
- •З курсу
- •З курсу
- •Содержание
- •Часть I. Инженерные основы программного обеспечения 10
- •Часть II. Требования к программному обеспечению 33
- •Часть III. Моделирование программного обеспечения 52
- •Часть IV. Технологии разработки программного обеспечения 124
- •Часть V. Письменная коммуникация. Документирование проекта Программного обеспечения 145
- •Часть VI. Управление проектом программного обеспечения 192
- •Предисловие
- •Часть I. Инженерные основы программного обеспечения
- •1. Введение в программную инженерию
- •1.1. Вопросы и ответы об инженерии программного обеспечения
- •1.2. Профессиональные и этические требования к специалистам по программному обеспечению
- •2. Системотехника вычислительных систем
- •2.1. Интеграционные свойства систем
- •2.2. Система и ее окружение
- •2.3. Моделирование систем
- •2.4. Процесс создания систем
- •2.5. Приобретение систем
- •3. Процесс создания программного обеспечения
- •3.1. Модели процесса создания программного обеспечения
- •3.2. Итерационные модели разработки программного обеспечения
- •3.3. Спецификация программного обеспечения
- •3.4. Проектирование и реализация программного обеспечения
- •3.5. Эволюция программных систем
- •3.6. Автоматизированные средства разработки программного обеспечения
- •4. Технологии производства программного обеспечения
- •Часть II. Требования к программному обеспечению
- •5. Требования к программному обеспечению
- •5.1. Функциональные и нефункциональные требования
- •5.2. Пользовательские требования
- •5.3. Системные требования
- •5.4. Документирование системных требований
- •6. Разработка требований
- •6.1. Анализ осуществимости
- •6.2. Формирование и анализ требований
- •6.3. Аттестация требований
- •6.4. Управление требованиям
- •7. Матрица требований. Разработка матрицы требований
- •Часть III. Моделирование программного обеспечения
- •8. Архитектурное проектирование
- •8.1. Структурирование системы
- •8.2. Модели управления
- •8.3. Модульная декомпозиция
- •8.4. Проблемно-зависимые архитектуры
- •9. Архитектура распределенных систем
- •9.1. Многопроцессорная архитектура
- •9.2. Архитектура клиент/сервер
- •9.3. Архитектура распределенных объектов
- •9.4. Corba
- •10. Объектно-ориентированное проектирование
- •10.1. Объекты и классы объектов
- •10.2. Процесс объектно-ориентированного проектирования
- •10.2.1. Окружение системы и модели ее использования
- •10.2.2. Проектирование архитектуры
- •10.2.3. Определение объектов
- •10.2.4. Модели архитектуры
- •10.2.5. Специфицирование интерфейсов объектов
- •10.3. Модификация системной архитектуры
- •11. Проектирование систем реального времени
- •11.1. Проектирование систем реального времени
- •11.2. Управляющие программы
- •11.3. Системы наблюдения и управления
- •11.4. Системы сбора данных
- •12. Проектирование с повторным использованием компонентов
- •12.1. Покомпонентная разработка
- •12.2. Семейства приложений
- •12.3. Проектные паттерны
- •13. Проектирование интерфейса пользователя
- •13.1. Принципы проектирования интерфейсов пользователя
- •13.2. Взаимодействие с пользователем
- •13.3. Представление информации
- •13.4. Средства поддержки пользователя
- •13.5. Оценивание интерфейса
- •Часть IV. Технологии разработки программного обеспечения
- •14. Жизненный цикл программного обеспечения: модели и их особенности
- •14.1. Каскадная модель жизненного цикла
- •14.2. Эволюционная модель жизненного цикла
- •14.2.1. Формальная разработка систем
- •14.2.2. Разработка программного обеспечения на основе ранее созданных компонентов
- •14.3. Итерационные модели жизненного цикла
- •14.3.1 Модель пошаговой разработки
- •14.3.2 Спиральная модель разработки
- •15. Методологические основы технологий разработки программного обеспечения
- •16. Методы структурного анализа и проектирования программного обеспечения
- •17. Методы объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения. Язык моделирования uml
- •Часть V. Письменная коммуникация. Документирование проекта Программного обеспечения
- •18. Документирование этапов разработки программного обеспечения
- •19. Планирование проекта
- •19.1 Уточнение содержания и состава работ
- •19.2 Планирование управления содержанием
- •19.3 Планирование организационной структуры
- •19.4 Планирование управления конфигурациями
- •19.5 Планирование управления качеством
- •19.6 Базовое расписание проекта
- •20. Верификация и аттестация программного обеспечения
- •20.1. Планирование верификации и аттестации
- •20.2. Инспектирование программных систем
- •20.3. Автоматический статический анализ программ
- •20.4. Метод "чистая комната"
- •21. Тестирование программного обеспечения
- •21.1. Тестирование дефектов
- •21.1.1. Тестирование методом черного ящика
- •21.1.2. Области эквивалентности
- •21.1.3. Структурное тестирование
- •21.1.4. Тестирование ветвей
- •21.2. Тестирование сборки
- •21.2.1. Нисходящее и восходящее тестирование
- •21.2.2. Тестирование интерфейсов
- •21.2.3. Тестирование с нагрузкой
- •21.3. Тестирование объектно-ориентированных систем
- •21.3.1. Тестирование классов объектов
- •21.3.2. Интеграция объектов
- •21.4. Инструментальные средства тестирования
- •Часть VI. Управление проектом программного обеспечения
- •22. Управление проектами
- •22.1. Процессы управления
- •22.2. Планирование проекта
- •22.3. График работ
- •22.4. Управление рисками
- •23. Управление персоналом
- •23.1. Пределы мышления
- •23.1.1. Организация человеческой памяти
- •23.1.2. Решение задач
- •23.1.3. Мотивация
- •23.2. Групповая работа
- •23.2.1. Создание команды
- •23.2.2. Сплоченность команды
- •23.2.3. Общение в группе
- •23.2.4. Организация группы
- •23.3. Подбор и сохранение персонала
- •23.3.1. Рабочая среда
- •23.4. Модель оценки уровня развития персонала
- •24. Оценка стоимости программного продукта
- •24.1. Производительность
- •24.2. Методы оценивания
- •24.3. Алгоритмическое моделирование стоимости
- •24.3.1. Модель сосомо
- •24.3.2. Алгоритмические модели стоимости в планировании проекта
- •24.4. Продолжительность проекта и наем персонала
- •25. Управление качеством
- •25.1. Обеспечение качества и стандарты
- •25.1.1. Стандарты на техническую документацию
- •25.1.2. Качество процесса создания программного обеспечения и качество программного продукта
- •25.2. Планирование качества
- •25.3. Контроль качества
- •25.3.1. Проверки качества
- •25.4. Измерение показателей программного обеспечения
- •25.4.1. Процесс измерения
- •25.4.2. Показатели программного продукта
- •26. Надежность программного обеспечения
- •26.1. Обеспечение надежности программного обеспечения
- •26.1.1 Критические системы
- •26.1.2. Работоспособность и безотказность
- •26.1.3. Безопасность
- •26.1.4. Защищенность
- •26.2. Аттестация безотказности
- •26.3. Гарантии безопасности
- •26.4. Оценивание защищенности программного обеспечения
- •27. Совершенствование производства программного обеспечения
- •27.1. Качество продукта и производства
- •27.2. Анализ и моделирование производства
- •27.2.1. Исключения в процессе создания по
- •27.3. Измерение производственного процесса
- •27.4. Модель оценки уровня развития
- •27.4.1. Оценивание уровня развития
- •27.5. Классификация процессов совершенствования
27.2.1. Исключения в процессе создания по
Сам по себе процесс создания программного обеспечения – понятие достаточно сложное. Даже если организация разработала модель технологического процесса создания ПО, это еще не значит, что разработчики не столкнутся с какой-либо проблемой, не предусмотренной заранее. В действительности реагирование на такие непредусмотренные проблемы – часть повседневной работы менеджеров проекта. Поэтому идеальной представляется модель технологического процесса, которую можно легко изменять в ходе решения возникающих проблем. Ниже приведены примеры непредусмотренной ситуаций, к которым менеджер должен быть готов практически каждый день.
1. Ключевые разработчики могут заболеть и не выйти на работу как раз перед решающей проверкой проекта.
2. Невозможен обмен данными вследствие неисправности линий связи.
3. Вполне вероятно изменение структуры компании, в результате чего менеджеры будут тратить больше времени на решение организационных вопросов, вместо того чтобы работать над проектом.
4. Возможно вовлечение большего количества персонала в разработку нового проекта, имеющего больший приоритет, чем текущий.
В основном непредвиденные ситуации влияют на ресурсы, бюджет и график работ. Практически невозможно предусмотреть все экстремальные ситуации и включить их в организационную модель процесса. Поэтому в большинстве случаев менеджерам проектов приходится на ходу справляться с возникающими трудностями и вносить соответствующие изменения в стандартный процесс создания ПО.
27.3. Измерение производственного процесса
Измерение процесса создания ПО заключается в сборе количественных данных, характеризующих этот процесс. Сбор количественных показателей производственного процесса – необходимая составляющая его совершенствования. Эти показатели помогают узнать, насколько повысилась эффективность процесса после внесения изменений. Например, можно провести измерение времени и средств, потраченных на тестирование до изменения производства. Если совершенствование было эффективным, это должно снизить затраты, время или то и другое. Однако измерения сами по себе ничего не скажут об улучшении качества конечного продукта. Дополнительно необходимо иметь представление о значении показателей программного продукта и сопоставлении полученных результатов с новым процессом разработки.
Среди показателей процесса разработки выделим три вида:
1. Время, потраченное на выполнение отдельного этапа работ. Это может быть только рабочее время выполнения этапа, календарное время выполнения этапа или время работы отдельного специалиста.
2. Ресурсы, необходимые для реализации этапа работ. Ресурсы могут подсчитываться в человеко-днях, затратах на командировки либо ресурсах вычислительной техники.
3. Количество повторений одного и того же события. Среди таких событий можно назвать количество ошибок, обнаруженных при проверке программного кода, количество изменений в системных требованиях, среднее количество измененных строк кода и т.д.
Первые два вида показателей применяются для определения эффективности изменений процесса. Например, процесс разработки содержит несколько фиксированных временных точек, среди которых создание системной спецификации, завершение проектирования системной архитектуры, завершение формирования тестовых данных. При этом можно измерить время и средства, потраченные на переход от одной фиксированной точки к другой. Полученные результаты помогут определить те составляющие процесса, которые нуждаются в совершенствовании. После выполнения изменений следует измерить показатели процесса с тем, чтобы получить данные об эффективности изменений.
Измерение количества повторений одного события имеет более непосредственное отношение к качеству программного продукта. Например, обнаружение большего количества ошибок с помощью новой программы проверки, вероятно, улучшит качество готового продукта.
Основная проблема, связанная с измерением процесса создания ПО, – необходимость знать, что именно следует измерить. Для решения этого вопроса предлагается парадигма GQM (Goal-Question-Metric – цель-вопрос-показатель), с помощью которой определяется вид измерения и способ его использования. Эта парадигма основана "на трех китах".
1. Цель. Что является целью компании по совершенствованию процесса создания ПО? Это может быть повышение производительности труда программистов, сокращение времени разработки, повышение надежности готового продукта и т.д.
2. Вопросы. Это детализация поставленной цели. Как правило, каждая цель соотносится с рядом вопросов. Приведем примеры вопросов к указанным выше целям.
• Как повысить количество строк кода, отлаженных программистом?
• Как сократить время заключительного этапа разработки требований?
• Как повысить эффективность проверки системы на надежность?
3. Показатель. Это та информация, которая поможет ответить на сформулированные вопросы, в частности определить, достигнуты или нет поставленные цели. Например, можно определить показатель производительности программистов, выражаемый в строках написанного ими кода, такой показатель, как уровень их профессионального опыта, показатель, равный количеству официальных контактов между заказчиком и исполнителем по каждому изменению системных требований, а также показатель количества проведенных тестов для выявления ошибок в системе.
Главное преимущество данного подхода состоит в том, что в нем разделены организационная деятельность (цели) и процесс производства (вопросы). Внимание концентрируется на сборе определенных данных и предусматривает разные способы анализа результатов измерения в зависимости от поставленного вопроса.
Подход GQM был объединен с описанной в следующем разделе моделью оценки уровня развития, разработанной Институтом инженерии программного обеспечения (США), что нашло свое воплощение в методе совершенствования процесса разработки ПО. Разработчики этого метода предлагают поэтапный подход к совершенствованию процесса создания ПО. Этот подход основан на введении измерений только после того, как организация достигнет достаточного уровня развития технологии. Подход предлагает руководство и практические советы по внедрению измерений в целях совершенствования производства.