Инструкция по разработке программного обеспечения

Процесс разработки программного обеспечения

Введение

Программное обеспечение является неотъемлемой частью нашей современной жизни. От мобильных приложений до сложных систем управления, разработка программного обеспечения играет ключевую роль в создании и поддержке различных технологических решений. В данной статье мы рассмотрим процесс разработки программного обеспечения, его этапы, методологии и лучшие практики.

Что такое процесс разработки программного обеспечения?

Процесс разработки программного обеспечения (SDLC) — это структурированный подход к созданию программного обеспечения, начиная с анализа требований и заканчивая развертыванием и поддержкой готового продукта. Он охватывает все этапы жизненного цикла разработки ПО, и каждый этап имеет свои задачи и цели.

Зачем нужен процесс разработки программного обеспечения?

Процесс разработки программного обеспечения необходим для обеспечения структурированного подхода к разработке ПО. Он помогает командам разработчиков работать организованно, следовать определенным шагам и достигать поставленных целей. Процесс разработки ПО также способствует повышению качества продукта, улучшению эффективности работы и управлению рисками.

Основные этапы процесса разработки программного обеспечения

4.1 Анализ требований

Анализ требований — это первый и один из самых важных этапов процесса разработки программного обеспечения. На этом этапе определяются требования клиента или заказчика, проводится анализ бизнес-процессов, выявляются функциональные и нефункциональные требования к ПО.

4.2 Проектирование

Проектирование является следующим этапом после анализа требований. На этом этапе создается архитектура системы, определяются компоненты, модули и связи между ними. Проектирование также включает в себя выбор технологий, инструментов и платформы разработки.

4.3 Кодирование

Кодирование — это этап, на котором программисты пишут исходный код программы на выбранном языке программирования. Они следуют ранее разработанной архитектуре и используют согласованные стандарты кодирования. На этом этапе разработчики реализуют функциональность и логику, описанную в требованиях.

4.4 Тестирование

Тестирование — это этап, на котором проверяется работоспособность и качество программного обеспечения. На этом этапе проводятся функциональное тестирование, интеграционное тестирование, системное тестирование и другие виды тестирования, чтобы убедиться, что ПО соответствует требованиям и работает корректно.

4.5 Развертывание

Развертывание — этап, на котором разработанное программное обеспечение устанавливается и запускается на целевой платформе или инфраструктуре. Этот этап также включает в себя настройку и конфигурирование программного обеспечения для обеспечения его корректной работы в среде, где оно будет использоваться.

4.6 Обслуживание и поддержка

После развертывания программного обеспечения начинается этап обслуживания и поддержки. В течение этого этапа разработчики отслеживают работу ПО, исправляют ошибки, выпускают обновления и предоставляют поддержку пользователей. Обслуживание и поддержка продолжаются на протяжении всего жизненного цикла продукта.

Методологии разработки программного обеспечения

5.1 Водопадная модель

Водопадная модель — это традиционная методология разработки ПО, где каждый этап выполняется последовательно и линейно. Эта модель хорошо подходит для проектов с четко определенными требованиями и низкой степенью изменений в процессе разработки.

5.2 Гибкая методология разработки (Agile)

Гибкая методология разработки, такая как Agile, основана на итеративном и инкрементальном подходе к разработке ПО. Она позволяет команде быстро реагировать на изменения требований и взаимодействовать с заказчиком на протяжении всего процесса разработки.

5.3 Каскадная модель разработки

Каскадная модель разработки предполагает линейную последовательность этапов: анализ требований, проектирование, кодирование, тестирование и развертывание. Эта модель хорошо подходит для проектов с низкими изменениями требований после начала разработки.

5.4 Разработка на основе компонентов

Разработка на основе компонентов — это методология, где ПО создается путем комбинирования и интеграции готовых компонентов или модулей. Это позволяет повысить повторное использование кода, упростить разработку и улучшить качество ПО.

Лучшие практики при разработке программного обеспечения

6.1 Управление версиями

Управление версиями ПО позволяет отслеживать изменения в коде, управлять релизами и контролировать версионирование. Использование систем контроля версий, таких как Git, помогает упорядочить разработку и обеспечить сохранность истории изменений.

6.2 Тестирование и отладка

Тестирование и отладка являются неотъемлемой частью процесса разработки ПО. Автоматизированное тестирование, модульное тестирование, интеграционное тестирование и другие методы помогают обнаружить ошибки и гарантировать работоспособность и качество ПО.

6.3 Документирование

Документирование играет важную роль в процессе разработки ПО. Создание документации, такой как техническое описание, инструкции пользователя и руководства по разработке, облегчает понимание и использование программного обеспечения.

6.4 Контроль качества

Контроль качества включает в себя проверку соответствия ПО требованиям, анализ кода, статический и динамический анализ, а также другие методы оценки качества. Это позволяет обнаруживать и исправлять ошибки, повышать стабильность и производительность ПО.

Инструменты для разработки программного обеспечения

7.1 Интегрированные среды разработки (IDE)

Интегрированные среды разработки, такие как Visual Studio, Eclipse, PyCharm и другие, предоставляют удобную среду для написания кода, отладки и управления проектами. Они облегчают работу разработчиков и повышают производительность.

7.2 Утилиты для управления проектами

Утилиты для управления проектами, такие как Jira, Trello, Asana и другие, помогают командам разработчиков организовать работу, управлять задачами, отслеживать прогресс и сотрудничать в рамках проекта.

7.3 Системы контроля версий

Системы контроля версий, такие как Git, SVN, Mercurial и другие, используются для отслеживания изменений в коде, совместной работы разработчиков и управления версионированием ПО. Они обеспечивают надежность и безопасность при разработке.

7.4 Инструменты для автоматизации тестирования

Инструменты для автоматизации тестирования, такие как Selenium, JUnit, TestComplete и другие, упрощают процесс тестирования ПО. Они позволяют автоматизировать тесты, повышая эффективность и точность тестирования.

Влияние процесса разработки на качество ПО

Процесс разработки программного обеспечения напрямую влияет на качество готового продукта. Хорошо структурированный и организованный процесс разработки способствует высокому качеству ПО, улучшению производительности, сокращению рисков и соблюдению сроков.

Заключение

Процесс разработки программного обеспечения играет важную роль в создании качественного и эффективного ПО. Анализ требований, проектирование, кодирование, тестирование, развертывание и поддержка являются основными этапами разработки. Правильный выбор методологии разработки, использование лучших практик и соответствующих инструментов способствуют успешной реализации проектов и достижению поставленных целей.

Часто задаваемые вопросы (FAQs)

Q1: Какова роль анализа требований в процессе разработки ПО? A1: Анализ требований помогает определить требования клиента, провести анализ бизнес-процессов и установить основу для разработки ПО.

Q2: Какие методологии разработки ПО наиболее популярны? A2: Наиболее популярными методологиями разработки ПО являются Agile, водопадная модель и разработка на основе компонентов.

Q3: Какие инструменты можно использовать для управления проектами разработки ПО? A3: Для управления проектами разработки ПО можно использовать такие инструменты, как Jira, Trello, Asana и другие.

Q4: Какие этапы тестирования включает процесс разработки ПО? A4: В процесс разработки ПО включены такие этапы тестирования, как функциональное тестирование, интеграционное тестирование, системное тестирование и другие.

Q5: Почему важно контролировать качество ПО? A5: Контроль качества ПО необходим для обнаружения ошибок, обеспечения надежности и безопасности, улучшения производительности и удовлетворения потребностей пользователей.

Q6: Какие преимущества применения систем контроля версий в процессе разработки ПО? A6: Использование систем контроля версий позволяет отслеживать изменения в коде, управлять версионированием и обеспечивать совместную работу разработчиков.

Q7: Какие инструменты можно использовать для автоматизации тестирования ПО? A7: Для автоматизации тестирования ПО можно использовать инструменты, такие как Selenium, JUnit, TestComplete и другие.

Q8: Как процесс разработки ПО влияет на качество готового продукта? A8: Хорошо структурированный и организованный процесс разработки способствует высокому качеству ПО, сокращению рисков и соблюдению сроков.

Q9: Какую роль играет документирование в процессе разработки ПО? A9: Документирование помогает описать функциональность, инструкции по использованию и другую важную информацию, облегчая понимание и поддержку программного обеспечения.

Q10: Почему выбор правильной методологии разработки важен для успешного проекта? A10: Выбор правильной методологии разработки важен, так как каждая методология имеет свои преимущества и подходит для разных типов проектов. Это помогает команде разработчиков эффективно работать и достичь поставленных целей.

Будьте первыми в курсе последних новостей о HR-сфере и ИТ рекрутинге — подписывайтесь на наш HR-блог в Telegram!

Обзор процесса разработки программного обеспечения

Введение

Прежде, чем предложить обзор процесса разработки, сложившегося в результате накопления опыта за последние годы, я хотел бы сделать несколько общих пояснений, которые мне кажутся существенными.

Я работаю в IT последние 15 лет, хотя программированием начал заниматься значительно раньше. Основное направление моей деятельности как системного архитектора была организация разработки программ, разработка концепций и верхнеуровневой архитектуры и контроль выполнения концепции на протяжении проекта. Кроме управления разработкой ПО и создания архитектуры, я время от времени занимаюсь решением сложных технических проблем и написанием некоторых критически важных участков кода, где необходимо не только знание самого языка и среды разработки, но и их внутренней организации, иногда преподносящей неприятные сюрпризы.

Проекты, над которыми я работаю, чаще всего связаны с разработкой заказного или инвестиционного программного обеспечения. Также мне приходилось работать с встроенным ПО и программами, ориентированными на выпуск «хитов» (что, с лёгкой руки Джоэля Спольски, я называю далее игровым ПО, хотя на самом деле некоторые игровые проекты ближе к инвестиционным).

Заказное программное обеспечение может быть предназначено для внутреннего или внешнего заказчика. Эксклюзивные права на разработанную систему получает заказчик, и работа над развитием системы в дальнейшем может быть передана другому исполнителю.

В отличие от заказного ПО, работа над инвестиционным программным обеспечением ведётся самим исполнителем на деньги внутреннего или внешнего инвестора. Как правило, права на код системы остаётся у исполнителя, что стимулирует непрерывную работу по улучшению своего продукта и последовательный выпуск версий с более развитой функциональностью.

Встроенное программное обеспечение поставляется вместе с аппаратной частью и, грубо говоря, не подлежит сопровождению, поскольку отзыв партии устройств производителем – дело очень затратное и потому исключительное.

Разработка игровых хитов также практически не содержит фазы сопровождения. Кроме того, пользователи игровых программ, даже столкнувшись с ошибкой в игре, очень редко загружают обновлённую версию. Поэтому разработка игр, как правило, имеет свою экономику и свой процесс разработки.

Нашими заказчиками являются органы власти, крупные государственные и коммерческие организации и, конечно, мы сами. Поэтому в смысле заказного ПО в нашем процессе часто присутствует некоторая разница между процессами разработки продуктов для внутреннего и для внешнего заказчиков. Некоторые нюансы я укажу в этой статье. Уровень формализации отношений с заказчиком у нас варьируется от проекта к проекту очень широко. В целом, чем больше бюджет проекта, тем выше формальность. Государственный заказчик или крупные коммерческие предприятия (особенно с государственным участием) обычно имеют законодательные ограничения на формирование, размещение заказа и приёмку результатов работ. Ещё одним ограничением крупных организаций является тот факт, что их персонал, являющийся источником требований и основным пользователем наших систем, имеет очень ограниченную доступность для исполнителей, хотя бы вследствие своей занятости. Однако для небольших организаций уровень формализации падает и иногда уходит в противоположную крайность, где возникает недостаточный уровень ответственности заказчика в рамках проекта.

Другая сторона наших заказных проектов – высокие требования к функциональности. Это и высокая нагрузка на все системы, и большая географическая распределённость, и высокие требования к точности вычислений при очень ограниченных временных рамках. Часто в наших проектах появляются элементы исследовательской работы и творческого поиска, направленного на решение нетривиальных проектных задач. Иногда нам приходится комбинировать в рамках одного процесса разработки разные методологии, например, вставляя в общий процесс, близкий к RUP, один или несколько этапов почти чистого scrum, порождая что-то вроде проекта в проекте. Это позволяет нам сохранять невысокий уровень вовлеченности пользователей, связанный с природой проекта, с гибкостью разработки в условиях высокой неопределённости требований. В этом плане для меня важен именно подготовительный этап, во время которого можно выбрать необходимую методологию и выстроить оптимальный процесс разработки. Один из примеров применения гибкой методологии я описал в статье «Применение agile при разработке проекта для государственного заказчика».

В качестве примера работы над инвестиционным проектом я могу привести разработку комплексной системы безопасности, которую мы создавали как «коробочный» продукт. Под моим руководством было выпущено последовательно четыре версии этой системы, пользователями которой стали самые разные коммерческие и государственные организации, включая мэрию Москвы, АФК «Система», банки, бизнес-центры и, конечно, наш собственный офис. Первая версия была не очень успешной, но у нас была стратегия развития, которая позволила нам успешно захватить рынок и пережить сложные времена кризиса. Опыт работы над этим и ещё несколькими инвестиционными проектами тоже был учтён при формировании используемого мной процесса разработки.

Наш процесс представляет собой последовательность определённых этапов. Приведённая мной классификация ПО сделана только, чтобы показать возможную разницу в организации разработки различных программных средств. Делая обзор процесса разработки, я остановлюсь только на различиях именно самого процесса касаемо разных видов ПО. Однако надо помнить, что различия между процессами разработки разных видов ПО гораздо глубже, поэтому при планировании каждого этапа необходимо учитывать эти нюансы.

Важно понимать, что переход процесса от одного этапа к другому не имеет чёткой границы. Как правило, работы следующего этапа начинаются по мере выполнения 80-90% работ по предыдущему этапу. Особенно это касается разработки требований, когда в ряде случаев снятие неопределённости происходит лишь к концу проекта. Безусловно, наличие такой неопределённости в проекте является существенным риском и должно находиться под постоянным контролем.

Процесс разработки заказного ПО

Обзор процесса разработки начнём с наиболее общего случая – разработки заказного программного обеспечения. Схема процесса приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Процесс разработки заказного программного обеспечения.

Работа над проектом начинается с подготовительного этапа. Цель этапа состоит в том, чтобы на основе предложений заказчика создать некоторую концепцию будущей системы и, отталкиваясь от этой концепции, провести оценку востребованности и реализуемости проекта. Если решение о привлечении исполнителя принимается заказчиком на конкурсной основе, то предварительный этап фактически является стадией подготовки потенциального исполнителя к конкурсу, включая формирование необходимой документации.

Не нужно тратить время и ресурсы на проект, чья концепция признаётся невостребованной или нереализуемой. Такой проект должен быть завершён. В ряде случаев требуется некоторая итеративная работа с заказчиком по коррекции концепции проекта, пока либо не будет достигнут приемлемый баланс требований заказчика и затрат исполнителя, либо не будет принято решение о сворачивании работ.

Проект, концепция которого выглядит приемлемой для реализации, выходит на этап разработки требований. На этом этапе исполнитель должен сформировать перечень всех явных и скрытых потребностей заказчика. Часто оказывается, что заказчик либо не определился со своими потребностями, либо его потребности вступают в противоречие между собой, с возможностями заказчика или с возможностями исполнителя. Целями этапа являются выявление всех скрытых потребностей, решение конфликтов требований, формирование целостного технического решения и анализ реализуемости подготовленного решения.

Иногда уточнение требований приводит к пересмотру концепции проекта. Если после уточнения всех требований не удаётся найти приемлемого технического решения, проект приходится сворачивать либо откладывать на некоторое время в ожидании более приемлемых обстоятельств.

Если техническое решение найдено, исполнитель приступает к разработке архитектуры будущей системы. Цель этапа – определение верхнеуровневой логической и физической архитектуры, полностью покрывающей все требования заказчика. При разработке архитектуры проводится рецензирование и уточнение концепции, требований и предварительного технического решения, что даёт возможность предупредить наиболее опасные риски.

После завершения проектирования архитектуры необходимо снова провести ревизию основных параметров проекта и решить, в состоянии ли исполнитель завершить проект. Полезно на стадии разработки архитектуры отказаться от излишних и слишком громоздких функций. Оптимизация архитектурного решения часто помогает вписаться в приемлемые параметры проекта. В иных случаях требуется более радикальное сокращение функционала разрабатываемой системы. Однако даже остановка проекта на этой стадии, если она происходит по веским причинам, должна восприниматься как победа: продолжение работ в таком случае может привести только к ещё большим потерям.

Если баланс был найден, и удалось создать приемлемую архитектуру системы, исполнитель может переходить к реализации и поставке системы. Реализация может проходить в один или несколько этапов. Для небольших проектов одноэтапная поставка всего функционала системы может быть вполне приемлемой. Однако, чем больше проект, тем выше зависимости подсистем внутри создаваемой системы. В этих условиях следует делить реализацию на несколько этапов так, чтобы в конце каждого этапа команда разработчиков имела готовый к поставке продукт. При этом самый важный, фундаментальный функционал должен разрабатываться на ранних этапах, а надстройки, работающие поверх этих основных компонентов, следует реализовывать позднее. В таком случае наиболее опасные для системы ошибки будут исправлены на первых этапах, и риск того, что прикладная функциональность системы будет основана на нестабильной основе, будет значительно снижен.
После поставки полностью завершённой системы проект заказного ПО обычно переходит к этапу опытной эксплуатации. Цель этого этапа заключается в проверке качества работы разработанной системы в реальных условиях эксплуатации. Как правило, на этом этапе исполнитель совместно с заказчиком проводит измерение количественных метрик, позволяющих определить качество созданной системы. В первую очередь проверяются функциональные характеристики качества, затем – нефункциональные. При наличии несоответствий исполнитель корректирует код системы.

Полностью отлаженная и настроенная система вводится в промышленную эксплуатацию. Как правило, исполнитель должен сопровождать систему, по крайней мере, в течение срока гарантии. Выявляемые несоответствия должны исправляться. Пользователи и обслуживающий персонал заказчика должны получат оперативную консультативную поддержку.

Наконец, приходит момент, когда система перестаёт устраивать заказчика по какой-либо причине. Наступает этап вывода системы из эксплуатации. Впрочем, для заказного ПО этот этап не всегда актуален, поскольку заказчик может воспользоваться своими эксклюзивными правами на систему и отстранить исполнителя от дальнейших работ по сопровождению и развитию системы ещё до того, как она потеряет актуальность.

Любой проект в конечном счёте приходит к своему завершению. Этап прекращения проекта имеет целью анализ результатов, внесение изменений в процесс разработки на основе полученного опыта и пополнение базы знаний разработчиков новыми эффективными решениями и предостережениями, а также новыми готовыми компонентами, которые можно будет использовать в следующих проектах.

Осталось отметить ещё два этапа процесса разработки. Бывает, что обстоятельства не позволяют продолжать реализацию проекта, но результаты проделанной работы показывают, что у проекта может быть будущее. Закрывать такой проект преждевременно. Поэтому вместо полной остановки работ исполнитель может временно приостановить деятельность по проекту, зафиксировав достигнутые результаты. Как только обстоятельства позволят, проект можно буде возобновить, расконсервировав инфраструктуру, вернув в проект разработчиков и восстановив состояние проекта. Важно, однако, возобновлять работу с того этапа, на котором проект был прерван, повторно проведя ревизию достигнутых результатов.

Процесс разработки инвестиционного ПО

Процесс разработки инвестиционного ПО отличается тем, что параллельно может идти работа сразу над несколькими версиями продукта: пока первая версия сопровождается, вторая уже реализуется, а для третьей формулируются требования. Процесс показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Процесс разработки инвестиционного программного обеспечения.

Как нетрудно заметить, при разработке инвестиционного ПО имеют место те же этапы, которые были рассмотрены выше для процесса разработки заказного программного обеспечения. Но отличие состоит в том, что этапы относятся не ко всему продукту, а к отдельной версии продукта. Исключение составляет этап прекращения проекта: проект не может завершиться, пока идёт работа хотя бы над одной версией продукта.

Обратите внимание на момент начала работ над следующей версией продукта. Этот момент настаёт, как только пройден этап создания архитектуры текущей разрабатываемой версии. До этого на этапах формирования требований и создания архитектуры, как правило, идёт обсуждение, какие функции следует реализовать в текущей версии, а какие перенести на будущее. И только тогда, когда требования к текущей версии сформулированы, рецензированы и подтверждены архитектурой системы, имеет смысл думать о следующей версии.

Кроме того, после разработки архитектуры, как правило, у аналитиков и архитекторов проекта появляется некоторая свобода действий, поскольку на этапах поставки основная нагрузка ложится на программистов. Эту свободу можно использовать для проработки концепции и требований для следующей версии.

В принципе, можно перенести начало работ над следующей версией на более поздний срок. Например, вполне допустимо сначала ввести текущую версию в опытную или даже промышленную эксплуатацию, и только после этого начать работу над следующей версией. Но нужно помнить, что такое решение неприменимо в случае высокой конкуренции: вас просто опередят и выдавят с рынка. Решение нужно принимать, исходя из всего комплекса обстоятельств, влияющих на ваш бизнес.

Говоря о процессе разработки инвестиционного ПО, нужно понимать, что работа над несколькими версиями имеет ряд явных и скрытых взаимозависимостей между параллельными ветками процесса.

Во-первых, исправления несоответствий, выявленных в ранней версии, должны вноситься и в версию, где они были обнаружены, и во все более поздние версии, включая разрабатываемые. Это касается не только кода программы, но и всех остальных артефактов проекта: технической и пользовательской документации, справочной системы, оценок и планов работ и т.п. Причём исправления должны вноситься немедленно, поскольку уменьшить стоимость исправлений вам не удастся, но, если не внести исправления сразу, их стоимость на более поздних стадиях может увеличиться в десятки и даже сотни раз.

Во-вторых, для параллельной работы над несколькими версиями нужна особая инфраструктура проекта, включая организацию контроля версий кода и документации, контроля заданий и несоответствий, утилит автоматической сборки и тестирования и т.п. Нельзя допустить, чтобы работа над одной версией продукта блокировала выполнение задач по другим версиям только из-за того, что инфраструктура проекта не позволяет запустить два процесса сборки одновременно для разных версий продукта.

Особое внимание нужно уделить стендам, на которых проводится тестирование: на них должны быть развёрнуты все версии продукта, которые были выпущены ранее (по меньшей мере, те версии, которые сопровождаются), и все версии, разработка которых ведётся в настоящий момент.

В-третьих, в работе над несколькими версиями могут быть одновременно задействованы одни и те же участники. Имеется большой риск, что ключевой сотрудник может погрязнуть в работе над одной версией программы и допустить существенное превышение сроков по задачам, связанным с другой версией.

В-четвёртых, имеет место обратная ситуация, когда персонал, работающий над одной версией, ничего не знает о том, какие решения принимаются в рамках работ над другой версией. Частично проблема снимается, если исправления всей документации и кода будут немедленно распространяться на все более поздние версии, о чём я говорил выше. Но одними исправлениями дело не должно ограничиваться. Нужно, чтобы команда, работающая над одной версией, понимала, почему были приняты те или иные решения при работе над другой версией. Для этого нужна база знаний для разработчиков – специальная информационная система, в которой должны описываться все проблемы, с которыми столкнулись разработчики при работе над той или иной версией продукта, и способы решения этих проблем. База знаний должна рассылать всем участникам проекта уведомления о поступлении новых записей. Нельзя пускать на самотёк взаимодействие двух команд, работающих над разными версиями одного продукта.

Процесс разработки встроенного ПО

Как уже отмечалось выше, встроенное ПО отличается от заказного тем, что его крайне сложно сопровождать.

Допустим, вы выпускаете программы для холодильников. После того, как ПО поставлено производителю, десятки тысяч устройств начинают расходиться по всему миру, и вы понятия не имеете, где они окажутся. И если один из холодильников выйдет из строя по вине вашего софта, то проще заплатить неустойку, чем возвращать холодильник на завод и проводить диагностику. Конечно, можно подготовить инженеров для дилерских центров, которые смогут провести диагностику на месте и заменить прошивку вашей системы, но это всё равно очень дорого.

Таким образом, при разработке встроенного ПО возникает сразу несколько важных ограничений.

Во-первых, поставка выполняется в рамках только одного этапа: никто не будет встраивать в устройства наполовину работающую программу.

Во-вторых, при поставке вы должны уделить особое внимание качеству программы, поскольку с момента внедрения её внутрь железного ящика менять её будет очень сложно. Особое внимание нужно уделить этапу опытной эксплуатации, когда программа внедряется в ограниченную партию устройств, и эти устройства проходят комплексные испытания в различных режимах эксплуатации. Вы должны собрать максимум информации о динамике поведения вашей системы, проанализировать эту информацию и доработать ПО.

В-третьих, когда устройство с вашим ПО ушло в серию, вы имеете очень мало возможностей для исправления ошибок. По факту, такие исправления возможны только в случае брака ПО, приводящего к неработоспособности всей партии устройств, из-за чего производитель будет вынужден отозвать эту партию, а вы получите большое чёрное пятно на свою репутацию.

Наконец, в-четвёртых, этапа вывода из эксплуатации у встроенного ПО нет. Программу просто выбрасывают вместе с устройством. Поэтому, как только для партии устройств, в которых работает ваше ПО, истекает гарантийный срок, можно переходить к закрытию проекта.

Процесс разработки встроенного ПО показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Процесс разработки встроенного программного обеспечения.

Процесс разработки игр

Игровое программное обеспечение было выделено мной по причине специфики их производства и эксплуатации. Бизнес игрового ПО основан на выпуске хитов. Один успешный хит оплачивает расходы на создание нескольких игр, которые остаются незамеченными пользователями. Поэтому процесс разработки одной игры взаимосвязан с процессами разработки других игр.

Ещё одним фактором, выделяющим производство игр, является тот факт, что игра интересна пользователю либо пока он не прошёл последний уровень, либо пока у него не произошла фатальная ошибка. Это значит, что вторую версию игры он не будет покупать или даже бесплатно загружать только ради исправлений нескольких ошибок.

Указанные факторы сказываются на процессе разработки игрового ПО. Процесс представлен на рисунке 4.

Рисунок 4. Процесс разработки игрового программного обеспечения.

Нужно отметить следующие особенности процесса разработки игрового ПО.

Прежде всего, при производстве игр крайне важно качество концепции. Если концепция игры не позволяет создать хит, то дальнейшая работа бессмысленна. Ситуация, когда большинство проектов заканчиваются на подготовительном этапе, для разработки игрового ПО типична.

При разработке требований и архитектуры для игрового ПО часто повторно используются наработки, полученные при работе над предыдущими проектами. В этом плане также дополнительный вес получает этап прекращения проекта, когда все полезные наработки должны быть зафиксированы в базе знаний разработчиков.

Поставка игрового программного обеспечения происходит в рамках одного единственного этапа. Даже если сначала создаётся некое ядро, «движок» игровой системы, его работу невозможно проверить без реализации всего функционала системы.

Для игрового ПО нет этапов опытной эксплуатации и вывода из эксплуатации. Игры сразу поступают в продажу, а после использования просто удаляются пользователем по мере утраты интереса к ним.

Заключение

В рамках статьи я попытался сделать обзор «верхнего уровня» процесса разработки прикладного программного обеспечения. Каждый этап процесса, безусловно, нуждается в отдельном обсуждении с обязательным учётом особенностей разрабатываемых программных средств.

Отмечу, что рассматриваемая здесь схема процесса является результатом обобщения моего личного опыта разработки различных программных средств. Как любое обобщение, моя схема является абстракцией. И, как любая абстракция, у неё есть свои границы применимости. Нельзя бездумно применять эту схему к конкретному проекту. Важно понимать, что каждый проект имеет свои нюансы, влияющие на организацию процесса разработки. И поэтому для каждого проекта приведённую здесь схему нужно адаптировать, а в ряде случаев потребуется разработать принципиально другой подход.

Продолжение: Подготовительный этап разработки программного обеспечения

Добро пожаловать в наше подробное исследование процесса разработки программного обеспечения, представленное в виде пошагового руководства как для начинающих, так и для опытных разработчиков. В этой обширной статье мы углубимся в разработку программного обеспечения, рассмотрим наиболее эффективные методологии, лучшие практики и основные инструменты, необходимые для создания высококачественных программных решений.

Поскольку цифровой ландшафт продолжает развиваться, освоение процесса разработки программного обеспечения стало необходимым для профессионалов различных отраслей. Мы раскроем тонкости популярных методологий, таких как Agile, Waterfall, Scrum и Kanban, а также расскажем о таких ключевых принципах, как анализ требований, проектирование, реализация, тестирование, развертывание и сопровождение.

Наша цель — вооружить вас прочным фундаментом в области разработки программного обеспечения, который позволит вам принимать обоснованные решения, оптимизировать рабочий процесс проекта и в конечном итоге создавать исключительные программные продукты. Итак, независимо от того, являетесь ли вы новичком, желающим начать свой путь, или опытным разработчиком, желающим расширить свои знания, эта статья обещает стать ценным ресурсом в вашем стремлении к мастерству разработки программного обеспечения.

Что такое процесс разработки программного обеспечения

Процесс разработки программного обеспечения, называемый жизненным циклом разработки программного обеспечения (SDLC), представляет собой структурированный и методичный подход к созданию, поддержке и совершенствованию программных систем. Он включает в себя ряд этапов, в том числе анализ требований, проектирование, реализацию, тестирование, развертывание и сопровождение, для создания высококачественных, надежных, масштабируемых программных решений, отвечающих потребностям пользователей и бизнес-целям. Этот итеративный процесс, настроенный и адаптированный с помощью различных методологий, таких как Agile, Waterfall или DevOps, поощряет сотрудничество, общение и постоянное совершенствование среди заинтересованных сторон, включая разработчиков, менеджеров проектов и конечных пользователей. Например, использование методологии Agile способствует постепенной разработке, регулярной обратной связи и быстрому реагированию на изменения, создавая среду адаптивности и инноваций. В конечном итоге процесс разработки программного обеспечения обеспечивает основу для воплощения абстрактных идей и требований пользователей в функциональные и эффективные программные приложения, что способствует успеху в современной конкурентной и постоянно развивающейся цифровой индустрии.

Процесс разработки программного обеспечения: Agile vs Waterfall

Методологии Agile и Waterfall олицетворяют две различные парадигмы в сфере процессов разработки программного обеспечения, каждая из которых обладает своим набором достоинств и препятствий. Agile, исключительно адаптируемая и итеративная методология, подчеркивает важность сотрудничества, гибкости и ориентированности на клиента. Этот подход разбивает процесс разработки на более мелкие, легко усваиваемые сегменты, известные как спринты, продолжительность которых обычно составляет от двух до четырех недель. Такая структура позволяет разработчикам постоянно корректировать и изменять свою работу, учитывая отзывы клиентов и меняющиеся требования. Например, Scrum, широко распространенная методика Agile, способствует развитию самоорганизованных команд и прозрачного процесса, что повышает эффективность сотрудничества.

Напротив, водопад представляет собой более линейную и упорядоченную методологию, которая состоит из последовательных этапов, включающих анализ требований, проектирование, реализацию, тестирование и развертывание. Каждый этап должен быть завершен, прежде чем переходить к следующему этапу, что приводит к четкому и предсказуемому графику проекта. Тем не менее, такая негибкость может затруднить освоение изменений в требованиях или решение непредвиденных задач. Водопад особенно подходит для проектов, характеризующихся четко определенными требованиями и стабильным объемом, таких как разработка элементарного веб-приложения или встроенной системы.

Выбор между Agile и Waterfall зависит от масштаба проекта, требований, размера команды и организационной культуры. Тщательно оценивая эти компоненты, организации могут сделать взвешенный выбор наиболее подходящей методологии, обеспечивающей успешное завершение проекта и оптимизацию качества программного обеспечения.

Этапы процесса разработки программного обеспечения

Разработка программного обеспечения — это структурированный, итеративный процесс, включающий множество этапов для создания хорошо функционирующего, удобного для пользователя приложения. Следующие этапы являются критически важными для обеспечения успешного проекта разработки программного обеспечения:

Подготовить сбор требований

Первым шагом в процессе разработки программного обеспечения является сбор требований. Он включает в себя сбор и документирование необходимых функциональных и нефункциональных требований проекта. Очень важно проконсультироваться с заинтересованными сторонами, включая конечных пользователей, бизнес-аналитиков и специалистов по доменам, чтобы убедиться, что проект соответствует их ожиданиям и удовлетворяет их потребности.

Пример: В случае разработки веб-сайта электронной коммерции требования могут включать управление запасами, обработку платежей и регистрацию пользователей.

Проектирование пользовательского интерфейса/UX

Этап проектирования UI/UX является важнейшим этапом в процессе разработки программного обеспечения, поскольку он закладывает основу для общего внешнего вида, ощущения и взаимодействия пользователя с приложением. Основная цель этого этапа — создать интуитивно понятный и визуально привлекательный пользовательский интерфейс (UI), обеспечив при этом беспроблемное и приятное взаимодействие с пользователем (UX). Этот этап обычно включает в себя несколько подпроцессов и предполагает тесное сотрудничество между дизайнерами, разработчиками и заинтересованными сторонами.

• Исследование и анализ: Перед началом процесса проектирования необходимо понять целевую аудиторию, ее предпочтения и болевые точки. Эту информацию можно собрать с помощью интервью с пользователями, опросов и анализа продуктов конкурентов. Полученная информация поможет принять дизайнерские решения и создать приложение, которое будет эффективно удовлетворять потребности пользователей.
• Информационная архитектура: Этот этап включает в себя организацию содержания и структуры приложения для обеспечения логичной и удобной навигации. Дизайнеры создают карты сайта и блок-схемы для визуализации общей иерархии и взаимосвязи между различными экранами или разделами приложения.
• Картографическое моделирование: Каркасы — это упрощенные визуальные представления макета приложения с низкой точностью. Они помогают дизайнерам и заинтересованным сторонам понять, как контент и элементы интерфейса будут расположены на каждом экране. Каркасы также служат чертежом для разработчиков, облегчая реализацию дизайна на этапе кодирования.
• Макеты: В отличие от каркасов, макеты представляют собой статичные конструкции высокой точности, которые демонстрируют внешний вид приложения, включая цвета, типографику и изображения. Макеты обеспечивают более точное представление конечного продукта, позволяя дизайнерам и заинтересованным сторонам оценить эстетику и внести необходимые изменения, прежде чем двигаться дальше.
• Прототипирование: Прототипы — это интерактивные модели приложения, которые позволяют пользователям перемещаться и взаимодействовать с элементами пользовательского интерфейса. Этот этап помогает дизайнерам выявить проблемы юзабилити, проверить правильность выбора дизайна и собрать отзывы заинтересованных сторон и конечных пользователей. Полученные отзывы используются для доработки дизайна перед переходом к этапу разработки.
• Передача дизайна: После завершения разработки дизайна UI/UX дизайнеры создают комплексную систему дизайна, включающую руководства по стилю, компоненты пользовательского интерфейса и документацию, чтобы облегчить плавный переход к команде разработчиков.

Пример: Для мобильного банковского приложения процесс проектирования UI/UX включает в себя изучение предпочтений и ожиданий пользователей, организацию структуры приложения для обеспечения легкого доступа к деталям счета, транзакциям и другим функциям, создание эскизов и макетов, приоритетом которых является удобная навигация и четкое представление финансовых данных, разработку прототипа для тестирования и сбора отзывов, и, наконец, передачу проектных активов команде разработчиков для реализации. На протяжении всего этого процесса важными аспектами будут удобные элементы управления вводом транзакций, доступность и отзывчивый дизайн для различных размеров экрана.

Программирование

Этап программирования является важнейшим этапом процесса разработки программного обеспечения, поскольку он включает в себя преобразование требований проекта и дизайна UI/UX в функциональный код. Этот этап требует от разработчиков использования языков программирования, фреймворков и библиотек, подходящих для данного проекта. Основная цель этого этапа — написание чистого, эффективного и удобного в обслуживании кода, который соответствует лучшим отраслевым практикам, архитектурным паттернам и установленным стандартам кодирования. Эффективная коммуникация и сотрудничество между членами команды необходимы для обеспечения последовательности и решения потенциальных проблем на протяжении всего процесса разработки.

• Выбор технологического стека: Перед началом этапа кодирования важно выбрать подходящий технологический стек, который будет соответствовать требованиям проекта, имеющимся ресурсам и желаемой производительности. Необходимо учитывать такие факторы, как масштабируемость, простота использования, поддержка сообщества и возможность долгосрочного сопровождения.
• Настройка среды разработки: Разработчикам необходимо настроить локальную среду разработки, что включает в себя установку необходимого программного обеспечения, библиотек и инструментов, а также настройку систем контроля версий, таких как Git, для эффективного управления исходным кодом проекта.
• Установление стандартов и рекомендаций по программированию: Для обеспечения последовательности и удобства сопровождения команда разработчиков должна принять набор стандартов и рекомендаций по кодированию, которые определяют соглашения об именах, форматирование, комментирование и другие аспекты качества кода.
• Реализация архитектуры приложения: Разработчики начинают с реализации архитектуры приложения, которая включает в себя создание структуры проекта, организацию кода в модули и создание шаблонов для взаимодействия между различными компонентами.
• Разработка функций и возможностей: Разработчики работают над отдельными функциями и особенностями путем написания кода, реализации алгоритмов и интеграции различных API и сервисов по мере необходимости. Этот процесс обычно включает в себя разработку фронтенда и бэкенда, при этом разработчики используют такие технологии, как React, Angular, Vue.js или Svelte для фронтенда и Node.js, Django, Ruby on Rails или ASP.NET для бэкенда.
• Обзор кода и рефакторинг: Регулярные обзоры кода помогают обеспечить соблюдение установленных стандартов и рекомендаций при сохранении высокого качества кода. Разработчики совместно выявляют потенциальные проблемы, предлагают улучшения и рефакторят код для оптимизации производительности, читабельности и удобства обслуживания.
• Юнит-тестирование и интеграционное тестирование: Наряду с кодированием разработчики пишут модульные тесты для проверки отдельных компонентов и интеграционные тесты для проверки правильного взаимодействия между различными частями приложения. Этот процесс помогает выявлять ошибки и проблемы на ранних стадиях и обеспечивает стабильность и надежность приложения.

Как правило, программирование является одним из самых трудоемких этапов в процессе разработки программного обеспечения. Кроме того, это самый дорогой и сложный этап. Чтобы ускорить и удешевить этот процесс, вы можете рассмотреть возможность разработки с использованием no-code платформ. Вы можете не беспокоиться о том, что no-code не позволит вам создать продукт с тем уровнем гибкости и сложности, который может предложить традиционный подход к разработке. При выборе правильной платформы вы получите тот же результат, что и при выборе традиционной команды разработчиков. Например, платформа AppMaster платформа может создать для вас мобильное приложение, веб-приложение и бэкенд. Вы можете взять исходные коды своего приложения и разместить их на своих серверах, другими словами, вы не будете зависеть от платформы. Более того, вы получите техническую документацию для вашего проекта, написанную платформой автоматически.

Проверка вашего продукта на этапе QA

Обеспечение качества (QA) — это важный этап процесса разработки программного обеспечения, направленный на выявление и устранение дефектов, уязвимостей и других проблем перед развертыванием. Инженеры QA тщательно тестируют приложение с помощью модульного, интеграционного и сквозного тестирования. Они также проводят тестирование удобства использования и производительности, чтобы гарантировать соответствие продукта желаемым стандартам качества.

Развертывание и сопровождение

После того как программное обеспечение успешно прошло процесс QA, оно готово к развертыванию. Этот важный этап включает в себя предоставление приложения конечным пользователям путем запуска на публичном сервере, размещения в магазине приложений или распространения по другим соответствующим каналам. После развертывания начинается этап сопровождения, включающий в себя ряд действий, которые обеспечивают постоянную стабильность, производительность и актуальность приложения.

• Установка и настройка среды: Перед развертыванием разработчики должны настроить производственную среду, что включает в себя установку соответствующей инфраструктуры, такой как серверы, базы данных и сетевые компоненты. Этот этап также может включать настройку мер безопасности, таких как брандмауэры, шифрование и контроль доступа.
• Непрерывная интеграция и непрерывное развертывание (CI/CD): Внедрение конвейера CI/CD автоматизирует процесс создания, тестирования и развертывания приложения, сокращая вмешательство человека и увеличивая скорость и надежность развертывания.
• Оптимизация производительности: Перед развертыванием приложения разработчики должны оптимизировать его производительность, чтобы справиться с ожидаемой пользовательской нагрузкой и обеспечить эффективное использование ресурсов. Это может включать такие методы, как кэширование, балансировка нагрузки и оптимизация базы данных.
• Мониторинг и протоколирование: После развертывания приложения крайне важно следить за его производительностью, доступностью и использованием ресурсов. Разработчики должны внедрить инструменты мониторинга и протоколирования, которые позволяют получать информацию в режиме реального времени, что дает возможность быстро выявлять и устранять потенциальные проблемы.
• Исправление ошибок и обновления: На этапе технического обслуживания разработчики учитывают отзывы пользователей, исправляют ошибки и предоставляют обновления для улучшения функциональности, стабильности и безопасности приложения. Регулярный выпуск обновлений также помогает поддерживать актуальность приложения и его соответствие меняющимся потребностям пользователей и технологическим тенденциям.
• Масштабирование и управление инфраструктурой: По мере роста пользовательской базы приложения разработчики должны обеспечить масштабирование инфраструктуры для удовлетворения растущего спроса. Это может включать горизонтальное масштабирование (добавление дополнительных серверов) или вертикальное масштабирование (увеличение мощности существующих серверов).
• Документация и передача знаний: Поддержание актуальной документации необходимо для обеспечения эффективной передачи знаний и облегчения поиска и устранения неисправностей, разработки новых функций и принятия команды. Документация должна охватывать архитектуру приложения, кодовую базу, процесс развертывания и интеграцию со сторонними компаниями.

Пример: При развертывании сервиса потокового видео разработчикам необходимо настроить производственную среду, обеспечив оптимизацию инфраструктуры для работы с большим количеством одновременных пользователей. Они также могут внедрить сети доставки контента для повышения производительности потокового вещания и снижения задержек. Кроме того, разработчики должны установить системы мониторинга и протоколирования для отслеживания показателей производительности, выявления аномалий и определения потенциальных проблем. На этапе сопровождения разработчики постоянно отслеживают отзывы пользователей, исправляют ошибки, выпускают обновления и управляют инфраструктурой, чтобы обеспечить постоянную стабильность и производительность.

Ключевые особенности эффективной разработки программного обеспечения

Эффективная разработка программного обеспечения включает в себя множество ключевых характеристик, которые в совокупности способствуют успешному созданию высококачественных, поддерживаемых и масштабируемых приложений. Эти особенности имеют решающее значение для обеспечения рационализации и эффективности процесса разработки программного обеспечения.

Одной из основных характеристик является принятие четко определенного процесса разработки, включающего такие методологии, как Agile, Scrum или DevOps. Эти подходы способствуют итеративному прогрессу, непрерывной интеграции и быстрой обратной связи, обеспечивая адаптивность и способствуя сотрудничеству между межфункциональными командами. Это позволяет разработчикам оперативно реагировать на изменения требований и потребностей клиентов, что в конечном итоге приводит к своевременному созданию надежных программных продуктов.

Еще одним важнейшим аспектом эффективной разработки программного обеспечения является применение надежных принципов проектирования, таких как SOLID (Single Responsibility, Open/Closed, Liskov Substitution, Interface Segregation, Dependency Inversion) и DRY (Don’t Repeat Yourself). Эти принципы помогают создавать модульные, обслуживаемые и расширяемые кодовые базы, упрощая будущие усовершенствования и снижая вероятность появления дефектов.

Внедрение стратегий тщательного тестирования также необходимо для создания высококачественного программного обеспечения. Оно включает в себя различные уровни тестирования, такие как модульное, интеграционное, системное и сквозное тестирование, для проверки соответствия программного обеспечения функциональным и нефункциональным требованиям. Автоматизированное тестирование и конвейеры непрерывной интеграции способствуют повышению эффективности процесса разработки, позволяя разработчикам оперативно выявлять и устранять проблемы.

Эффективная разработка программного обеспечения также уделяет приоритетное внимание безопасности и оптимизации производительности. Лучшие практики включают валидацию ввода, кодирование вывода и принцип наименьших привилегий для минимизации уязвимостей безопасности. Методы оптимизации производительности, такие как кэширование, балансировка нагрузки и управление ресурсами, обеспечивают быстродействие и масштабируемость программного обеспечения при различных нагрузках.

Всесторонняя документация и обмен знаниями являются жизненно важными аспектами разработки программного обеспечения. Подробная техническая документация и четкие, лаконичные комментарии к коду облегчают процесс внедрения и поддерживают глубокое понимание архитектуры и функциональности программного обеспечения. Регулярное общение и сотрудничество между членами команды способствует развитию культуры совместного использования знаний и постоянного совершенствования.

Наконец, эффективная разработка программного обеспечения предполагает использование соответствующих инструментов и технологий для повышения производительности и оптимизации рабочих процессов. Сюда входят системы контроля версий, интегрированные среды разработки (IDE), средства анализа кода и решения для управления проектами, которые обеспечивают разработчиков необходимой инфраструктурой для стабильного создания высококачественного программного обеспечения.

Особенности и основные этапы разработки ПО – специфика и принципы работы

Сегодня в мире тысячи программ и приложений, имеющих разное назначение. Главная задача
любого ПО – решение потребности конкретной целевой группы. Однако разработка софта – сложная
работа. Для ее выполнения требуется квалификация, опыт, знания со стороны разработчиков.
При этом речь не только в сложности кода конкретного языка программирования.
Любое веб-приложение или прикладная программа должна быть удобной, практичной,
функциональной и интуитивно понятной.

Любая программа должна иметь преимущества, быть реализованной в короткие, оговоренные сроки.
Это важно, чтобы конкуренты не смогли перехватить инициативу. Ведь если процесс разработки
и тестирования затягивается, момент благоприятного выхода на рынок может быть упущен.
Особый момент – функционал. Ведь ПО должно решать проблему целевой аудитории. В таком
случае софт будет востребован, станет популярным среди активных пользователей.

Главные этапы разработки ПО и особенности их прохождения

Чтобы получить результат, составляют план четких действий. Это имеет особое значение, для чего
разработаны разные модели жизненного цикла. Каждая из них применяется при разработке конкретного
софта, имеет преимущества. Точный порядок разработки может отличаться, что зависит от
потребностей и масштабов.

Важно понимать, что разработка программного обеспечения — это процесс, при помощи которого
потребность ЦА удовлетворяется конкретным программным продуктом. Существуют определенные стадии
разработки программного обеспечения, которые позволяют создать программу в предельно короткие
сроки. Для лучшего понимания, рассмотрим этапы более подробно. Это позволит понять, на чем
важно сделать акцент при разработке софта.

Пять этапов разработки ПО

Для начала рассмотрим жизненные этапы разработки ПО, которые обозначаются аббревиатурой SDLC
(Software development lifecycle). Это определенный цикл, состоящий из 5ти этапов, через которые
проходит любая программа при разработке.

1. Сбор требований и их анализ

Самый ответственный, важный этап, от которого зависит успех программного обеспечения. Специалисты
собирают первичные данные, что позволяет создать основу. Параллельно анализируются риски,
связанные с проектом. Это определяет возможность использования разных технических подходов,
в основе которых лежит минимизации финансовых расходов.

Специалисты создают макеты и прототипы, определяют требования к проекту. Следующим шагом данного
этапа является документирование требований со стороны клиента. Это дает полную правовую защищенность
обеих сторон — разработчика и заказчика. В документе прописываются требования, которым должен
соответствовать софт.

Чаще всего для этого разрабатывается SRS (Software Requirement Specification) – документ,
в котором содержатся основные требования, которые предъявляются к программному продукту.
Разработчикам важно точно выявить желание клиента, определить сроки разработки проекта.
Здесь главная проблема — многостраничный список требований. Для их решения необходимо тесное
взаимодействие с заказчиком, акцент на высокоуровневых требованиях.

2. Разработка дизайна для программного продукта.

Создаваемый софт должен быть не только функциональным, но также удобным, понятным для пользователя.
Для этого требуется правильно разработать архитектуру, способ представления программы, его
пользовательский интерфейс, графическое решение. Особое внимание нужно уделить дизайну, где
ориентируются на Software Requirement Specification (сокр. SRS).

SRS – документ, в котором закрепляется перечень требований и свойств, которые предъявляются
к правильной, корректной работе программы. Разработчиком и дизайнером нужно понять, в какой
форме должен быть представлен продукт. Сделать это непросто. Сам заказчик зачастую не знает
этого, полагаясь на опыт, квалификацию программистов.

Для этого обычно каждый из разработчиков предлагает свой подход. После все документируется в
DDS (Design Document Specification). Далее информация анализируется, выявляются требования и
связи архитектурного модуля продукта с внешними модулями. Чтобы добиться успеха, важно иметь
в команде грамотных лидов, способных предложить оптимальную архитектуру на основе опыта
выполнения аналогичных проектов.

3. Непосредственная разработка программного обеспечения

После того, как разобрались с архитектурой, согласовали функционал, дизайн и концепцию, приступают
к разработке софта. Пишут программный код, выполняют сборку, последовательно создают необходимые
модули и фичи согласно утвержденному DDS. Практика доказывает, что чем более четкими являются
требования в Design Document Specification, тем лучше происходит имплементация.

Рассмотрим трудности, с которыми сталкиваются разработчики на данном этапе.

• Слабая коммуникация между членами команды. Особенно важно согласованность всех действий. Для этого разработчики регулярно должны встречаться, обсуждать работу, предлагать новые идеи, стремиться оптимизировать затраты сил, времени.

• Желание заказчика ускорить разработку ПО. Зачастую клиент не понимает, что разработка программного обеспечения — сложная, многоуровневая задача. Ее нельзя решать в спешке. Ведь в спешке могут быть недоработаны разные аспекты, возникать багги, в результате чего софт не будет удовлетворять заказчика. Здесь руководитель проекта должен настоять на своем. Аргументировать, обосновать сроки.

• Добавление в программу новых фич. В 90% случаев заказчик желает добавить новые функции, не оговоренные изначально в ТЗ. Это приводит к сдвигу сроков сдачи работы. Необходимости выделения дополнительного бюджета. Этот вопрос согласовывают заранее. Это позволит избежать недопонимания.

4. Тестирование продукта

После разработки софта, специалисты приступают к тестированию. Этот процесс затрагивает все этапы
жизненного цикла. Все баги и недочеты фиксируются, регистрируются и отслеживаются. Недочеты
исправляются, программный продукт тестируется заново. Это процесс происходит до тех пор, пока
готовый информационный продукт не достигнет тех стандартов качества, которые прописаны в SRS.

Здесь начинает активно действовать команда автоматизаторов, тестировщиков. Главная сложность
этого этапа – время, необходимое на выявление причин багов. Поиск ошибок в коде — сложная задача.
Тестирование лучше проводить параллельно с разработкой. Это позволит не возвращаться к ним после
запуска ПО.

5. Внедрение и поддержка продукта

После устранения всех багов, ПО выходит в релиз. Начинается поэтапное внедрение программы согласно
выбранной бизнес-стратегии. Изначально софт может быть выпущен в ограниченном сегменте,
протестирован в конкретной бизнес-среде. Для этого выполняют UAT-тестирование (User Acceptance Testing).
В его основе — получение реальных отзывов со стороны.

Это позволяет проанализировать обратную связь, увидеть недочеты, произвести улучшение продукта.
В дальнейшем, после выпуска продукта на рынок, к работе подключается команда специалистов поддержки
(Support команда).

Иногда заказчик предпочитает устанавливать сервера приложений в своей внутренней сети, а не в Google,
Azure или AWS. Менеджер должен заранее проинформировать клиента о том, что команда разработчиков
не сможет таком случае гарантировать стабильную работу ПО.

Данные этапы разработки ПО выполняются в рамках каскадной («водопад») модели. Она является
распространенной, востребованной. Существуют и другие — итерационная, спиральная, гибкая (Agile Model),
быстрая (RAD Model), прочие.

Выбор конкретной модели жизненного цикла остается за командой разработчиков. Заказчику важно получить
результат. Механизм разработки и внедрения продукта его обычно интересует мало.

Что будет, если не соблюдать этапы разработки ПО

Практика доказывает, что далеко не все программы переходят в категорию востребованных. Выходят
в лидеры по запросам, популярности у пользователей. Если не выдерживать четкой последовательности
действий на этапах разработки программного обеспечения, возрастает риск не достигнуть цели.
Иногда готовое приложение остается маловостребованным. Это обуславливается такими причинами:

• Ограниченный функционал.

• Неудобный пользовательский интерфейс.

• Слабые конкурентные преимущества.

• Сложная настройка.

• Повышенные требования к «железу» при инсталляции.

Чтобы не допустить этих ошибок, важно на этапе разработки все тщательно продумать. Обсудить с
заказчиком сроки и бюджет, проинформировать о возможности выделения дополнительных денежных
средств на создание новых функций. Далее разработчик с командой анализирует задачу, выбирает
нужную методологию и модель разработки ПО.

Основные фазы процесса разработки программного обеспечения

Программное обеспечение может состоять и одного софта или нескольких модулей, объединенных
в единый комплекс. Во втором случае документация с подробной задачей сроками и бюджетом должна
присутствовать на каждый из модулей. Рассмотрим подробней фазы, которые проходит программа
при разработке:

1. Постановка задачи.

Любая работа по созданию начинается с постановки технического
задания. В нем указывается название, система программирования, требования к аппаратному обеспечению.
В описании присутствует метод обработки данных, используемая математическая модель. ТЗ содержит
также входные и выходные сведения, способы диагностирования ошибок, вид выходных данных.

2. Метод решения задачи.

Здесь создается логическая или математическая модель.
Если задача вычислительного типа, разработчик рассматривает формулы с подробными комментариями.
Если задача вычислительного характера, то выполняется словесное описание логической модели.
Метод достижения цели в виде разработки ПО должен быть выбран правильно. От этого зависит скорость
решения задачи, успех выведения софта на рынок.

3. Разработка алгоритма.

Выполняется общая структура ПО. Далее происходит разбивка
на определенные части — блоки или программные модули. Для каждого из них формулируются требования
по функциям, алгоритмам, который должен быть предельно четким. На выходе получают готовую блок-схему,
по которой разработчики могут действовать согласованно.

4. Программирование и кодирование алгоритмов.

Задача заключается в переводе
математических моделей, которые разработаны для каждого модуля в программу Результат — получение
файла с исходным кодом. Для этого используются специальные редакторы.

5. Компиляция, трансляция программы.

После кодирования исходный текст вводят в
память компьютера, производят компиляцию и тестирование. Для начала исходный текст анализируют и
проверяют на наличие синтаксических ошибок. При ее обнаружении цикл проверки автоматически
останавливается до устранения.

Процедура продолжается до самого конца, пока весь код не будет тщательно протестирован. Следующий
этап — полная компиляция, при которой подключаются функции, модули, библиотеки, прочее.
По окончании, если все в порядке, создается файл с расширением EXE.

6. Тестирование софта.

Выделяют комплексное и автономное тестирование. При
автономной проверке подвергаются отдельные модули, из которых состоит весь комплекс. При комплексом
тестировании задействуется все модули ПО. Для корректного тестирования выбираются такие данные, где
результат выполнения программы известен заранее. Если обнаружена ошибка, специалисты приступают к
откладке программного модуля.

7. Создание всех необходимой документации.

Все официальные бумаги классифицируются
и разбиваются на группы. Здесь можно выделить такие документы:

Общее описание – документ, в котором описывается характеристика программного продукта, требования
к базовому обеспечению, сфера применения, комплекс технических средств обработки данных.

Руководство для пользователя. Здесь описываются возможности, технологические особенности работы
ПО для клиентов. Документ обычно встраивается в софт в виде онлайн подсказки. Может оформляться
и в печатном виде, по желания заказчика.

Руководство для программиста. Документ предназначен для разработчиков и специалистов, которые
занимаются разработкой, поддержкой ПО. Включает в себя задание на разработку, разбиение на
программные модули, спецификацию, листинги, планы взаимодействия модулей, прочее.

8. Эксплуатация программного комплекса, сопровождение.

После успешного тестирования
программа сдается заказчику и запускается в пользование. В ходе эксплуатации разработчики получают
обратную связь от пользователей. В результате может возникнуть нужда в добавлении новых модулей,
устранении дополнительных ошибок, необходимости расширения функционала. Этим занимаются специалисты
из группы Support.

Выводы

Современные программы отличаются функционалом, назначением. Каждый софт предназначен для конкретной
целевой группы. Чтобы создать ПО, которое будет удовлетворять запрос пользователей, требуется сложная,
планомерная работа со стороны разработчиков. Только правильное прохождение всех этапов может привести
к достойному результату.

Понятие разработки программного обеспечения

В первую очередь, необходимо дать определение понятию разработки программного обеспечения.

Программное обеспечение (ПО) — это исполняемый код, который осуществляет те или иные вычислительные операции. ПО является совокупностью элементов, в которую входит исполняемый программный код, связанные библиотеки и документация. Если оно создается в целях выполнения конкретных задач, то речь уже идёт о программном продукте (ПП).

Ещё одним важным понятием, которое необходимо рассмотреть в рамках этой темы, является инжиниринг. Данная область представляет собой разработку продуктов с применением конкретной научной методологии.

Программная инженерия — это отдельная область деятельности, внутри которой разрабатываются программные продукты. При этом используются максимально конкретизированные научные методы и принципы. Конечной целью является создание высококачественного и полезного программного продукта.

По определению IEEE разработка программного обеспечения представляет собой применение систематического, дисциплинированного, количественного подхода к разработке, а также дальнейшее использование и обслуживание полученного результата.

Методы структурного анализа для проектирования ПО

Структурные методы составляют дисциплину системного анализа и проектирования. Благодаря таким методам появляется возможность устранить различные затруднения, связанные со спецификой больших систем. Достигается это за счёт их дифференцирования на составные части, которые еще называют «черными ящиками», а также иерархической организации таких «черных ящиков».

Практическая польза дифференциации состоит в том, что при использовании полученных частей необязательно понимать принцип их работы. Пользователю достаточно лишь знать их входы и выходы, а также назначение. Проще говоря, необходимо понимать, какие именно задачи должен выполнять тот или иной «черный ящик».

Исходя из всего этого, следует, что на первом этапе процесса упрощения сложной системы ее разделяют на несколько «черных ящиков». Однако деление должно соответствовать нескольким основным критериям:

• У каждого «черного ящика» должна быть одна единственная функция.
• Функции этих «ящиков» должны быть просты для понимания, даже если их сложно реализовать на практике.
• Взаимосвязь между элементами системы должна создаваться только в том случае, если взаимосвязаны их функции. Скажем, в бухгалтерии один из таких «черных ящиков» нужен для определения размера общей заработной платы работника, а другой — для определения размера налогов. Очевидно, что между ними должна быть связь. Ведь чтобы высчитать размер налогов, необходимо знать размер зарплаты.
• Любые взаимосвязи между «черными ящиками» должны быть максимально простыми. Благодаря этому они становятся независимыми друг от друга.

Ещё один фундаментальный аспект в области структурных методов — идея иерархии. Чтобы разобраться в сложной системе, нужно не только дифференцировать ее, но ещё и обеспечить грамотную организацию полученных частей. Как раз с этой целью и применяются иерархические структуры.

Если задуматься, то любая сложная система в нашем мире, будь то элементарная частица или целая галактика, обязательно устроена в определенной иерархии. Если сложную систему разрабатывает сам человек, то он использует этот природный принцип в своей сфере деятельности.

Например, каждая компания имеет директора, заместителей по направлениям, иерархию руководителей подразделений, рядовых служащих. Помимо этого, структурные методы часто применяют визуальное моделирование, которое необходимо для простоты понимания сложных структур.

Структурный анализ — это способ изучения системы. В первую очередь, производится ее общий обзор, а затем выполняется детализация полученной информации. В конечном итоге исследователи получают иерархическую структуру с большим числом уровней.

Функциональная декомпозиция — важнейший метод дифференциации на уровни абстракций в рамках структурного анализа. Декомпозиция представляет собой разделение целого на части. В данном случае речь идёт о разбиении системы на функциональные подсистемы, которые затем делятся на подфункции. Последние, в свою очередь, разделяются на задачи, а те — на конкретные процедуры.

Вместе с тем система все еще будет являться целостной, а все ее составляющие — связаны между собой. Если система разрабатывается «снизу-вверх» (от конкретных задач к общей системе), то утрачивается ее целостное представление. Кроме того, появляются трудности связанные с описанием информационного взаимодействия отдельных элементов.

В процессе структурного анализа и проектирования применяется множество моделей, которые описывают:

• функциональную структуру системы;
• последовательность производимых операций;
• передачу данных между функциональными процессами;
• отношения между данными.

Скачать
файл

Выделим несколько самых часто встречаемых моделей из первых трёх категорий:

• функциональная модель SADT (Structured Analysis and Design Technique);
• модель IDEF3;
• DFD (Data Flow Diagrams) — диаграммы потоков данных. Модель «сущность — связь» (ERM — Entity-Relationship Model), которая описывает отношения между данными. Обычно применяется в структурном анализе и проектировании. При этом она является подмножеством объектной модели предметной области.

Этапы разработки программного обеспечения

Первая стадия работы над ПО — подготовка

Основная задача, которую необходимо выполнить на данном этапе, заключается в формировании концепции будущей системы на основе требований заказчика. Ориентируясь на эту концепцию, разработчики дают оценку тому, насколько проект востребован и реализуем. Если решение о привлечении исполнителя принимается на основании проведенного конкурса, то речь идет об этапе подготовки потенциального сотрудника к этому конкурсу (включая формирование всех документов).

Вполне очевидно, что нет никакого смысла затрачивать время и деньги на проект, который является потенциально невостребованным и нереализуемым. В этом случае завершение проекта является наиболее рациональным решением.

Бывают ситуации, при которых необходима определенная итеративная работа с заказчиком по корректировке концепции проекта вплоть до момента, когда будет достигнуто достаточное соотношение требований заказчика и затрат исполнителя, либо когда будет принято решение о завершении разработки.

Если в основе проекта лежит реализуемая концепция, то наступает этап разработки требований. Данная стадия предполагает определение явных и неявных потребностей заказчика. Зачастую заказчики не имеют четкого представления о своих нуждах. В некоторых ситуациях их нужды не соотносятся с реальными возможностями разработчиков. Иногда потребности заказчиков имеют внутренние противоречия.

Именно для устранения таких проблем и нужен этап разработки требований. Необходимо максимально конкретизировать потребности заказчика и выявить его скрытые нужды. Кроме того, на данной стадии устраняются противоречия между требованиями, создаётся целостное техническое решение и производится анализ его реализуемости.

Конкретизация требований нередко влечёт за собой корректировку концепции проекта. Однако в некоторых ситуациях не получается найти эффективное техническое решение, и тогда проект либо закрывают, либо замораживают до появления выгодных условий.

Если же решение удалась найти, то исполнитель переходит на этап разработки архитектуры будущей системы. Главная задача данной стадии — определение верхнеуровневой логической и физической архитектуры, которая способна всецело закрыть потребности заказчика. В процессе разработки архитектуры выполняется рецензирование и уточнение концепции, требований и предварительного технического решения. Это позволяет снизить самые выраженные риски.

По окончании проектирования архитектуры следует еще раз проверить проект с целью выяснить, сможет ли исполнитель реализовать концепцию. На этапе разработки архитектуры рекомендуется убрать лишние и громоздкие функции. Такая оптимизация нередко помогает вписаться в оптимальные параметры проекта.

Однако иногда необходимо гораздо более серьезное урезание функциональной составляющей будущей системы. Но даже если сложится ситуация, при которой работы над проектом будут приостановлены, это все равно лучше, чем продолжение разработки.

Если же результат оказался положительным, и была сформирована благоприятная архитектура системы, наступает этап реализации и поставки. При этом реализация может выполняться как в один, так и в несколько этапов. Если речь идёт о небольшом проекте, то можно ограничиться лишь одним шагом. Но когда проект является крупномасштабным, подсистемы внутри разрабатываемой системы становятся более зависимыми.

В таких случаях реализация подразделяется на определенное количество стадий. Причем делается это таким образом, чтобы по завершении каждой стадии разработчики получали готовый к поставке результат. Самые важные функции следует разрабатывать на начальных этапах, а менее важные — на последующих стадиях. Благодаря такому подходу самые опасные для системы ошибки будут устранены еще в самом начале, что повысит стабильность основы системы.

Следующий этап — опытная эксплуатация

Главная задача данной стадии — проверка качества работы системы в реальных условиях. Проверка чаще всего состоит из измерения количественных метрик, с помощью которых определяется качество продукта. Сначала испытываются функциональные показатели качества, а после этого — нефункциональные. Если в ходе проверки выявляются какие-либо расхождения, то исполнитель вносит коррективы в системный код.

Когда систему удается правильно настроить, ее вводят в эксплуатацию. Обычно исполнитель некоторое время сопровождает разработанный им продукт (как минимум во время гарантийного срока). При обнаружении тех или иных ошибок система корректируется. Пользователям и обслуживающему персоналу заказчика должна своевременно оказываться поддержка в виде консультаций.

Рано или поздно система потеряет свою актуальность для заказчика. С этого момента можно говорит об этапе ее вывода из эксплуатации. Однако для программного обеспечения, которое разрабатывается под заказ, этот этап может и не наступить. Дело в том, что заказчик, опираясь на свои эксклюзивные права, может не допустить исполнителя к дальнейшему сопровождению и настройке системы ещё до потери ее актуальности.

Конечный этап любого проекта — завершение

На этой стадии производится анализ результатов и внесение корректировок в процесс разработки программного обеспечения с опорой на полученный опыт. Кроме того, осуществляется пополнение базы знаний разработчиков новыми решениями, которые доказали свою эффективность, а также различными предостережениями и новыми компонентами. В дальнейшем все это должно применяться при разработке других проектов.

Вспомогательные процессы при разработке ПО

В рамках разработки программного обеспечения можно выделить несколько вспомогательных процессов.

• Документирование. Исполнитель формирует документацию и руководства пользователя к создаваемому программному продукту, как во время разработки, так и после. Такие документы позволяют программистам разбираться в структуре и коде даже по прошествии длительного времени после их создания. При этом документация помогает пользователям взаимодействовать с системой.
• Управление конфигурацией. Речь идет о работах по управлению наборами создаваемых компонентов программного обеспечения, а также по управлению версиями программного продукта.
• Обеспечение качества. Данный процесс необходим для обеспечения соответствия ПП предварительным требованиям к разработке и нормам организации исполнителя и заказчика.
• Верификация. Позволяет обнаружить ошибки, которые были допущены при разработке ПО. Кроме того, благодаря верификации можно выявить несоответствия между разрабатываемым ПО и сформированной архитектурой.
• Аттестация. Она необходима для подтверждения соответствия получаемых величин принятым стандартам. Иными словами, выходные данные должны иметь погрешность, которая удовлетворяет всем требованиям и нормам.
• Совместная оценка. Данный процесс направлен на контроль и проверку состояния персонала и создаваемого ПП. Осуществляется заказчиком и исполнителем в течение всего проекта.
• Аудит. Необходим для независимой оценки текущей ситуации, характеристики проекта, документации и различных отчетов. Данный процесс позволяет сравнить реальное положение дел с договором и документами, в которых прописаны требования. Аудит может проводиться как одной, так и двумя сторонами.
• Разрешение проблем. Устраняются ошибки, которые были обнаружены на этапах контроля и оценки.

Факторы, влияющие на разработку ПО

Перечислим факторы, которые непосредственно влияют на результат разработки ПО:

• Классы решаемых задач. Определяют смысловое содержание создаваемых программ.
• Применяемые методологии. Они задают особенности организационного и технического выполнения базовых этапов создания ПО.
• Методы и парадигмы программирования. От них зависят стили кодирования и архитектуры виртуальных машин;
• Аппаратные и системные программные средства. Они являются виртуальными и физическими ресурсами, благодаря которым становится возможным применение ПО.

Соотношение данных факторов формирует разнообразие вариантов организации разработки. Выделим базовые составляющие этого процесса.

Основная цель разработки программного обеспечения — создание программы, которая сможет выполнять определенную задачу и удовлетворять имеющимся стандартам. Решаемую задачу описывают набором формальных и неформальных (эмпирических) моделей. Они определяют осуществляемые в программе процессы и применяемые при этом данные.

Модель задачи представляет собой комплекс специализированных моделей, которые описывают те или иные нюансы решаемой задачи, отражаемые в создаваемой программе.

Специализированная модель необходима для описания конкретных параметров исследуемого явления. Она позволяет сосредоточиться на частных характеристиках.

Создаваемая программа должна выполнять функции, которые нужны для решения задачи в определенном исполнителе (вычислительной системе). Для отражения его особенностей используется модель исполнителя.

Модель исполнителя представляет собой набор специализированных моделей, которые описывают организацию и поведение вычислительной системы, производящей выполнение программы.

Разрабатываемая программа выступает в качестве отображения модели решаемой задачи на модель исполнителя. Уровень сложности программирования зависит от числа таких специализированных моделей, описывающих задачу, а также их размера и семантического отличия от специализированных моделей исполнителя.

Кроме того, трудоемкость процесса разработки определяется параметрами модели исполнителя, которая описывает требования к уровню абстракции создаваемой программы и ее схожестью с архитектурой реального вычислителя.

Модели разработки программного обеспечения

Существует несколько видов разработки программного обеспечения, которые основываются на разных моделях. Перечислим 5 самых распространенных из них.

Waterfall (каскадная модель, или «водопад»)

В данном случае разработка выполняется в несколько этапов. Причем каждый следующий этап может начаться лишь после завершения предыдущего. При грамотном использовании каскадная модель является самой скоростной и простой. Ее начали применять еще в 1970-х.

Преимущества:

• Простота контроля. Заказчик будет всегда понимать, что в данный момент делают исполнители, сможет регулировать сроки и бюджет.
• Возможность расчёта стоимости проекта ещё на начальной стадии. Каждый нюанс прописывается во время стадии согласования договора.
• Отсутствие необходимости привлечения очень опытных тестировщиков. Специалисты смогут базироваться на подробной технической документации.

Недостатки:

• Тестирование осуществляется лишь на заключительных стадиях создания ПО. Исходя из этого, если при разработке были допущены ошибки, то на их устранение может уйти много времени и средств. Дело в том, что неполадки будут выявлены уже после написания кода и документации.
• Заказчик может рассмотреть продукт только на заключительных этапах его создания. Таким образом, обратная связь реализуется лишь под конец разработки. Вполне вероятно, что заказчик останется недовольным.
• Модель предполагает написание большого количества технической документации. Это снижает скорость выполнения работ, ведь разработчикам приходится выносить и согласовывать множество решений.

Waterfall предназначена для создания проектов в медицинской и космической сферах. В данных областях уже имеется крупная база данных (включая СНиПы и спецификации). Благодаря этим документам можно гораздо быстрее формировать требования к будущему продукту.

Важнейшая цель в процессе работы с «водопадом» заключается в скрупулезном описании требований к разработке. Необходимо избежать ситуации, при которой на стадии тестирования будет выявлена серьезная ошибка.

V-образная модель (разработка через тестирование)

Данную модель можно назвать улучшенной версией «водопада». Заказчик совместно с командой разработчиков формирует требования к системе и описывает, каким образом будет выполняться ее тестирование на каждой стадии. V-образную модель начали использовать в 1980-х.

Привлекает мир кодирования и создания программ? На курсе программиста с нуля до Junior вы освоите основы, познакомитесь с языками и инструментами разработки, и станете готовы к созданию своих первых проектов в IT-индустрии.

Преимущества:

• Минимальное количество ошибок в архитектуре программного обеспечения.

Недостатки:

• Как и при использовании каскадной модели, если во время создания архитектуры были допущены ошибки, то будет довольно сложно их устранить.

Разработка через тестирование является оптимальным вариантом для проектов, в которых нужна повышенная надежность. Скажем, при создании подушек безопасности для автомобилей или систем наблюдения за пациентами в медицинских учреждениях.

Incremental Model (инкрементная модель)

Английское слово increment можно перевести как «приращение». Данную модель начали использовать ещё в 1930-х. В качестве примера возьмём разработку социальной сети.

Заказчику необходимо создать соцсеть. Он сформировал подробное техзадание. Разработчики предложили сначала создать основные функции в виде страницы с личной информацией и чата. После этого будет проводиться тестирование на реальных пользователях.

Заказчик оценивает продукт и принимает решение о его выпуске. В том случае, если заказчик и пользователи довольны результатом, то дальнейшая работа осуществляется по частям.

Разработчики одновременно организовывают функциональность для загрузки фотографий, обмена документами, прослушивания музыки и прочих операций, которые предварительно согласовываются с заказчиком. Шаг за шагом продукт становится все более совершенным, становясь все более похожим на сформированный эталон.

Преимущества:

• Отсутствие необходимости больших материальных вложений на начальной стадии. Заказчику нужно лишь оплатить разработку базового функционала. После этого он получает продукт и может его выпустить. Решение о продолжении разработки будет приниматься на основе обратной связи с реальными клиентами.
• Возможность своевременного получения обратной связи для быстрого обновления техзадания. Благодаря такому подходу вероятность получить невостребованный продукт сводится к минимуму.
• Меньшая цена ошибки. При выявлении каких-либо проблем в архитектуре, их можно исправить за меньшую стоимость в сравнении с двумя предыдущими моделями.

Недостатки:

• Каждая из команд разработчиков занимается созданием отдельных функций. Это может привести к несогласованной реализации интерфейса ПП. Во избежание такой ситуации следует ещё на стадии обсуждения технического задания точно определить конечный результат.
• Программисты могут замедлять процесс создания продукта, откладывая настройку основных функций и излишне заостряясь на мелких деталях. Таким образом, необходимо сосредоточиться на управлении разработкой программного обеспечения. По этой причине менеджеру проекта необходимо осуществлять строгий контроль над действиями каждой команды.

Такая модель лучше всего подойдёт при работе с проектами, для которых техническое задание сформировано ещё на начальных этапах, а сам ПП должен в скором времени быть выпущен на рынок.

Iterative Model (итеративная модель)

Данная технология разработки программного обеспечения подразумевает, что заказчик может не разбираться в том, какой именно продукт ему нужен. Иными словами, от него не требуется скрупулезно прописывать техническое задание.

Преимущества:

• Возможность оперативно получить обратную связь за счет выпуска минимального продукта. Таким образом, разработчики могут сосредоточиться на фундаментальных функциях программного обеспечения и совершенствовать их, опираясь на стандарты рынка и отзывы пользователей.

Благодаря непрекращающемуся тестированию самими пользователями, программисты могут своевременно выявлять и нивелировать различные ошибки.

Недостатки:

• Применение на старте баз данных или серверов. Проблема заключается в том, что базы данных довольно сложно масштабировать, а серверы зачастую не выдерживают нагрузку. Из-за этого может сложиться ситуация, при которой нужно будет переделывать весомую часть продукта.
• Отсутствие фиксированного бюджета и сроков. Заказчик не имеет четкого представления о том, каким должен быть итоговый результат и в какое время необходимо завершить создание продукта.

Данная модель будет предпочтительна в том случае, если предполагается работа над крупномасштабным проектом с нечеткими требованиями. Кроме того, итеративный вариант подойдёт для задач с инновационным подходом, когда заказчик не может знать, что получится в конечном итоге.

Spiral Model (спиральная модель)

При применении спиральной модели заказчик и исполнители производят тщательный анализ рисков проекта и реализуют его итерациями. Каждая следующая стадия базируется на предыдущей. При этом в конце каждого цикла итераций необходимо принять решение относительно того, будет ли осуществляться разработка дальше.

Модель начали применять ещё в 1988 году. Она схожа с инкрементным вариантом, однако здесь упор делается именно на оценку всевозможных рисков. Каждый новый цикл спирали все больше усложняет процесс.

Преимущества:

• Сосредоточение внимания на анализе рисков.

Недостатки:

• Вероятность того, что разработка слишком зациклится на самой начальной стадии.
• Повышенная стоимость и длительность разработки.

Гибкие подходы к разработке программного обеспечения

На базе семейства итеративных моделей был создан крайне распространенный на данный момент вариант разработки — Agile. Это скорее является подходом, нежели целостной методологией. Дело в том, что внутри проекта на различных стадиях допускается использование как итерационных, так и каскадных моделей.

Суть данного подхода заключается в дифференцировании процесса разработки на несколько отдельных задач. Программисты могут выполнять эти задачи с высоким уровнем независимости друг от друга. Каждый день организовываются встречи команды (Scrum), в рамках которых проговаривается нынешнее состояние проекта. Разработку дифференцируют на несколько стадий-спринтов (Sprint). Во время прохождения этих спринтов разработчики должны выполнить поставленные цели.

Данный подход полезен в том случае, если заказчик имеет множество идей, но на старте работ ещё не знает, какая часть из них действительно будет актуальна. Помимо этого, у заказчика могут появляться новые идеи прямо в процессе реализации проекта. Применение Agile также имеет смысл при работе с крупными проектами, которые рассчитаны на длительный жизненный цикл. Такие ПП необходимо беспрестанно адаптировать к изменяющимся рыночным условиям.

Преимущества:

• Создание программного обеспечения можно начать без детализированного плана. Необходимо лишь сформулировать несколько общих идей.
• Заказчик может контролировать даже самые мелкие изменения продукта и корректировать его прямо в процессе разработки. Это минимизирует риск возникновения проблем на заключительных стадиях.
• Разработка не требует столь больших финансовых вложений. Кроме того, благодаря коротким спринтам отпадает необходимость в постоянном приспособлении проекта к изменениям рынка.

Недостатки:

• По причине отсутствия четкого плана может сложиться ситуация, при которой будет довольно проблематично дать адекватную оценку бюджету и времени, которое потребуется на реализацию проекта.
• Большой риск краха на старте. Из-за этого необходима гибкость бюджета.

В рамках данного подхода применяется целый ряд всевозможных техник, методологий и приемов. Выделим некоторые из них:

• Scrum. Участники проекта находятся в постоянном взаимодействии и обсуждают текущий прогресс.
• Kanban. Используется виртуальная доска с задачами. Последовательность выполнения таких задач не определяется.
• RUP. Наличие четких стадий планирования, уточнения и построения новых итерация программного обеспечения.
• Extreme Programming. Частые обновления версии продукта и отыскивание наиболее скоростных решений.

Каждый из вышеописанных методов предполагает готовность к внесению корректив и взаимодействию с заказчиком. Во главе угла ставится разработка полезного программного обеспечения и самоорганизация участников проекта, тогда как ведение документации и формальные обязанности сторон отходят на второй план.

Говоря о гибких методологиях, следует отдельно упомянуть так называемую бережливую разработку ПО Lean. Ее целью является увеличение уровня эффективности создания продукта и повышение результативности всех рабочих процессов. Иными словами, разработка организуется таким образом, чтобы на реализацию проекта ушло меньше денег и времени.

Важнейшей задачей в данном случае является собрание опытной команды, а также ее последующее обучение. Во избежание различных проблем необходимо принимать наиболее рациональные решения, а также своевременно обсуждать текущее состояние проекта с заказчиком.

Навыки и умения разработчика ПО

Разработчик ПО является специалистом в области IT, который создает всевозможные программы для компьютера.

Он может работать над корпоративным софтом, видеоигрой, программой для ПК и многим другим, пользуясь различными средствами разработки программного обеспечения.

Такой специалист должен обладать следующими навыками:

• знание как минимум одного языка программирования;
• понимание принципов ООП, алгоритмом и структур данных;
• умение работать с ОС, сетевыми протоколами и методами обмена информацией по сети;
• владение инструментами тестирования и отладки кода.

Фрондендеру необходимо уметь:

• создавать динамичный, интерактивный интерфейс по макету;
• работать с деталями и знать нюансы поставленной задачи, чтобы обеспечить удобство эксплуатации продукта;
• использовать принципы адаптивной верстки. Это позволяет создать мультиплатформенный продукт.

Бэкендер выполняет следующие задачи:

• разрабатывает бэкенд-программы на одном из языков;
• взаимодействует с файловой системой, алгоритмами поиска и сортировки;
• выполняет настройку интеграции с базами данных, формирует запросы;
• участвует в обеспечении сетевой безопасности и организует защиту программного обеспечения от различных вирусов и атак.

Full stack представляет собой программиста широкого профиля. Он может выполнять все задачи связанные с созданием ПО, включая формирование клиентской и серверной части продукта. Ему необходимо обладать следующими умениями:

• знание нескольких языков программирования, распространенных библиотек и фреймворков;
• навыки работы в системе управления версиями Git, применение для сборки и развертывания приложения Docker или Kubernetes;
• понимание шаблонов проектирования и владение гибкими методологиями (скажем, Agile).

Следует отметить, что система разработки программного обеспечения состоит из множества процессов, во время которых зачастую необходимо применять различные подходы, техники и методологии. Каждый вариант разработки обладает своими плюсами и минусами, а также наиболее подходящей областью применения.