西门子PLC PROFIBUS网络插头

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敏捷模型是20世纪90年代兴起的一种软件开发模型。在现代社会，技术发展非常快，软件开发也是在快节奏的环境中进行的。在业务快速变换的环境下，往往无法在软件开发之前收集到完整而详尽的软件需求。没有完整的软件需求，传统的软件开发模型就难以展开工作。

为了解决这个问题，人们提出了敏捷开发模型。敏捷模型以用户的需求进化为核心，采用迭代、循序渐进的方法进行软件开发。在敏捷模型中，软件项目在构建初期被拆分为多个相互联系而又独立运行的子项目，迭代完成各个子项目，开发过程中，各个子项目都要经过开发测试。当客户有需求变更时，敏捷模型能够迅速地对某个子项目做出修改以满足客户的需求。在这个过程中，软件一直处于可使用状态。

除了响应需求，敏捷模型还有一个重要的概念——迭代，就是不断对产品进行细微、渐

螺旋模型由巴利·玻姆（BarryBoehm）于1988年提出，该模型融合了瀑布模型、快速原型模型，它大的特点是引入了其他模型所忽略的风险分析，如果项目不能排除重大风险，就停止项目从而减小损失。这种模型比较适合开发复杂的大型软件。

螺旋模型将整个项目开发过程划分为几个不同的阶段，每个阶段按部就班地执行，这种划分方式采用了瀑布模型。每个阶段在开始之前都要进行风险评估，如果能消除重大风险则可以开始该阶段任务。在每个阶段，构建软件原型，根据快速原型模型完成这个迭代过程，产出终完善的产品，进入下一个阶段，同样下一个阶段开始之前也要进行风险评估，这样循环往复直到完成所有阶段的任务。螺旋模型的若干个阶段是沿着螺线方式进行的进行的，无法适应用户需求变更，用户只能等到后才能看到开发成果，增加了开发风险。如果开发与瀑布模型相比，快速原型模型克服了需求不明确带来的风险，适用于不能预先确定需求的软件项目。但快速原型模型关键在于快速构建软件原型，准确地设计出软件原型存在一定的难度。这种开发模型也不利于开发人员对产品进行扩展。3.迭代模型

迭代模型又称为增量模型或演化模型，它将一个完整的软件拆分成不同的组件，逐个组件地开发测试，每完成一个组件就展现给客户，让客户确认这一部件功能和性能是否达到客户需求，终确定无误，将组件集成到软件体系结构中。整个开发工作被组织为一系列短期、简单的小项目，称为一系列迭代，每一个迭代都需要经过需求分析→软件设计→编码→测试的过程人员与客户对需求理解有偏差，到后开发完成后，终成果与客户需求可能会差之千里。

使用瀑布模型开发软件时，如果早期犯的错误在项目完成后才发现，此时再修改原来的错误需要付出巨大的代价。瀑布模型要求每一个阶段必须有结果产出，这就势必增加了文档的数量，使软件开发的工作量变大。

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对于现代软件来说，软件开发各阶段之间的关系大部分不会是线性的，很难使用瀑布模型开发软件，瀑布模型不再适合现代软件开发，已经被逐渐废弃。2.快速原型模型

（4）大多数软件是定制的，绝大部分的软件都是新的，是不断变换的。

在计算机系统中往往需要许多不同的软件协同工作，可以从多个不同的角度来划分软件的类别。按功能可将软件划分为系统软件、支撑软件、应用软件；按工作方式将软件划分为实时处理软件、分时处理软件、交互式软件、批处理软件；按规模将软件划分为微型软件、小型软件、中型软件、大型软件；按服务对象将软件划分为通用软件、定制软件；按照软件是否分布式布置分为单机软件、网络软件。下面是一些软件类别的概要描述。

系统软件：系统软件是一种为其他程序服务的程序。其中的一些系统软件（如操作系统、驱动程序和通信程序等）实现对计算机系统资源的管系统（也称为OLAP，OnlineAnalyze Processing，在线分析处理系统）。

工程和科学计算软件：工程和科学计算软件的特征是能够方便地进行“数值计算或分析”。此类应用涵盖面很广，但目前工程和科学计算软件已不于传统的数值算法。计算机辅助设计、系统仿真和其他交互应用已经开始具有实时软件和系统软件的特征。

嵌入式软件：目前的智能化产品非常常见，嵌入式软件驻留在只读内存中，用于控制这些智能产品。嵌入式软件往往执行很有限但专职的功能（如微波炉的按钮控制），或是提供比较强大的功能及控制能力（如汽车中的数字控制，包括燃料控制、仪表板显示，刹车系统等）。

快速原型模型与瀑布模型正好它在初确定用户需求时快速构造出一个可以运行的软件原型，这个软件原型向用户展示待开发软件的全部或部分功能和性能，客户对该原型，是软件开发的导航图，它能够清晰、直观地表达软件开发的全过程，以及每个阶段要进行的活动和要完成的任务。开发人员在选择开发模型时，要根据软件的特点、开发人员的参与方式选择稳定可靠的开发模型。

自有软件开发以来，软件开发模型也从初的“边做边改”发展出了多个模型，下面以软件开发模型发展历史为顺序，介绍几个典型的开发模型。

个人计算机软件：安装在计算机将给软件开发和维护带来许多严重的困难和问题。

软件危机的出现和日益严重的趋势暴露了软件产业在早期发展过程中存在的各种问题，本质上这是由于人们对软件产品的认识不足以及对软件开发的内在规律理解的偏差造成的。概括起来说，软件危机的原因有以下8点。

① 从事软件开发的人员对这个产业认识不充分、缺乏经验；

② 缺乏统一的、标准化的开发过程设计，缺乏规范化的方法论进行指导；

③ 忽视软件开发前期的需求分析；

④ 文档资料不齐全、不准确；

⑤ 忽视测试的重要性；

⑥ 没有完善的体系；

⑦ 开发团队内部交流不顺畅、不充分；

⑧ 不重视维护，或由于以上原因造成维护工作的困难。

1.1.4 软件工程概念和基本原则

软件工程是人们为了应对软件危机，以借鉴传统工程的原则、方法，以提高质量、降低成本、控制工期为目的地指导计算机软件的开发和维护。软件工程有两方面的含义：一方面，软件工程是指导计算机软件开发和维护工程的学科；另一方面，它是人们把经过时间考验而证明正确有效的管理技术和当前能够得到的好的技术方法结合起来，经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。

1993年IEEE给出了软件工程的全面定义。即软件工程是：①把系统化的、规范的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护的过程，也就是把工程化方法应用于软件中；②研究系统化的、规模化的、可度量的途径。）实行严格的产品控制。不能随意对软件进行修改，必要的修改必须按照严格的规程进行评审，获得批准后才能实施修改。

（4）采用现代程序设计技术。采用先进的开发技术来提高开发和维护效率、降低开发中可能出现的错误，提高软件产品质量。

（5）结果应能够清楚地审查。根据软件开发项目的总目标和完成期限，规定开发组织的责任和产品标准，从而使得所得到的结果能够清楚地审查。

（6）开发小组的人员应小而精。小的开发小组，可以降低交流成本，精练的开发人员可以极大地提高开发效率，并显著地降低错误。

（7）承认不断改进软件工程实践的必要性。积极主动地采用新的软件技术，注意不断经验，对于促进软件产品的质量也有莫大的效果。

这七条软件工程的基本原理是互相独立的，彼此不能替代，它们共同确保软件产品质量和开发效率，是缺一不可的、完备的小集合。

1.2 软件生命周期

同任何事物一样，一个软件产品或软件系统也要经历一个包含孕育、诞生、成长、成熟、衰亡等阶段的生存过程，称为软件生命周期。通常把整个软件生存周期划分为若干阶段，使得每个阶段有明确的任务，使规模大、结构复杂和管理复杂的软件开发变得容易控制和管理。软件生命周期包含软件定义、软件开发、软件运行维护三个时期，并可以细分为可行性研究、项目计划、需求分析、概要设计、详细设计、编码实现与单元测试、系统集成测试、系统确认验证、系统运行与维护等几个阶段。这是软件生命周期的基本构架，在实际软件项目开发中，应该根据所开发软件的规模、种类，软件开发机构的习惯做法，以及采用的技术方法等，对各阶段进行必要的合并、分解或补充。