總結(jié): 嵌入式軟件開發(fā)常用的開發(fā)模型

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

1. 瀑布模型(Waterfall Model)：瀑布模型是一種線性順序的開發(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、測試和維護(hù)等階段。每個階段在前一個階段完成后開始，并且每個階段的結(jié)果作為下一個階段的輸入。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)行開發(fā)，通過快速創(chuàng)建原型來驗(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，能夠更好地與用戶交互和調(diào)整。

3. 迭代模型(Iterative Model)：迭代模型將開發(fā)過程劃分為多個迭代周期，每個迭代周期包括需求分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試等階段。每個迭代周期的結(jié)果可以作為下一個迭代的輸入，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. 敏捷開發(fā)(Agile Development)：敏捷開發(fā)是一種迭代、協(xié)作和快速響應(yīng)變化的開發(fā)方法。敏捷開發(fā)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作、用戶參與、快速迭代和持續(xù)交付。常見的敏捷開發(fā)方法包括Scrum、Kanban和Extreme Programming(XP)等。敏捷開發(fā)適用于需要靈活性和創(chuàng)新性的項(xiàng)目。

5. 模型驅(qū)動開發(fā)(Model-Driven Development)：模型驅(qū)動開發(fā)是通過使用可視化建模工具和領(lǐng)域特定語言(DSL)來進(jìn)行開發(fā)。開發(fā)者可以通過建模工具創(chuàng)建模型，然后利用模型轉(zhuǎn)換和代碼生成技術(shù)自動生成代碼。模型驅(qū)動開發(fā)可以提高開發(fā)效率和系統(tǒng)的可維護(hù)性。

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

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

種模式進(jìn)行定制化的開發(fā)流程。

瀑布模型

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

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

優(yōu)點(diǎn)

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

無法評估項(xiàng)目進(jìn)度。因?yàn)椴恢滥膫€階段會造成項(xiàng)目的延期無法適應(yīng)用戶的需求變更，只能等到項(xiàng)目完成后，用戶才能夠看到項(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)用戶的需求快速構(gòu)建一個可以運(yùn)行的系統(tǒng)原型，之后向用戶展示，由用戶進(jìn)行審核，提出意見，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)目開發(fā)。模型如圖所示：

優(yōu)點(diǎn)

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

不利于開發(fā)人員對產(chǎn)品進(jìn)行擴(kuò)展迭代模型

迭代模型又被稱作為增量模型或演化模型，它將一個完整的軟件拆分成不同的組件，之后對每個組件進(jìn)行逐步的開發(fā)測試，每當(dāng)完成一個組件就會向客戶進(jìn)行展示，讓客戶確認(rèn)該組件功能與性能是否達(dá)到要求，最終確定無誤，將組件集成到軟件體系結(jié)構(gòu)中。整個開發(fā)工作被分為為一系列短期、簡單的小項(xiàng)目，稱為一系列迭代，每一個迭代都需要經(jīng)過需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼、測試這幾項(xiàng)過程，其開發(fā)過程如圖所示：

優(yōu)點(diǎn)

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

如果對用戶需求的變更沒有整體的規(guī)劃，可能會變化為"邊做邊開發(fā)"的模式。最終集成各個組件時，可能會出現(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)客戶需求基本類似時，在開發(fā)過程中可以采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，將相同的模塊全部封裝起來，以便于下次功能開發(fā)時使用。模型如圖所示：

優(yōu)點(diǎn)

支持軟件重用，并且開發(fā)過程無間隙性，分析、設(shè)計(jì)編碼無明顯邊界，可交叉迭代進(jìn)行。使軟件在無法排除重大風(fēng)險(xiǎn)時有機(jī)會停止，以減小損失。缺點(diǎn)

由于噴泉模型在各個階段是重疊的，即每個對象都有分析、設(shè)計(jì)和編碼階段，所以需要大量開發(fā)人員。大量開發(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有的風(fēng)險(xiǎn)分析。

螺旋模型將開發(fā)過程都分為幾個螺旋周期，每個螺旋周期大致和瀑布模型相符合，在每個周期開始之前都會進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。在每個迭代階段構(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：

該模型共有四個象限，每個象限的含義如下：

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)目開發(fā)的限制條件。風(fēng)險(xiǎn)分析:評價(jià)所制訂的實(shí)施方案，識別風(fēng)險(xiǎn)并消除風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)施工程:開發(fā)產(chǎn)品并進(jìn)行驗(yàn)證?？蛻粼u估:客戶對產(chǎn)品進(jìn)行審核評估，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，對每個演化層出現(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)。螺旋模型支持用戶需求的動態(tài)變化有助于提高產(chǎn)品的適應(yīng)能力。缺點(diǎn)

過多的迭代次數(shù)會增加開發(fā)成本，延遲提交時間。敏捷模型

在現(xiàn)代社會的開發(fā)中，由于業(yè)務(wù)會經(jīng)常快速的變化，因此會導(dǎo)致在軟件開發(fā)之前經(jīng)常是無法得到詳細(xì)完整的開發(fā)需求，沒有完整的開發(fā)需求，傳統(tǒng)的軟件開發(fā)模型也就無法適用。

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

軟件項(xiàng)目在構(gòu)建初期會被拆分為多個相互聯(lián)系而又獨(dú)立運(yùn)行的子項(xiàng)目，然后迭代完成各個子項(xiàng)目。開發(fā)過程中，各個子項(xiàng)目都要經(jīng)過開發(fā)測試。當(dāng)客戶有需求變更時，敏捷模型能夠迅速地對某個子項(xiàng)目做出修改以滿足客戶的需求。在這個過程中，軟件一直處于可使用狀態(tài)。

該模型更重視人在軟件開發(fā)中的作用。軟件開發(fā)過程中，各個部門需要緊密的合作溝通，為適應(yīng)軟件需求的頻繁改變，客戶可以全程參與到開發(fā)過程中。

敏捷開發(fā)模型的價(jià)值與原則

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

用戶很快可以看到一個基線架構(gòu)版的產(chǎn)品敏捷注重市場快速反應(yīng)能力，客戶前期滿意度高。缺點(diǎn)

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