Жизненный цикл программного обеспечения

Жизненный цикл программного обеспечения

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Жизненный цикл программного обеспечения (ПО) — период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации^[1]. Этот цикл — процесс построения и развития ПО.

Стандарты жизненного цикла ПО

• ГОСТ 34.601-90

• ISO/IEC 12207:1995 (российский аналог — ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99)

Методологии разработки ПО

• Rational Unified Process (RUP).

• Microsoft Solutions Framework (MSF). Включает 4 фазы: анализ, проектирование, разработка, стабилизация, предполагает использование объектно-ориентированного моделирования.

• Экстремальное программирование (англ. Extreme Programming, XP). В основе методологии командная работа, эффективная коммуникация между заказчиком и исполнителем в течение всего проекта по разработке ИС. Разработка ведется с использованием последовательно дорабатываемых прототипов.

Стандарт ГОСТ 34.601-90

Стандарт ГОСТ 34.601-90 предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:

1. Формирование требований к АС

1. Разработка концепции АС

1. Техническое задание

1. Эскизный проект

1. Технический проект

1. Рабочая документация

1. Ввод в действие

1. Сопровождение АС.

Эскизный, технический проекты и рабочая документация — это последовательное построение все более точных проектных решений. Допускается исключать стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в «Технорабочий проект», параллельно выполнять различные этапы и работы, включать дополнительные.

Данный стандарт не вполне подходит для проведения разработок в настоящее время: многие процессы отражены недостаточно, а некоторые положения устарели.

Стандарт ISO/IEC 12207/ и его применение

Стандарт ISO/IEC 12207:1995 «Information Technology — Software Life Cycle Processes» является основным нормативным документом, регламентирующим состав процессов жизненного цикла ПО. Он определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ПО.

Каждый процесс разделен на набор действий, каждое действие — на набор задач. Каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим процессом по мере необходимости, причем не существует заранее определенных последовательностей выполнения. Связи по входным данным при этом сохраняются.

Процессы жизненного цикла ПО

• Основные:

  • Приобретение (действия и задачи заказчика, приобретающего ПО)

  • Поставка (действия и задачи поставщика, который снабжает заказчика программным продуктом или услугой)

  • Разработка (действия и задачи, выполняемые разработчиком: создание ПО, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка тестовых и учебных материалов и т. д.)

  • Эксплуатация (действия и задачи оператора — организации, эксплуатирующей систему)

  • Сопровождение (действия и задачи, выполняемые сопровождающей организацией, то есть службой сопровождения). Сопровождение — внесений изменений в ПО в целях исправления ошибок, повышения производительности или адаптации к изменившимся условиям работы или требованиям.

• Вспомогательные

  • Документирование (формализованное описание информации, созданной в течение ЖЦ ПО)

  • Управление конфигурацией (применение административных и технических процедур на всем протяжении ЖЦ ПО для определения состояния компонентов ПО, управления его модификациями).

  • Обеспечение качества (обеспечение гарантий того, что ИС и процессы ее ЖЦ соответствуют заданным требованиям и утвержденным планам)

  • Верификация (определение того, что программные продукты, являющиеся результатами некоторого действия, полностью удовлетворяют требованиям или условиям, обусловленным предшествующими действиями)

  • Аттестация (определение полноты соответствия заданных требований и созданной системы их конкретному функциональному назначению)

  • Совместная оценка (оценка состояния работ по проекту: контроль планирования и управления ресурсами, персоналом, аппаратурой, инструментальными средствами)

  • Аудит (определение соответствия требованиям, планам и условиям договора)

  • Разрешение проблем (анализ и решение проблем, независимо от их происхождения или источника, которые обнаружены в ходе разработки, эксплуатации, сопровождения или других процессов)

• Организационные

  • Управление (действия и задачи, которые могут выполняться любой стороной, управляющей своими процессами)

  • Создание инфраструктуры (выбор и сопровождение технологии, стандартов и инструментальных средств, выбор и установка аппаратных и программных средств, используемых для разработки, эксплуатации или сопровождения ПО)

  • Усовершенствование (оценка, измерение, контроль и усовершенствование процессов ЖЦ)

  • Обучение (первоначальное обучение и последующее постоянное повышение квалификации персонала)

Каждый процесс включает ряд действий. Например, процесс приобретения охватывает следующие действия:

1. Инициирование приобретения

2. Подготовка заявочных предложений

3. Подготовка и корректировка договора

4. Надзор за деятельностью поставщика

5. Приемка и завершение работ

Каждое действие включает ряд задач. Например, подготовка заявочных предложений должна предусматривать:

1. Формирование требований к системе

2. Формирование списка программных продуктов

3. Установление условий и соглашений

4. Описание технических ограничений (среда функционирования системы и т. д.)

Стадии жизненного цикла ПО, взаимосвязь между процессами и стадиями

Модель жизненного цикла ПО

— структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов,

действий и задач на протяжении жизненного цикла.

Модель жизненного цикла зависит от специфики, масштаба и сложности проекта

и специфики условий, в которых система создается и функционирует.

Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 не предлагает конкретную модель жизненного цикла.

Его положения являются общими для любых моделей жизненного цикла, методов и технологий создания ИС.

Он описывает структуру процессов жизненного цикла,

не конкретизируя, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

Модель ЖЦ ПО включает в себя:

1. Стадии;

2. Результаты выполнения работ на каждой стадии;

3. Ключевые события — точки завершения работ и принятия решений.

Стадия — часть процесса создания ПО, ограниченная определенными временными рамками

и заканчивающаяся выпуском конкретного продукта

(моделей, программных компонентов, документации),

определяемого заданными для данной стадии требованиями.

На каждой стадии могут выполняться несколько процессов,

определенных в стандарте ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99,

и наоборот, один и тот же процесс может выполняться на различных стадиях.

Соотношение между процессами и стадиями также определяется используемой моделью жизненного цикла ПО.

Модели жизненного цикла ПО

Каскадная модель

Каскадная модель жизненного цикла («модель водопада», англ. waterfall model)

была предложена в 1970 г. Уинстоном Ройсом.

Она предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке.

Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.

Требования, определенные на стадии формирования требований,

строго документируются в виде технического задания

и фиксируются на все время разработки проекта.

Каждая стадия завершается выпуском полного комплекта документации,

достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.

Этапы проекта в соответствии с каскадной моделью:

1. Формирование требований;

2. Проектирование;

3. Реализация;

4. Тестирование;

5. Внедрение;

6. Эксплуатация и сопровождение.

Спиральная модель

Спиральная модель (англ. spiral model) была разработана в середине 1980-х годов Барри Боэмом. Она основана на классическом цикле Деминга PDCA (plan-do-check-act). При использовании этой модели ПО создается в несколько итераций (витков спирали) методом прототипирования.

Прототип — действующий компонент ПО, реализующий отдельные функции и внешние интерфейсы.

Каждая итерация соответствует созданию фрагмента или версии ПО,

на ней уточняются цели и характеристики проекта,

оценивается качество полученных результатов

и планируются работы следующей итерации.

На каждой итерации оцениваются:

• риск превышения сроков и стоимости проекта;

• необходимость выполнения ещё одной итерации;

• степень полноты и точности понимания требований к системе;

• целесообразность прекращения проекта.

Один из примеров реализации спиральной модели

— RAD (англ. Rapid Application Development, метод быстрой разработки приложений).

Итерационная модель

Естественное развитие каскадной и спиральной моделей привело к их сближению

и появлению современного итерационного подхода,

который представляет рациональное сочетание этих моделей.

Различные варианты итерационного подхода реализованы в большинстве современных технологий и методов (RUP, MSF, XP).

Литература

• Братищенко В.В. Проектирование информационных систем. — Иркутск: Изд-во БГУЭП, 2004. — 84 с.

• Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем. — М.: Финансы и статистика, 2000.

• Грекул В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Н.Л. Проектирование информационных систем. — М.: Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2005.

• Мишенин А.И. Теория экономических информационных систем. — М.: Финансы и статистика, 2000. — 240 с.

• Орлик С., «Модели жизненного цикла»

Примечания

1. ↑ Стандарт IEEE Std 610.12, Глоссарий