3. Процесс разработки программного обеспечения.

Промышленное применение компьютеров и растущий спрос на программы поставили актуальные задачи существенного повышения производительности разработки программного обеспечения, разработки индустриальных методов планирования и проектирования программ, переноса организационно-технических, технико-экономических и социально-психологических приемов, закономерностей и методов из сферы материального производства в сферу применения информационных технологий.

Комплексный подход к процессам разработки, эксплуатации и сопровождения программного обеспечения выдвинул ряд насущных проблем, решение которых исключит «узкие места» в процессе разработки программного обеспечения, уменьшит сроки завершения работ.

Поскольку компьютерная программа практически любого типа становится изделием - продуктом, подход к ее изготовлению во многом должен быть аналогичен подходу к производству промышленной продукции.

Процесс разработки программного продукта – это «организационная структура», согласно которой построена разработка программного обеспечения. Эта структура определяется моделью жизненного цикла ПП.

Основные этапы процесса разработки программного обеспечения:

• Сбор и анализ требований

• Разработка архитектуры

• Кодирование

• Тестирование

• Документирование

• Сопровождение

3.1 Жизненный цикл программного обеспечения.

Концепция проекта в области информационных технологий описывает процесс создания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ), представляя его как последовательность стадий и выполняемых процессов. Для каждого этапа жизненного цикла определяются состав и последовательность выполняемых работ, получаемые результаты, методы и средства, необходимые для выполнения работ, роли и ответственность участников и т.д. Такое формальное описание ЖЦ позволяет спланировать и организовать процесс коллективной разработки и обеспечить управление этим процессом.

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

Существует несколько подходов при определении фаз и работ жизненного цикла программного обеспечения, но все они содержат общие основополагающие этапы:

• постановка задачи = сбор и анализ требований

• проектирование решения = разработка архитектуры

• реализация = кодирование, тестированиеи документирование

• эксплуатация = сопровождение

Жизненный цикл программного обеспечения начинается с того момента, когда пользователь (заказчик), т.е. тот, кто нуждается в продукте для решения задачи, излагает свою проблему, которую он хочет решить с помощью ПП. Это составляет содержание этапа постановки задачи и определения требований.

Определение требований включает описание общего контекста задачи, ожидаемых функций системы и ее ограничений. На данном этапе основную роль играет аналитик, который обладает навыками описания требований в различной форме.

В процессе согласования требований со стороны будущей команды разработчиков в обсуждении участвует менеджер проекта, а также, возможно, архитектор, как действующее лицо, способное оценить технические возможности реализации идеи заказчика.

Принципиально то, что на данном этапе самого проекта еще нет и можно говорить только о предпроектных работах, в которых участвуют представители будущей команды разработки или специалисты, занимающиеся предпроектной подготовкой. Определение требований в фактических проектах не может ограничиваться лишь предпроектными работами. Для большинства прикладных задач требования поступают в течение всего развития проекта.

Постановка задачи является одним из наиболее важных этапов. Она выполняет функции контракта между пользователем и исполнителем. Как и юридически плохо составленный контракт, плохая постановка задачи бесполезна. При хорошей постановке задачи как пользователь, так и команда разработки ясно и недвусмысленно представляют задачу, которую необходимо выполнить, т.е. в этом случае учитываются интересы как пользователя, так и исполнителей. Пользователь может планировать использование еще не созданного программного обеспечения, опираясь на знание того, что оно может. Хорошая постановка задачи служит основой для формирования ее решения.

Постановка задачи (спецификация программы), по существу, означает точное, полное и понятное описание того, что происходит при выполнении конкретной программы. Пользователь обычно смотрит на компьютер, как на черный ящик: для него неважно, как работает компьютер, а важно, что может компьютер из того, что интересует пользователя. При этом основное внимание фокусируется на взаимодействии человека с машиной.

Характеристики Хорошей Постановки Задачи:

Точность, т.е. исключение любой неоднозначности. Не должно возникать вопросов относительно того, каким будет вывод программы при каждом конкретном вводе.

Полнота, т.е. рассмотрение всех вариантов для заданного ввода, включая ошибочный или непредусмотренный ввод, и определение соответствующего вывода.

Ясность, т.е. она должна быть понятной и пользователю и системному аналитику, поскольку постановка задачи - это единственный контракт между ними.

Часто требование точности, полноты и ясности находятся в противоречии. Так, многие юридические документы трудно понять, потому что они написаны на формальном языке, который позволяет предельно точно сформулировать те или иные положения, исключая любые самые незначительные разночтения.

Например, некоторые вопросы в экзаменационных билетах иногда сформулированы настолько точно, что студент тратит больше времени на то, чтобы понять вопрос, чем на то чтобы на него ответить. Более того, студент вообще может не уловить основной смысл вопроса из-за большого количества деталей. Наилучшая постановка задачи та, при которой достигается баланс всех трех требований.

Разработка проектных решений, отвечающих на вопрос о том, как должна быть реализована система, чтобы она могла удовлетворять специфицированным требованиям, выполняется на этапе проектирования. Поскольку сложность системы в целом может быть очень высока, главной задачей этого этапа является последовательная декомпозиция системы до уровня очевидно реализуемых модулей или процедур. Наиболее активная роль на данном этапе — архитектор, для которого декомпозиция системы есть главная задача в проекте.

На следующем этапе – этапе реализации - кодируется каждый из модулей, выявленных при декомпозиции, программируется на наиболее подходящем для данного приложения языке. Основные действующие лица этапа — руководитель команды и разработчики. Традиционно именно данный этап считали основой проекта в целом, что, не отражает современного взгляда на проект.

Интеграция построенных и используемых модулей в систему является одним из видов работ этапа реализации. Фаза разработки заканчивается этапом тестирования, главными лицами которой являются инженеры по тестированию и этапом документирования, главными лицами которого являются технические писатели.

Фаза эксплуатации и сопровождения включает в себя всю деятельность по обеспечению нормального функционирования программных систем, в том числе фиксирование в скрытых во время исполнения программ ошибок, поиск их причин и исправление, повышение эксплуатационных характеристик системы, адаптацию системы к окружающей среде, а также, при необходимости, и более существенные работы по совершенствованию системы. Все это дает право говорить об эволюции системы.

В связи с этим фаза эксплуатации и сопровождения разбивается на два этапа: собственно сопровождение и развитие. В ряде случаев на данную фазу приходится большая часть средств, расходуемых в процессе жизненного цикла программного обеспечения.