Модели жизненного цикла при разработке программных систем

Модель жизненного цикла – это схема выполнения работ и задач на процессах,

обеспечивающих разработку, эксплуатацию и сопровождение программного продукта,

и отражающая жизнь ПС, начиная от формулировки требований к ней до прекращения

ее использования [1-5].

Исторически в эту схему работ включают:

– разработку требований или технического задания,

– разработку системы или технического проекта,

– программирование или рабочее проектирование,

– пробную эксплуатацию,

– сопровождение и улучшение,

– снятие с эксплуатации.

 

Выбор и построение модели ЖЦ ПС базируется на концептуальной идее

проектируемой системы, ее сложности и стандартов, позволяющих формировать схему

выполнения работ по усмотрению разработчика и заказчика. Модель ЖЦ разбивается

на процессы реализации, которые должны включать отдельные работы и задачи,

реализуемые в данном процессе, и при их завершении осуществлять переход к

следующему процессу модели.

 

Если работа или задача требуется более чем одному процессу, то они могут стать

процессом, используемым однократно или на протяжении жизни системы.. Каждый

процесс должен иметь внутреннюю структуру, установленную в соответствии с тем,

что должно выполняться на этом процессе.

 

Процессы модели ЖЦ ориентированы на разработчика системы. Он может выполнять

один или несколько процессов и процесс может быть выполнен одним или

несколькими разработчиками, при этом один из них является ответственным за один

процесс или за все на модели, даже если отдельные работы выполняет другой

разработчик.

 

Создаваемая модель ЖЦ увязывается с конкретными методиками разработки систем и

соответствующими стандартами в области программной инженерии. Иными словами

каждый процесс ЖЦ подкрепляется выбранными для реализации задач средств и

методов.

 

Важную роль при формировании модели ЖЦ имеют организационные аспекты:

– планирование последовательности работ и сроков их исполнения,

– подбор и подготовка ресурсов (людских, программных и технических) для

выполнения работ,

– оценка возможностей реализации проекта в заданные сроки и стоимость и др.

 

Внедрение модели ЖЦ в практическую деятельность по созданию программного

продукта позволяет упорядочить взаимоотношения между субъектами процесса

разработки ПС и учитывать динамику модификации требований к проектам и системе.

Эти и другие вопросы послужили источником формирования различных видов

моделей ЖЦ, основанных на процессном подходе к разработке программных проектов.

Основными среди них зарекомендовали себя в практике программирования являются

следующие: каскадная, спиральная, инкрементная, эволюционная, стандартизованная.

Каскадная модель ЖЦ

 

Одной из первых начала применяться каскадная или водопадная модель, в которой

каждая работа выполняется один раз и в том порядке, как они представлены в схеме

модели ЖЦ. Т.е. делается предположение, что каждая работа будет выполнена

настолько тщательно, что после ее завершения и перехода к следующему этапу

возвращения к предыдущему не потребуется. Разработчик проверяет промежуточный

результат разными известными методами верификации и фиксирует его в качестве готового эталона для следующего этапа

Инкрементная модель ЖЦ

 

Эту заложена еще называют нарастающей моделью, суть которой состоит в

возможности усовершенствования продукта. Разработка начинается с

предоставления набора требований и реализации системы путем последовательного

конструирования и фиксации промежуточных продуктов (1, …, N) системы,

постепенно приближающейся к итоговой системе.

 

Первая создаваемая промежуточная структура системы реализует часть требований, в

последующую структуру добавляют дополнительные требования и так до тех пор,

пока не будет окончательно согласованы требования и соответственно разработка

продукта системы. Над каждой промежуточной структурой выполняются

необходимые процессы, работы и задачи, например, анализ требований и создание 52

архитектуры могут быть выполнены одновременно. Процессы разработки

технического проекта ПС, его программирование и тестирование, сборка и

квалификационные испытания ПС выполняются при создании каждой последующей

структуре.

 

Данную модель разработки целесообразно использовать, в случае когда:

– желательно реализовать некоторые возможности системы быстро за счет создания

промежуточного продукта;

– система разделена на отдельные составные части структуры, которые можно

представлять как некоторый промежуточный продукт;

– возможно увеличение финансирования на разработку отдельных частей системы.

Спиральная модель

 

Исходя из возможности внесения изменений как в процесс, так и в создаваемый

промежуточный продукт была создана спиральная модель.

.

Данная модель ЖЦ допускает анализ продута на витке разработки, его проверку,

оценку его правильности и принятия решения двигаться на следующий виток или

опуститься на нижний для доработки.

 

Отличие этой модели от каскадной модели состоит в возможности спиральной модели

обеспечивать многоразовое возвращение к процессу формулирования требований и к

повторной разработке с любого процесса выполнения работ. 54

На изображенной спиральной модели (рис.2.3), каждый виток спирали соответствует

одной из версий разработки системы. При необходимости внесения изменений в

систему на каждом процессе витка для получения версии системы, обязательно

вносятся изменения в предварительно зафиксированные требования, после чего

происходит возврат на предыдущий виток спирали для продолжения реализации

новой версии системы с учетом изменений.

Эволюционная модель ЖЦ

 

В случае эволюционной модели система разрабатывается в виде последовательности

блоков структур (конструкций). В отличие от инкрементной модели ЖЦ,

подразумевается, что требования устанавливаются частично и уточняются в каждом

последующем промежуточном блоке структуры системы

Работы и задачи процесса разработки в соответствии с данной моделью выполняются

не однократно, но в той же последовательности, что для всех блоков структуры.

Так как промежуточные блоки структуры соответствуют реализации некоторых

требований, то соответственно их реализацию можно проверять на процессе

сопровождения и эксплуатации, т.е. параллельно с процессом разработки блоков

структуры системы. При этом вспомогательные и организационные процессы могут 55

выполняться параллельно с процессом разработки и накапливать сведения по данным

количественных и качественных оценок на процессах разработки.

 

Преимущества применения данной модели ЖЦ состоит в следующем:

– проведение быстрой реализация некоторых возможностей системы;

– промежуточный продукт может использоваться на следующем процессе;

– в системе выделяются отдельные части для реализации их в отдельности;

– возможность увеличения финансирования системы;

– обратная связь устанавливается с заказчиком для уточнения требований;

– упрощение внесения изменений.

.