Основные модели жизненного цикла

Модель жизненного цикла ПС (ЖЦ ПС) – структура, содержащая процессы, действия и задачи, которые осуществляются в ходе разработки, функционирования и сопровождения программного средства в течение всей жизни системы, от определения требований до завершения ее использования (прил. 1.1). В самом общем виде ЖСПС включает этапы системного анализа, проектирования, эксплуатация и сопровождение ПС.

В стандартах, регламентирующих ЖС ПС, обобщаются опыт и результаты исследований, рекомендуются наиболее эффективные методы и процессы проектирования, разработки, тестирования, внедрения и эксплуатации ПС.

Примеры стандартов ЖЦ ПС:

ISO/IEC 12207 (ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207) – современный международный стандарт (прил. 1.1);

MIL-STD-498 – разработка и документирование программного обеспечения. Этот стандарт базируется на стандарте ISO/IEC 12207 и предшествующих военных стандартах (DOD-STD2167 A, 7935 A, 1703).

ГОСТ 19.102-77 ЕСПД (прил. 1.5);

ГОСТ 34.601-90 (прил. 1.7).

Каскадная модель

Модель предполагает последовательное выполнение этапов. Достоинства: возможность планирования сроков и затрат, формирование на каждом этапе технической документации, что создает комфортную среду разработчику, т.к. все проблемы решены на предыдущих этапах. Например, на предыдущем этапе проектирования разработаны и согласованы с заказчиком постановка задачи с алгоритмом ее решения и формами входных и выходных документов, структурой базы данных и программисту на следующем этапе рабочего проектирования нужно только по готовой постановке задачи нужно только разработать программное обеспечение. Недостаток: отсутствие возможности пересмотра отдельных уже пройденных этапов и удлинение сроков разработки (например, задержка в проектировании одной или нескольких задач не дает возможность начать программирование уже готовых для этого задач). Данную модель удобно применять тогда, когда требования могут быть формализованы четко и корректно.

1.2.2.2. Каскадная модель с промежуточным контролем

Модельаналогична предыдущей модели, но по окончании каждого этапа производится его оценка, и при неудовлетворительной оценке производится возвращение на соответствующий предыдущий этап для перепроектирования. Достоинство: большая надежность ПС. Недостаток: увеличение периода разработки.

Модель разработки программных средств на основе ранее созданных компонентов

Модель предполагает, что отдельные составные части программы уже существуют. Основное внимание уделяется модификации и разработке при необходимости новых компонентов и интеграции отдельных компонентов в общее целое. Достоинство – сокращение сроков разработки. Недостатки – необходимость адаптации и не все требованию пользователей могут быть учтены. Используется при наличии соответствующего пакета прикладных программ или исходных текстов программ.

Эволюционная модель

Разрабатывается первоначальная версия ПС, которая затем сразу же передается на испытание пользователю, затем она дорабатывается с учетом мнения пользователя. Удобно применять, когда заказчик четко не может сформулировать свои требования или меняет их в процессе создания ПС. Достоинство - спецификация может разрабатываться постепенно, по мере того, как заказчик осознает, что ему нужно. Недостатки – плохая документированность и структурируемость ПС; перепрограммирование кода ПС. Используется при разработки небольших ПС.

Модель пошаговой разработки программных средств

Модель занимает промежуточное положение между каскадной и эволюционной моделями. В её рамках разработчик вначале определяет функции ПС в самых общих чертах, устанавливают приоритеты и определяют количество этапов (очередей или версий). Каждый этап должен быть результирующим. Достоинства - заказчику не нужно ждать полного завершения разработки; заказчик может использовать компоненты системы, которые получены на первых шагах как прототипы; уменьшение риска общих системных ошибок; наиболее важные подсистемы подвергаются более тщательному тестированию и проверке. Недостатки - сложность отображения системных требований и компонентов больших размеров и распределения общих системных функций по компонентам.

Спиральная модель

Эта модель устраняет недостатки каскадных моделей. На каждом витке этапы модели могут уточняться или дополняться новыми работами (рисунок 1.2.2.6.1). Каждый виток дает уточненную работоспособную версию ПС, которую можно предъявлять пользователю для оценки. Первая версия может быть ограниченная по своим возможностям, не эффективная, но он реализована в короткие сроки, функционирует и уже дает результаты пользователю, по которым можно выявить недостатки и ошибки в работе и устранить их в следующей версии. После принятия решения о начале разработки новой версии ПС, следует произвести: определение целей, ограничений на процесс создания, уточнение плана разработки, определение проектных рисков, определение проектного риска и его уменьшение, разработку тестов. Недостатки - увеличение суммарной трудоемкости разработки (за счет переписывания фрагментов программного кода при разработке новой версии) и соблюдения требования совместимости с предыдущими версиями, что приводит к невозможности реализации разработчиком максимально лучшего варианта, к необходимости сохранения кода предыдущих версии и к дополнительному кодированию, что усложняет программу и снижает эффективность выполнения новой версии ПС.