Спиральная модель разработки. Область применения

Спира́льная модель, предложенная Барри Боэмом в 1986 году, стала существенным прорывом в понимании природы разработки ПО. Она представляет собой процесс разработки программного обеспечения, сочетающий в себе как проектирование, так и постадийное прототипирование с целью сочетания преимуществ восходящей и нисходящей концепции, делающая упор на начальные этапы жизненного цикла: анализ и проектирование. Отличительной особенностью этой модели является специальное внимание рискам, влияющим на организацию жизненного цикла. Боэм формулирует десять наиболее распространённых (по приоритетам) рисков:

1. Дефицит специалистов.

2. Нереалистичные сроки и бюджет.

3. Реализация несоответствующей функциональности.

4. Разработка неправильного пользовательского интерфейса.

5. «Золотая сервировка», перфекционизм, ненужная оптимизация и оттачивание деталей.

6. Непрекращающийся поток изменений.

7. Нехватка информации о внешних компонентах, определяющих окружение системы или вовлечённых в интеграцию.

8. Недостатки в работах, выполняемых внешними (по отношению к проекту) ресурсами.

9. Недостаточная производительность получаемой системы.

10. «Разрыв» в квалификации специалистов разных областей знаний.

Большая часть этих рисков связана с организационными и процессными аспектами взаимодействия специалистов в проектной команде.

Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии программного обеспечения, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Таким образом углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации. Каждый виток разбит на 4 сектора:

· оценка и разрешение рисков,

· определение целей,

· разработка и тестирование,

· планирование.

На каждом витке спирали могут применяться разные модели процесса разработки ПО. В конечном итоге на выходе получается готовый продукт. Модель сочетает в себе возможности модели прототипирования и водопадной модели. Разработка итерациями отражает объективно существующий спиральный цикл создания системы. Неполное завершение работ на каждом этапе позволяет переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на текущем. При итеративном способе разработки недостающую работу можно будет выполнить на следующей итерации. Главная задача — как можно быстрее показать пользователям системы работоспособный продукт, тем самым активизируя процесс уточнения и дополнения требований. Основная проблема спирального цикла — определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков. Одним из возможных подходов к разработке программного обеспечения в рамках спиральной модели жизненного цикла является получившая в последнее время широкое распространение методология быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development). Под этим термином обычно понимается процесс разработки программного обеспечения, содержащий 3 элемента:

1. небольшую команду программистов (от 2 до 10 человек);

2. короткий, но тщательно проработанный производственный график (от 2 до 6 месяцев);

3. повторяющийся цикл, при котором разработчики, по мере того, как приложение начинает обретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, полученные через взаимодействие с заказчиком.

Жизненный цикл программного обеспечения по методологии RAD состоит из четырёх фаз:

1. фаза определения требований и анализа;

2. фаза проектирования;

3. фаза реализации;

4. фаза внедрения.

Спиральная модель ориентирована на большие, дорогостоящие и сложные проекты. В условиях, когда бизнес цели таких проектов могут измениться, но требуется разработка стабильной архитектуры, удовлетворяющей высоким требованиям по нагрузке и устойчивости, имеет смысл применение спиральной модели разработки. Данная методология, включающая в себя лучшие идеи спиральной модели и некоторых других, позволяет существенно снизить архитектурные риски, что является немаловажным фактором успеха при разработке крупных систем.

10.​ Формирование и анализ требований. Анализ требований к системе и к программному обеспечению.

Анализ требований — это процесс сбора требований к программному обеспечению (ПО), их систематизации, документированию, анализа, выявления противоречий, неполноты, разрешения конфликтов в процессе разработки программного обеспечения. В процессе сбора требований важно принимать во внимание возможные противоречия требований различных заинтересованных лиц, таких как заказчики, разработчики или пользователи.

На этапе формирования и анализа требований команда разработчиков ПО работает с заказчиком и конечными пользователями системы для выяснения области применения, описания системных сервисов, определения режимов работы системы и ее характеристик выполнения, аппаратных ограничений и т.д.

Процесс формирования и анализа требований достаточно сложен по ряду причин:

На требования к системе могут влиять политические факторы.

Лица, участвующие в формировании требований, выражают в этих требованиях собственные точки зрения, основываясь на личном опыте работы.

Лица участвующие в формировании требований, имеют различные предпочтения и могут выражать их разными способами. Разработчики должны определить все потенциальные источники требований и выделить общие и противоречивые требования.

Экономическая и бизнес-обстановка, в которой происходит формирование требований, неизбежно будет меняться в ходе выполнения этого процесса.

Лица, участвующие в формировании требований, часто не знают конкретно, чего они хотят от компьютерной системы.

Процесс формирования и анализа требований проходит через ряд этапов:

Анализ предметной области. Аналитики должны изучить предметную область, где бу­дет эксплуатироваться система.

Сбор требований. Это процесс взаимодействия с лицами, формирующими требования. Во время этого процесса продолжается анализ предметной области.

Классификация требований. На этом этапе бесформенный набор требований преобразуется в логически связанные группы требовании.

Разрешение противоречий. Без сомнения, требования многочисленных лиц, занятых в процессе формирования требований, будут противоречивыми. На этом этапе определяются и разрешаются противоречия такого рода.

Назначение приоритетов. В любом наборе требований одни из них будут более важны, чем другие. На этом этапе совместно с лицами, формирующими требования, определяются наиболее важные требования.

Проверка требований. На этом этапе определяется их полнота, последовательность и непротиворечивость.

Разработка требований к ПО — процесс выявления, формулирования, анализа, документирования и верификации требований, подлежащих выполнению в продукте (ПО). В его ходе системный аналитик формирует реестр требований, который ложится в документ или автоматизированную систему управления требованиями.

Этапы:

1. условия или возможности, необходимые пользователю для решения проблем или достижения целей;

2. условия или возможности, которыми должна обладать система или системные компоненты, чтобы выполнить контракт или удовлетворять стандартам, спецификациям или другим формальным документам;

3. документированное представление условий или возможностей для пунктов 1 и 2.

11.​ Анализ требований: источники информации о предметной области.

Чтобы ПО было действительно полезным, важно, чтобы оно удовлетворяло реальные

потребности людей и организаций, которые часто отличаются от непосредственно

выражаемых пользователями желаний. Для выявления этих потребностей, а также для

выяснения смысла высказанных требований приходится проводить достаточно большую

дополнительную работу, которая называется анализом предметной области. В результате этой деятельности разработчики должны научиться понимать язык, на котором говорят пользователи и заказчики, выявить цели их деятельности, определить набор задач, решаемых ими. В дополнение стоит выяснить, какие вообще задачи нужно уметь решать для достижения этих целей, выяснить свойства результатов, которые хотелось бы получить, а также определить набор сущностей, с которыми приходится иметь дело при решении этих задач. Кроме того, анализ предметной области позволяет выявить места возможных улучшений и оценить последствия принимаемых решений о реализации тех или иных функций.