Модели ЖЦ ПО

Модель процесса создания программного обеспечения – это общее абстрактное представление данного процесса.

Рассмотрим следующие модели создания ПО:

Каскадная модель. Основные базовые виды деятельности, выполняемые в процессе создания ПО (такие, как разработка спецификации, проектирование и производство, аттестация и модернизация ПО), представляются как отдельные этапы этого процесса.

Эволюционная модель разработки ПО. Здесь последовательно перемежаются этапы формирования требований, разработки ПО и его аттестации. Первоначальная программная система быстро разрабатывается на основе некоторых абстрактных общих требований. Затем они уточняются и детализируются в соответствии с требованиями заказчика. Далее система дорабатывается и аттестуется в соответствии с новыми уточненными требованиями.

Спиральная модель разработки, в которой весь процесс создания ПО, от начального эскиза системы до ее конечной реализации, разворачивается по спирали.

10. Каскадная (водопадная) модель

Это первая модель процесса создания ПО, порожденная моделями других инженерных процессов. Эту модель также иногда называют моделью жизненного цикла программного обеспечения. Основные принципиальные этапы (стадии) этой модели отражают все базовые виды деятельности, необходимые для создания ПО:

1. Анализ и формирование требований.

2. Проектирование системы и программного обеспечения.

3. Кодирование и тестирование программных модулей.

4. Сборка и тестирование системы.

5. Эксплуатация и сопровождение системы.

Рис. 1. Жизненный цикл программного обеспечения

11. Эволюционная модель разработки

Эта модель основана на следующей идее: разрабатывается первоначальная версия программного продукта, которая передается на испытание пользователям, затем она дорабатывается с учетом мнения пользователей, получается промежуточная версия продукта, которая также проходит "испытание пользователем", снова дорабатывается и так несколько раз, пока не будет получен необходимый программный продукт. Отличительной чертой данной модели является то, что процессы специфицирования, разработки и аттестации ПО выполняются параллельно при постоянном обмене информацией между ними.

Различают два подхода к реализации эволюционного метода разработки.

1. Подход пробных разработок. В рамках этого подхода вначале разрабатываются те части системы, которые очевидны или хорошо специфицированы. Система эволюционирует (дорабатывается) путем добавления новых средств по мере их предложения заказчиком.

2. Прототипирование. Прототип* обычно строится для экспериментирования с той частью требований заказчика, которые сформированы нечетко или с внутренними противоречиями.

* Под прототипом обычно понимается действующий программный модуль, реализующий отдельные функции создаваемого ПО.

Рис. 2. Эволюционная модель разработки

Эволюционный подход часто более эффективен, чем подход, построенный на основе каскадной модели, особенно если требования заказчика могут меняться в процессе разработки системы. Но есть и недостатки.

1. Многие этапы процесса создания ПО не документированы.

2. Система часто получается плохо структурированной.

3. Часто требуются специальные средства и технологии разработки ПО.

12. Спиральная модель разработки

В отличие от рассмотренных ранее моделей, где процесс создания ПО представлен в виде последовательности отдельных процессов с возможной обратной связью между ними, здесь процесс разработки представлен в виде спирали. Каждый виток спирали соответствует одной стадии (итерации) процесса создания ПО. Так, самый внутренний виток спирали соответствует стадии принятия решения о создании ПО, на следующем витке определяются системные требования, далее следует стадия (виток спирали) проектирования системы и т.д.

Каждый виток спирали разбит на четыре сектора.

1. Определение целей.

2. Оценка и разрешение рисков.

3. Разработка и тестирование.

4. Планирование.

Существенное отличие спиральной модели от других моделей процесса создания ПО заключается в точном определении и оценивании рисков.

Рис. 3. Спиральная модель создания ПО

Первая итерация создания ПО в спиральной модели начинается с тщательной проработки системных показателей (целей системы), таких как эксплуатационные показатели и функциональные возможности системы. Результаты анализа возможных альтернатив служат источником оценки проектного риска. Это происходит на следующей стадии спиральной модели, где для оценки рисков используются более детальный анализ альтернатив, прототипирование, имитационное моделирование и т.п. С учетом полученных оценок рисков выбирается тот или иной подход к разработке системных компонентов, далее он реализуется, затем осуществляется планирование следующего этапа процесса создания ПО.

В спиральной модели нет фиксированных этапов, таких как разработка спецификации или проектирование. Эта модель может включать в себя любые другие модели разработки систем. Например, на одном витке спирали может использоваться протипирование для более четкого определения требований (и, следовательно, для уменьшения соответствующих рисков). Но на следующем витке может применяться каскадная модель.

14. ЖЦ ПО в соответствии с международным стандартом ISO/IEC 12207:1995.

Основным нормативным документом, регламентирующим состав ЖЦ ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207:1995 “Information Technology – Software Life Cycle Process” (ISO – International Organization for Standardization - Международная организация по стандартизации, 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.

В соответствии со стандартом ISO/IEC 12207:1995 все ЖЦ ПО разделены на три группы:

· пять основных процессов – приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение;

· восемь вспомогательных процессов (обеспечивают выполнение основных процессов) – документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, совместная оценка, аудит, разрешение проблем;

· четыре организационных процесса – управление, создание инфраструктуры, усовершенствование, обучение.