
- •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
3.2.3Методы прототипирования
Методы прототипирования можно разделить на три категории:
стили прототипирования, подразумевающие создание временно используемых прототипов и эволюционное прототипирование;
цели прототипирования, такие как требования, архитектурный дизайн или пользовательский интерфейс;
техники оценки / исследования результатов прототипирования, касающиеся того, как будут использованы результаты создания прототипа.
4Качество и эффективность в программной инженерии
4.1Обеспечение качества программного обеспечения
Качество – степень, с которой совокупность собственных характеристик объекта выполняет требования [определение международного стандарта ISO 9000-2008]. Качество программного средства – совокупность свойств программного продукта, которые обуславливают возможность удовлетворить определенные потребности пользователя в соответствии с его назначением.
Такое понятное для сферы материального производства, понятие качества очень сложно и неоднозначно в сфере информационных технологий. Между тем, единое представление о качестве разрабатываемого продукта должно быть и у заказчиков, и у разработчиков, и у специалистов по сопровождению.
4.1.1Качество программного продукта
Формирование представлений о качестве, вернее, уровне качества разрабатываемого программного средства закладывается ещё на этапе формирования требований к нему. Следовательно, аналитики (специалисты по управлению требованиями) должны во взаимодействии, в первую очередь с заказчиками, извлечь требования к качеству и определить приоритеты в соотношении скорость разработки – качество конечного продукта.
Стандарт ISO 9126 [‘] служит гидом в деле определения качества программных средств и определяет для двух из трех описанных в нем моделей, связанные характеристики качества, а также метрики, полезные для оценки качества программных продуктов. В стандарте понятие «продукт» расширено включением всех элементов, создаваемых на выходе всех процессов, используемых для создания конечного программного продукта, таких как: спецификация системных требований, спецификация программных требований для программных компонент системы, модели, код, тестовая документация, отчеты, создаваемые в результате работ по анализу качества. Обычно термин «качество» используется в отношении конечного продукта и поведения системы в процессе эксплуатации.
4.1.2Культура и этика программной инженерии
С точки зрения SWEBOK [] предполагается, что инженеры по программному обеспечению должны воспринимать вопросы качества программного обеспечения как часть своей профессиональной культуры.
Этические аспекты могут играть значительную роль в обеспечении качества программного обеспечения, культуре и отношении инженеров к своей работе. IEEE Computer Society и ACM разработали кодекс этики («моральный кодекс») и профессиональной практики, основанный на восьми принципах, помогающих инженерам укрепить их отношение к качеству и независимость в решении вопросов обеспечения достойного качества создаваемых программных продуктов в их повседневной работе.
4.1.3Значение и стоимость качества
Не все характеристики качества могут быть необходимы в конкретном проекте, некоторые из них могут требоваться не полно, в определённой степени. Значит, возникает возможность уменьшить трудоёмкость разработки, исключив из проекта избыточные требования. В зависимости от этого формируется и себестоимость качества.
Стоимость качества может быть дифференцирована на стоимость предупреждения дефектов, стоимость оценки (контроля), стоимость внутренних, а также внешних сбоев [Кросби – затраты на качество].
Рис. 46 Составляющие затрат на качество
С
оздаваемое
программное средство должно обладать
определенной ценностью для потребителя,
которая может выражаться как в форме
стоимости, так и в других формах. Заказчик
имеет свои представления о максимальных
возможностях по инвестированию в
разработку и свои ожидания в отношении
качества программного средства, которые
являются ограничениями для проекта.
Хотя нет универсальных рекомендаций о
правилах выбора подходов к обеспечению
качества, инженеры должны уметь
генерировать альтернативы, определяющие
соотношение различного уровня качества
и стоимости, основываясь на идеи
уменьшения затрат за счёт использования
процессного подхода.