软件生命周期是指从软件的规划、设计、开发、测试到运行维护等一系列阶段的全过程。这个过程通常分为三个主要阶段：定义阶段、开发阶段和运行维护阶段。
1. **定义阶段**：
- **问题定义**：这是软件生命周期的起始点，涉及到识别问题，明确软件项目的目标，以及初步确定软件开发的必要性。
- **可行性研究**：在这个阶段，评估项目的可行性，考虑技术、经济、法律、操作和时间等因素，以判断项目是否值得进行。
- **需求分析**：通过与用户沟通，收集和理解软件功能和非功能需求，形成需求规格说明书。需求分析是软件开发的基础，确保软件能够满足用户的期望。
2. **开发阶段**：
- **设计**：根据需求分析，设计软件的架构，包括总体结构、数据结构、用户界面和算法细节，以实现需求规格说明书的转换。
- **编码**：将设计转化为实际的程序代码，选择合适的编程语言进行实现。
- **测试**：对软件进行不同层次的测试，如单元测试、集成测试、确认测试和系统测试，以确保软件质量。
3. **运行维护阶段**：
- **维护**：软件上线后，持续进行错误修复、功能增强和适应性改进，以保持软件满足用户需求和适应变化的环境。
软件过程模型是用来描述软件生命周期各个阶段之间关系和顺序的框架。常见的模型有：
- **瀑布模型**：遵循严格的线性顺序，每个阶段完成后才能进入下一个阶段，强调文档驱动，适合需求稳定且变更少的项目。
- 优点：规范性强，管理有序。
- 缺点：缺乏灵活性，需求一旦确定难以修改，易导致后期问题积累。
- **原型模型**：快速构建一个能体现主要功能的原型系统，通过用户反馈迭代改进，适用于需求不明确的情况。
- **螺旋模型**：结合瀑布模型的线性顺序和原型模型的迭代，增加了风险评估，适合大型复杂项目。
- **喷泉模型**：强调迭代和无间隙，适合需求频繁变化、快速开发的敏捷环境。
- **增量模型**：将软件开发分成多个独立部分（增量），每次开发和交付一个部分，逐步完善整个软件。
每个模型都有其适用场景，选择哪种模型应依据项目的具体需求和特性。软件的可维护性是关键，包括异常处理、输入验证、文档更新和基于组件的架构等，这些都能提高软件的扩展性和适应性。在需求分析阶段，需求的及时验证和确认对于避免后期问题至关重要。
