Життєвий цикл видавничих систем.

Одним з базових понять методології проектування ВС є поняття її життєвого циклу. ЖЦ - це безперервний процес, що починається з моменту ухвалення рішення про необхідність створення системи й закінчується в момент її повного вилучення з експлуатації.

Основним нормативним документом, що регламентує ЖЦ, є міжнародний стандарт ISO/IEC 12207 [5] (ISO - International Organization of Standardization - Міжнародна організація по стандартизації, IEC - International Electrotechnical Commission - Міжнародна комісія з електротехніки). Він визначає структуру ЖЦ, що містить процеси, дії й завдання, які повинні бути виконані під час створення системи.

Структура ЖЦ по стандарту ISO/IEC 12207 базується на трьох групах процесів:

· основні процеси ЖЦ (придбання, доставка, розробка, експлуатація, супровід);

· допоміжні процеси, що забезпечують виконання основних процесів (документування, керування конфігурацією, забезпечення якості, верифікація, атестація, оцінка, аудит, рішення проблем);

· організаційні процеси (керування проектами, створення інфраструктури проекту, визначення, оцінка й поліпшення власне ЖЦ, навчання).

Розробка містить у собі всі роботи зі створення ВС і її компонент відповідно до заданих вимог, включаючи оформлення проектної й експлуатаційної документації, підготовку матеріалів, необхідних для перевірки працездатності й відповідної якості програмних продуктів, матеріалів, необхідних для організації навчання персоналу й т.д. Розробка ВС містить у собі, як правило, аналіз, проектування, реалізацію.

Експлуатація містить у собі роботи із впровадження компонентів ВС в експлуатацію, забезпечення експлуатаційною документацією, проведення навчання персоналу й т.д., і безпосередньо експлуатацію, у тому числі локалізацію проблем й усунення причин їхнього виникнення, модифікацію ВС в рамках встановленого регламенту, підготовку пропозицій по вдосконаленню, розвитку й модернізації системи.

Керування проектом пов'язане з питаннями планування й організації робіт, створення колективів розробників і контролю за термінами і якістю робіт, що виконуються. Технічне й організаційне забезпечення проекту включає вибір методів й інструментальних засобів для реалізації проекту, визначення методів опису проміжних станів розробки, розробку методів і засобів випробувань ВС, навчання персоналу й т.п. Забезпечення якості проекту пов'язане із проблемами верифікації, перевірки й тестування ВС. Верифікація - це процес визначення того, чи відповідає поточний стан розробки, досягнутий на даному етапі, вимогам цього етапу. Перевірка дає змогу оцінити відповідність параметрів розробки вихідним вимогам. Перевірка частково збігається з тестуванням, що пов'язане з ідентифікацією розходжень між дійсними й очікуваними результатами й оцінкою відповідності характеристик ВС вихідним вимогам. У процесі реалізації проекту важливе місце займають питання ідентифікації, опису й контролю конфігурації окремих компонентів і всієї системи в цілому.

Керування конфігурацією є одним з допоміжних процесів, що підтримують основні процеси життєвого циклу ВС, насамперед процеси розробки й супроводу ВС. При створенні проектів складних ВС, що складаються з багатьох компонентів, кожний з яких може мати різні варіанти реалізації або версії, виникає проблема врахування їхніх зв'язків і функцій, створення уніфікованої структури й забезпечення розвитку всієї системи. Керування конфігурацією дає змогу органзовувати, систематично враховувати й контролювати внесення змін у ВС на всіх стадіях ЖЦ. Загальні принципи й рекомендації врахування конфігурації, планування й керування конфігураціями ВС відображені в проекті стандарту ISO 12207-2 [5].

Кожен процес характеризується певними завданнями й методами їх рішення, вихідними даними, отриманими на попередньому етапі, і результатами. Результатами аналізу, зокрема, є функціональні моделі, інформаційні моделі й відповідні їм діаграми. ЖЦ ВС носить ітераційний характер: результати чергового етапу часто викликають зміни в проектних рішеннях, вироблених на попередніх етапах.

 

 

Моделі життєвого циклу ВС

Стандарт ISO/IEC 12207 не пропонує конкретну модель ЖЦ і методи розробки ВС (під моделлю ЖЦ розуміють структуру, що визначає послідовність виконання й взаємозв'язки між ними, дій і завдань,що виконуються протягом ЖЦ. Модель ЖЦ залежить від специфіки ВС і специфіки умов, у яких остання створюється й функціонує). Його регламенти є загальними для будь-яких моделей ЖЦ, методологій і технологій розробки. Стандарт ISO/IEC 12207 описує структуру процесів ЖЦ ВС, але не конкретизує в деталях, як реалізувати або виконати дії й завдання, включені в ці процеси.

На сьогодні найбільше поширення отримати наступні дві основні моделі ЖЦ:

· каскадна модель (70-85 р.р.);

· спіральна модель (86-90 р.р.).

У існуючих однорідних ВС кожен додаток представляв собою єдине ціле. Для розробки такого типу додатків застосовувався каскадний спосіб. Його основною характеристикою є розбивання всієї розробки на етапи, причому перехід з одного етапу на наступний відбувається тільки після того, як буде повністю завершена робота над біжучим (мал. 1.1). Кожен етап завершується випуском повного комплекту документації, достатньої для того, щоб розробка могла бути продовжена іншою командою розробників.

Позитивні сторони застосування каскадного підходу полягають у наступному [2]:

· на кожному етапі формується закінчений набір проектної документації, що відповідає критеріям повноти й погодженості;

· виконувані в логічній послідовності етапи робіт дають змогу планувати строки завершення всіх робіт і відповідні витрати.

Мал. 1.1. Каскадна схема розробки ВС

 

Каскадний підхід добре зарекомендував себе при побудові ВС, для яких на початкових стадіях розробки можна досить точно й повно сформулювати всі вимоги, для того щоб надати розробникам можливість реалізувати їх якнайкраще з технічної точки зору. У цю категорію попадають складні розрахункові системи, системи реального часу й інші подібні завдання. Однак, у процесі використання цього підходу став явним ряд його недоліків, викликаних насамперед тим, що реальний процес створення ВС ніколи повністю не укладався в таку жорстку схему. У процесі створення ВС постійно виникала потреба в поверненні до попередніх етапів й уточненні або перегляді раніше ухвалених рішень. У результаті реальний процес створення ВС приймав наступний вигляд (мал. 1.2):

 

Мал. 1.2. Реальний процес розробки ВС за каскадною схемою

 

Основним недоліком каскадного підходу є істотне запізнення з отриманням результатів. Узгодження результатів з користувачами виробляється тільки в місцях, після завершення кожного етапу робіт, вимоги до ВС "заморожені" у вигляді технічного завдання на весь час її створення. Таким чином, користувачі можуть внести свої зауваження тільки після того, як робота над системою буде повністю завершена. У випадку неточного викладу вимог або їх зміни протягом тривалого періоду створення ВС, користувачі отримують систему, що не задовольняє їхнім потребам. Моделі (як функціональні, так й інформаційні) об'єктів автоматизації можуть застаріти одночасно з їх затвердженням.

Для подолання перерахованих проблем була запропонована спіральна модель ЖЦ [10] (мал. 1.3), яка робить акцент на початкові етапи ЖЦ: аналіз і проектування. На цих етапах технічні рішення перевіряються шляхом створення прототипів. Кожен виток спіралі відповідає створенню фрагменту або версії ВС, на ньому уточнюються мета й характеристики проекту, визначається його якість і плануються роботи наступного витка спіралі. У такий спосіб заглиблюються й послідовно конкретизуються деталі проекту. В результаті вибирається обґрунтований варіант, який доводять до реалізації.

Розробка ітераціями відображає об'єктивно існуючий спіральний цикл створення системи. Неповне завершення робіт на кожному етапі дає змогу переходити на наступний етап, не чекаючи повного завершення роботи на біжучому. При ітеративному способі розробки відсутню роботу можна буде виконати на наступній ітерації. Головне ж завдання - якнайшвидше показати користувачам системи працездатний продукт, тим самим активізуючи процес уточнення й доповнення вимог.

Основна проблема спірального циклу - визначення моменту переходу на наступний етап. Для її рішення необхідно ввести тимчасові обмеження на кожний з етапів життєвого циклу. Перехід здійснюється відповідно до плану, навіть якщо не вся запланована робота закінчена. План складається на основі статистичних даних, отриманих у попередніх проектах, і з особистого досвіду розроблювачів.

Мал. 1.3. Спіральна модель ЖЦ