Жизненный цикл (ЖЦ) пи. Процессы ЖЦ пи.

ЖЦ ПО - это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости его создания и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации.

Основным нормативным документом, регламентирующим ЖЦ ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207 [5] (IEC - International Electrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике). Он определяет структуру ЖЦ, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ПО.

Структура ЖЦ ПО по стандарту:

- основные процессы ЖЦ ПО: приобретение (заказ), поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение.

- вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов: документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, валидация (аттестация), оценка (совместный просмотр), аудит, решение проблем.

- организационные процессы: управление, создание и сопровождение инфраструктуры, усовершенствование, обучение.

Разработка включает в себя все работы по созданию ПО и его компонент в соответствии с заданными требованиями, включая оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовку материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов, материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д. Разработка ПО включает в себя, как правило, анализ, проектирование и реализацию (программирование).

Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов ПО в эксплуатацию, в том числе конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала и т.д., и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию ПО в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы.

Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ПО исходным требованиям. В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом.

Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ПО, прежде всего процессы разработки и сопровождения ПО. При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учета их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учета, планирования и управления конфигурациями ПО отражены в проекте стандарта ISO 12207-2 [5].

 

Модели ЖЦ ПО. Каскадная модель. Содержание этапов создания ПИ.

Стандарт ISO/IEC 12207 не предлагает конкретную модель ЖЦ и методы разработки ПО (под моделью ЖЦ понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ. Модель ЖЦ зависит от специфики ИС и специфики условий, в которых последняя создается и функционирует). Его регламенты являются общими для любых моделей ЖЦ, методологий и технологий разработки. Стандарт ISO/IEC 12207 описывает структуру процессов ЖЦ ПО, но не конкретизирует в деталях, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

К настоящему времени наибольшее распространение получили следующие модели ЖЦ:

- каскадная (водопадная) модель (70-85 г.г.);

- спиральная модель (86-90 г.г.).

- инкрементальная модель

Каскадная модель процесса

Анализ требований - сбор требований к продукту. Результатом анализа, как правило, является некоторый текст/документ(ТЗ).

Проектирование - описывает внутреннюю структуру продукта. Обычно такое описание дается в форме диаграмм и текстов.

Реализация - это программирование. Результатом реализации является программный код всех уровней. Включает Интеграцию - процесс сборки всего продукта из отдельных частей.

Его основной характеристикой является разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем. Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.

Положительные стороны применения каскадного подхода заключаются в следующем:

- на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;

- выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

В чистом виде каскадный процесс применяется достаточно редко, разве что в случае небольших проектов или когда команда реализует проект, очень похожий на один из тех, что были осуществлены ею ранее. Основная причина неприменимости каскадного процесса - сложность большинства приложений и существенное запаздывание с получением результатов. Согласование результатов с пользователями производится только в точках, планируемых после завершения каждого этапа работ, требования к ИС "заморожены" в виде технического задания на все время ее создания. Таким образом, пользователи могут внести свои замечания только после того, как работа над системой будет полностью завершена. В случае неточного изложения требований или их изменения в течение длительного периода создания ПО, пользователи получают систему, не удовлетворяющую их потребностям. Модели (как функциональные, так и информационные) автоматизируемого объекта могут устареть одновременно с их утверждением.

Тем не менее каскадный процесс является основой для большинства других разновидностей процесса. Процессы, в которых каскадная схема применяется многократно, называются итеративными. Сразу оговоримся, что в итеративных процессах не обязательно все шаги каскадной схемы должны выполняться на каждой итерации. Ниже мы рассмотрим две разновидности итеративных процессов - спиральные и инкрементальные процессы

 

Модели ЖЦ ПО. Спиральная модель. Содержание этапов создания ПИ.

Стандарт ISO/IEC 12207 не предлагает конкретную модель ЖЦ и методы разработки ПО (под моделью ЖЦ понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ. Модель ЖЦ зависит от специфики ИС и специфики условий, в которых последняя создается и функционирует). Его регламенты являются общими для любых моделей ЖЦ, методологий и технологий разработки. Стандарт ISO/IEC 12207 описывает структуру процессов ЖЦ ПО, но не конкретизирует в деталях, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

К настоящему времени наибольшее распространение получили следующие модели ЖЦ:

- каскадная (водопадная) модель (70-85 г.г.);

- спиральная модель (86-90 г.г.).

- инкрементальная модель

Спиральная модель процесса

В случае спирального процесса (автор Барри Боэм,1988) последовательность анализ требований - проектирование - реализация - тестирование выполняется более одного раза.

Для этого может быть несколько причин:

- необходимость предупреждения рисков;

- необходимость предоставить заказчику частичную версию проекта для получения отзывов и пожеланий.

Версии продукта называют прототипами. Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии ПО.

Т.о. углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта. В результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

Дополнительное преимущество: на каждом витке спирали можно собрать метрические характеристики проекта (трудоемкость затрат, затраты на проект, длительность, документированность).

Т.о. уточняется план-график дальнейшей работы.

Минусы:

1. Требуется более искусное управление

2. Необходимость поддержки целостности документации, которая должна быть полностью сформирована к концу каждой версии.

3. Трудность в определении момента перехода на следующий этап.

4. Переход осуществляется в соответствии с планом даже если не все работы выполнены.

5. Слишком большое количество витков потребует увеличения затрат, больших затрат.

Типичный проект:

Скажем, типичный проект, трудоемкость которого оценивается в три человеко-месяца, а продолжительность - в четыре месяца, вероятнее всего, потребует две-три итерации. Затраты на проведение большего числа шагов могут просто перевесить выгоду от дополнительных итераций.

 

Модели ЖЦ ПО. Инкрементальная модель. Содержание этапов создания ПИ.

Стандарт ISO/IEC 12207 не предлагает конкретную модель ЖЦ и методы разработки ПО (под моделью ЖЦ понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ. Модель ЖЦ зависит от специфики ИС и специфики условий, в которых последняя создается и функционирует). Его регламенты являются общими для любых моделей ЖЦ, методологий и технологий разработки. Стандарт ISO/IEC 12207 описывает структуру процессов ЖЦ ПО, но не конкретизирует в деталях, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

К настоящему времени наибольшее распространение получили следующие модели ЖЦ:

- каскадная (водопадная) модель (70-85 г.г.);

- спиральная модель (86-90 г.г.).

- инкрементальная модель

Инкрементальная модель

Когда число итераций возрастает настолько, что каждая новая итерация предоставляет слишком малое количество новых возможностей по сравнению с предыдущей, то такую модель процесса разработки называют инкрементальной разработкой.

Например, Кукумано и Сэлби [21] подготовили доклад по процессу, используемому в некоторых отделениях корпорации Microsoft, где обновления программного кода и документации предоставляются ежедневно к конкретному времени для интеграции и ночного тестирования. Другие организации используют для этого недельные циклы. Для поддержания соответствующего уровня инкрементальной разработки необходимo иметь четко установленную архитектуру проекта и исключительно синхронизированную систему документации (рис. 1.10). Для организации инкрементальной разработки обычно выбирается характерный временной интервал, например неделя. Затем в течение этого интервала происходит обновление исходного проекта (документации, набора тестов, программного кода и т.д.). Теоретически шаги разработки (increments) могут выполняться и параллельно, но такой процесс очень сложно скоординировать. Инкрементальная разработка проходит лучше всего, если следующая стадия п+1 начинается по возможности после того, как обновление всех модулей на стадии п закончено, и хуже всего, если время, требуемое на обновление модулей, значительно превышает выбранный интервал. Для того чтобы убедиться в этом, представьте, что необходимо изменить модуль 789, который зависит от семи других модулей: 890, 23, 489, 991, 7653, 2134 и 2314. Если изменение занимает девять недель, то модуль 789 должен быть построен исходя из предполагаемого состояния всех семи модулей через девять недель. Эту работу очень трудно скоординировать, так как каждая из семи частей может быть изменена до девяти раз (еженедельно), причем каждое новое изменение может основываться на исследовании эффективности предыдущих изменений.

1 План управления программным проектом

2 Проектная документация программного обеспечения

3 Спецификация требований к программному обеспечению