软件统一过程(RationalUnifiedProcess,RUP)是Rational软件公司创造的软件工程方法。RUP描述了如何有效地利用商业的、可靠的方法开发和部署软件，是一种重量级过程。RUP类似一个在线的指导者，它可以为所有方面和层次的程序开发提供指导方针、模版以及事例支持。

RUP的生命周期

RUP软件开发生命周期是一个二维的软件开发模型，RUP中有9个核心工作流，这9个核心工作流如下。

  • 业务建模(BusinessModeling):理解待开发系统所在的机构及其商业运作，确保所有参与人员对待开发系统所在的机构有共同的认识，评估待开发系统对所在机构的影响。

  • 需求(Requirements):定义系统功能及用户界面，使客户知道系统的功能，使开发人员理解系统的需求，为项目预算及计划提供基础。

  • 分析与设计(Analysis&Dcsign):把需求分析的结果转化为分析与设计模型。

  • 实现(Implementation):把设计模型转换为实现结果，对开发的代码做单元测试，将不同实现人员开发的模块集成为可执行系统。

  • 测试(Test):检查各子系统之间的交互、集成，验证所有需求是否均被正确实现，对发现的软件质量上的缺陷进行归档，对软件质量提出改进建议。

  • 部署(Deployment):打包、分发、安装软件，升级旧系统；培训用户及销售人员，并提供技术支持。

  • 配置与变更管理(Configuration&ChangeManagement):跟踪并维护系统开发过程中产生的所有制品的完整性和一致性。

  • 项目管理(ProjectManagement):为软件开发项目提供计划、人员分配、执行、监控等方面的指导，为风险管理提供框架。

  • 环境(Environment):为软件开发机构提供软件开发环境，即提供过程管理和工具的支持。

RUP把软件开发生命周期划分为多个循环(Cycle),每个循环生成产品的一个新的版本，每个循环依次由4个连续的阶段(Phase)组成，每个阶段完成确定的任务。这4个阶段如下。

  • 初始(inception)阶段：定义最终产品视图和业务模型，并确定系统范围。

  • 细化(elaboration)阶段：设计及确定系统的体系结构，制订工作计划及资源要求。

  • 构造(construction)阶段：构造产品并继续演进需求、体系结构、计划直至产品提交。

  • 移交(transition)阶段：把产品提交给用户使用。

每一个阶段都由一个或多个连续的迭代(Iteration)组成。迭代并不是重复地做相同的事，而是针对不同用例的细化和实现。

RUP中的核心概念

RUP中定义了如下一些核心概念，理解这些概念对于理解RUP很有帮助。

  • 角色(Role):Who的问题。角色描述某个人或一个小组的行为与职责。RUP预先定义了很多角色，如体系结构师(Architect)、设计人员(Designer)、实现人员(Implementer)、测试员(tester)和配置管理人员(ConfigurationManager)等，并对每一个角色的工作和职责都做了详尽的说明。

  • 活动(Activity):How的问题。活动是一个有明确目的的独立工作单元。

  • 制品(Artifact):What的问题。制品是活动生成、创建或修改的一段信息。也有些书把Artifact翻译为产品、工件等，和制品的意思差不多。

  • 工作流(Workflow):When的问题。工作流描述了一个有意义的连续的活动序列，每个工作流产生一些有价值的产品，并显示了角色之间的关系。

RUP2003对这些概念有比较详细的解释，并用类图描述了这些概念之间的关系，除了角色、活动、制品和工作流这4个核心概念外，还有其他一些基本概念，如工具教程(ToolMentor)、检查点(Checkpoints)、模板(Template)和报告(Report)等。

RUP的特点

RUP是用例驱动的、以体系结构为中心的、迭代和增量的软件开发过程。下面对这些特点做进一步的分析。

1)用例驱动

RUP中的开发活动是用例驱动的，即需求分析、设计、实现和测试等活动都是用例驱动的。

2)以体系结构为中心

RUP中的开发活动是围绕体系结构展开的。软件体系结构的设计和代码设计无关，也不依赖于具体的程序设计语言。软件体系结构是软件设计过程中的一个层次，这一层次超越计算过程中的算法设计和数据结构设计。体系结构层次的设计问题包括系统的总体组织和全局控制、通信协议、同步、数据存取、给设计元素分配功能、设计元素的组织、物理分布、系统的伸缩性和性能等。

体系结构的设计需要考虑多方面的问题：在功能性特征方面要考虑系统的功能；在非功能性特征方面要考虑系统的性能、安全性和可用性等；与软件开发有关的特征要考虑可修改性、可移植性、可重用性、可集成性和可测试性等；与开发经济学有关的特征要考虑开发时间、费用、系统的生命期等。

在“4+1”视图模型中，分析人员和测试人员关心的是系统的行为，会侧重于用例视图；最终用户关心的是系统的功能，会侧重于逻辑视图；程序员关心的是系统的配置、装配等问题，会侧重于实现视图；系统集成人员关心的是系统的性能、可伸缩性、吞吐率等问题，会侧重于进程视图；系统工程师关心的是系统的发布、安装、拓扑结构等问题，会侧重于部署视图。

3)迭代与增量

RUP强调采用迭代和增量的方式来开发软件，把整个项目开发分为多个迭代过程。在每次迭代中，只考虑系统的一部分需求，进行分析、设计、实现、测试和部署等过程；每次迭代是在已完成部分的基础上进行的，每次增加一些新的功能实现，以此进行下去，直至最后项目的完成。软件开发采用迭代和增量的方式有以下好处。

  • (1)在软件开发的早期就可以对关键的、影响大的风险进行处理。
  • (2)可以提出一个软件体系结构来指导开发。
  • (3)可以更好地处理不可避免的需求变更。
  • (4)可以较早得到一个可运行的系统，鼓舞发团队的士气，增强项目成功的信心。
  • (5)为开发人员提供一个能更有效工作的开发过程。