北美IT 求職必備技術(shù)—RUP

隨著(zhù)現代信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，軟件開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為一項浩大繁復的工程。 就象是建造一座宏偉的宮殿， 從計劃、設計到施工， 每一個(gè)環(huán)節都必須嚴格把關(guān)， 稍有不慎， 整個(gè)工程就會(huì )失敗。 據統計， 僅在美國， 每年就有180,000個(gè)信息技術(shù)項目， 耗資大約$2500億美元， 其中25-30%的項目會(huì )流產(chǎn)。 由此可見(jiàn)， 由于管理不善和設計上的失誤所造成的損失是巨大的?，F代軟件開(kāi)發(fā)的管理和方法論顯得比以往任何時(shí)候都更為重要。 軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程由方法論和工具構成（process = methodology + tools）。正如裝配電子設備一樣，僅有工具就可以勝任裝配任務(wù)。但為了減少失誤和提高效率，人們往往采用流水線(xiàn)作業(yè)，流水線(xiàn)作業(yè)便是一種應用于電子設備裝配中的方法論。目前，信息技術(shù)市場(chǎng)流行的方法論有RUP(Rational Unified Process), The Zachman Framework, XP(Extreme Programming)等。在這些方法論中，最流行的要數RUP。RUP是由Rational Software公司首創(chuàng )的。因它與當前流行的JAVA, J2EE技術(shù)和面向對象的設計思想（OOAD）緊密的結合在一起，所以在大型的信息技術(shù)項目中得到了廣泛的應用。在這篇文章中，我們試圖對RUP的特點(diǎn)作一個(gè)初步的探討，并且討論它是如何貫穿在整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)的生命周期之中的。 RUP最重要的它有三大特點(diǎn)：1）軟件開(kāi)發(fā)是一個(gè)疊代過(guò)程，2）軟件開(kāi)發(fā)是由Use Case驅動(dòng)的，3）軟件開(kāi)發(fā)是以構架設計（Architectural Design）為中心的。 按照傳統的瀑布（Waterfall）開(kāi)發(fā)模式，軟件開(kāi)發(fā)大致經(jīng)歷如下幾個(gè)步驟：商務(wù)需求分析（Business Requirement Analysis），系統分析（System Analysis），系統設計（System Design），開(kāi)發(fā)實(shí)現（Implementation），測試（Test），發(fā)布（Deployment），系統支持（Supporting）和系統變更管理（Change Management）。傳統的瀑布開(kāi)發(fā)模式假定在進(jìn)行新的開(kāi)發(fā)過(guò)程時(shí)，上一個(gè)過(guò)程已經(jīng)完成，而且不會(huì )回到上一個(gè)過(guò)程。初看起來(lái)，這似乎是一個(gè)非常合理，高效率的解決方案，但20多年的實(shí)踐證明，這個(gè)開(kāi)發(fā)模式存在著(zhù)很大的弊病，原因是軟件開(kāi)發(fā)是一個(gè)非常復雜的工程，有諸多的因素影響工程的效率和成敗。軟件開(kāi)發(fā)需要許多不同背景的個(gè)人和團隊參與。由于這些復雜性，在軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)生命周期中每一個(gè)階段都有可能留下隱患和錯誤。如果等到系統已經(jīng)開(kāi)發(fā)實(shí)現完畢，在測試階段發(fā)現了重大問(wèn)題，這時(shí)的返工將會(huì )造成人力、物力、財力及時(shí)間上的巨大浪費。鑒于以上的考慮，RUP強調軟件開(kāi)發(fā)是一個(gè)疊代模型（Iterative Model），RUP定義了四個(gè)階段(Phase)：開(kāi)端(Inception)，闡述(Elaboration)，建造(Construction)，過(guò)渡(Transition)。其中每個(gè)階段都有可能經(jīng)歷以上所提到的從商務(wù)需求分析開(kāi)始的各個(gè)步驟，只是每個(gè)步驟的高峰期會(huì )發(fā)生在相應的階段。例如開(kāi)發(fā)實(shí)現的高峰期是發(fā)生在建造階段。實(shí)際上這樣的一個(gè)開(kāi)發(fā)方法論是一個(gè)二維模型。這種疊代模型的實(shí)現在很大程度上提供了及早發(fā)現隱患和錯誤的機會(huì )，因此被現代大型信息技術(shù)項目所采用。 RUP 的另一大特征是Use Case 驅動(dòng)。Use Case 是RUP方法論中一個(gè)非常重要的概念。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)Use Case就是系統的一個(gè)功能。例如在一個(gè)基于電子商務(wù)的醫療系統中，病人可以坐在家里通過(guò)網(wǎng)上瀏覽器與醫生約定看病的時(shí)間(Make appointment)，這樣，“Make appointment”就是系統的一個(gè)Use Case。在系統分析和系統設計中，Use Case被用來(lái)將一個(gè)復雜的龐大系統分割、定義成一個(gè)個(gè)小的單元，這個(gè)小的單元就是Use Case,然后以每個(gè)小的單元為對象進(jìn)行開(kāi)發(fā)。按照RUP, Use Case貫穿整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)的生命周期。在商務(wù)需求分析中，客戶(hù)或用戶(hù)對Use Case進(jìn)行描述，在系統分布和系統設計過(guò)程中，設計師對Use Case進(jìn)行分析，在開(kāi)發(fā)實(shí)現過(guò)程中，開(kāi)發(fā)編程人員對Use Case進(jìn)行實(shí)現，在測試過(guò)程中，測試人員對Use Case進(jìn)行檢驗。 RUP的第三大特征是它強調軟件開(kāi)發(fā)是以構架為中心的。構架設計（Architectural Design）是系統設計的一個(gè)重要組成部分。在構架設計過(guò)程中，設計師(Architect)必須完成對技術(shù)和運行平臺的選取，整個(gè)項目的基礎框架(Framework)的設計，完成對公共組件的設計，如審計(Auditing)系統，日志(Log)系統，錯誤處理(Exception Handling)系統，安全(Security)系統等。設計師必須對系統的可擴展性(Extensibility)，安全性(Security)，可維護性(Maintainability)，可延拓性(Scalability)，可重用性(Reusability)和運行速度(Performance)提出可行的解決方案。 在RUP方法論中，不同的角色可以從不同的側面來(lái)認識同一個(gè)項目。RUP定義了“4+1”個(gè)場(chǎng)景(View）：Use Case場(chǎng)景(Use Case View)，邏輯場(chǎng)景(Logic View)，進(jìn)程場(chǎng)景(process View)，實(shí)現場(chǎng)景(Implementation View)和發(fā)布場(chǎng)景(Deployment View)。在Use Case場(chǎng)景中，客戶(hù)和商務(wù)分析員對Use Case進(jìn)行描述，在邏輯場(chǎng)景中，設計師對系統進(jìn)行分析和設計，在進(jìn)程場(chǎng)景中，設計師對系統可能出現的并發(fā)性，運行速度和分布特性進(jìn)行描述。實(shí)現場(chǎng)景則反映了程序開(kāi)發(fā)員開(kāi)發(fā)實(shí)現的過(guò)程。發(fā)布場(chǎng)景是描述系統管理員和組裝人員實(shí)施系統發(fā)布和管理的過(guò)程。值得強調的是，系統構架的設計是在邏輯場(chǎng)景中描述的。 RUP還定義了4個(gè)模型，即Use Case模型（Use Case Model），分析模型(Analysis Model)，設計模型(Design Model)和實(shí)現模型(Implementation Model)。Use Case模型包含Use Case Diagram和Use Case文檔。Use Case模型是其他三個(gè)模型的基礎，分析模型即是概念模型(Conceptual Model)，是系統分析所得到的結果，分析模型包含了類(lèi)圖(Class Diagram)，次序圖(Sequence Diagram)以及活動(dòng)圖(Activity Diagram)。設計模型則是構架設計和系統設計的結果。當設計模型完成后，開(kāi)發(fā)編程人員便可以進(jìn)行編程了。設計模型主要包含了類(lèi)圖，次序圖和狀態(tài)圖(State Chart Diagrams)。分析模型和設計模型看起來(lái)有許多相似之處，但兩者的含義有本質(zhì)的區別。分析模型強調的是問(wèn)題的范圍，但并不給出解決問(wèn)題的方案，分析模型并不涉及具體的技術(shù)和平臺。例如它并不關(guān)心是否應用EJB或一般的JAVA BEANS，系統是安裝在WebSphere或是在WebLogic。但是與之相反，設計模型要考慮這些細節，而且要提供解決這些問(wèn)題的全部方案。當然設計模型是建立在分析模型之上的，分析模型中的一個(gè)類(lèi)可直接映射成為設計模型中的類(lèi)，但這種映射關(guān)系一般并不是一一對應的，最后一個(gè)模型是實(shí)現模型。實(shí)現模型包含構件圖（Component Diagram），從這個(gè)模型出發(fā)，開(kāi)發(fā)編程人員可以產(chǎn)生骨架源程序(Skeleton Source Code)，也可以從源程序出發(fā)更新設計模型。 目前應用于系統分析和設計的工具主要有Rational Rose和Together Software Center(TogetherJ)。JAVA和J2EE的開(kāi)發(fā)工具有IBM Websphere Application Developer(WSAD), Borland Jbuilde和WebGain VisualCafe. WSAD和WebSphere Application Server應用在一起，使得服務(wù)器端的排錯和系統的發(fā)布變得非常的容易。Jbuilder和VisualCafe一般與WebLogic Server緊密結合在一起。目前WebSphere Server和WebLogic Server占據了Application Server市場(chǎng)的66%，其中WebSphere Server占據了37%，成為同類(lèi)產(chǎn)品的No.1。在單位測試和集成測試中，廣泛應用的工具和框架有Junit, JunitPerf和Cactus.。 綜上所述，軟件開(kāi)發(fā)的方法論已經(jīng)成為現代軟件工程過(guò)程中不可缺少的一個(gè)重要部分。是目前在Java/J2EE和面向對象的大型項目中廣泛被采用的一種方法論。他對整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)的生命周期提供了基礎框架和指導。RUP, UML/Rational Rose, Java/J2EE, WSAD, Websphere Application Server和Oracle這樣的技術(shù)、工具和平臺的組合是目前許多公司、政府信息技術(shù)項目中采用的方案。因此，RUP的知識和經(jīng)驗也是現在求知是場(chǎng)所需求的熱門(mén)技能。