軟件開發(fā)生命周期被軟件工程師用于計(jì)劃、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試和維護(hù)軟件應(yīng)用程序。 遵循 SDLC 軟件生產(chǎn)指南，工程師可以交付可靠、功能完善的軟件，避免常見的陷阱，并使項(xiàng)目保持在計(jì)劃進(jìn)度內(nèi)。

在本文中，我們將介紹 SDLC 的不同階段，探索各種 SDLC 模型。

一、 什么是 SDLC？

軟件開發(fā)生命周期 (SDLC) 是一個(gè)結(jié)構(gòu)完善的過程，用于指導(dǎo)軟件開發(fā)項(xiàng)目從開始到結(jié)束。 它為計(jì)劃、構(gòu)建和維護(hù)軟件提供了一個(gè)清晰的框架，確保開發(fā)是系統(tǒng)化的并滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

定義特定的 SDLC 階段可確保開發(fā)組織有序并有效地執(zhí)行，從而產(chǎn)生滿足用戶需求的高質(zhì)量軟件。

通過遵循結(jié)構(gòu)化的方法，開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以降低風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化資源并生產(chǎn)符合業(yè)務(wù)目標(biāo)的軟件——所有這些都在合理的時(shí)間范圍內(nèi)完成。

二、 軟件開發(fā)生命周期的 7 個(gè)階段

SDLC 過程通常包含幾個(gè)關(guān)鍵階段，每個(gè)階段都為軟件的成功開發(fā)做出貢獻(xiàn)。 SDLC 的階段主要包括計(jì)劃、實(shí)施、測試和部署。

階段 1：計(jì)劃 (Planning)

計(jì)劃階段是任何成功的軟件開發(fā)項(xiàng)目的基礎(chǔ)。 項(xiàng)目目標(biāo)、目的和需求在此階段被收集和記錄。

項(xiàng)目需求可以基于客戶反饋或評估現(xiàn)有產(chǎn)品選項(xiàng)的市場調(diào)研。 利益相關(guān)者共同協(xié)作以定義項(xiàng)目范圍、建立時(shí)間表并分配資源。

計(jì)劃確定了項(xiàng)目的方向，確保所有參與者都清楚地了解需要做什么以及如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

階段 2：可行性分析 (Feasibility analysis)

一旦計(jì)劃完成，可行性分析階段就開始了。 在此階段，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)評估項(xiàng)目在技術(shù)和財(cái)務(wù)上是否可行。

這包括評估技術(shù)要求、估算成本并執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)分析。 風(fēng)險(xiǎn)評估對于識別潛在挑戰(zhàn)并確定項(xiàng)目是否值得進(jìn)行至關(guān)重要。

階段 3：系統(tǒng)設(shè)計(jì) (System design)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段包括創(chuàng)建軟件的架構(gòu)和設(shè)計(jì)。 基于計(jì)劃階段收集的需求，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建藍(lán)圖，概述軟件將如何運(yùn)作。

這包括高級架構(gòu)和詳細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)范，包括用戶界面設(shè)計(jì)以確保軟件用戶友好，以及評估與現(xiàn)有產(chǎn)品的兼容性要求。

階段 4：實(shí)施 (Implementation)

實(shí)施階段，也稱為開發(fā)階段，將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為功能性應(yīng)用程序。 實(shí)際編碼就在這里進(jìn)行。

開發(fā)人員根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范編寫代碼，遵循最佳實(shí)踐和編碼標(biāo)準(zhǔn)，以確保結(jié)果高效、安全且可維護(hù)。

階段 5：測試 (Testing)

測試階段至關(guān)重要，因?yàn)樗芍匾男阅芎涂捎眯苑答?，同時(shí)揭示缺陷和怪癖。 可以使用各種類型的軟件測試，包括自動化測試、單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試。

目標(biāo)是識別和修復(fù)錯誤，確保軟件在部署給用戶之前按預(yù)期運(yùn)行。

階段 6：部署 (Deployment)

一旦內(nèi)部軟件測試完成，解決方案就可以部署給最終用戶。 這通常包括 Beta 測試階段或試點(diǎn)發(fā)布，僅限于一小部分真實(shí)世界的用戶。

根據(jù)項(xiàng)目的需求，部署可以在本地或云端完成。 部署策略決定了用戶訪問和使用軟件的容易程度。

階段 7：維護(hù) (Maintenance)

SDLC 的最后一個(gè)階段是維護(hù)。 即使軟件已部署，也需要持續(xù)的支持來解決問題、應(yīng)用更新和添加新功能。

持續(xù)維護(hù)確保軟件隨著時(shí)間的推移保持功能性和相關(guān)性。

三、 常見的軟件開發(fā)生命周期模型

不同的軟件項(xiàng)目有不同的需求，并且存在各種工作流程模型來適應(yīng)這些需求。 一些最流行的 SDLC 模型包括：

• 瀑布模型 (Waterfall model)

瀑布模型是一種線性的軟件開發(fā)方法，其中每個(gè)階段必須在前一個(gè)階段完成之后才能開始。 每個(gè)階段都基于前一個(gè)階段沒有錯誤的假設(shè)，因此開發(fā)人員可以在每個(gè)新階段生效時(shí)快速開始工作。

瀑布模型是直接且易于管理的。 它們非常適合角色和職責(zé)明確的小型項(xiàng)目。

然而，該形式的缺乏靈活性使其難以適應(yīng)變化或細(xì)致的任務(wù)。

• 敏捷模型 (Agile model)

敏捷方法論采用了一種靈活的、迭代的軟件開發(fā)方法。 它強(qiáng)調(diào)協(xié)作、適應(yīng)性和客戶反饋，開發(fā)以稱為“沖刺”的小型增量周期進(jìn)行。

這個(gè)框架促進(jìn)持續(xù)評估，以便可以輕松地進(jìn)行方向變更。 一個(gè)潛在的缺點(diǎn)是，敏捷需要仔細(xì)的溝通管理，尤其是在大型團(tuán)隊(duì)中，以確保一致的信息傳遞和協(xié)調(diào)。

• 迭代模型 (Iterative model)

迭代模型將項(xiàng)目劃分為小的、可管理的部分（迭代），并且每個(gè)迭代都產(chǎn)生軟件的工作版本。 在每次迭代之后，軟件都會根據(jù)反饋進(jìn)行測試和改進(jìn)，直到最終產(chǎn)品滿足所有要求。

它遵循比敏捷軟件開發(fā)更嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)，明確定義的步驟僅關(guān)注增量改進(jìn)。

該模型可以更好地控制范圍、時(shí)間和資源，從而有助于及早發(fā)現(xiàn)技術(shù)或架構(gòu)問題。 但是，在整個(gè)項(xiàng)目中，適應(yīng)不斷變化的需求的范圍有限。 如果錯誤未被檢測到，則所有后續(xù)迭代都必須返工——這個(gè)問題被稱為“技術(shù)債務(wù) (technical debt)”。

• V 模型 (V-Model)

V 模型側(cè)重于開發(fā)每個(gè)階段的測試。 開發(fā)過程中的每個(gè)階段都有相應(yīng)的測試階段，確保驗(yàn)證 (validation) 和確認(rèn) (verification) 始終如一地執(zhí)行。

名稱中的 V 不是反映 “驗(yàn)證 (validation)” 和 “確認(rèn) (verification)” 這兩個(gè)詞，而是描述了這兩個(gè)過程如何并行進(jìn)行，但將項(xiàng)目帶到一個(gè)完成點(diǎn)。 該點(diǎn)對應(yīng)于實(shí)施階段，即編碼開始的地方。

該模型確保盡早發(fā)現(xiàn)問題，但如果應(yīng)用于需要頻繁更改的復(fù)雜項(xiàng)目，則可能會很笨重。

• DevOps 模型 (DevOps model)

DevOps 模型強(qiáng)調(diào)持續(xù)集成 (continuous integration) 和持續(xù)部署 (continuous deployment) (CI/CD)，彌合了開發(fā)和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)之間的差距。 它促進(jìn)協(xié)作和自動化，確保代碼更改能夠快速安全地部署。

其他模型通常將開發(fā)和運(yùn)維視為單獨(dú)的階段或交接點(diǎn)。 DevOps 方法可以應(yīng)用于流程的任何點(diǎn)，甚至可以與傳統(tǒng)模型之一結(jié)合使用。 這是因?yàn)?，?DevOps 下，每個(gè)階段中使用的組件不再被認(rèn)為是存在于單獨(dú)的孤島或生產(chǎn)環(huán)境中。

這導(dǎo)致更快地交付功能和更新，但需要對專門工具和合格人員進(jìn)行更多前期投資，這使得小型團(tuán)隊(duì)難以實(shí)施。

四、 SDLC的優(yōu)勢

消除混亂顯然是有好處的，但 SDLC 框架在此基礎(chǔ)上以更多方式擴(kuò)展了這個(gè)想法，而不僅僅是帶來秩序：

• 改進(jìn)項(xiàng)目管理 (Improved project management)：結(jié)構(gòu)化的流程有助于使項(xiàng)目保持在定義的路徑上并與目標(biāo)保持一致。 當(dāng)所有團(tuán)隊(duì)成員在每個(gè)項(xiàng)目中都遵循相同的流程時(shí)，管理者更容易保持監(jiān)督并響應(yīng)里程碑和可交付成果，從而使項(xiàng)目更有可能符合計(jì)劃和預(yù)算。

• 一致的輸出質(zhì)量 (Consistent output quality)：一致且系統(tǒng)的流程會帶來最終產(chǎn)品的一致性。 軟件工程師可以基于已被證明具有可重復(fù)性和可靠性的步驟來生產(chǎn)高質(zhì)量的解決方案。

• 風(fēng)險(xiǎn)緩解 (Risk mitigation)：每個(gè)階段都包含識別和解決風(fēng)險(xiǎn)的步驟，從而降低了代價(jià)高昂的錯誤的發(fā)生幾率。

五、 SDLC 存在的風(fēng)險(xiǎn)

一些軟件開發(fā)模型比其他模型更擅長管理風(fēng)險(xiǎn)。 但是我們所說的風(fēng)險(xiǎn)是什么呢？

風(fēng)險(xiǎn)可能是一個(gè)相當(dāng)廣泛的領(lǐng)域，涵蓋影響時(shí)間表、預(yù)算或產(chǎn)品質(zhì)量的因素。 存在與所用技術(shù)的可靠性或跨不同平臺/設(shè)備的兼容性相關(guān)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)； 財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，例如成本超支或資金不足； 以及進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)，例如由于瓶頸或范圍蔓延造成的延誤。

然而，近年來，各國政府已經(jīng)通過法規(guī)，呼吁更多關(guān)注安全風(fēng)險(xiǎn)，例如軟件漏洞、數(shù)據(jù)泄露和系統(tǒng)漏洞。 因此，開發(fā)人員將 DevSecOps 的概念引入軟件開發(fā)過程，以便在開發(fā)的每個(gè)階段都進(jìn)行安全測試。 過去，安全測試通常被認(rèn)為是事后才考慮的事情，僅在完善軟件的核心功能之后才實(shí)施。

六、 如何選擇合適的 SDLC 模型

每個(gè)項(xiàng)目和開發(fā)團(tuán)隊(duì)都是不同的，因此公司需要了解不同的 SDLC 模型以及何時(shí)使用每種模型。 他們需要考慮項(xiàng)目規(guī)模、復(fù)雜性、預(yù)算和團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)等變量。

以下是一些將方法論與基本項(xiàng)目特征配對的標(biāo)準(zhǔn)示例：

• 瀑布模型 (Waterfall) 適合需求明確、客戶參與度低的小型、限時(shí)項(xiàng)目。

• 敏捷模型 (Agile) 非常適合需要頻繁更改且需要與多個(gè)利益相關(guān)者密切合作的大型復(fù)雜項(xiàng)目。

• V 模型 (V-shaped model) 最適合需求高度具體、優(yōu)先考慮測試和質(zhì)量保證的限時(shí)項(xiàng)目。

• DevOps (DevOps) 非常適合在大型項(xiàng)目中尋求持續(xù)集成和部署的團(tuán)隊(duì)，強(qiáng)調(diào)長期維護(hù)。

  來源：土豆瑪特