2.5. Жизненный цикл программных систем. Этапы жизненного цикла

В основе деятельности по созданию и использованию программных систем лежит понятие жизненного цикла. Жизненный цикл отражает различные состояния системы, начиная с момента возникновения необходимости в данном комплексе средств и заканчивая моментом его полного вывода из эксплуатации.

Жизненный цикл традиционно моделируется в виде некоторого числа последовательных этапов (или стадий, фаз). В настоящее время не выработано общепринятого разбиения жизненного цикла программной системы на этапы. Иногда этап выделяется как отдельный пункт, иногда входит в качестве составной части в более крупный этап. Могут варьироваться действия, производимые на том или ином этапе. Нет единообразия и в названиях этих этапов. В традиционном жизненном цикле основные этапы следующие:

• анализ – определение того, что должна делать система;

• проектирование – определение того, как система будет делать то, что она должна. Это, прежде всего, спецификация подсистем, функциональных компонентов и способов их взаимодействия в системе;

• программирование – создание функциональных компонентов и подсистем по отдельности, соединение подсистем в единое целое;

• тестирование – проверка функционального и параметрического соответствия системы показателям, определенным на этапе анализа;

• внедрение – установка и ввод системы в действие;

• сопровождение – обеспечение штатного процесса эксплуатации системы на предприятии заказчика.

Этапы разработки, тестирования и внедрения ИС обозначаются единым, объемлющим термином – реализация.

Жизненный цикл строится в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением дополнительных ограничений и т.п.

На каждом этапе жизненного цикла порождается определенный набор технических решений и отражающих их документов, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, принятые на предыдущем этапе.

Нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования, порождают на последующих этапах трудные, часто неразрешимые проблемы и, в конечном счете, приводят к неудаче всего проекта. Главная особенность современной индустрии заказных ИС состоит в концентрации усилий на двух начальных этапах ее жизненного цикла – анализе и проектировании, при относительно невысокой сложности и трудозатратах на последующих этапах.

Если рассматривать полный жизненный цикл прикладной программной системы, а не только период её создания, можно заметить, что сопровождение в нём занимает гораздо больше времени, чем всё остальное. Есть и другие этапы, предшествующие разработке. В общем случае структура жизненного цикла зависит от назначения системы и режима её функционирования. Типичные стадии развития системы, представляющей собой модель эволюционирующего объекта таковы:

• возникла необходимость в программной системе;

• появилась возможность её создать;

• система создана;

• система соответствует потребностям заказчика;

• система изменяется в соответствии с эволюцией объекта;

• система стареет, теряет способность к развитию;

• система гибнет из-за несоответствия потребностям заказчика и заменяется на новую.

В настоящее время существует стандарт жизненного цикла ISO/IEC 12207. Он не предлагает конкретную модель жизненного цикла и методы разработки программного обеспечения. Его регламенты общие для любых моделей, методологий и технологий разработки. Стандарт ISO/IEC 12207 описывает структуру процессов жизненного цикла, но не конкретизирует в деталях, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы. Рассматриваются следующие стадии:

• формирование требований к системе;

• проектирование;

• реализация;

• тестирование;

• ввод в действие;

• эксплуатация и сопровождение;

• снятие с эксплуатации.

На каждой стадии может выполняться несколько процессов и наоборот, один и тот же процесс может выполняться на разных стадиях. Это позволяет использовать стандарт для разных моделей.