4. Стратегии конструирования программных средств с точки зрения моделей жц. Характеристика стратегий, достоинства и недостатки.
С точки зрения использования модели ЖЦ рассматривают следующие стратегии конструирования ПС:
- однократный подход – линейная последовательность этапов конструирования;
- инкрементная стратегия: в начале процесса определяются все системные и пользовательские требования, а оставшиеся этапы ЖЦ выполняются в виде по-следовательности версий: первая версия реализует некоторую часть запланиро-ванных возможностей, а каждая следующая версия дополняет возможности предыдущей до тех пор, пока не будут удовлетворены все требования;
- эволюционная стратегия, тоже предполагающая итерационное построение конкретного программного продукта, но (в отличие от инкрементной стратегии) в начале разработки определены не все требования (они уточняются в результа-те разработки версий).
5. Инкрементная и эволюционная стратегии конструирования программных средств, их характеристики и модели ЖЦ. (+ каскадная модель)
Каскадная модель. Обеспечивает стратегию однократного подхода и представляет собой классическую модель ЖЦ, разработанную Уинстоном Ройсом в 1970 г.
Разработка ПС рассматривается как линейная последовательность этапов, причем переход на следующий (нижний) этап происходит только после завершения работ на текущем этапе (рис. 1.1).
Достоинства: определение четкого плана и временного графика работ по всем этапам ЖЦ и упорядочивание хода разработки.
Недостатки:
невозможность отклонения от стандартной строго определенной последовательности этапов (чего часто требуют в реальные проекты);
исходные требования к разработке должны быть сформулированы точно в начале цикла работ, хотя реально в начале проекта требования заказчика определены лишь частично);
результаты работы над проектом доступны заказчику только в конце работы.
Быстрая разработка приложений (Rapid Application Development – RAD). Отражает применение инкрементной стратегии и обеспечивает экстремально короткий цикл разработки ПС за счет использования компонентно-ориентированного конструирования.
Основателем RAD считается сотрудник IBM Джеймс Мартин, который в 1980-х годах сформулировал основные принципы RAD, а в 1991 году опубликовал книгу, в которой детально изложил концепцию RAD и возможности её применения.
RAD-подход ориентирован на разработку информационных систем. Линейная последовательность цикла включает следующие этапы (рис. 1.2):
бизнес-моделирование (определение информационных потоков между бизнес-функциями);
моделирование данных (построение объектной модели информационных потоков – выделение объектов, их свойств и связей);
моделирование обработки (описание процессов преобразования данных, обеспечивающих бизнес-функции – добавление, модификацию, поиск, удаление);
генерация приложения (работа в средах быстрой разработки приложений, повторное использование программных компонентов или создание повторно используемых компонентов);
Применение RAD возможно в том случае, когда разработка и реализация главных функций продукта может быть поделена между отдельными группами разработчиков (каждой отдельной группе адресуется своя функция).
В отличие от традиционного подхода, при котором использовались специфические средства прототипирования, не предназначенные для построения реальных приложений, а прототипы выбрасывались после того, как выполняли задачу устранения неясностей в проекте, в подходе RAD каждый прототип развивается в часть будущей системы. Таким образом, на следующую фазу передается более полная и полезная информация.
Недостатки: модель применима только в проектах, где можно провести декомпозицию приложения на отдельные модули без потери в производительности, а также тот факт, что реализация модели в случае крупных разработок требует существенных людских ресурсов.
Современная реализация инкрементного подхода – экстремальное программирование (XP), предложенное Кентом Беком (1996 г.). XP-процесс ориентирован на очень малые приращения функциональности при условии неопределенных или быстро меняющихся требований. Четырьмя базовыми действиями в линейной последовательности XP-цикла являются: программирование, тестирование, выслушивание заказчика, проектирование (рис.1.3). Одной из основных характеристик цикла является непрерывная связь с заказчиком.
Extreme Programming не стремится к выпуску всеобъемлющего продукта за 2-3 месяца, а, напротив, стремится к выпуску множества небольших продуктов за больший промежуток времени.
Экстремальное программирование эффективно применяется:
в проектах, над которыми может работать от двух до десяти программистов;
в проектах с постоянно изменяющимися требованиями;
при заранее заданных сроках сдачи проекта;
Недостатки: устранение формальных письменных требований к разработке делает ее уязвимой к постоянно возникающим изменениям программы. Отсутствие детальных требований и непродуманное планирование.
Спиральная модель. Классический пример применения эволюционной стратегии разработки. Автор модели – Барри Боэм (1988 г.). Модель добавляет в процесс разработки новую стадию – анализ риска (рис.1.4).
Внимание модели концентрируется на итерационном процессе начальных этапов проектирования. Всего модель определяет четыре этапа:
планирование (определение целей, вариантов и ограничений);
анализ риска (анализ вариантов и распознавание риска);
конструирование (разработка проектов каждого нового уровня);
оценивание (оценка заказчиком текущих результатов конструирования).
Продвижение по спирали определяет все более полные версии ПС. В первом витке спирали определяются начальные требования, анализируется риск. Если в результате анализа риска выявлена неопределенность требований, то этап конструирования обеспечивает только создание модели (или макета) продукта, который оценивает заказчик. Следующий виток планирования и анализ риска базируется на предложениях заказчика. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта ПС. Анализ риска в качестве результата формирует рекомендации по продолжению проекта или прекращению работ (если риск слишком велик).
Следует отметить, что этап конструирования на каждом новом витке охватывает все больше этапов классического ЖЦ.
Достоинства: наиболее реальное (эволюционное) отображение процесса разработки ПС; возможность явного учета риска на каждом витке спирали, а также использование моделирования и макетирования для уменьшения риска и совершенствования ПС.
Недостатки модели – повышенная требовательность к заказчику и трудности, связанные с контролем временных затрат и управлением разработкой.
