Модели жизненного цикла программного обеспечения

Модели жизненного цикла программного обеспечения

Здравствуйте, уважаемые хабровчане! Думаю будет кому-то интересно вспомнить какие модели разработки, внедрения и использования программного обеспечения существовали ранее, какие модели в основном используются сейчас, зачем и что это собственно такое. В этом и будет заключаться моя небольшая тема.

Собственно, что же такое жизненный цикл программного обеспечения — ряд событий, происходящих с системой в процессе ее создания и дальнейшего использования. Говоря другими словами, это время от начального момента создания какого либо программного продукта, до конца его разработки и внедрения. Жизненный цикл программного обеспечения можно представить в виде моделей.

Модель жизненного цикла программного обеспечения — структура, содержащая процессы действия и задачи, которые осуществляются в ходе разработки, использования и сопровождения программного продукта.
Эти модели можно разделить на 3 основных группы:

1. Инженерный подход
2. С учетом специфики задачи
3. Современные технологии быстрой разработки

Теперь рассмотрим непосредственно существующие модели (подклассы) и оценим их преимущества и недостатки.

Модель кодирования и устранения ошибок

Совершенно простая модель, характерная для студентов ВУЗов. Именно по этой модели большинство студентов разрабатывают, ну скажем лабораторные работы.
Данная модель имеет следующий алгоритм:

1. Постановка задачи
2. Выполнение
3. Проверка результата
4. При необходимости переход к первому пункту

Модель также ужасно устаревшая. Характерна для 1960-1970 гг., по-этому преимуществ перед следующими моделями в нашем обзоре практически не имеет, а недостатки на лицо. Относится к первой группе моделей.

Каскадная модель жизненного цикла программного обеспечения (водопад)

Алгоритм данного метода, который я привожу на схеме, имеет ряд преимуществ перед алгоритмом предыдущей модели, но также имеет и ряд весомых недостатков.

Преимущества:

• Последовательное выполнение этапов проекта в строгом фиксированном порядке
• Позволяет оценивать качество продукта на каждом этапе

Недостатки:

• Отсутствие обратных связей между этапами
• Не соответствует реальным условиям разработки программного продукта

Относится к первой группе моделей.

Каскадная модель с промежуточным контролем (водоворот)

Данная модель является почти эквивалентной по алгоритму предыдущей модели, однако при этом имеет обратные связи с каждым этапом жизненного цикла, при этом порождает очень весомый недостаток: 10-ти кратное увеличение затрат на разработку. Относится к первой группе моделей.

V модель (разработка через тестирование)

Данная модель имеет более приближенный к современным методам алгоритм, однако все еще имеет ряд недостатков. Является одной из основных практик экстремального программирования.

Модель на основе разработки прототипа

Данная модель основывается на разработки прототипов и прототипирования продукта.
Прототипирование используется на ранних стадиях жизненного цикла программного обеспечения:

1. Прояснить не ясные требования (прототип UI)
2. Выбрать одно из ряда концептуальных решений (реализация сцинариев)
3. Проанализировать осуществимость проекта

Классификация протопипов:

1. Горизонтальные и вертикальные
2. Одноразовые и эволюционные
3. бумажные и раскадровки

Горизонтальные прототипы — моделирует исключительно UI не затрагивая логику обработки и базу данных.
Вертикальные прототипы — проверка архитектурных решений.
Одноразовые прототипы — для быстрой разработки.
Эволюционные прототипы — первое приближение эволюционной системы.

Модель принадлежит второй группе.

Спиральная модель жизненного цикла программного обеспечения

Спиральная модель представляет собой процесс разработки программного обеспечения, сочетающий в себе как проектирование, так и постадийное прототипирование с целью сочетания преимуществ восходящей и нисходящей концепции.

Преимущества:

• Быстрое получение результата
• Повышение конкурентоспособности
• Изменяющиеся требования — не проблема

Недостатки:

• Отсутствие регламентации стадий

Третьей группе принадлежат такие модели какэкстремальное программирование (XP), SCRUM, инкриментальная модель (RUP), но о них я бы хотел рассказать в отдельном топике.

Каскадная модель

Каскадная модель ( англ . waterfall model ) — модель процесса разработки программного обеспечения, жизненный цикл которой выглядит как поток, последовательно проходящий фазы анализа требований, проектирования. реализации, тестирования, интеграции и поддержки.

Процесс разработки реализуется с помощью упорядоченной последовательности независимых шагов. Модель предусматривает, что каждый последующий шаг начинается после полного завершения выполнения предыдущего шага. На всех шагах модели выполняются вспомогательные и организационные процессы и работы, включающие управление проектом, оценку и управление качеством, верификацию и аттестацию, менеджмент конфигурации, разработку документации. В результате завершения шагов формируются промежуточные продукты, которые не могут изменяться на последующих шагах.

Жизненный цикл традиционно разделяют на следующие основные этапы :

1. Анализ требований,
2. Проектирование,
3. Кодирование (программирование),
4. Тестирование и отладка,
5. Эксплуатация и сопровождение.

Каскадная модель Жизненного цикла

• стабильность требований в течение всего жизненного цикла разработки;
• на каждой стадии формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;
• определенность и понятность шагов модели и простота её применения;
• выполняемые в логической последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие ресурсы (денежные. материальные и людские).

Каскадная модель хорошо зарекомендовала себя при построении относительно простых ПО, когда в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования к продукту.

• сложность чёткого формулирования требований и невозможность их динамического изменения на протяжении пока идет полный жизненный цикл;
• низкая гибкость в управлении проектом;
• последовательность линейной структуры процесса разработки, в результате возврат к предыдущим шагам для решения возникающих проблем приводит к увеличению затрат и нарушению графика работ;
• непригодность промежуточного продукта для использования;
• невозможность гибкого моделирования уникальных систем;
• позднее обнаружение проблем, связанных со сборкой, в связи с одновременной интеграцией всех результатов в конце разработки;
• недостаточное участие пользователя в создании системы — в самом начале (при разработке требований) и в конце (во время приёмочных испытаний);
• пользователи не могут убедиться в качестве разрабатываемого продукта до окончания всего процесса разработки. Они не имеют возможности оценить качество, т.к.нельзя увидеть готовый продукт разработки;
• у пользователя нет возможности постепенно привыкнуть к системе. Процесс обучения происходит в конце жизненного цикла, когда ПО уже запущено в эксплуатацию;
• каждая фаза является предпосылкой для выполнения последующих действий, что превращает такой метод в рискованный выбор для систем, не имеющих аналогов, т.к. он не поддается гибкому моделированию.

Реализовать Каскадную модель жизненного цикла затруднительно ввиду сложности разработки ПС без возвратов к предыдущим шагам и изменения их результатов для устранения возникающих проблем.

Область применения Каскадной модели

Ограничение области применения каскадной модели определяется её недостатками. Её использование наиболее эффективно в следующих случаях:

1. при разработке проектов с четкими, неизменяемыми в течение жизненного цикла требованиями, понятными реализацией и техническими методиками;
2. при разработке проекта, ориентированного на построение системы или продукта такого же типа, как уже разрабатывались разработчиками ранее;
3. при разработке проекта, связанного с созданием и выпуском новой версии уже существующего продукта или системы;
4. при разработке проекта, связанного с переносом уже существующего продукта или системы на новую платформу;
5. при выполнении больших проектов, в которых задействовано несколько больших команд разработчиков.

Этапы разработки жизненного цикла ПО на примере каскадной модели

Выделяют 6 этапов реализации каскадной модели жизненного цикла ПО. Это основные шаги, которые применяют при планировании, разработке, тестировании и развертывании программного обеспечения.

Импровизировать и менять последовательность действий в данном алгоритме нельзя – это чревато последствиями: от неоправданного увеличения трудозатрат до серьезных сбоев в командной работе и финансовых потерь.

Согласованность и целесообразность всех действий в рамках разработки ПО обусловлена жесткой последовательностью этапов и их влиянием друг на друга.

Идея. Допустим, вы хотите открыть интернет-магазин одежды. Это и есть идея, для воплощения которой нужна команда специалистов: разработчик, дизайнер, оптимизатор, специалист по юзабилити, маркетолог, копирайтер.

Ограничиться тем, что вы соберете команду и сообщите ей, что вам нужен интернет-магазин, не получится. Сам замысел необходимо развернуть. Описать, что именно вы собираетесь продавать, для какой целевой аудитории, на какой территории; озвучить общие пожелания к дизайну, примерному количеству разделов.

Анализ и разработка требований. На этом этапе в процесс включаются тестировщики. Их основные задачи – собрать, проанализировать, систематизировать и задокументировать требования к создаваемому ПО. Тестировщики озвучивают свое видение продукта, корректируют процесс, выявляют возможные противоречия.

Если вы убеждены, что все участники команды правильно понимают задачи, и ясно представляете, как именно они будут реализовывать требования к ПО на практике (и что их точно можно реализовать), можно переходить к следующему этапу.

Проектирование. Этот этап нужен для того, чтобы ответить следующие вопросы:

• Как именно я и моя команда будем добиваться поставленных целей?
• Какие технологии будем использовать?
• Сколько времени займет выполнение пула поставленных задач?
• Как оптимизировать трудозатраты?
• Как добиться максимальной производительности команды, сделать ее работу слаженной и продуктивной?
• Какой бюджет потребуется?

После того, как будут сформулированы ответы, можно разрабатывать и предлагать конкретные проектные решения. Например, на этом этапе разрабатывается и утверждается дизайн сайта.

Чтобы сделать сайт привлекательным для пользователей и повысить конверсию, можно использовать виджеты Calltouch. Они позволят автоматизировать обработку обращений клиентов и облегчить работу менеджеров компании.

Виджеты Calltouch

• Повысьте конверсию сайта на 30%
• Оптимизируйте работу колл-центра
• Увеличьте лояльность клиентов
• Подробная статистика по всем обращениям с привязкой к источнику

Программирование и разработка. К написанию кода можно приступать не ранее, чем будут утверждены требования к ПО и его дизайн. Круг задач четко очерчен и распределен – сисадмины работают над программным окружением, фронтенд-разработчики создают пользовательский интерфейс ресурса и формируют логику его взаимодействия с сервером.

Другие члены команды тем временем доводят до логического завершения дизайн, оптимизаторы составляют технические задания на тексты, копирайтеры готовят оптимизированный контент, контент-менеджер наполняет сайт товарами.

Тестирование. Тестирование – проверка готового к запуску сайта на всевозможные баги. Тестировщики досконально изучают ресурс, выявляют ошибки и передают информацию о них разработчикам в виде подробных отчетов. После устранения ошибок тестирование выполняется снова.

Этот цикл повторяется до тех пор, пока количество багов не станет минимальным или равным нулю. У каждого ресурса есть свой порог, после которого можно прекратить его тестировать.

Основная задача этапа – удостовериться, что продукт находится полностью в рабочем состоянии, и его можно запускать в работу.

Запуск, аналитика и сопровождение. Как только вы поймете, что в ПО не осталось серьезных дефектов и оно полностью готово к запуску, пришла пора официально выпустить готовый качественный программный продукт.

На данном этапе в процесс включается специалист по технической поддержке, который будет давать обратную связь пользователям, оказывать консультации, исправлять недочеты в соответствии с их пожеланиями и замечаниями.

Пользователи могут столкнуться с пострелизными багами и обратиться в техподдержку в нерабочее время. Чтобы не упустить ни одного обращения и показать клиентоориентированность компании, подключите обратный звонок Calltouch. Клиент оставит заявку, а система свяжет с ним специалиста, как только начнется рабочий день.

Виджет обратного звонка для сайта

• Повысьте конверсию сайта на 30%
• Экономьте на тарифах: от 5 рублей в минуту
• Адаптируйте форму под ваш сайт. Без разработчика
• Используйте гибкие настройки показа
• Стройте отчеты по звонкам: от показа виджета до ключевого слова

Другая важная функция отдела технической поддержки – сбор, анализ и систематизация различных метрик – показателей того, как работает продукт в реальных условиях. Это лучший способ понять, насколько он соответствует ожиданиям.

Закрытие. Это завершающий этап жизненного цикла ПО. Он наступает, когда вы понимаете, что достигли при помощи вашего продукта всех поставленных целей и готовы его закрыть и перейти на новый уровень.