《信息系统项目管理师教程（第四版）》第五章“信息系统工程”是衔接技术基础与项目管理实践的核心章节，其中“软件开发”部分更是现代信息系统建设的重中之重。本章系统阐述了在项目管理视角下，软件开发所涉及的主要工程方法、模型、过程与关键活动。以下为本章“软件开发”核心内容的精读思维导图式梳理。
一、 软件开发方法体系
- 结构化方法（传统方法）
- 核心思想：自顶向下、逐步求精、模块化。
- 特点：面向过程、数据流驱动、文档驱动。
- 局限性：软件复用性差、难以适应需求变化、维护成本高。
- 面向对象方法（主流方法）
- 核心思想：将数据和对数据的操作封装为“对象”，通过对象间的交互完成系统功能。
- 三大特性：封装、继承、多态。
- 核心概念：类与对象、消息、UML（统一建模语言）是其主要建模工具。
- 优势：提高复用性、增强系统灵活性、更符合人类思维习惯。
- 面向服务方法（发展趋势）
- 核心思想：将应用程序的不同功能单元（服务）通过定义良好的接口和契约联系起来，实现松耦合、可复用的系统集成。
- 关键技术：SOA（面向服务的体系结构）、Web Service、微服务。
- 特点：粗粒度、松耦合、标准化接口、与平台无关。
- 原型化方法
- 适用场景：需求不明确或快速验证。
- 分类：抛弃式原型、演化式原型。
- 过程：快速分析、构造原型、运行评价、修改完善。
- 敏捷方法
- 核心理念：响应变化高于遵循计划，个体与互动高于流程与工具，可工作的软件高于详尽的文档，客户合作高于合同谈判。
- 代表性实践：Scrum（迭代增量）、极限编程（XP，强调工程实践）、特征驱动开发（FDD）。
- 特点：迭代式开发、小版本发布、持续集成、强调团队协作与客户反馈。
二、 软件开发模型（生命周期模型）
- 瀑布模型
- 特点：阶段划分严格、顺序执行、文档驱动。
- 适用：需求明确、技术成熟、变更少的项目。
- 缺点：难以适应需求变更，风险后期才暴露。
- 迭代模型
- 核心：将整个项目分解为一系列小的、重复的瀑布周期（迭代）。
- 优点：分批次提交、风险早期控制、适应需求变化。
- 代表：RUP（统一软件开发过程）是其典型。
- 螺旋模型
- 核心：结合瀑布模型与原型化方法的优点，并加入风险分析。
- 四象限活动：制定计划、风险分析、实施工程、客户评估。
- 适用：大型、高风险、需求复杂的项目。
- V模型
- 核心：强调测试的并行性与早期准备。开发阶段（左翼）与测试阶段（右翼）对应。
- 意义：将验证与确认活动贯穿于整个生命周期。
- 增量模型
- 核心：先构建核心功能，然后逐步增加功能模块。
- 与迭代区别：增量是“逐块建造”，迭代是“反复精化”。实践中常结合使用。
三、 需求工程
- 需求层次：业务需求 -> 用户需求 -> 系统需求（功能需求、非功能需求、设计约束）。
- 需求过程：需求获取 -> 需求分析（建模） -> 需求规格说明书（SRS）编制 -> 需求验证 -> 需求管理（变更控制、跟踪）。
- 需求分析方法：结构化分析（数据流图DFD、数据字典、实体关系图ERD）、面向对象分析（用例图、类图、活动图）。
四、 软件设计与建模
- 设计层次
- 架构设计（高层设计）：确定系统整体结构、组件关系。模式如：分层、MVC、微内核等。
- 概要设计：定义子系统/模块的接口与协作关系。
- 详细设计：描述模块内部算法、数据结构、接口细节。
- 设计原则
- 高内聚、低耦合：模块内部紧密相关，模块间依赖简单。
- 其他原则：开闭原则、单一职责原则、里氏替换原则等（SOLID原则）。
- 建模工具：UML是面向对象设计与分析的标准语言，常用图包括：用例图（需求）、类图（静态结构）、时序图/协作图（交互）、状态图、活动图等。
五、 软件实现与测试
- 软件实现
- 编程语言选择：考虑项目领域、性能要求、团队技能等。
- 编码规范：保证代码可读性、可维护性。
- 代码审查：静态质量保证手段。
- 软件测试
- 测试层次：单元测试（开发者） -> 集成测试（接口） -> 系统测试（整体功能性能） -> 验收测试（用户）。
- 测试类型：功能测试、性能测试、安全测试、兼容性测试等。
- 测试方法：黑盒测试（不关心内部）、白盒测试（逻辑覆盖）、灰盒测试。
- 测试阶段模型：V模型、W模型（测试与开发更早并行）。
六、 软件部署与维护
- 部署（发布）：包括安装、配置、数据迁移、用户培训等。
- 维护类型
- 改正性维护：修复缺陷。
- 适应性维护：适应环境变化。
- 完善性维护：增强功能性能。
- 预防性维护：改进未来可维护性。
七、 软件过程改进（CMMI）
- 目的：评估和改进组织的软件开发过程能力。
- CMMI成熟度等级：1.初始级 -> 2.已管理级 -> 3.已定义级 -> 4.量化管理级 -> 5.优化级。
- 两种表示法：阶段式（评估组织整体成熟度）和连续式（评估特定过程域的能力）。
思维导图核心脉络
本章“软件开发”内容以项目管理为视角，贯穿了从方法选择 -> 模型确立 -> 需求分析 -> 设计建模 -> 实现测试 -> 部署维护的完整软件工程过程链，并最终指向过程改进（CMMI）。项目管理师需理解各种方法、模型的特点、适用场景及优缺点，以便在项目中做出正确选择，并有效管理软件开发各阶段的活动、交付物与质量。
