總結(jié): 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)常用的開(kāi)發(fā)模型

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)模式可以有多種選擇，以下是一些常見(jiàn)的開(kāi)發(fā)模式：

1. 瀑布模型(Waterfall Model)：瀑布模型是一種線(xiàn)性順序的開(kāi)發(fā)模型，按照階段順序進(jìn)行，包括需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和維護(hù)等階段。每個(gè)階段在前一個(gè)階段完成后開(kāi)始，并且每個(gè)階段的結(jié)果作為下一個(gè)階段的輸入。瀑布模型適用于需求穩(wěn)定且明確的項(xiàng)目，但不適合對(duì)需求變更敏感或需要快速迭代的項(xiàng)目。

2. 原型模型(Prototyping Model)：原型模型采用迭代和增量的方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，通過(guò)快速創(chuàng)建原型來(lái)驗(yàn)證和改進(jìn)系統(tǒng)的需求和設(shè)計(jì)。原型模型適用于需求不明確或經(jīng)常變化的項(xiàng)目，能夠更好地與用戶(hù)交互和調(diào)整。

3. 迭代模型(Iterative Model)：迭代模型將開(kāi)發(fā)過(guò)程劃分為多個(gè)迭代周期，每個(gè)迭代周期包括需求分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試等階段。每個(gè)迭代周期的結(jié)果可以作為下一個(gè)迭代的輸入，并逐步完善系統(tǒng)。迭代模型適用于需要快速響應(yīng)變化和快速交付可用產(chǎn)品的項(xiàng)目。

4. 敏捷開(kāi)發(fā)(Agile Development)：敏捷開(kāi)發(fā)是一種迭代、協(xié)作和快速響應(yīng)變化的開(kāi)發(fā)方法。敏捷開(kāi)發(fā)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作、用戶(hù)參與、快速迭代和持續(xù)交付。常見(jiàn)的敏捷開(kāi)發(fā)方法包括Scrum、Kanban和Extreme Programming(XP)等。敏捷開(kāi)發(fā)適用于需要靈活性和創(chuàng)新性的項(xiàng)目。

5. 模型驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)(Model-Driven Development)：模型驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)是通過(guò)使用可視化建模工具和領(lǐng)域特定語(yǔ)言(DSL)來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)建模工具創(chuàng)建模型，然后利用模型轉(zhuǎn)換和代碼生成技術(shù)自動(dòng)生成代碼。模型驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)可以提高開(kāi)發(fā)效率和系統(tǒng)的可維護(hù)性。

6. 基于組件的開(kāi)發(fā)(Component-Based Development)：基于組件的開(kāi)發(fā)將系統(tǒng)劃分為獨(dú)立的組件，每個(gè)組件負(fù)責(zé)特定的功能或服務(wù)。組件可以獨(dú)立開(kāi)發(fā)、測(cè)試和部署，并可以在系統(tǒng)中重復(fù)使用?；诮M件的開(kāi)發(fā)可以提高代碼復(fù)用性和系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

以上是一些常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)模式。根據(jù)項(xiàng)目的需求和開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的情況，可以選擇適合的開(kāi)發(fā)模式或結(jié)合多

種模式進(jìn)行定制化的開(kāi)發(fā)流程。

瀑布模型

該模型是由上至下一次性完成整個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)方式。該模型一共分為6個(gè)階段，如圖所示：

在瀑布模型的開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要嚴(yán)格的按照這條線(xiàn)執(zhí)行，只有完成當(dāng)前階段之后才能夠進(jìn)行下一階段的開(kāi)發(fā)任務(wù)。

優(yōu)點(diǎn)

該模型劃分出了每個(gè)階段的檢查點(diǎn)，當(dāng)一個(gè)階段開(kāi)發(fā)完成之后，開(kāi)發(fā)人員的精力可以全部的投入下個(gè)階段，有利于提高開(kāi)發(fā)效率，便于項(xiàng)目的管理。比較適用于前期的軟件開(kāi)發(fā)與小型軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中。缺點(diǎn)

無(wú)法評(píng)估項(xiàng)目進(jìn)度。因?yàn)椴恢滥膫€(gè)階段會(huì)造成項(xiàng)目的延期無(wú)法適應(yīng)用戶(hù)的需求變更，只能等到項(xiàng)目完成后，用戶(hù)才能夠看到項(xiàng)目結(jié)果快速原型模型

快速原型模型與瀑布模型相反，項(xiàng)目初期根據(jù)用戶(hù)的需求快速構(gòu)建一個(gè)可以運(yùn)行的系統(tǒng)原型，之后向用戶(hù)展示，由用戶(hù)進(jìn)行審核，提出意見(jiàn)，然后逐步豐富項(xiàng)目需求。當(dāng)需求真正確定后，才正式進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。模型如圖所示：

優(yōu)點(diǎn)

解決需求不明確帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，適用于不能提前確定項(xiàng)目需求的項(xiàng)目缺點(diǎn)

不利于開(kāi)發(fā)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行擴(kuò)展迭代模型

迭代模型又被稱(chēng)作為增量模型或演化模型，它將一個(gè)完整的軟件拆分成不同的組件，之后對(duì)每個(gè)組件進(jìn)行逐步的開(kāi)發(fā)測(cè)試，每當(dāng)完成一個(gè)組件就會(huì)向客戶(hù)進(jìn)行展示，讓客戶(hù)確認(rèn)該組件功能與性能是否達(dá)到要求，最終確定無(wú)誤，將組件集成到軟件體系結(jié)構(gòu)中。整個(gè)開(kāi)發(fā)工作被分為為一系列短期、簡(jiǎn)單的小項(xiàng)目，稱(chēng)為一系列迭代，每一個(gè)迭代都需要經(jīng)過(guò)需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試這幾項(xiàng)過(guò)程，其開(kāi)發(fā)過(guò)程如圖所示：

優(yōu)點(diǎn)

第一個(gè)可交付版本的軟件所需的成本與時(shí)間較小能夠適應(yīng)客戶(hù)的需求變更，當(dāng)需求變化時(shí)，只需要修改某一個(gè)組件即可。缺點(diǎn)

如果對(duì)用戶(hù)需求的變更沒(méi)有整體的規(guī)劃，可能會(huì)變化為"邊做邊開(kāi)發(fā)"的模式。最終集成各個(gè)組件時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)集成失敗的風(fēng)險(xiǎn)。噴泉模型

該模型主要采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。當(dāng)客戶(hù)需求基本類(lèi)似時(shí)，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以采用面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方式，將相同的模塊全部封裝起來(lái)，以便于下次功能開(kāi)發(fā)時(shí)使用。模型如圖所示：

優(yōu)點(diǎn)

支持軟件重用，并且開(kāi)發(fā)過(guò)程無(wú)間隙性，分析、設(shè)計(jì)編碼無(wú)明顯邊界，可交叉迭代進(jìn)行。使軟件在無(wú)法排除重大風(fēng)險(xiǎn)時(shí)有機(jī)會(huì)停止，以減小損失。缺點(diǎn)

由于噴泉模型在各個(gè)階段是重疊的，即每個(gè)對(duì)象都有分析、設(shè)計(jì)和編碼階段，所以需要大量開(kāi)發(fā)人員。大量開(kāi)發(fā)人員不利于項(xiàng)目的管理。該模型需要嚴(yán)格管理文檔，會(huì)增加審核的難度增大。螺旋模型

螺旋模型融合了瀑布模型，快速原型模型，該模型最大的特點(diǎn)就是引入了其他模型所沒(méi)有的風(fēng)險(xiǎn)分析。

螺旋模型將開(kāi)發(fā)過(guò)程都分為幾個(gè)螺旋周期，每個(gè)螺旋周期大致和瀑布模型相符合，在每個(gè)周期開(kāi)始之前都會(huì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。在每個(gè)迭代階段構(gòu)建原型是螺旋模型用以減小風(fēng)險(xiǎn)的途徑。模型如圖所示：

該模型共有四個(gè)象限，每個(gè)象限的含義如下：

制訂計(jì)劃:確定軟件目標(biāo)，制訂實(shí)施方案，并且列出項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的限制條件。風(fēng)險(xiǎn)分析:評(píng)價(jià)所制訂的實(shí)施方案，識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)并消除風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)施工程:開(kāi)發(fā)產(chǎn)品并進(jìn)行驗(yàn)證。客戶(hù)評(píng)估:客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行審核評(píng)估，提出修正建議，制訂下一步計(jì)劃。優(yōu)點(diǎn)

螺旋模型強(qiáng)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)每個(gè)演化層出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)都所了解，繼而做出應(yīng)有反應(yīng)。因此特別適合用于龐大、復(fù)雜并且具有高風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)。螺旋模型支持用戶(hù)需求的動(dòng)態(tài)變化有助于提高產(chǎn)品的適應(yīng)能力。缺點(diǎn)

過(guò)多的迭代次數(shù)會(huì)增加開(kāi)發(fā)成本，延遲提交時(shí)間。敏捷模型

在現(xiàn)代社會(huì)的開(kāi)發(fā)中，由于業(yè)務(wù)會(huì)經(jīng)常快速的變化，因此會(huì)導(dǎo)致在軟件開(kāi)發(fā)之前經(jīng)常是無(wú)法得到詳細(xì)完整的開(kāi)發(fā)需求，沒(méi)有完整的開(kāi)發(fā)需求，傳統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)模型也就無(wú)法適用。

敏捷開(kāi)發(fā)模型的提出就是為了解決該問(wèn)題。該模型以客戶(hù)的需求為核心，采用迭代，循序漸進(jìn)的方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

軟件項(xiàng)目在構(gòu)建初期會(huì)被拆分為多個(gè)相互聯(lián)系而又獨(dú)立運(yùn)行的子項(xiàng)目，然后迭代完成各個(gè)子項(xiàng)目。開(kāi)發(fā)過(guò)程中，各個(gè)子項(xiàng)目都要經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)測(cè)試。當(dāng)客戶(hù)有需求變更時(shí)，敏捷模型能夠迅速地對(duì)某個(gè)子項(xiàng)目做出修改以滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。在這個(gè)過(guò)程中，軟件一直處于可使用狀態(tài)。

該模型更重視人在軟件開(kāi)發(fā)中的作用。軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，各個(gè)部門(mén)需要緊密的合作溝通，為適應(yīng)軟件需求的頻繁改變，客戶(hù)可以全程參與到開(kāi)發(fā)過(guò)程中。

敏捷開(kāi)發(fā)模型的價(jià)值與原則

個(gè)體和交互重于過(guò)程和工具可用軟件重于完備文檔客戶(hù)協(xié)作重于合同談判響應(yīng)變化重于遵循計(jì)劃優(yōu)點(diǎn)

用戶(hù)很快可以看到一個(gè)基線(xiàn)架構(gòu)版的產(chǎn)品敏捷注重市場(chǎng)快速反應(yīng)能力，客戶(hù)前期滿(mǎn)意度高。缺點(diǎn)

注重人員的溝通忽略文檔的重要性如果項(xiàng)目人員流動(dòng)大太，會(huì)增加項(xiàng)目維護(hù)難度軟件之前版本的可重現(xiàn)性、可回溯性較低對(duì)于較大的項(xiàng)目,人員越多,面對(duì)面的有效溝通越困難。因此，該模型適用于小型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。