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需求和开发模型

news 来源：原创 2025/9/13 2:11:38

文章目录

什么是需求？
- 用户需求
- 软件需求
- - 用户需求和软件需求的不同
开发模型
- 什么是“模型”？
- 软件的生命周期
- 常见的开发模型
- - 瀑布模型（Waterfall Model）
  - 螺旋模型
  - 增量模型、迭代模型
  - 敏捷模型
- 测试模型
- - V 模型
  - W 模型（双 V 模型）

什么是需求？

满足用户期望或正式规定文档（合同、标准、规范）所具有的条件和权能，包含用户需求和软件需求。

用户需求

用户需求：可以简单理解为甲方提出的需求，如果没有甲方，那么就是终端用户使用产品时必须要完成的任务。该需求一般比较简略，通常是一句话。

⽤⼾的需求是五花⼋⻔，往往只是⼀句话⽐如：实现⼀个声控灯，实现⼀个软件的登录功能。

软件需求

软件需求：或者叫功能需求，该需求会详细描述开发人员必须实现的软件功能。 软件需求是测试人员进行测试工作的基本依据。

用户需求和软件需求的不同

案例一：⼥朋友饿了的例⼦

⽤⼾需求：⼥朋友说：我饿了。这是⼀个⽤⼾需求，很简略。
软件需求：需要你和她反复沟通，了解更加详细具体的需求来制定解决⽅案。
- ⽐如你问她：“想吃啥?”，她说：“随便”
- “吃⽶饭炒菜？”，“不想吃”；“那你想吃啥？”，“随便”
- “吃油泼⾯？”，“不想吃”；“那你想吃啥？”，“随便”
- …
- 最终理解清楚⽤⼾需求之后，知道⼥朋友想吃的是你做的红烧⾁，那么再去研究⾁怎么买，怎么做等等的具体步骤，这是软件需求。

在⼯作中我们实际⻅到的软件需求⽂档类似于下⾯的表述：

软件需求规格说明书

⼀、⽤⼾需求：

平台⽀持邮箱注册

⼆、软件需求：

注意：⽤⼾的需求不能直接作为开发和测试的依据。针对⽤⼾的需求，产品经理需要对用户需求进⾏需求分析（技术可⾏性、市场可⾏性、成本投⼊和收益占⽐等）后才可转变为软件需求。即把用户需求转化为软件需求，开发人员和测试人员工作的直接依据就是软件需求。

开发模型

开发模型实际上指的是开放一款软件或功能所需要具备的开发流程。

什么是“模型”？

随着软件工程学科的发展，人们对计算机软件的认识逐渐深入。软件工作的范围不仅仅局限在程序编写，而是扩展到了整个软件生命周期，如软件基本概念的形成、需求分析、设计、实现、测试、安装部署、运行维护，直到软件被更新和替换新的版本。软件工程还包括很多技术性的管理工作，例如过程管理、产品管理、资源管理和质量管理，在这些方面也逐步地建立起了标准或规范。

软件的生命周期

⽣命周期指的是从⽣命的开始到⽣命结束的⼀段时间。

以⼈为例，⼈类的⽣命周期是从⽣命孕育的开始，中间会经历幼年，童年，少年，⻘年，⽼年，最终直⾄死亡。

软件/产品的⽣命周期也是如此，需求的开始是软件⽣命的起点，中间会经历需求的计划、设计、程序开发、程序测试等阶段，直⾄软件不再进⾏维护便到了⽣命的重点。

软件生命周期是指从软件产品的设想开始到软件不再使用而结束的时间。

如果把软件看成是有生命的事物，那么软件的生命周期可以分成6个阶段，即需求分析、计划、设计、编码、测试、运行维护。

案例：

假如想要建造⼀套房⼦（别问，问就是⼀个⼈造房⼦），房⼦的⽣命周期（流程）是什么样的？

步骤	总结	映射软件流程
为什么要建房⼦？商品房还是普通住宅？建造100层技术上是否可⾏？	明确合理的建房⽬标	需求分析
什么时候开发建房⼦？计划竣⼯时间？多久可以交房？	计划好时间	计划
建房前明确流程：先打地基，做基础框架，砌墙、粉刷、⽔电⼯程…	设计好具体的建房流程	设计
按照前⾯的流程和时间实施建房中…	施⼯中	编码
房屋建造完成，开发商验收成果、买家验收房⼦品质（房⼦是否牢固，是否漏⽔及其他偷⼯减料的地⽅，是否按照规定来建造的）	检查房屋建造结果	测试
检查结束开始逐步⼊住，使⽤中出现了各种情况如房屋漏⽔、墙⾯掉⽪、下⽔道堵塞等问题，⼀边使⽤⼀边找物业修理	使⽤并及时维护	运⾏维护

因此，我们就得到了软件（开发）的⽣命周期：

需求分析⸺计划⸺设计⸺编码⸺测试⸺运⾏维护

对于软件的⽣命周期中，每个阶段都在做什么呢？

阶段	具体内容	产出
需求分析	分析⽤⼾需求是否合理，分别从市场需求、技术等⽅⾯进⾏分析。	该阶段会输出需求等⽂档。
计划	对成⽴的需求执⾏需求执⾏计划，多⻓时间内完成该需求，每段时间具体完成哪些功能。	该阶段会输出计划等⽂档。
设计	将需求细化成⼀个个任务，团队成员各司其职领取任务并进⾏技术设计（如何进⾏架构设计，设计哪些接⼝、采⽤什么技术）	该阶段会输出技术等⽂档。
编码	开发⼈员参考需求⽂档、设计⽂档、交互图等等⽂件进⾏代码的编写。	代码⽂件等⽂档。
测试	测试⼈员需要介⼊到软件的测试中来，参考测试⽤例对软件进⾏测试。	测试⽤例、测试设计与计划、测试报告等⽂档
运行维护	项⽬测试结束之后，项⽬需要进⾏上线，并对产品进⾏线上的维护。线上的维护主要分为三个⽅⾯。分别为修复性维护、完善性维护和预防性维护。 + 修复性维护：对项⽬中未发现的问题进⾏修复。 + 完善性维护：对功能进⾏完善。 + 预防性维护：居安思危，为了避免产品在线上出现⼀些其他不可预料的问题，进⾏⼀些防护的⼿段。

常见的开发模型

瀑布模型（Waterfall Model）

瀑布模型在软件⼯程中占有重要地位，是所有其他模型的基础框架。瀑布模型的每⼀个阶段都只执⾏⼀次，因此是线性顺序进⾏的软件开发模式。

瀑布模型的⼀个最⼤缺陷在于：可以运⾏的产品很迟才能被看到。这会给项⽬带来很⼤的⻛险，尤其是集成的⻛险。因为如果在需求引⼊的⼀个缺陷要到测试阶段甚⾄更后的阶段才发现，通常会导致前⾯阶段的⼯作⼤⾯积返⼯，业界流⾏的说法是：“集成之⽇就是爆炸之⽇”。

尽管瀑布模型存在很⼤的缺陷，例如，在前期阶段未发现的错误会传递并扩散到后⾯的阶段，⽽在后⾯阶段发现这些错误时，可能已经很难回头再修正，从⽽导致项⽬的失败。但是⽬前很多软件企业还是沿⽤了瀑布模型的线性思想，在这个基础上做出⾃⼰的修改。例如细化了各个阶段，在某些重点关注的阶段之间掺⼊迭代的思想。在瀑布模型中，测试阶段处于软件实现后，这意味着必须在代码完成后有⾜够的时间预留给测试活动，否则将导致测试不充分，从⽽把缺陷直接遗留给⽤⼾。

瀑布模型优缺点总结：

优点/特点	缺点
+ 强调开发的阶段性 + 线性结构，每个阶段只执⾏⼀次 + 是其他模型的基础框架	+ 测试后置 - 前⾯各阶段遗留的⻛险推迟到测试阶段才被发现，导致项⽬⼤⾯积返⼯，失去了及早修复的机会 - 必须留有⾜够的时间给测试活动，否则导致测试不充分，将缺陷直接暴露给⽤⼾（产品质量差） + 周期太⻓，产品很迟才能被看到和使⽤，可能会导致需求/功能过时

瀑布模型存在很严重的项⽬⻛险，那瀑布模型就不能够被采⽤了吗？当然不是。

瀑布模型的适⽤场景：需求固定的⼩项⽬。

然⽽企业中存在许多些规模庞⼤、复杂度⾼、⻛险⼤的项⽬，这种情况下可以哪种模型呢？

螺旋模型

⼀般在软件开发初期阶段需求不是很明确时，采⽤渐进式的开发模式。螺旋模型是渐进式开发模型的代表之⼀，结合了瀑布模型的系统性和迭代模型的灵活性，同时融入了风险分析和评估机制。这对于那些规模庞⼤、复杂度⾼、⻛险⼤的项⽬尤其适合。

这种迭代开发的模式给软件测试带来了新的要求，它不允许有⼀段独⽴的测试时间和阶段，测试必须跟随开发的迭代⽽迭代。因此，回归测试的重要性就不⾔⽽喻了。

以下是上图的展开，也是瀑布模型的变形：

优点	缺点
+ 强调严格的全过程⻛险管理 + 强调各开发阶段的质量 + 增加⻛险分析和原型	+ 项⽬中可能存在的⻛险性与⻛险管理⼈员的技能⽔平有直接关系 + 需求⼈员、资⾦、时间的增加和投⼊，可能会导致项⽬的成本太⾼

适⽤场景：规模庞⼤、复杂度⾼、⻛险⼤的项⽬。

增量模型、迭代模型

增量模型是一种软件开发过程模型，它将软件产品（大需求）分解为多个增量部分（小需求），每个部分（小需求）可以独立开发、测试和交付。

增量开发能显著降低项⽬⻛险，结合软件持续构建机制，构成了当今流⾏的软件⼯程最佳实践之⼀。增量开发模型，⿎励⽤⼾反馈，在每个迭代过程中，促使开发⼩组以⼀种循环的、可预测的⽅式驱动产品的开发。因此，在这种开发模式下，每⼀次的迭代都意味着可能有需求的更改、构建出新的可执⾏软件版本，意味着测试需要频繁进⾏，测试⼈员需要与开发⼈员更加紧密地协作。

与此类似的有⼀个迭代开发，增量开发和迭代开发往往容易被⼈认为是一样的，但是其实两者是有区别的。增量是逐块建造的概念，迭代是反复求精的概念。迭代模型通过反复循环的方式逐步细化和完善软件产品。

增量模型是先画⼈的头部，再画⾝体，再画⼿脚……
迭代模型是先画整体轮廓，再勾勒出基本雏形，再细化、着⾊……

适⽤场景：⼤型项⽬，需求不明确。

敏捷模型

在早期，迭代瀑布模型⾮常流⾏来完成⼀个项⽬。但是现在开发⼈员在使⽤它开发软件时⾯临着各种各样的问题。主要困难包括**在项⽬开发期间处理来⾃客⼾的变更请求以及合并这些变更所需的⾼成本和时间。**为了克服瀑布模型的这些缺点，在1990年代中期提出了敏捷软件开发模型。

敏捷模型主要旨在帮助项⽬快速适应变更请求。因此，敏捷模型的主要⽬的是促进项⽬的快速完成。要完成这项任务，需要敏捷。敏捷性是通过使过程适应项⽬，删除对特定项⽬可能不是必需的活动来实现的。此外，避免任何浪费时间和精⼒的事情。

在敏捷模型中，需求被分解成许多可以增量开发的⼩部分。敏捷模型采⽤迭代开发。每个增量部分都是在迭代中开发的。每次迭代都旨在⼩⽽易于管理，并且只能在⼏周内完成。⼀次为客⼾计划、开发和部署⼀个迭代。没有制定⻓期计划。

敏捷模型中有⼀个⾮常重要的《敏捷宣⾔》，宣⾔内容：

个体与交互重于过程和⼯具：强调高效的沟通
可⽤的软件重于完备的⽂档：强调轻文档，文档不应作为验收的标准
客⼾协作重于合同谈判：主动及时了解当下的需求
响应变化重于遵循计划：能够主动的迎接变化

宣⾔中主要运⽤了对⽐的⼿法，然⽽，在每对⽐对中，后者并⾮全⽆价值，但我们更看重前者。

通过敏捷宣⾔可以总结出敏捷模型的四个特点：轻⽂档，轻流程，重⽬标，重产出。

敏捷开发有很多种⽅式，其中scrum是⽐较流⾏的⼀种。

Scrum 是敏捷模型中的⼀种，⼜称为迭代式增量软件开发模型。在scrum模型中，主要有三个⻆⾊和五个重要会议。

三个⻆⾊：

scrum 由 product owner (产品经理)、scrum master (项⽬经理)和 team (研发团队)组成。

product owner 负责整理 user story (⽤⼾故事)，定义其商业价值，对其进⾏排序，制定发布计划，对产品负责。
scrum master 负责召开各种会议，协调项⽬，为研发团队服务。
研发团队则由不同技能的成员组成，通过紧密协同，完成每⼀次迭代的⽬标，交付产品。

迭代开发：

与瀑布不同，scrum 将产品的开发分解为若⼲个⼩ sprint (迭代)，其周期从1周到4周不等，但不会超过4周。参与的团队成员⼀般是5到9⼈。每期迭代要完成的 user story 是固定的。每次迭代会产⽣⼀定的交付。

scrum 的基本流程如上图所⽰：

产品负责⼈（product owner）负责整理 user story（收集和整理用户需求），形成左侧的产品代办列表 product backlog。
发布计划会议：product owner 负责讲解 user story，对其进⾏估算和排序，发布计划会议的产出就是制定出这⼀期迭代要完成的 user story 列表，即 sprint backlog。
迭代计划会议：项⽬团队对每⼀个 user story 进⾏任务分解，分解的标准是完成该 user story 的所有任务，每个任务都有明确的负责⼈，并完成⼯时的初估计。
每⽇例会：每天 scrum master 召集站⽴会议，团队成员回答昨天做了什么、今天计划做什么、有什么问题。
演⽰会议：迭代结束之后，召开演⽰会议（sprint review），相关⼈员都受邀参加。团队负责向⼤家展⽰本次迭代取得的成果。期间⼤家的反馈记录下来，由 product owner 整理，形成新的 user story。
回顾会议：项⽬团队对本期迭代进⾏总结，发现不⾜，制定改进计划。下⼀次迭代继续改进，以达到持续改进的效果。

敏捷中的测试

轻⽂档
1. 敏捷模型中强调轻⽂档，减少冗长的文档编写，所以测试⼈员不应使⽤传统的 Excel 编写测试⽤例的⽅法，更多的是使⽤思维导图、探索性测试（强调⾃由度，设计和执⾏同时进⾏，根据测试结果不断调整测试计划）、⾃动化测试等。
快速迭代
1. 敏捷开发中的短周期迭代要求测试人员能够快速响应需求变化，并在有限的时间内完成测试工作。
2. 敏捷讲求合作，在敏捷项⽬组中，测试⼈员应多主动跟开发⼈员了解需求、讨论设计、⼀起研究bug出现的原因。

测试模型

测试模型中有两个⾮常重要且具有标志性的测试模型： V 模型和 W 模型。

V 模型

单元测试：对代码的最小单元（人为规定）执行测试。一般由开发人员进行。
集成测试：将各个模块集成在一起进行测试，确保模块之间的接口和交互正确。
系统测试：对整个系统进行测试，确保系统功能符合需求分析阶段定义的需求。
验收测试：最终由用户或客户进行验收测试，确保系统满足最终用户的使用需求。

V 模型最早是由 Paul Rook 在 20 世纪 80 年代后期提出的，⽬的是改进软件开发的效率和效果，是瀑布模型的变种。它将传统的瀑布模型的线性流程与测试活动进行了明确的对应。V 模型强调在每个开发阶段都有相应的测试阶段，确保在开发过程中尽早发现和修复缺陷。

优点：

明确的标注了测试过程中存在的不同类型的测试，并且清楚的描述了这些测试阶段和开发过程期间各阶段的对应关系，有效提升测试的质量和效率。
V模型指出：
- 单元和集成测试应检测程序的执⾏是否满⾜软件设计的要求；
- 系统测试应检测系统功能、性能的质量特性是否达到系统要求的指标；
- 验收测试确定软件的实现是否满⾜⽤⼾需要或合同的要求

**缺点：**仅仅把测试作为在编码之后的⼀个阶段，未在需求阶段就介⼊测试。缺点同瀑布模型。

W 模型（双 V 模型）

V模型中未将测试前置的问题在W模型中得以解决。

W模型通过在需求分析和设计阶段就开始制定测试计划和设计测试用例，实现了测试活动的前置化，能够更早发现和修复问题，特别适合需求明确且对质量要求较高的项目。

特点：

测试前置：与 V 模型相比，W 模型将测试活动提前到需求分析和设计阶段，使得测试人员可以更早参与项目。
双重验证：每个开发阶段都有对应的测试阶段，形成两个“V”形状，因此称为“双V模型”。
强调同步性：开发和测试活动高度同步，确保在开发过程中及时发现问题。