Программная инженерия. Теория и практика

Антамошкин Олеслав

Еще одно различие обеих стратегий заключается в том, что при использовании organization pull, как правило, возврат инвестиций от внедрения происходит быстрее, чем при technology push.

2.2. Классические модели процесса

Процесс создания программного обеспечения не является однородным. Тот или иной метод разработки ПО определяет некоторую динамику развертывания тех или иных видов деятельности, т.е. модель процесса (process model).

Модель – хорошая абстракция различных методов разработки ПО, позволяющая лаконично, сжато и информативно

их представить. Однако сама идея модели процесса является одной из самых ранних в программной инженерии, когда считалось, что удачная модель – самое главное, что способствует успеху разработки. Позднее пришло осознание, что существует множество других аспектов (принципы управления и разработки, структура команды и т.д.), которые должны быть определены и согласованы друг с другом. Тогда стали развиваться интегральные методологии разработки. Тем не менее существует несколько классических моделей процесса, которые полезны на практике и которые будут рассмотрены ниже.

Фазы и виды деятельности. Говоря о моделях процессов, необходимо различать фазы и виды деятельности.

Фаза (phase) – это определенный этап процесса, имеющий начало, конец и выходной результат. Например, фаза проверки осуществимости проекта, сдачи проекта и т.д. Фазы следуют друг за другом в линейном порядке, характеризуются предоставлением отчетности заказчику и выплатой денег за выполненную часть работы.

Редко какой заказчик согласится первый раз увидеть результаты только после завершения проекта. Подрядчики же предпочитают получать деньги постепенно, по мере того, как выполняются отдельные части работы. Таким образом, выделяются фазы, позволяющие создавать и предъявлять промежуточные результаты проекта. Фазы полезны также безотносительно взаимодействия с заказчиком – с их помощью можно синхронизировать деятельность разных рабочих групп, а также отслеживать продвижение проекта. Примерами фаз могут служить согласование с заказчиком технического задания, реализация определенной функциональности ПО, этап разработки, оканчивающийся сдачей системы на тестирование или выпуском альфа-версии.

Вид деятельности (activity) – это определенный тип работы, выполняемый в процессе создания ПО. Разные виды деятельности часто требуют разных профессиональных навыков и выполняются разными специалистами. Например, управление проектом осуществляется менеджером проекта, кодирование – программистом, тестирование – тестировщиком. Есть виды деятельности, которые могут выполняться одними и теми же специалистами – например, кодирование и проектирование (особенно в небольшом проекте) часто проводят одни и те же люди.

В рамках одной фазы может выполняться много различных видов деятельности. Кроме того, один вид деятельности может осуществляться на разных фазах, например, тестирование: на фазе анализа и проектирования можно писать тесты и налаживать тестовое окружение, при разработке и перед сдачей – производить собственно само тестирование. На настоящий момент для сложного программного обеспечения используются многомерные модели процесса, в которых отделение фаз от видов деятельности существенно облегчает управление разработкой ПО.

Виды деятельности фактически присутствуют под разными названиями в каждом методе разработки ПО. В RUP они называются рабочими процессами (work flow), в CMM – ключевыми областями процесса (key process area). Мы будем сохранять традиционные

названия, принятые в том или ином методе, чтобы не создавать путаницы.

Водопадная модель. Была предложена в 1970 г. Винстоном Ройсом. Фактически впервые в процессе разработки ПО были выделены различные шаги разработки и поколеблены примитивные представления о создании ПО в виде анализа системы и ее кодирования.

Были определены следующие шаги: разработка системных требований, разработка требований к ПО, анализ, проектирование, кодирование, тестирование, использование (рис. 2).

Достоинством этой модели явилось ограничение возможности возвратов на произвольный шаг назад, например, от тестирования – к анализу, от разработки – к работе над требованиями и т.д. Отмечалось, что такие возвраты могут катастрофически увеличить стоимость проекта и сроки его выполнения. Например, если при тестировании обнаруживаются ошибки проектирования или анализа, то их исправление часто приводит к полной переделке системы. Этой моделью допускались возвраты только на предыдущий шаг, например, от тестирования к кодированию, от кодирования к проектированию и т.д.

Рис. 2. Водопадная модель процесса разработки ПО

Наконец, в рамках этой модели было введено прототипирование, т.е. предлагалось разрабатывать систему дважды, чтобы уменьшить риски разработки. Первая версия – прототип – позволяет увидеть основные риски и обоснованно принять главные архитектурные решения. На создание прототипа отводилось до одной трети времени всей разработки.

В 70–80-е гг. прошлого века эта модель прочно укоренилась в разработке ПО в силу своей простоты и сходности с моделями разработки иных, не программных систем. В дальнейшем в связи с развитием программной инженерии и осознанием итеративного характера процесса разработки ПО эта модель активно критиковалась в соответствующих статьях и учебниках. Стало общепринятым мнение, что она не отражает особенностей разработки ПО. Недостатками водопадной модели являются:

• отождествление фаз и видов деятельности, что влечет потерю гибкости разработки, в частности трудности поддержки итеративного процесса разработки;

• требование полного окончания фазы-деятельности, закрепление результатов в виде подробного исходного документа (технического задания, проектной спецификации). Однако опыт создания ПО показывает, что невозможно полностью завершить разработку требований, дизайн системы и т.д. – все это подвержено изменениям; и причины тут не только в том, что подвижно окружение проекта, но и в том, что заранее не удается точно определить и сформулировать многие решения, они проясняются и уточняются лишь впоследствии;

• интеграция всех результатов разработки происходит в конце процесса, вследствие чего интеграционные проблемы дают о себе знать слишком поздно;

• невозможность ознакомления пользователей и заказчика с вариантами системы во время разработки. Тем самым они не могут повлиять на процесс создания системы, и поэтому увеличиваются риски непонимания между разработчиками и пользователями/заказчиком;

• неустойчивость модели к сбоям в финансировании проекта или перераспределению денежных средств (начатая разработка фактически не имеет альтернатив «по ходу дела»).