软件工程 瀑布模型、原型模型、喷泉模型和V模型的优缺点及适用场景

一、瀑布模型

　　瀑布模型（Waterfall Model）是一个项目开发架构，开发过程是通过设计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，项目开发进程从一个阶段“流动”到下一个阶段，这也是瀑布模型名称的由来。包括软件工程开发、企业项目开发、产品生产以及市场销售等构造瀑布模型。
　　瀑布模型也称软件生存周期模型。它在软件工程中占有重要地位，它提供了软件开发的基本框架，这比依靠“个人技艺”开发软件好得多。它有利于大型软件开发过程中人员的组织、管理，有利于软件开发方法和工具的研究与使用，从而提高了大型软件项目开发的质量和效率。
　　首先，对于绝大多数人来说，刚接手一个新项目的时候都会不自觉的选择“瀑布模型”—-我们跟客户交谈后指定需求分析，之后进行简单的设计，之后编写代码，提交，完成。新手会不自觉的选择这种方案，因为它直白，想到哪一步做到哪一步，需要做什么就做什么。但是，这在有些时候是要付出惨重的代价的。比如A拥有一家跑车公司，可以给客户自定义生产跑车。有一天一土豪来到A的公司，跟A商谈了一个跑车项目，他们谈好了车型，材料，马力等等细节。之后，A带着团队做了6个月，做成了这架跑车，交给了土豪。可是土豪开了一天之后回来要求重做，原因是当讨论方案的时候，双方都忘记给跑车安尾灯了！但是给跑车安装尾灯，就要涉及到整个车尾的重新设计，就要把整辆车拆掉再重新组装！
　　 这个模型显然只适合已经成熟了的项目，团队接手项目之后如庖丁解牛般行云流水。当团队接手了创新项目之后，显然已经不再适合用瀑布模型。

1、瀑布模型有以下优点：

1）为项目提供了按阶段划分的检查点。
2）当前一阶段完成后，您只需要去关注后续阶段。
3）可在迭代模型中应用瀑布模型。

　　喷泉模型主要用于面向对象的软件项目，软件的某个部分通常被重复多次，相关对象在每次迭代中随之加入渐进的软件成分。各活动之间无明显边界，例如设计和实现之间没有明显的边界，这也称为“喷泉模型的无间隙性”。由于对象概念的引入，表达分析、设计及实现等活动只用对象类和关系，从而可以较容易地实现活动的迭代和无间隙。
　　喷泉模型是由B．H．Sollers和J．M．Edwards于1990年提出的一种新的开发模型。喷泉模型主要用于采用面向对象技术的软件开发项目，喷泉一词本身就体现了迭代和无间隙的特征。无间隙指在各项活动之间无明显边界，如分析、设计和编码之间没有明显的界限。在编码之前再进行需求分析和设计，期间添加有关功能，使系统得以演化。喷泉模型在系统某个部分常常被重复工作多次，相关对象在每次迭代中随之加入渐进的系统。由于对象概念的引入，需求分析、设计、实现等活动只用对象类和关系来表达，从而可以较为容易地实现活动的迭代和无间隙，并且使得开发过程自然地包括复用。

1、喷泉模型的优点：

　　喷泉模型不像瀑布模型那样，需要分析活动结束后才开始设计活动，设计活动结束后才开始编码活动。该模型的各个阶段没有明显的界限，开发人员可以同步进行开发。其优点是可以提高软件项目开发效率，节省开发时间，适应于面向对象的软件开发过程。

２、喷泉模型的缺点：

　由于喷泉模型在各个开发阶段是重叠的，因此在开发过程中需要大量的开发人员，因此不利于项目的管理。此外这种模型要求严格管理文档，使得审核的难度加大，尤其是面对可能随时加入各种信息、需求与资料的情况。

３、喷泉模型适用场所：

　适应于面向对象的软件开发过程。
　详情可以参考：喷泉模型（Fountain Model）智库百科　中的实例

四、V模型

　　RAD（Rap Application Development，快速应用开发）模型是软件开发过程中的一个重要模型，由于其模型构图形似字母V，所以又称软件开发的V模型。

　　 它通过开发和测试同时进行的方式来缩短开发周期，提高开发效率。V模型大体可以划分为以下几个不同的阶段步骤：需求分析、概要设计、详细设计、软件编码、单元测试、集成测试、系统测试、验收测试。对概要设计中表述的各模块进行深入分析，对各模块组合进行分析等，这一阶段要求达到伪代码级别，已经把程序的具体实现的功能，现象等描述出来。

１、需求分析
　　即首先要明确客户需要的是什么，需要软件作成什么样子，需要有那几项功能，这一点上比较关键的是分析师和客户沟通时的理解能力与交互性。要求分析师能准确的把客户所需要达到的功能，实现方式，等表述出来，给出分析结果，写出需求规格说明书。
２、概要设计
　　主要是架构的实现，指搭建架构、表述各模块功能、模块接口连接和数据传递的实现等项事务。
３、详细设计
　　对概要设计中表述的各模块进行深入分析，对各模块组合进行分析等，这一阶段要求达到伪代码级别，已经把程序的具体实现的功能，现象等描述出来。其中需要包含数据库设计说明。
４软件编码
　　按照详细设计好的模块功能表，编程人员编写出实际的代码。
５单元测试
　　按照设定好的最小测试单元进行按单元测试，主要是测试程序代码，为的是确保各单元模块被正确的编译，单元的具体划分按不同的单位与不同的软件有不同，比如有具体到模块的测试，也有具体到类，函数的测试等。
６集成测试
　　经过了单元测试后，将各单元组合成完整的体系，主要测试各模块间组合后的功能实现情况，以及模块接口连接的成功与否，数据传递的正确性等，其主要目的是检查软件单位之间的接口是否正确。根据集成测试计划，一边将模块或其他软件单位组合成系统，一边运行该系统，以分析所组成的系统是否正确，各组成部分是否合拍。
７系统测试
　　经过了单元测试和集成测试以后，我们要把软件系统搭建起来，按照软件规格说明书中所要求，测试软件其性能功能等是否和用户需求相符合，在系统中运行是否存在漏洞，等。
８验收测试
　　主要就是用户在拿到软件的时候，在使用现场，会根据前边所提到的需求，以及规格说明书来做相应测试，以确定软件达到符合效果的。

１、Ｖ模型的优点：

1）缩短开发周期
2）提高开发效率

2、V模型的缺点：

　　V模型仅仅把测试过程作为在需求分析、系统设计及编码之后的一个阶段，忽视了测试对需求分析,系统设计的验证，需求的满足情况一直到后期的验收测试才被验证。
　　解决的思路是，当一个软件开发的时候，研发人员和测试人员需要同时工作，测试在软件做需求分析的同时就会有测试用例的跟踪，这样，可以尽快找出程序错误和需求偏离，从而更高效的提高程序质量，最大可能的减少成本，同时满足用户的实际软件需求。

３、V模型适用场所：

　 模式是一种传统软件开发模型，一般适用于一些传统信息系统应用的开发，而一些高性能高风险的系统、互联网软件，或一个系统难以被具体模块化的时候，就比较难做成V模式所需的各种构件，需要更强调迭代的开发模型或者敏捷开发模型。

来源：zhang_bryant