快速原型模型

模拟某种产品的原始模型

快速原型模型需要迅速建造一个可以运行的软件原型，以便理解和澄清问题，使开发人员与用户达成共识，最终在确定的客户需求基础上开发客户满意的软件产品。快速原型模型允许在需求分析阶段对软件的需求进行初步而非完全的分析和定义，快速设计开发出软件系统的原型，该原型向用户展示待开发软件的全部或部分功能和性能；用户对该原型进行测试评定，给出具体改进意见以丰富细化软件需求；开发人员据此对软件进行修改完善，直至用户满意认可之后，进行软件的完整实现及测试、维护。

模型简述

原型是指模拟某种产品的原始模型，在其他产业中经常使用。软件开发中的原型是软件的一个早期可运行的版本，它反映了最终系统的重要特性。

快速原型模型又称原型模型，它是增量模型的另一种形式；它是在开发真实系统之前，构造一个原型，在该原型的基础上，逐渐完成整个系统的开发工作。快速原型模型的第一步是建造一个快速原型，实现客户或未来的用户与系统的交互，用户或客户对原型进行评价，进一步细化待开发软件的需求。通过逐步调整原型使其满足客户的要求，开发人员可以确定客户的真正需求是什么；第二步则在第一步的基础上开发客户满意的软件产品。

优缺点

优点：克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确带来的开发风险。

这种模型适合预先不能确切定义需求的软件系统的开发。

缺点：所选用的开发技术和工具不一定符合主流的发展；快速建立起来的系统结构加上连续的修改可能会导致产品质量低下。

使用这个模型的前提是要有一个展示性的产品原型，因此在一定程度上可能会限制开发人员的创新。

产生原理

思想的产生

由于种种原因，在需求分析阶段得到完全、一致、准确、合理的需求说明是很困难的，在获得一组基本需求说明后，就快速地使其“实现”，通过原型反馈，加深对系统的理解，并满足用户基本要求，使用户在试用过程中受到启发，对需求说明进行补充和精确化，消除不协调的系统需求，逐步确定各种需求，从而获得合理、协调一致、无歧义的、完整的、现实可行的需求说明。又把快速原型思想用到软件开发的其他阶段，向软件开发的全过程扩展。即先用相对少的成本，较短的周期开发一个简单的、但可以运行的系统原型向用户演示或让用户试用，以便及早澄清并检验一些主要设计策略，在此基础上再开发实际的软件系统。

原理

快速原型是利用原型辅助软件开发的一种新思想。经过简单快速分析，快速实现一个原型，用户与开发者在试用原型过程中加强通信与反馈，通过反复评价和改进原型，减少误解，弥补漏洞，适应变化，最终提高软件质量。

模型类型

探索型原型

这种类型的原型是把原型用于开发的需求分析阶段，目的是要弄清用户的需求，确定所期望的特性，并探索各种方案的可行性。它主要针对开发目标模糊，用户与开发都对项目都缺乏经验的情况，通过对原型的开发来明确用户的需求。

实验型原型

这种原型主要用于设计阶段，考核实现方案是否合适，能否实现。对于一个大型系统，若对设计方案心中没有把握时，可通过这种原型来证实设计方案的正确性。

演化型原型

这种原型主要用于及早向用户提交一个原型系统，该原型系统或者包含系统的框架，或者包含系统的主要功能，在得到用户的认可后，将原型系统不断扩充演变为最终的软件系统。它将原型的思想扩展到软件开发的全过程。

运用方式

由于运用原型的目的和方式不同，在使用原型时也采取不同的策略，有抛弃策略和附加策略。

1、抛弃策略是将原型用于开发过程的某个阶段，促使该阶段的开发结果更加完整、准确、一致、可靠，该阶段结束后，原型随之作废。探索型和实验型就是采用此策略的。

2、附加策略是将原型用于开发的全过程，原型由最基本的核心开始，逐步增加新的功能和新的需求，反复修改反复扩充，最后发展为用户满意的最终系统，演化型快速原型就是采用此策略。

采用何种形式、何种策略运用快速原型主要取决于软件项目的特点、人员素质、可供支持的原型开发工具和技术等，这要根据实际情况的特点来决定。

开发步骤

快速分析

在分析人员与用户密切配合下，迅速确定系统的基本需求，根据原型所要体现的特征描述基本需求以满足开发原型的需要。

构造原型

在快速分析的基础上，根据基本需求说明尽快实现一个可行的系统。这里要求具有强有力的软件工具的支持，并忽略最终系统在某些细节上的要求，如安全性、坚固性、例外处理等等，主要考虑原型系统能够充分反映所要评价的特性，而暂时删除一切次要内容。

运行原型

这是发现问题、消除误解、开发者与用户充分协调的一个步骤。

评价原型

在运行的基础上，考核评价原型的特性，分析运行效果是否满足用户的愿望，纠正过去交互中的误解与分析中的错误，增添新的要求，并满足因环境变化或用户的新想法引起的系统要求变动，提出全面的修改意见。

修改

根据评价原型的活动结果进行修改。若原型未满足需求说明的要求，说明对需求说明存在不一致的理解或实现方案不够合理，则根据明确的要求迅速修改原型。

模型对比

传统的瀑布模型本质上是一种线性顺序模型，存在着比较明显的缺点，各阶段之间存在着严格的顺序性和依赖性，特别是强调预先定义需求的重要性，在着手进行具体的开发工作之前，必须通过需求分析预先定义并“冻结”软件需求，然后再一步一步的实现这些需求。但是实际项目很少是遵循着这种线性顺序进行的。在系统建立之前很难只依靠分析就确定出一套完整、准确、一致和有效的用户需求，这种预先定义需求的方法更不能适应用户需求不断变化的情况。

用户的不断变化的需求具体表现在:

(1)需求是可变的。某些应用软件的需求与外部环境、经营内容等密切相关，因此需求是随时变化的，按照这样预先指定的需求开发软件，当软件开发出来的时候就往往已经过时，不符合用户的需要。

(2)需求是模糊的。对于大多数的应用系统，例如管理信息系统，其需求往往很难预先准确的定义，也就是说，预先定义需求的策略所做出的假设，只对某些软件成立，对多数软件并不成立。许多用户对他们的需求最初只有模糊的概念，想要求一个对需求只有初步设想的人准确无误的说出全部需求，显然是不切实际的。

(3)用户和开发者沟通困难。大多数用户和专业领域的专家不热悉计算机和软件开发技术，软件开发人员也往往不熟悉用户的专业领域，因此，开发人员和用户之间很难做到完全沟通和相互理解，在需求分析阶段做出的用户需求常常是不完整、不准确的。

传统的瀑布模型很难适应需求可变、模糊不定的软件系统的开发，而且在开发过程中，用户很难参与进去，只有到开发结束才能看到整个软件系统。这种理想的、线性的开发过程，缺乏灵活性，不适合实际的开发过程。

而快速原型模型的提出，可以较好的解决瀑布模型的局限性，通过建立原型，可以更好的和客户进行沟通，解决对一些模糊需求的澄清，并且对需求的变化有较强的适应能力。原型模型可以减少技术、应用的风险，缩短开发时间，减少费用，提高生产率，通过实际运行原型，提供了用户直接评价系统的方法，促使用户主动参与开发活动，加强了信息的反馈，促进了各类人员的协调交流，减少误解，能够适应需求的变化，最终有效提高软件系统的质量。

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