论文部分内容阅读
摘要：随着对软件需求的不断增大，要求的不断提高，软件开发机构迫切地需要一种能够更有效地开发更高质量软件的方法。统一软件过程RUP是一种用例驱动，以架构为中心，采用迭代增量方式开发的软件工程过程。RUP作为一种通用的软件过程框架，适用于大多数的软件项目，而信息系统的开发，也需要引入一种适当的开发过程作为指导，以提高质量、开发效率和复用性等。
关键词：RUP；软件过程；用例驱动；核心工作流
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)21-30459-03
Research of RUP-based Software Development Process
SONG Xin
(School of Information and Electronic Engineering, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, China)
Abstract: With the continuous growing demand and requirement for software, software developers need a more effective development method of higher-quality software development. Rational Unified Process is a software engineering Process which is use case driven，architecture-centric and using iterative and incremental developing method. RUP is a general framework of software Process. It fit for most software Projects, developing Information system，also need a development Process to advance the quality，efficiency and reusability.
key words: RUP; Software Process; Use case driven; Core Workflow
1 引言
行之有效的软件过程可以提高开发软件组织的生产效率、提高软件质量、降低成本并减少风险。传统的软件过程采用结构化技术，其缺陷对于开发中小规模、结构相对简单的软件而言似乎不明显，但对于规模庞大、结构复杂、软件需求模糊的软件开发项目则容易产生开发人员缺乏交流、缺少共享信息的问题。为弥补这方面的缺陷，适应软件开发的需要，涌现了许多行之有效的软件开发过程，其中应用比较广泛且具有代表性的软件过程主要有RUP、XP、OOSP、DSDM、Catalysis和OPEN Process等几种[1-2]，本文将对具有较高知名度的RUP统一过程及其应用进行研究。
2 RUP的开发要点
RUP（Rational Unified Process）是由 Rational公司开发的一种软件工程过程，主要由 Ivar Jacobson的The Objectory Approach和 The Rational Approach发展而来，是文档化的软件工程产品。所有RUP的实施细节及方法引导均以Web文档的方式集成，由Rational公司开发、维护并销售，为各种软件开发组织提供了一种有效的分配、管理任务和职责的规范方法，保障开发组织能够在预定的进度和范围内开发出满足最终用户需要的高质量软件产品[2]。RUP又是一个通用框架，各个组织可根据自身情况及项目规模等对RUP进行裁剪和改进，以制定出合乎需要的软件工程过程。RUP的总体结构如图1所示。
RUP是一种具有明确定义和结构的软件工程过程。它采用用例驱动、以架构为中心、迭代增量的软件开发方法[3]。它明确规定了人员的职责、如何完成各项工作以及何时完成各项工作，并提供了软件开发生命周期的结构。自诞生时起，就引起了全球软件行业的关注，经过大量商业实践表明，RUP是解决软件开发过程中根本问题的方法。
2.3 RUP是迭代增量开发
开发一个商业软件产品是一项艰巨的工作，可能持续几个月、一年甚至更长时间。因此，将一项工作分解成若干更小的部分或若干小项目是切合实际的。每个小项目是指能产生一个增量的一次迭代。迭代是指工作流中的步骤，而增量指的是产品的增加部分。在每次的迭代过程中开发人员标识并描述有关的用例，以选定的架构为向导来创建设计，用构件来实现设计，并验证这些构件是否满足用例。如果一次迭代达到了目标，开发工作便可以进入下一次迭代。如果一次迭代未能达到预期的目标，开发人员必须重新审查前面的方案，并试用一种新的方法。
一个增量是一次迭代的内部版本与下一次迭代的内部版本直接的差别。迭代过程是以逐渐递增的方式构造出最终模型，每次迭代在经历需求、分析、设计、实现和测试时，会对每种模型增加一些内容。其中有些模型(如需求模型)在初期会得到更多的关注；而其他模型(如实现模型)则在构造期间成为关注的重点[5]。迭代和增量的开发意味着，有计划地完成每一个袖珍的项目，直至产品的最终完成。图4描述了软件的RUP迭代开发过程。
2.4 RUP是可裁剪的
对于RUP的应用范围，一直以来都存在着一些争论和错误的观点。人们以为“软件工程过程”一定要遵循大量的规定、指导和格式，并且所有标准充满了管理性的规定，通常只对大型团队开发大型项目时有指导意义，只有当系统足够复杂时才需要使用。事实上，RUP是一个通用的软件过程，它可以通过裁剪，适用与大多数的软件项目。对于RUP是否可以变的敏捷，应用于中小规模项目中，许多专家也已经提出了他们的看法。著名学者Michael Hirsch在其《Making RUP Agile》一文中写道“Can this be agile? Yes it can，if you know what to choose.”他通过在许多小项目上成功应用了RUP后，指出RUP完全可以适应小项目的需要，在小项目中成功应用RUP的一个关键是仔细选择合适的制品子集并保持这些制品非常简明、剔除不需要的形式主义制品。因而，在应用RUP时很关键的一点，就是要根据项目自身的特点，结合实际情况，对RUP过程进行裁剪，“量体裁衣”，只有找到适合自己的方法，才能发挥其良好的效果。
3 RUP开发过程
为了能够方便地管理软件开发过程，监控软件开发状态，RUP把软件生命周期划分为若干次迭代，每次迭代生成一个产品的新版本并依次由四个连续的阶段组成，每次迭代都应完成确定的任务，正是这些迭代过程不断产生系统新的增量，使产品不断成熟，从低版本软件不断过渡到高版本软件。
软件生命周期被分解为周期，每一个周期工作在产品新的一代上，RUP将周期又划分为初始（Inception）、细化（Elaboration）、构造（Construction）和移交（Transition）四个连续的阶段。每个阶段都终结于一个良好定义的里程碑。其实，每个阶段就是两个主要里程碑之间的时间跨度[6]。在每个阶段结束时要依据里程碑目标进行工作评估，以确定是否实现了该阶段的目标以及是否可以进入下一个阶段。如图5所示为各阶段和里程碑的关系。
在初始阶段，项目组集中精力理解最初的需求，确定范围并组织项目。要理解最初的需求，可能要进行业务建模及其他基本的建模活动。细化阶段是建立系统架构的基线，以便为构造阶段的主要设计和实施工作提供一个稳定的基础的阶段。构造阶段是将主要精力集中在现象设计、实现以及测试来充实一个完整的系统的阶段。移交阶段是系统正式投入运行前的阶段，要达到的主要目标是确保软件完全满足用户需求。
工作流，是产生具有可观察结果的活动序列，每个工作流产生一些有价值的工件。RUP共有9个工作流，其中分为6个核心过程工作流：业务建模、需求、分析和设计、实现、测试、部署工作流；3个核心支持工作流：项目管理、配置和变更控制、环境工作流。这9个工作流并不是顺序执行的，而是在项目中轮流被使用，在每一次迭代中以不同的重点和强度重复。核心工作流的迭代开发循环模型如图6所示。
4 结论
RUP是新一代软件工程开发方法，近年来在软件开发领域中得到了广泛关注。RUP采用面向对象技术,在迭代的开发过程、需求管理、分析与设计、可视化软件建模、验证软件质量及控制软件变更等方面为软件开发人员提供了相应的准则、模板和工具。在软件开发过程中应用RUP，可以规范管理，降低软件复杂性，减少软件开发风险，提高软件质量。
参考文献：
[1] Ian Sommerville.Software Engineering[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2] Scott W. Amble.The Unified Process Elabration Phase Best Practices in Implementing the UP[M].北京:机械工业出版社,2005.
[3] 余八一.现代软件工程过程方法探析[J].科技资讯,2007,1(02):45.
[4] 张友生.基于RUP的软件过程及应用[J].计算机工程与应用,2003(30):104-107.
[5] 陆永忠,饶璟祥.小型软件项目RUP裁剪模型的研究[J].计算机工程与设计,2007,28(03):3027-3030.
[6] 吕西红,陈志刚.统一软件开发过程RUP中的关键技术研究[J].信息技术,2006(1):27-29.
关键词：RUP；软件过程；用例驱动；核心工作流
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)21-30459-03
Research of RUP-based Software Development Process
SONG Xin
(School of Information and Electronic Engineering, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, China)
Abstract: With the continuous growing demand and requirement for software, software developers need a more effective development method of higher-quality software development. Rational Unified Process is a software engineering Process which is use case driven，architecture-centric and using iterative and incremental developing method. RUP is a general framework of software Process. It fit for most software Projects, developing Information system，also need a development Process to advance the quality，efficiency and reusability.
key words: RUP; Software Process; Use case driven; Core Workflow
1 引言
行之有效的软件过程可以提高开发软件组织的生产效率、提高软件质量、降低成本并减少风险。传统的软件过程采用结构化技术，其缺陷对于开发中小规模、结构相对简单的软件而言似乎不明显，但对于规模庞大、结构复杂、软件需求模糊的软件开发项目则容易产生开发人员缺乏交流、缺少共享信息的问题。为弥补这方面的缺陷，适应软件开发的需要，涌现了许多行之有效的软件开发过程，其中应用比较广泛且具有代表性的软件过程主要有RUP、XP、OOSP、DSDM、Catalysis和OPEN Process等几种[1-2]，本文将对具有较高知名度的RUP统一过程及其应用进行研究。
2 RUP的开发要点
RUP（Rational Unified Process）是由 Rational公司开发的一种软件工程过程，主要由 Ivar Jacobson的The Objectory Approach和 The Rational Approach发展而来，是文档化的软件工程产品。所有RUP的实施细节及方法引导均以Web文档的方式集成，由Rational公司开发、维护并销售，为各种软件开发组织提供了一种有效的分配、管理任务和职责的规范方法，保障开发组织能够在预定的进度和范围内开发出满足最终用户需要的高质量软件产品[2]。RUP又是一个通用框架，各个组织可根据自身情况及项目规模等对RUP进行裁剪和改进，以制定出合乎需要的软件工程过程。RUP的总体结构如图1所示。
RUP是一种具有明确定义和结构的软件工程过程。它采用用例驱动、以架构为中心、迭代增量的软件开发方法[3]。它明确规定了人员的职责、如何完成各项工作以及何时完成各项工作，并提供了软件开发生命周期的结构。自诞生时起，就引起了全球软件行业的关注，经过大量商业实践表明，RUP是解决软件开发过程中根本问题的方法。
2.3 RUP是迭代增量开发
开发一个商业软件产品是一项艰巨的工作，可能持续几个月、一年甚至更长时间。因此，将一项工作分解成若干更小的部分或若干小项目是切合实际的。每个小项目是指能产生一个增量的一次迭代。迭代是指工作流中的步骤，而增量指的是产品的增加部分。在每次的迭代过程中开发人员标识并描述有关的用例，以选定的架构为向导来创建设计，用构件来实现设计，并验证这些构件是否满足用例。如果一次迭代达到了目标，开发工作便可以进入下一次迭代。如果一次迭代未能达到预期的目标，开发人员必须重新审查前面的方案，并试用一种新的方法。
一个增量是一次迭代的内部版本与下一次迭代的内部版本直接的差别。迭代过程是以逐渐递增的方式构造出最终模型，每次迭代在经历需求、分析、设计、实现和测试时，会对每种模型增加一些内容。其中有些模型(如需求模型)在初期会得到更多的关注；而其他模型(如实现模型)则在构造期间成为关注的重点[5]。迭代和增量的开发意味着，有计划地完成每一个袖珍的项目，直至产品的最终完成。图4描述了软件的RUP迭代开发过程。
2.4 RUP是可裁剪的
对于RUP的应用范围，一直以来都存在着一些争论和错误的观点。人们以为“软件工程过程”一定要遵循大量的规定、指导和格式，并且所有标准充满了管理性的规定，通常只对大型团队开发大型项目时有指导意义，只有当系统足够复杂时才需要使用。事实上，RUP是一个通用的软件过程，它可以通过裁剪，适用与大多数的软件项目。对于RUP是否可以变的敏捷，应用于中小规模项目中，许多专家也已经提出了他们的看法。著名学者Michael Hirsch在其《Making RUP Agile》一文中写道“Can this be agile? Yes it can，if you know what to choose.”他通过在许多小项目上成功应用了RUP后，指出RUP完全可以适应小项目的需要，在小项目中成功应用RUP的一个关键是仔细选择合适的制品子集并保持这些制品非常简明、剔除不需要的形式主义制品。因而，在应用RUP时很关键的一点，就是要根据项目自身的特点，结合实际情况，对RUP过程进行裁剪，“量体裁衣”，只有找到适合自己的方法，才能发挥其良好的效果。
3 RUP开发过程
为了能够方便地管理软件开发过程，监控软件开发状态，RUP把软件生命周期划分为若干次迭代，每次迭代生成一个产品的新版本并依次由四个连续的阶段组成，每次迭代都应完成确定的任务，正是这些迭代过程不断产生系统新的增量，使产品不断成熟，从低版本软件不断过渡到高版本软件。
软件生命周期被分解为周期，每一个周期工作在产品新的一代上，RUP将周期又划分为初始（Inception）、细化（Elaboration）、构造（Construction）和移交（Transition）四个连续的阶段。每个阶段都终结于一个良好定义的里程碑。其实，每个阶段就是两个主要里程碑之间的时间跨度[6]。在每个阶段结束时要依据里程碑目标进行工作评估，以确定是否实现了该阶段的目标以及是否可以进入下一个阶段。如图5所示为各阶段和里程碑的关系。
在初始阶段，项目组集中精力理解最初的需求，确定范围并组织项目。要理解最初的需求，可能要进行业务建模及其他基本的建模活动。细化阶段是建立系统架构的基线，以便为构造阶段的主要设计和实施工作提供一个稳定的基础的阶段。构造阶段是将主要精力集中在现象设计、实现以及测试来充实一个完整的系统的阶段。移交阶段是系统正式投入运行前的阶段，要达到的主要目标是确保软件完全满足用户需求。
工作流，是产生具有可观察结果的活动序列，每个工作流产生一些有价值的工件。RUP共有9个工作流，其中分为6个核心过程工作流：业务建模、需求、分析和设计、实现、测试、部署工作流；3个核心支持工作流：项目管理、配置和变更控制、环境工作流。这9个工作流并不是顺序执行的，而是在项目中轮流被使用，在每一次迭代中以不同的重点和强度重复。核心工作流的迭代开发循环模型如图6所示。
4 结论
RUP是新一代软件工程开发方法，近年来在软件开发领域中得到了广泛关注。RUP采用面向对象技术,在迭代的开发过程、需求管理、分析与设计、可视化软件建模、验证软件质量及控制软件变更等方面为软件开发人员提供了相应的准则、模板和工具。在软件开发过程中应用RUP，可以规范管理，降低软件复杂性，减少软件开发风险，提高软件质量。
参考文献：
[1] Ian Sommerville.Software Engineering[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2] Scott W. Amble.The Unified Process Elabration Phase Best Practices in Implementing the UP[M].北京:机械工业出版社,2005.
[3] 余八一.现代软件工程过程方法探析[J].科技资讯,2007,1(02):45.
[4] 张友生.基于RUP的软件过程及应用[J].计算机工程与应用,2003(30):104-107.
[5] 陆永忠,饶璟祥.小型软件项目RUP裁剪模型的研究[J].计算机工程与设计,2007,28(03):3027-3030.
[6] 吕西红,陈志刚.统一软件开发过程RUP中的关键技术研究[J].信息技术,2006(1):27-29.