- •1 Основы программной инженерии 6
- •2 Процессы жизненного цикла программного средства 33
- •3 Инструменты и методы программной инженерии 184
- •4 Качество и эффективность в программной инженерии 193
- •Введение
- •1Основы программной инженерии
- •1.1Кризисы программирования и возникновение программной инженерии
- •1.2Программная инженерия и сущность инженерного подхода к созданию программного обеспечения
- •1.3Системная инженерия программного обеспечения
- •1.4Управление жизненным циклом программных средств
- •1.4.1Понятие жизненного цикла
- •1.4.2Масштабы программных средств
- •1.4.3Классификация процессов жизненного цикла по исо/мэк 12207
- •1.4.4Стадии разработки программных средств по еспд
- •1.4.5Типичная схема управления процессом создания программного обеспечения
- •1.5Модели жизненного цикла
- •1.5.1Каскадная (водопадная) модель
- •1.5.2Итеративная и инкрементальная модель – эволюционный подход
- •1.5.3Спиральная модель
- •2Процессы жизненного цикла программного средства
- •2.1Управление требованиями к программному обеспечению
- •2.1.1Программные требования
- •2.1.1.1Пирамида требований
- •2.1.1.2Характеристики программных требований
- •2.1.2Процесс управления требованиями
- •2.1.3Извлечение требований
- •2.1.4Анализ программных требований
- •2.1.5Документирование требований
- •2.1.6Проверка требований (верификация и аттестация)
- •2.1.7Измерение программных требований
- •2.2Проектирование программных средств
- •2.2.1Принципы проектирования
- •2.2.2Структура и архитектура программного обеспечения
- •2.2.2.1Архитектурные структуры и точки зрения
- •2.2.2.2Архитектурные стили
- •2.2.2.3Шаблоны проектирования
- •2.2.2.4Семейства программ и фреймворков
- •2.2.3Анализ качества и оценка программного дизайна
- •2.2.3.1Атрибуты качества
- •2.2.3.2Анализ качества и техники оценки
- •2.2.3.3Измерения
- •2.2.4Нотации проектирования
- •2.2.4.1Структурные описания
- •2.2.4.2Поведенческие (динамические) описания
- •2.2.5Подходы и методы проектирования программного обеспечения
- •2.2.5.1Общие подходы
- •2.3Использование uml в программной инженерии
- •2.3.1Основные компоненты uml
- •2.3.2Диаграмма вариантов использования
- •2.3.3Диаграмма классов
- •2.3.4Диаграмма состояний
- •2.3.5Диаграмма деятельности
- •2.3.6Диаграмма последовательности
- •2.3.7Диаграмма кооперации
- •2.3.8Диаграмма компонентов
- •2.3.9Диаграмма развертывания
- •2.4Тестирование программного обеспечения
- •2.4.1Основы тестирования
- •2.4.2Уровни тестирования
- •2.4.2.1Над чем производятся тесты
- •2.4.2.2Цели тестирования
- •2.4.3Техники тестирования
- •3.1 Техники, базирующиеся на интуиции и опыте инженера (Based on the software engineer’s intuition and experience)
- •3.2 Техники, базирующиеся на спецификации (Specification-based techniques)
- •3.3 Техники, ориентированные на код (Code-based techniques)
- •3.4 Тестирование, ориентированное на дефекты (Fault-based techniques)
- •3.5 Техники, базирующиеся на условиях использования (Usage-based techniques)
- •3.6 Техники, базирующиеся на природе приложения (Techniques based on the nature of the application)
- •3.7 Выбор и комбинация различных техник (Selecting and combining techniques)
- •4.1 Оценка программ в процессе тестирования (Evaluation of the program under test, ieee 982.1-98)
- •2.4.4.2Оценка выполненных тестов
- •2.4.5Процесс тестирования
- •2.4.5.1Практические соображения
- •2.4.5.2Тестовые работы
- •2.5Сопровождение программного обеспечения
- •2.5.1Основы сопровождения программного обеспечения
- •2.5.1.1Определения и терминология
- •2.5.1.2Природа сопровождения
- •2.5.1.3Потребность в сопровождении
- •2.5.1.4Приоритет стоимости сопровождения
- •2.5.1.5Эволюция программного обеспечения
- •2.5.1.6Категории сопровождения
- •2.5.2Ключевые вопросы сопровождения программного обеспечения
- •2.5.2.1Технические вопросы
- •2.5.2.2Оценка стоимости сопровождения
- •2.5.2.3Измерения в сопровождении программного обеспечения
- •2.5.3Процесс сопровождения
- •2.5.3.1Процессы сопровождения
- •2.5.3.2Работы по сопровождению
- •2.5.4Техники сопровождения
- •2.5.4.1Понимание программных систем
- •2.5.4.2Реинжиниринг
- •2.5.4.3Обратный инжиниринг
- •2.6Конфигурационное управление
- •2.6.1Управление конфигурационным процессом
- •2.6.1.1Организационный контекст управления конфигурацией по
- •2.6.1.2Ограничения и правила управления конфигурацией по
- •2.6.1.3Планирование при управлении конфигурацией по
- •2.6.1.4План конфигурационного управления
- •2.6.1.5Контроль выполнения процесса управления конфигурацией по
- •2.6.2Идентификация программных конфигураций
- •2.6.2.1Идентификация элементов, требующих контроля
- •2.6.2.2Программная библиотека
- •2.6.3Контроль программных конфигураций
- •2.6.3.1Предложение, оценка и утверждение изменений
- •2.6.3.2Реализация изменений
- •2.6.3.3Отклонения и отказ от изменений
- •2.6.4Учет статусов конфигураций
- •2.6.4.1Информация о статусе конфигураций
- •2.6.4.2Отчетность по статусу конфигураций
- •2.6.5Аудит конфигураций
- •2.6.5.1Функциональный аудит программных конфигураций
- •2.6.5.2Физический аудит программных конфигураций
- •2.6.5.3Внутренние аудиты базовых линий
- •2.6.6Управление выпуском и поставкой
- •2.6.6.1Сборка программного обеспечения
- •2.6.6.2Управление выпуском программного обеспечения
- •3Инструменты и методы программной инженерии
- •3.1Инструменты
- •3.1.1Инструменты работы с требованиями
- •3.1.2Инструменты проектирования и конструирования
- •3.1.3Инструменты тестирования
- •3.1.4Инструменты сопровождения
- •3.1.5Инструменты конфигурационного управления
- •3.1.6Инструменты управления инженерной деятельностью
- •3.1.7Инструменты поддержки процессов
- •3.1.8Инструменты обеспечения качества
- •3.2Методы
- •3.2.1Эвристические методы
- •3.2.2Формальные методы
- •3.2.3Методы прототипирования
- •4Качество и эффективность в программной инженерии
- •4.1Обеспечение качества программного обеспечения
- •4.1.1Качество программного продукта
- •4.1.2Культура и этика программной инженерии
- •4.1.3Значение и стоимость качества
- •4.1.4Повышение качества пс с использованием процессного подхода
- •4.1.5Показатели качества программных средств
- •4.1.6Количественная оценка качества программного обеспечения
- •4.2Модели качества процессов конструирования
- •4.2.1Качество процессов
- •4.2.4Прочие подходы
- •4.3Процессы управления качеством программного обеспечения
- •4.3.1Подтверждение качества программного обеспечения
- •4.3.2Проверка (верификация) и аттестация
- •4.3.3Оценка и аудит
- •4.3.4Характеристика дефектов
- •4.3.5Методы управления качеством программного обеспечения
- •4.4Стандартизация качества программного обеспечения
- •4.4.1Стандарты в сфере программной инженерии
- •4.4.2Стандартизация программных продуктов в еспд
- •4.4.3Виды стандартных программных документов
- •4.4.4Действующие международные стандарты в сфере разработки программных средств и информационных технологий
- •4.5Документирование программных средств
- •4.6Сертификация программных средств
- •4.6.1Правовые акты по сертификации программных продуктов
- •4.6.2Сертификация пс
- •4.6.3Перечень объектов, подлежащих сертификации и их характеристики
- •Заключение Библиография
2.6Конфигурационное управление
Работы по конфигурационному управлению программного обеспечения включают: управление и планирование процессов управления конфигурацией ПО (SCM), идентификацию программных конфигураций, контроль конфигураций, учет статусов конфигураций, аудит, а также управление выпуском (release management) и поставкой (delivery).
Управление конфигурацией связано с всеми областями знаний в программной инженерии, так как объектами её приложения являются все компоненты продукта, создаваемые и используемые в процессах программной инженерии.
2.6.1Управление конфигурационным процессом
Управление конфигурацией ПО (SCM-деятельность) контролирует эволюцию и целостность продукта, идентифицируя его элементы, управляя и контролируя изменения, а также, проверяя, записывая и обеспечивая отчетность по конфигурационной информации. С инженерной точки зрения, SCM способствует разработке и реализации изменений. Успешное внедрение SCM требует точного планирования и управления, что предполагает понимание организационного контекста и тех ограничений, которые связаны с проектированием и реализацией процесса конфигурационного управления.
2.6.1.1Организационный контекст управления конфигурацией по
Для планирования SCM-процесса важно понимать организационный контекст и связи между организационными элементами. Организационные элементы, отвечающие за процессы поддержки программной инженерии, могут быть структурированы несколькими способами. Несмотря на то, что ответственность за выполнение определенных SCM-задач может быть распределена между различными лицами или подразделениями организации, общая ответственность за конфигурационное управление часто возлагается на отдельный (специализированный) организационный элемент или назначенную персону.
Программное обеспечение в предметной области прикладной информатики обычно разрабатывается как составная часть большей системы, содержащей аппаратные и программно-аппаратные/встраиваемые элементы. В этом случае, деятельность по управлению конфигурацией ПО ведется параллельно с работами по конфигурационному управлению (CM) в отношении аппаратной или программно-аппаратной части, строго согласуясь с общим конфигурационным управлением на уровне системы, в целом. Иными словами, SCM осуществляется в сочетании с контекстом, в рамках которого проводится такая деятельность.
SCM может играть роль интерфейса к работам, направленным на обеспечение качества. Некоторые элементы, находящиеся под управлением SCM, могут также служить объектами рассмотрения в рамках организационных программ по обеспечению качества. Управление несогласующемися элементами обычно относится к работам по управлению качеством, но и SCM может обеспечить существенную помощь в отслеживании и создании отчетности по элементам программных конфигураций, попадающих в такую категорию.
В зависимости от контекста, существует множество подходов и практик в части выполнения задач конфигурационного управления в приложении к программному обеспечению. Часто, одни и те же инструменты поддерживают и разработку, и сопровождение, обеспечивая достижение целей и содержания SCM.
2.6.1.2Ограничения и правила управления конфигурацией по
Ограничения и правила в отношении процесса конфигурационного управления порождаются различными источниками. Политики и процедуры, формулируемые на корпоративном или другом организационном уровне, могут влиять или предписывать структуру и реализацию SCM-процесса для заданного проекта. Кроме того, контракт между заказчиком и поставщиком может содержать положения, затрагивающие процесс конфигурационного управления. Например, может требоваться проведение определенных процедур проверки (аудита) или специфицирован набор элементов (активов, артефактов), передаваемых под управление <процедур и системы> конфигурационного управления (или в части формализации обработки и контроля реализации запросов на изменения, поступающих от заинтересованных лиц). Когда разрабатываемый программный продукт потенциально затрагивает аспекты публичной безопасности, могут налагаться определенные ограничения со стороны соответствующих регулирующих органов (например, USNRC Regulatory Guide 1.169, “Configuration Management Plans for Digital Computer Software Used in Safety Systems of Nuclear Power Plants”, U.S. Nuclear Regulatory Commission, 1997). Наконец, на структуру и реализацию SCM-процесса в проекта влияют выбранные (с точки зрения модели и адаптированных характеристик) процессы жизненного цикла и инструменты, применяемые для реализации программной системы.
Рекомендации по структуре и реализации SCM-процесса могут быть также результатом применения лучших практик (best practices), представленных в стандартах, выпущенных соответствующими стандартизирующими организациями. Лучшие практики также отражены в моделях совершенствования и оценки процессов, например, в CMMI – Capability Maturity Model Integration Института программной инженерии (SEI – Software Engineering Institute) университета Карнеги-Меллон (Carnegie-Mello University) и ISO/IEC 15504 (SPICE) “Software Engineering – Process Assessment”.