需要在較高層次上定義這些交互。,22,2.3.2 RUP的靜態(tài)結(jié)構(gòu),RUP的靜態(tài)結(jié)構(gòu)是用工作人員、活動(dòng)、產(chǎn)品和工作流等描述的，這些建模元素描述了什么人需要做什么，如何做，以及應(yīng)該在什么時(shí)候做。,23,2.4 核心工作流程,在上一節(jié)中已經(jīng)對RUP中的工作流進(jìn)行了概括性的介紹，本節(jié)將分別結(jié)合工作人員、產(chǎn)品和工作流這3個(gè)建模元素對RUP中的幾個(gè)核心工作流進(jìn)行詳細(xì)介紹。,24,2.4.1 需求獲取工作流,系統(tǒng)的用戶對其所用系統(tǒng)在功能、性能、行為和設(shè)計(jì)約束等方面的要求就是軟件的需求。需求獲取就是通過對系統(tǒng)問題域的分析和理解而確定系統(tǒng)所涉及的信息、功能和系統(tǒng)行為，進(jìn)而將系統(tǒng)用戶的需求精確化、完全化。進(jìn)行需求獲取的任務(wù)主要是在RUP的初始階段和籌劃階段完成的。,25,2.4.1 需求獲取工作流,系統(tǒng)的用戶對其所用系統(tǒng)在功能、性能、行為和設(shè)計(jì)約束等方面的要求就是軟件的需求。需求獲取就是通過對系統(tǒng)問題域的分析和理解而確定系統(tǒng)所涉及的信息、功能和系統(tǒng)行為，進(jìn)而將系統(tǒng)用戶的需求精確化、完全化。進(jìn)行需求獲取的任務(wù)主要是在RUP的初始階段和籌劃階段完成的。,26,二、統(tǒng)一開發(fā)過程核心工作流,需求捕獲工作流,2.4.2 分析工作流,分析工作流的主要工作是從初始階段的末尾開始進(jìn)行的，但是大部分工作是在籌劃階段進(jìn)行的。通常情況下，在對系統(tǒng)進(jìn)行需求獲取的同時(shí)也需要進(jìn)行分析。 工作人員 分析工作流期間的工作人員包括： 架構(gòu)工程師 架構(gòu)工程師在該過程中負(fù)責(zé)“分析模型”和“架構(gòu)描述”兩個(gè)UML產(chǎn)品，但是不需要對分析模型中各種產(chǎn)品的持續(xù)開發(fā)和維護(hù)負(fù)責(zé)。,28,用例工程師 用例工程師的任務(wù)是完成若干用例的分析和設(shè)計(jì)，使這些用例實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的需求。 組件工程師 在分析工作流中，組件工程師的任務(wù)是定義并維護(hù)若干個(gè)分析類，使它們都能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)用例實(shí)現(xiàn)的需求，并維護(hù)如干個(gè)包的完整性。,分析工作流,2.4.3 設(shè)計(jì)工作流,設(shè)計(jì)工作流中的主要工作是在籌劃階段的末尾部分和構(gòu)建階段的開頭部分完成的。在獲取系統(tǒng)需求和分析活動(dòng)比較完善之后，接下來的主要工作就是設(shè)計(jì)了。下面將對設(shè)計(jì)工作流進(jìn)行詳細(xì)介紹。 工作人員 設(shè)計(jì)工作流中的工作人員包括： 架構(gòu)工程師 在該工作流中，架構(gòu)工程師的主要任務(wù)是確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型的完整性、準(zhǔn)確性和易理解性。 用例工程師 在設(shè)計(jì)工作流中，用例工程師的任務(wù)是確保用例實(shí)現(xiàn)（設(shè)計(jì)）的圖形和文本易于理解并且準(zhǔn)確地描述系統(tǒng)的特定功能。 組件工程師 組件工程師的任務(wù)是定義和維護(hù)設(shè)計(jì)類的屬性、操作、方法、關(guān)系以及實(shí)現(xiàn)性需求，確保每個(gè)設(shè)計(jì)類都實(shí)現(xiàn)特定的需求。,31,12.4.4 實(shí)現(xiàn)工作流,實(shí)現(xiàn)工作流是把系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行代碼的過程，可以認(rèn)為實(shí)現(xiàn)工作流的重點(diǎn)就是完成系統(tǒng)的可執(zhí)行代碼。實(shí)現(xiàn)工作流是RUP中構(gòu)建階段的重點(diǎn)。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模型只是實(shí)現(xiàn)工作流的副產(chǎn)品，系統(tǒng)開發(fā)人員應(yīng)當(dāng)把重點(diǎn)放在開發(fā)系統(tǒng)的代碼上。 工作人員 RUP的分析工作流期間的工作人員包括： 架構(gòu)設(shè)計(jì)師 在實(shí)現(xiàn)工作流中，架構(gòu)設(shè)計(jì)師主要負(fù)責(zé)確保實(shí)現(xiàn)模型的完整性、正確性和易理解性。 架構(gòu)設(shè)計(jì)師必須對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模型架構(gòu)以及可執(zhí)行體與節(jié)點(diǎn)間的映射負(fù)責(zé)，但實(shí)現(xiàn)模型中各種產(chǎn)品的繼續(xù)開發(fā)和維護(hù)不屬于他的職責(zé)范圍。 組件工程師 組件工程師的任務(wù)是定義和維護(hù)若干組件的源代碼，保證系統(tǒng)中的每個(gè)組件都能正確實(shí)現(xiàn)其功能，除此之外，組件工程師還應(yīng)確保實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的正確性。 系統(tǒng)集成人員 系統(tǒng)集成人員主要負(fù)責(zé)規(guī)劃在每次迭代中所需的構(gòu)造序列，并在實(shí)現(xiàn)每個(gè)構(gòu)造后對其進(jìn)行集成。,32,實(shí)現(xiàn)工作流,12.4.5 測試工作流,在獲取系統(tǒng)需求以及分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等階段的工作都完成后，就需要認(rèn)真查找軟件產(chǎn)品中潛藏的錯(cuò)誤或者缺陷，并進(jìn)行更正和完善。測試工作流的工作量通常會(huì)占到系統(tǒng)開發(fā)總工作量的40以上。測試工作流貫穿于系統(tǒng)開發(fā)的整個(gè)過程，它開始于RU