14.1. Каскадная модель жизненного цикла

Одной из первых начала применяться каскадная или водопадная модель, в которой каждая работа выполняется один раз и в том порядке, как они представлены в схеме модели ЖЦ. Разработчик проверяет промежуточный результат разными известными методами верификации и фиксирует его в качестве готового эталона для следующего процесса. На рис. 14.1. показана каскадная модель. Согласно данной модели работы и задачи процесса разработки обычно выполняются последовательно, как это представлено в схеме. Однако вспомогательные и организационные процессы (контроль требований, показателей качества и др.) обычно выполняются параллельно с процессом разработки.

Основные принципиальные этапы (стадии) этой модели отражают все базовые виды деятельности, необходимые для создания ПО.

1. Анализ и формирование требований. Путем консультаций с заказчиком ПО определяются функциональные возможности, ограничения и цели создаваемой программной системы.

2. Проектирование системы и программного обеспечения. Процесс проектирования системы разбивает системные требования на требования, предъявляемые к аппаратным средствам, и требования к программному обеспечению системы. Разрабатывается общая архитектура системы. Проектирование ПО предполагает определение и описание основных программных компонентов и их взаимосвязей.

3. Кодирование и тестирование программных модулей. На этой стадии архитектура ПО реализуется в виде множества программ или программных модулей. Тестирование каждого модуля включает проверку его соответствия требованиям к данному модулю.

4. Сборка и тестирование системы. Отдельные программы и программные модули интегрируются и тестируются в виде целостной системы. Проверяется, соответствует ли система своей спецификации.

5. Эксплуатация и сопровождение системы. Обычно (хотя и не всегда) это самая длительная фаза жизненного цикла ПО. Система инсталлируется, и начинается период ее эксплуатации. Сопровождение системы включает исправление ошибок, которые не были обнаружены на более ранних этапах жизненного цикла, совершенствование системных компонентов и "подгонку" функциональных возможностей системы к новым требованиям.

Ценность такой модели состоит в фиксации последовательных процессов разработки программного продукта. Недостатком этой модели является то, что в основу ее концепции положена модель фабрики, где продукт проходит стадии от замысла до производства, затем передается заказчику как готовое изделие, изменение которого не предусмотрено, хотя возможна замена на другое подобное изделие в случае рекламации или некоторых ее деталей, вышедших из строя.

Рис. 14.1. Каскадная модель жизненного цикла

При таком подходе необходимо учитывать следующие факторы риска:

– требования недостаточно хорошо представлены;

– система слишком большая по объему, чтобы быть реализованной в целом;

– быстрые изменения в технологии и в требованиях;

– ограниченные ресурсы (людские, программные и др.);

– полученный продукт может оказаться непригодным для использования из-за неправильного понимания требований или функций системы, а также недостаточного тестирования.

Преимущества реализации системы с помощью каскадной модели следующие:

– все возможности системы реализуются одновременно;

– применяется в случае, если старая система должна быть полностью заменена.

Каскадную модель можно рассматривать как модель ЖЦ, пригодную для создания первой версии ПО для проверки реализованных в ней функций. При сопровождении и эксплуатации могут быть обнаружены разного рода ошибки, которые будут исправляться разработчиком, начиная с первого процесса данной модели.