敏捷开发与传统瀑布模型的比较及教学

2011年第4期福建电脑

61

敏捷开发与传统瀑布模型的比较及教学

王

冲

(汕头职业技术学院广东汕头515078)

【摘要】：敏捷开发是软件工程领域中新兴的一种软件开发模式，作为一种流行趋势的新兴技术，不少公司都在尝试实施敏捷开发转型。本文对这种新兴的敏捷开发与传统软件开发模式作了比较，通过比较阐述敏捷开发思想的优越性，并给出了敏捷开发在教学中的一些建议。

【关键词】：敏捷开发；开发模式；瀑布模型；软件工程

1、引言

在高等院校的计算机专业中，高年级学生一般都开设了《软件工程》这一课程。但是根据笔者近五、六年的《软件工程》教学实践总结发现，《软件工程》这一课程在实习实践中的应用效果差强人意。笔者曾经对学过本课程的毕业班学生做过一个非正式的调查访问。调查结果显示，只有少部分同学在他们毕业设计或毕业实习等过程中能主动、自然地应用软件工程中的相应规范，并能切实体会到《软件工程》这门课程给他们带来的好处。但绝大部分同学实习结束后，回校毕业答辩时的也都认为"软件工程的理论对于他们的以后的工作有指导性作用"。基于这样的调查结果，笔者认为在职业教育中引入了近年来在我国软件行业非常热门，且较容易上手的敏捷开发，作为对传统软件开发模式的完善，非常之有必要的。本文通过与传统开发方法的一一对比来剖析该方法。2、传统方法学

在现阶段的《软件工程》教学中，有相当大的篇幅都是用来介绍传统方法学。而传统方法学的特点是比较抽象的，这个特性要求学生具有较高的抽象能力和数学归纳能力。但是由于高等教育的普及，招生人数扩大，学生素质相对来说下降。加上学生对软件工程认识不够，认为软件工程在实际应用中用处不大。传统方法学，瀑布模型是其最典型的代表。

瀑布模型将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动，并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落，这也是瀑布开发名称的由来。从本质来讲，它是一个软件开发架构，开发过程是通过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。其主要特点是：与一般系统工程一致，易于使用，不要求特别的技术与工具也能较好地进行软件开发；其缺点是：难于很好地表达和描述用户的需求。

瀑布模型的软件过程如下图所示：

3、敏捷开发方法

敏捷开发是近些年兴起的一种软件开发与管理的思想，以其灵活性，易操作性得到软件行业的广泛关注。敏捷开发方法是一组开发方法的统称，主要包括极限编程、Scrum、精益开发和动态系统开发方法(DS-DM)、特征驱动开发(FDD)等。它的基本原则有迭代式开发、增量交付、互动式开发、持续集成等。在软件开发过程中，敏捷开发具有开发精确、高质量、高速度、高投资回报、高效率等优点，因此敏捷开发方法越来越受到广大程序员的青睐。

敏捷开发是一种以人为核心、迭代、循序渐进的开发方法。在敏捷开发中，软件项目的构建被切分成多个子项目，各个子项目的成果都经过测试，具备集成和可运行的特征。换言之，就是把一个大项目分为多个相互联系，但也可独立运行的小项目，并分别完成，在此过程中软件一直处于可使用状态。

敏捷开发路线图如下：

3.1Test-DrivenDevelopment，测试驱动开发。3.2ContinuousIntegration，持续集成。3.3Refactoring，重构。

3.4Pair-Programming，结对编程。3.5Standup，站立会议。

3.6FrequentReleases，小版本发布

。

62

福建电脑2011年第4期

3.7MinimalDocumentation，较少的文档。

3.8CollaborativeFocus，以合作为中心，表现为代

码共享。

3.9CustomerEngagement，现场客户。3.10AutomatedTesting，自动化测试。3.11AdaptivePlanning，可调整计划。

敏捷软件开发宣言个体和交互胜过过程和工具；

可以工作的软件胜过面面俱到的文档；客户合作胜过合同谈判；响应变化胜过遵循计划。

4、方法学比较

敏捷开发强调改进，它善于吸收其他方法的优点，它不是凭空而来的新事物。

4.1分工：传统方法学阶段划分分明，一般来说每个阶段由不同的人来完成，即分析员做分析，测试员做测试。如果在分组完成课程设计或毕业设计时，采用传统方法学，容易造成学生参与度的不高，完成前部分的学生，不会去关注其后续部分，不利于学习。但是敏捷开发强调简单设计，团队每个成员都从接触客户到分析设计，到编码，全部承担。

4.2传统方法要求用户需求明确，只有在正确的需求下才能得到正确的下一步结果。但是在实际的软件开发过程中，软件的需求往往是变化的。原因有时是顾客不能很好的表达自己的需求，或者顾客和开发者理解上的差异。而且大多数情况下软件开发过程需求还会不断随时间变化而变化，而瀑布开发模型很难适应这种变化。虽然针对瀑布模型的这一不足，涌现了许多开发模型，比如螺旋模型和统一过程开发模型。尽管与瀑布模型相比，这两种模型有了很大改进，但它们应用起来仍然无法适应需求的快速变化。敏捷拥抱变化，允许变化可以随时随地发生。在敏捷开发中，变化与增加新功能是没有矛盾的。

4.3传统方法是文档驱动的，每一阶段没有得到相应的文档，是无法进行下一阶段工作的。在教学中，对学生尤其是理科学生而言，撰写文档是枯燥的，它会降低学生的学习积极性。而敏捷开发实现任何一个功能

都是从测试开始，它是以测试驱动开发的。所以它对文档的要求较低，这对学生而言，比较容易保持兴趣。敏捷开发首先对业务需求进行分析，分解为一个一个的Story，记录在StoryCard上。然后两个人同时坐在电脑前面，一个人依照Story，从业务需求的角度来编写测试代码，另一个人看着他并且进行思考，如果有不同的意见就会提出来进行讨论，直到达成共识。

4.4传统方法开发软件的过程，往往是顾客与开发团队的利益博弈的过程，所以在开发过程中顾客的参与度不高。这也往往会是导致最终开发软件与顾客理想软件有差距的重要原因。而在敏捷开发中，要求顾客和开发团队一起开发。在敏捷开发中，代码是归团队所有而不是哪些模块的代码属于哪些人，每个人都有权利获得系统任何一部分的代码然后修改它，如果有人看到某些代码不爽的话，那他能够对这部分代码重构而不需要征求代码作者的同意，很可能也不知道是谁写的这部分代码。这样每个人都能熟悉系统的代码，即使团队的人员变动，也没有风险。

4.5传统方法中集成是在后期的一个重要阶段，它是一个独立的阶段。集成是一件很痛苦的事情，通常很长时间才会做一次集成，这时候的集成往往问题众多，要进行调试的话，难度很大。一般来说，人在这个过程中，容易产生疲劳感。敏捷开发中，软件集成很频繁，每一次集成的改变也很少，即使集成失败也容易定位错误。而且敏捷开发往往是自动化测试的。

4.6传统方法往往要到最后才能得到可执行的产品，而敏捷开发很早就可以的到可执行的产品。

当然敏捷开发和面向对象方法也有一定的联系。迭代也是敏捷开发的推动力，同样迭代和无缝性是面向对象方法学的两大特性。掌握迭代，敏捷的大部分事情往往就迎刃而解了。不论长度，所有的迭代都有相同的模式，这也是敏捷开发规律的一部分。在迭代的每次过程中，我们都要重复做分析、设计、编码等过程，这个过程和小瀑布又有点类似。

通过上面比较我们看到，敏捷开发和传统方法相比做了不少改进，但是它并不是全新的一种方法学，它是一种综合了各种方法学优点的方法学。在学习过程中，我们对比其他方法学来学习，可以达到事半功倍的效果。在教学过程中，特别是程序设计语言的课程设计中，由于在这个时间较紧张，在这个过程中，如果采用敏捷开发的话，即可节省时间，又可以增强学生的团队合作能力。同时，由于学生学习程度的差异性，我们在结对的时候，可以以好带差，所以说敏捷是一种不错的选择。同时在教学过程中，我们完全可以在用实践来体验它的优越性。5、一些问题

敏捷开发不是万能的，敏捷开发并不是一种一成不变的方法，它允许我们对它进行改（下转第129页

）

2011年第4期2009%"；

福建电脑

129

即使在Sno列上建立了索引，优化器还是会采用顺序扫描方式处理该SELECT语句。如果把SELECT语句改为：

SELECT*FROMStudentWHERESno>"20090000"ANDSno

用索引来执行查询，显然会大大提高查询速度。3．4避免相关子查询

查询嵌套层数每增加一层，查询的效率成几何级的降低。要想提高嵌套语句的执行效率，则应减少嵌套语句的嵌套的层次。所以在实际应用中，若可以用连接查询代替的子查询，则用连接查询实现。

例：查询选修了"3-105"号课程的学生基本信息用子查询的方法如下所示：

SELECT职工号FROM职工ASe1WHERE月工资=(SELECTMAX(月工资)FROM职工ASe2WHEREe1.部门号=e2.部门号)

以上的查询对于外层的职工关系e1中的每一个元组，都要对内层的整个职工关系e2进行检索，因此

查询效率不高。可以构建临时关系提高查询效率。

SELECTMAX（月工资）AS最高工资，部门号IN-TOtempFROM职工GROUPBY部门号

SELECT职工号FROM职工，tempWHERE月工资=最高工资AND职工.部门号=temp.部门号3．7用排序存取来取代非顺序存取

非顺序磁盘存取是最慢的操作，表现在磁盘存取臂的来回移动。SQL语句隐藏了这一情况，使得我们在写应用程序时很容易写出要求存取大量非顺序页的查询。有些时候，用数据库的排序能力来替代非顺序的存取能改进查询。4、结束语

查询处理是数据管理系统的核心，而查询优化技术是查询处理的关键技术。在数据库的开发和维护过程中，查询优化设计可以提高系统的性能，尤其对于数据量大的数据库系统最为重要。本文提到一些优化方法是笔者根据自己的经验，并查阅了大量的文献资料总结出来的。具体到应用程序中要根据实际情况，才能合理制定出良好的优化方法，实现快速、高效的数据查询。

参考文献：

[1]萨师煊,王珊．数据库系统概论[M]．高等教育出版社,2002.5.[2]周志易,江海．数据库系统理论与新技术[M]．北京理工大学出版社,2001

[3]陶宏才．数据库原理及设计[M]．清华大学出版社,2004.

SELECT*FROMstudentWHERESNOIN(SE-LECTsnoFROMscWHEREcno='3-105')3．5合理使用存储过程

存储过程是数据库服务器上一组预先定义并编译好的Transact-SQL语句。它可以接受参数、返回状态值和参数值，并且还可以嵌套调用。当一个存储过程被第一次运行时，将被放入内存并完全编译，在该存储过程被再次调用时(无论是由同一用户还是不同用户调用)，可以被马上处理而没有任何额外开销。另外存储过程是一种模式化的程序设计，通过将公共集合编写为合理的存储过程，可避免冗余代码，减少程序员的工作量。因此，使用存储过程可提高数据库执行速度。3．6使用临时表优化查询

在涉及相关查询的某些情形中，构造临时关系可以提高查询效率。如：查询每个部门中月工资最高的"职工号"

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第62页）

进。在敏捷开发中存在一些问题，这些问题在教学中可能感觉不到，但是的确存在。

5.1顾客和开发团队作为两个不同的组织，不管是企业文化还是工作习惯都是有差异的，而敏捷开发要求顾客和开发团队一起合作。如何在开发中消除或减少这种差异。

5.2对传统团队中的项目经理来说，如何从原来的管理模式中转换过来，这也是个挑战。

5.3由于敏捷开发没有建模、工具及框架，有部分人就认为敏捷开发不需要这些，这是一个误区。在这种情况下，如何启动项目，如何建模，如何将功能特性加入产品。

5.4敏捷基层化和敏捷神圣化。等等以及其他一些观念上的问题，如何转变。6、结论

虽然说敏捷开发是一种新方法，但是事实上我们看到，他是一综合了多种传统开发方法的优点，整理出来的一套开发组织方法。因此敏捷开发是一个新的思路，它不一定是所有软件开发的终极选择。它也存在一些问题，但只要我们遵循敏捷开发最基本的务实精神，用变化的而不是死板的观点来思考，我们相信问题肯定可以解决。在理解这种新方法的过程中，了解其他方法的优缺点，然后适应变化而做出改进。最后，笔者的建议：鼓励深入并持续去认识敏捷，了解它背后的思想基础，并且尝试不同的实践去加深理解。

参考文献：

[1]张海藩，软件工程，人民邮电出版社，2009:15-16

[2]邓辉，敏捷软件开发：原则、模式与实践．清华大学出版社，2003：9，132