3. Жизненный цикл программного обеспечения. Основные процессы жизненного цикла. Модели жизненного цикла программного обеспечения.

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

Основные процессы жизненного цикла:

• 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.

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.

Основные модели жизненного цикла ПО:

• Каскадная модель

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. ПО создается в несколько итераций (витков спирали) методом прототипирования. Каждая итерация включает четыре действия, представляемые четырьмя квадрантами спирали и соответствует созданию фрагмента или версии ПО.

1. Планирование – определение целей, вариантов и ограничений.

2. Анализ риска – анализ вариантов и распознавание/выбор риска.

3. Конструирование – разработка продукта следующего уровня.

4. Оценивание – оценка заказчиком текущих результатов конструирования.

• Макетирование – это процесс создания модели требуемого программного продукта. Основная цель макетирования – снять неопределенности в требованиях заказчика.

Модель может принимать одну из трех форм: бумажный макет или макет на основе ПК (изображает или рисует человеко-машинный диалог); работающий макет (выполняет некоторую часть требуемых функций); существующая программа (характеристики которой затем должны быть улучшены).

Макетирование основывается на многократном повторении итераций, в которых участвуют заказчик и разработчик. Как только все неопределенности сняты – начинается конструирование ПО.

• Быстрая разработка приложений (RAD) – это высокоскоростная адаптация линейной последовательной модели, в которой быстрая разработка достигается за счет использования компонентно-ориентированного конструирования.

RAD-подход ориентирован на разработку информационных систем и выделяет следующие этапы:

• бизнес-моделирование. Моделируется информационный поток между бизнес-функциями. Ищутся ответы на следующие вопросы: Какая информация руководит бизнес-процессом? Какая информация генерируется? Кто генерирует ее? Где информация применяется? Кто обрабатывает ее?

• моделирование данных. Информационный поток, определенный на этапе бизнес-моделирования, отображается в наборе объектов данных, которые требуются для поддержки бизнеса. Идентифицируются характеристики (свойства, атрибуты) каждого объекта, определяются отношения между объектами;

• моделирование обработки. Определяются преобразования объектов данных, обеспечивающие реализацию бизнес-функций. Создаются описания обработки для добавления, модификации, удаления или нахождения (исправления) объектов данных;

• генерация приложения. Предполагается использование методов, ориентированных на языки программирования 4-го поколения. Вместо создания ПО с помощью языков программирования 3-го поколения RAD-процесс работает с повторно используемыми программными компонентами или создает повторно используемые компоненты. Для обеспечения конструирования применяются утилиты автоматизации;

• тестирование и объединение. Поскольку применяются повторно используемые компоненты, многие программные элементы уже протестированы. Это уменьшает время тестирования (хотя все новые элементы должны быть протестированы).

• Компонентно-ориентированная модель является развитием спиральной. В этой модели конкретизируется содержание квадранта конструирования – оно отражает тот факт, что в современных условиях новая разработка должна основываться на повторном использовании существующих программных компонентов.

• XР-процесс (Экстремальное программирование).

ХР-процесс ориентирован на группы малого и среднего размера, строящие программное обеспечение в условиях неопределенных или быстро изменяющихся требований. ХР-группа имеет дело с изменениями требований на всем протяжении итерационного цикла разработки, причем цикл состоит из очень коротких итераций. Четырьмя базовыми действиями в ХР-цикле являются: кодирование, тестирование, выслушивание заказчика и проектирование.

Большинство принципов, поддерживаемых в ХР (минимальность, простота, эволюционный цикл разработки, малая длительность итерации, участие пользователя, оптимальные стандарты кодирования и т. д.), продиктованы здравым смыслом и применяются в любом упорядоченном процессе. Просто в ХР эти принципы достигают «экстремальных значений»