Жизненный цикл и этапы разработки программного обеспечения.

Жизненным циклом программного обеспечения называют период от момента появления идеи создания данной программы до момента завершения её поддержки фирмой-разработчиком. Состав процесса жизненного цикла регламентирован международным стандартом ICO/IEC 120207: 1995

Данный стандарт описывает структуру жизненного цикла и его процессы. Под процессом жизненного цикла понимают совокупность взаимосвязанных действий по преобразованию входных данных в выходные. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, а также исходными данными и результатами.

К основным процессам относят:

1. приобретение

2. поставка

3. разработка

4. эксплуатация

5. сопровождение

К вспомогательным процессам относят:

1. документирование

2. управление конфигурацией

3. обеспечение качества

4. верификация

5. аттестация

6. совместная оценка

7. аудит

8. разрешение проблем

К организационным процессам относят:

1. управление проектом

2. усовершенствование

3. создание инфраструктуры

4. обучение

По стандарту процесс разработки включает следующие действия:

1. Подготовительная работа – выбор моделей жизненного цикла, стандартов, методов и средств разработки, составление планов работы.

2. Анализ требования к системе – определение её функциональных возможностей, требований пользователя (заказчика), требований надежности и безопасности, требования к интерфейсам и т.д.

3. Проектирование архитектуры системы – определение состава необходимого оборудования, программного обеспечения.

4. Проектирование архитектуры ПО – определение структуры ПО, документирование его интерфейса, разработка предварительной версии пользовательской документации, требований к тестам и плана интеграции.

5. Детальное проектирование ПО – подробное описание компонентов ПО и интерфейсов между ними, обновление пользовательской документации, разработка и документирование требований к тестам, разработка плана тестирования, обновление плана интеграции.

6. Кодирование и тестирование ПО – разработка и документирование каждого компонента, а также совокупности тестовых процедур и данных для тестирования, тестирование компонентов, обновление пользовательской документации и плана интеграции.

7. Интеграция ПО – сборка программных компонентов в соответствии с планом интеграции, тестирование ПО, уточнение документаций.

8. Квалификационное тестирование ПО – тестирование ПО в присутствии заказчика для демонстрации его соответствия требованиям и готовности к эксплуатации, проверка готовности и полноты документации сопровождения.

9. Интеграция системы – сборка всех компонентов системы, включая ПО и оборудование.

10. Квалификационное тестирование системы – тестирование системы в присутствии заказчика на соответствие заявленным требованиям, проверка его работоспособности, проверка документации.

11. Установка ПО на оборудование заказчика и проверка его работоспособности.

12. Приемка ПО – оценка о результатах квалификационного тестирования ПО и системы в целом на аппаратуре заказчика и документирование результатов оценки совместно с заказчиком виде акта, подписанного обеими сторонами. Акт должен содержать оценку выполненной разработки, выявленные недостатки и сроки их устранения. После чего производится окончательная передача ПО заказчику.

Указанные действия, применительно к РФ, условно разделяются на 4 основных этапа разработки ПО и соответствующими им стадии разработки (ГОСТ Р 19.102-77/34.601-90/19.201-71/34.602-89):

1. Постановка задачи (стадия «Техническое задание») – в этом процессе четко формулируют назначения ПО и определяют основные требования к нему. Каждое требование представляет собой описание потребного свойства ПО. Различают функциональные требования (определяют функции, которые должно выполнять ПО) и эксплуатационные требования (определяют особенности функционирования). Требование к ПО, имеющее прототипы обычно предъявляют по аналогии, на основании характеристик уже существующего ПО.

Для формирования требований к ПО, не имеющему аналогов, обычно проводят специальные предпроектные исследования. Для их выполнения, как правило, заключают дополнительный договор на выполнение научно-исследовательских работ.

В любом случае, этап постановки задачи заканчивается разработкой и защитой технического задания, фиксирующего принципиальные требования и основные проектные решения, подписанные заказчиком и разработчиком.

2. Анализ требований и разработка спецификаций (стадия «Эскизный проект») –

Спецификациями называют точное, формализованное описание функций и ограничений разрабатываемого ПО. Различают функциональные и эксплуатационные спецификации. Совокупность спецификаций представляет собой общую логическую модель проектирования ПО. Для получения спецификаций выполняют анализ требований технического задания, формулируют содержательную постановку задачи, выбирают математический аппарат формализации, строят модель предметной области, определяют подзадачи и методы их реализации. Также формируют требования к тестам для поиска ошибок.

3. Проектирование (стадия «Технический проект»). Основная задача – разработка подробных спецификаций разрабатываемого ПО. Оно обычно включает: проектирование общей структуры – определение основных компонентов и их взаимосвязей; декомпозиция компонентов и построение структурных иерархий; проектирование компонентов.

Различают два аспекта проектирования: логическое – включает те проектные операции, которые непосредственно не зависят от имеющихся технических и программных средств; физическое – привязка к конкретным техническим и программным средствам.

Результатом проектирования является детальная модель разрабатываемого ПО вместе со спецификациями его компонентов всех уровней.

4. Реализация (стадия «Рабочий проект»). Реализация – процесс поэтапного написания кодов программы на выбранном языке программирования, их тестирование и отладку.

До конца 20 века отечественные госты включали этап сопровождения в процесс разработки, однако сейчас, в соответствии с международными стандартами, этот процесс является самостоятельным и рассматривается отдельно.

Сопровождение – процесс создания и внедрения новых версий программного продукта. Причинами этого могут быть: необходимость исправления ошибок, выявленных в процесс эксплуатации; необходимость совершенствования предыдущих версий, связанная с улучшением интерфейса, расширением состава выполняемых функций и повышения производительности работы; изменение среды функционирования, связанное с появлением новых технических или программных средств.