Понятие жизненного цикла программных систем
В основе деятельности по созданию и использованию программного обеспечения (ПО) лежит понятие его жизненного цикла (ЖЦ).
Жизненный цикл ПО– модель создания и использования ПО, отражающая его различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном программном изделии и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех пользователей.
Принято выделять следующие этапы ЖЦ ПО:
анализ требований;
проектирование;
кодирование;
тестирование и отладка;
эксплуатация и сопровождение;
вывод из эксплуатации и замена.
ЖЦ образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменением требований и внешних условий, изменениями ограничений и т.п.
На каждом этапе разработки создается определенный комплект документов и технических решений. Для каждого следующего этапа в качестве входных используются документы предыдущего. Каждый этап завершается верификацией порожденных документов с целью проверки их соответствия исходным документам этапа.
Модели жизненного цикла программного обеспечения
Модели ЖЦ определяют порядок исполнения этапов в ходе разработки, а также критерии перехода от этапа к этапу. Наибольшее распространение получили следующие модели:
Каскадная модель ЖЦ ПО(1970-1980 гг.) – предполагает переход к следующему этапу после полного завершения предыдущего (рис.1).
Поэтапная модель с промежуточным контролем (1980-1985 гг.) – итерационная модель разработки ПО с циклами обратной связи между этапами (рис. 2).Преимуществомодели – уменьшение трудоемкости благодаря межэтапным корректировкам.Недостаток– отсутствие четко выделенных этапов разработки, растягивание их на весь ЖЦ.
Спиральная модель(1986–1990 гг.) – упор делается на начальные этапы ЖЦ: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проводится проверка и обоснование реализуемости технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии программного изделия, уточняются цели и параметры проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации (рис. 3).
Преимуществамодели:
Накопление и повторное использование программных средств, моделей и прототипов.
Ориентация на развитие и модификацию ПО в процессе проектирования.
Анализ риска и издержек в процессе проектирования.
ЖЦ ПО в отличии от продуктов материального производства заканчивается не физическим износом, а моральным. ПО морально устарело, если оно перестало удовлетворять актуальным требованиям, а дальнейшая его модификация не представляется возможной или не выгодна.
Главная особенность индустрии ПО состоит в концентрации сложности на начальных этапах ЖЦ (анализ, проектирование) при относительно невысокой сложности и трудоемкости последующих этапов. Более того, нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования, порождают на последующих этапах трудные, часто неразрешимые проблемы и, в конечном счете, приводят к неуспеху всего проекта. Рассмотрим эти этапы более подробно.
Каскадная модель жизненного цикла программного обеспечения.
Поэтапная модель жизненного цикла программного обеспечения
Спиральная модель жизненного цикла программного обеспечения