67
Существует достаточно большое количество различных моделей ЖЦ.
Представим и рассмотрим некоторые из них [10,12]:
модель водопада;
v-образная модель;
модель прототипа;
спиральная модель;
итеративная инкрементная модель;
модель большого взрыва;
гибкая модель (agile).
Модель водопада (каскадная)
Модель водопада – самая первая модель, которая используется в ЖЦ. Она
также известна как линейная последовательная модель.
В этой модели результат одного этапа является входом для следующего
этапа. Разработка следующего этапа начинается только после завершения
предыдущего этапа (рисунок 2.1).
Рис. 2.1. Модель водопада (каскадная)
Сначала выполняется сбор и анализ требований. Как только требования
будут уточнены, только тогда может начаться проектирование системы.
Созданный документ ТЗ является выходом для фазы «Разработка требований», и
он действует как вход для проектирования системы.
На этапе проектирования программного обеспечения создаются
документы, которые служат входными данными для следующего этапа, т.е. для
реализации системы.
68
На этапе реализации выполняется кодирование, а разработанное
программное обеспечение является входным сигналом для следующего этапа,
т.е. тестирования.
На этапе тестирования разработанный код тщательно тестируется для
выявления дефектов в программном обеспечении. Дефекты регистрируются в
инструменте отслеживания дефектов и повторно проверяются после
исправления. Регистрация ошибок, повторное тестирование, регрессионное
тестирование продолжается до тех пор, пока программное обеспечение не будет
запущено.
На этапе развертывания разработанный код запускается в производство
после того, как заказчик предоставил подтверждение качества
спроектированного приложения.
Любые проблемы в производственной среде решаются разработчиками,
которые находятся на техническом обслуживании системы.
Преимущества модели Водопад:
модель водопада – это простая модель, которую легко понять, в ней все
этапы выполняются друг за другом;
результаты каждого этапа четко определены, и это не приводит к
сложностям их обработки и делает проект легко управляемым.
Недостатки модели Водопад:
модель водопада требует много времени и не может быть использована
в краткосрочных проектах, так как в этой модели новый этап не может
быть начат до завершения текущего этапа.
модель водопада не может быть использована для проектов, которые
имеют неопределенные требования или в которых требования
продолжают изменяться, так как эта модель ожидает, что требования
будут четкими уже на этапе сбора и анализа требований, поэтому
любое изменение на более поздних этапах приведет к повышению
стоимости ПО, и изменения будут необходимы на всех этапах.
69
V-образная модель
V-модель также известна как модель верификации и валидации. В этой
модели разработка и тестирование идут параллельно. V-модель и модель
водопада одинаковы, за исключением того, что планирование и тестирование в
V-модели начинаются на ранней стадии (рисунок 2.2).
Рис. 2.2. V-образная модель
Этап проверки:
Анализ требований. На этом этапе собирается и анализируется вся
необходимая информация. Действия по проверке включают
рассмотрение требований.
Проектирование системы. Как только требования ясны, проектируется
система, т.е. ее архитектура, создаются компоненты продукта и
документируются в проектной документации.
Дизайн высокого уровня. Высокоуровневый дизайн определяет
архитектуру/дизайн модулей. Он определяет функциональность между
двумя модулями.
Дизайн низкого уровня. Низкоуровневый дизайн определяет
архитектуру/дизайн отдельных компонентов.
Кодирование. На этом этапе выполняется разработка кода.
Этап валидации:
Модульное тестирование. Модульное тестирование выполняется с
использованием разработанных тестовых примеров и выполняется на
70
этапе проектирования низкого уровня. Модульное тестирование
выполняется самим разработчиком. Это выполняется на отдельных
компонентах, которые приводят к раннему обнаружению дефектов.
Интеграционное тестирование. Интеграционное тестирование
выполняется с использованием интеграционных тестов на этапе
проектирования высокого уровня. Интеграционное тестирование – это
тестирование, выполняемое на интегрированных модулях. Это
выполняется тестерами.
Тестирование системы. Тестирование системы выполняется на этапе
проектирования системы. На этом этапе тестируется вся система, т.е.
тестируется вся функциональность системы.
Приемочные испытания. Приемочное тестирование связано с фазой
анализа требований и проводится в среде заказчика.
Преимущества V – Модели:
Это простая и легко понятная модель.
V-модель подходит для небольших проектов, где требования заранее
определены, и они вполследствии не меняются.
Это модель, результатом которой является высококачественный
продукт.
Недостатки V-модели:
V-образная модель не подходит для текущих проектов.
Изменение требований на более позднем этапе обойдется слишком
дорого.
Модель прототипа
Модель-прототипа представляет собой модель, в которой прототип
разрабатывается до фактического программного обеспечения.
Модели-прототипы имеют ограниченные функциональные возможности и
неэффективную производительность по сравнению с реальным программным
обеспечением. Фиктивные функции используются для создания прототипов. Это
ценный механизм для понимания потребностей клиентов.
Программные прототипы создаются до фактического программного
обеспечения, чтобы получить ценную обратную связь от клиента. После
71
исправления замечаний клиента прототип снова проверяется заказчиком на
предмет любых изменений. Этот процесс продолжается до тех пор, пока модель
не будет принята заказчиком (рисунок 2.3).
Рис. 2.3. Модель прототипирования
Как только завершен сбор требований, создается быстрый проект и
создается прототип, который предоставляется заказчику для оценки.
Отзывы клиентов и уточненное требование используются для
модификации прототипа и снова представляются заказчику для оценки. Как
только заказчик одобряет прототип, он используется в качестве требования для
создания фактического программного обеспечения. Фактическое программное
обеспечение построено с использованием подхода модели Водопад.
Преимущества модели прототипа:
прототип модели снижает стоимость и время разработки, так как
дефекты обнаруживаются гораздо раньше;
отсутствующая функция или функциональность или изменение в
требовании могут быть определены на этапе оценки и могут быть
реализованы в усовершенствованном прототипе;
привлечение клиента на начальном этапе уменьшает путаницу в
требовании или понимании какой-либо функциональности.
Недостатки модели прототипа:
72
поскольку клиент участвует в каждой фазе, он может изменить
требования к конечному продукту, что увеличивает сложность объема
и может увеличить время получения готового продукта.
Спиральная модель
Спиральная модель включает в себя итеративный и прототипный подход.
Спиральные модельные фазы следуют в итерациях. Циклы в модели
представляют фазу процесса ЖЦ, т.е. самый внутренний цикл состоит из сбора и
анализа требований, который следует за планированием, анализом рисков,
разработкой и оценкой. Следующим циклом является проектирование с
последующей реализацией и последующим тестированием.
Спиральная модель имеет четыре фазы (рисунок 2.4):
планирование;
анализ риска;
инженерия;
оценка.
Рис. 2.4. Фазы спиральной модели
Планирование. Этап планирования включает сбор требований, при
котором вся необходимая информация собирается от клиента и
документируется. Документ с требованиями к программному обеспечению
создается для следующего этапа.
Анализ рисков. На этом этапе выбирается наилучшее решение с учетом
рисков, и анализ выполняется путем создания прототипа. Например, риск
73
доступа к данным из удаленной базы данных может заключаться в том, что
скорость доступа к данным может быть слишком низкой. Риск может быть
решен путем создания прототипа подсистемы доступа к данным.
Инжиниринг. Как только сделан анализ риска, выполняется кодирование и
тестирование.
Оценка. Заказчик оценивает разработанную систему и планирует
следующую итерацию.
Преимущества спиральной модели:
анализ рисков проводится с использованием прототипов моделей;
любое улучшение или изменение функциональности может быть
сделано в следующей итерации.
Недостатки спиральной модели:
спиральная модель лучше всего подходит только для крупных
проектов;
стоимость может быть высокой, так как может потребоваться большое
количество итераций, что может привести к большому времени
достижения конечного продукта.
Итеративная инкрементная модель
Итерационная инкрементная модель разделяет программный продукт на
небольшие этапы и части (рисунок 2.5).
Каждая итерация проходит этапы: анализ и спецификация требований,
проектирование, кодирование и тестирование. Детальное планирование в
итерациях не требуется.
После завершения итерации продукт проверяется и отправляется клиенту
для оценки и обратной связи. Отзывы клиентов реализуются в следующей
итерации вместе с новой добавленной функцией.
Следовательно, продукт развивается с точки зрения возможностей, и
после завершения итераций окончательная сборка содержит все функции
продукта.
74
Рис. 2.5. Этапы итерационной модели
Фазы итеративной и инкрементальной модели:
Начальная фаза. Начальная фаза включает в себя требования и объем
проекта.
Фаза разработки. На этапе разработки предоставляется рабочая
архитектура продукта, которая покрывает риски, выявленные на
начальном этапе, а также удовлетворяет нефункциональным
требованиям.
Этап реализации. На этапе реализации и тестирования архитектура
заполняется кодом, готовым к развертыванию, и создается путем
анализа, проектирования, реализации и тестирования функциональных
требований.
Переходная фаза (эксплуатация и сопроводжение). На этапе перехода
продукт развертывается в производственной среде.
Преимущества итеративной и инкрементальной модели:
любое изменение в требовании может быть легко выполнено и не
будет приводить к большим финансовым затратам, поскольку
существует возможность включения нового требования в следующую
итерацию;
риск анализируется и определяется в итерациях;
дефекты выявляются на ранней стадии;
75
поскольку продукт разделен на более мелкие участки разработки, им
легко управлять.
Недостатки итеративной и инкрементальной модели:
чтобы разбить разработку на части, требуется полное понимание
функционала проектируемой систем.
Модель Большого взрыва
Модель Большого взрыва не имеет определенного процесса. Происходит
объединение денег и усилий, поскольку вход и выход представляют собой
разработанный продукт, который может совпадать или не совпадать с
потребностями клиента.
Модель Большого взрыва не требует большого планирования и
планирования. Сам разработчик выполняет анализ и кодирование требований и
разрабатывает продукт в соответствии с его пониманием. Эта модель
используется только для небольших проектов. Нет команды тестирования и не
проводится формальное тестирование, и это может стать причиной провала
проекта.
Преимущества модели Big Bang:
это очень простая модель;
требуется меньше планирования;
разработчик имеет возможности для создания программного
обеспечения в рамках своего личного понимания.
Недостатки модели Большого взрыва:
модели большого взрыва нельзя использовать для больших, текущих и
сложных проектов;
имеет высокий риск и неопределенность.
Гибкая модель (Agile)
Гибкая модель представляет собой комбинацию итеративной и
инкрементальной модели. Эта модель больше ориентирована на гибкость при
разработке продукта, чем на требования.
В Agile модели продукт разбивается на небольшие инкрементные сборки.
Он не разрабатывается как законченный продукт за одну итерацию. Каждая
76
сборка увеличивается с точки зрения возможностей и функционала. Следующая
сборка построена на функциональности предыдущей.
В гибких итерациях они называются спринтами. Каждый спринт длится 2-
4 недели. В конце каждого спринта владелец продукта проверяет продукт и
после его утверждения отправляется клиенту.
Отзывы клиентов принимаются для улучшения, а его предложения и
улучшения рассматриваются в следующем спринте. Тестирование проводится в
каждом спринте, чтобы минимизировать риск любых ошибок (рисунок 2.6).
Рис. 2.6. Agile модель
Преимущества Agile модели:
она позволяет более гибко адаптироваться к изменениям;
новая функция может быть легко добавлена ;
удовлетворенность клиентов, так как отзывы и предложения
принимаются на каждом этапе.
Недостатки:
отсутствие документации.