Программное обеспечение по методологии RAD

Введение

Для успешной реализации проекта  объект проектирования информационных систем должен быть прежде всего адекватно описан, должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели информационных систем.

 

Накопленный к настоящему времени опыт проектирования информационных систем показывает, что это логически  сложная, трудоёмкая и длительная по времени работа, требующая высокой  квалификации участвующих в ней  специалистов. Однако до недавнего  времени проектирование информационных систем выполнялось в основном на интуитивном уровне с применение неформализованных методов, основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих экспериментальных  проверках качества функционирования информационных систем. Кроме того, в процессе создания и функционирования информационных систем информационные потребности пользователей изменяться или уточняться, что ещё более  усложняет разработку таких систем.

 

Одним из возможных подходов к разработке программного обеспечения  в рамках спиральной модели ЖЦ является получившая в последнее время  широкое распространение методология  быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development). Под этим термином обычно понимается процесс разработки программного обеспечения, содержащий 3 элемента:

 

·             небольшую команду программистов (от 2 до 10 человек);

 

·             короткий, но тщательно проработанный  производственный график (от 2 до 6 мес.);

 

·             повторяющийся цикл, при котором  разработчики, по мере того, как приложение начинает обретать форму, запрашивают  и реализуют в продукте требования, полученные через взаимодействие с  заказчиком.

 

·             Команда разработчиков должна представлять из себя группу профессионалов, имеющих опыт в анализе, проектировании, генерации кода и тестировании программного обеспечения с использованием CASE-средств. Члены коллектива должны также уметь трансформировать в рабочие прототипы предложения конечных пользователей.

 

 

1.        

Подход 

RAD

 

1. Программное обеспечение  по методологии 

RAD

 

Жизненный цикл программного обеспечения по методологии RAD состоит  из четырех фаз:

 

·              фаза анализа и планирования требований;

 

·              фаза проектирования;

 

·              фаза построения;

 

·              фаза внедрения.

 

На фазе анализа и планирования требований пользователи системы определяют функции, которые она должна выполнять, выделяют наиболее приоритетные из них, требующие проработки в первую очередь, описывают информационные потребности. Определение требований выполняется  в основном силами пользователей  под руководством специалистов-разработчиков. Ограничивается масштаб проекта, определяются временные рамки для каждой из последующих фаз. Кроме того, определяется сама возможность реализации данного  проекта в установленных рамках финансирования, на данных аппаратных средствах и т.п. Результатом данной фазы должны быть список и приоритетность функций будущей информационной системы, предварительные функциональные и информационные модели информационных систем.

 

На фазе проектирования часть  пользователей принимает участие  в техническом проектировании системы  под руководством специалистов-разработчиков. CASE-средства используются для быстрого получения работающих прототипов приложений. Пользователи, непосредственно взаимодействуя с ними, уточняют и дополняют требования к системе, которые не были выявлены на предыдущей фазе. Более подробно рассматриваются процессы системы. Анализируется и, при необходимости, корректируется функциональная модель. Каждый процесс рассматривается  детально. При необходимости для  каждого элементарного процесса создается частичный прототип: экран, диалог, отчет, устраняющий неясности  или неоднозначности. Определяются требования разграничения доступа  к данным. На этой же фазе происходит определение набора необходимой  документации.

 

После детального определения  состава процессов оценивается  количество функциональных элементов  разрабатываемой системы и принимается  решение о разделении информационных систем на подсистемы, поддающиеся  реализации одной командой разработчиков  за приемлемое для RAD-проектов время - порядка 60 - 90 дней. С использованием CASE-средств  проект распределяется между различными командами (делится функциональная модель). Результатом данной фазы должны быть:

 

·             общая информационная модель системы;

 

·             функциональные модели системы в  целом и подсистем, реализуемых  отдельными командами разработчиков;

 

·             точно определенные с помощью CASE-средства интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами;

 

·             построенные прототипы экранов, отчетов, диалогов.

 

Все модели и прототипы  должны быть получены с применением  тех CASE-средств, которые будут использоваться в дальнейшем при построении системы.

 

 Данное требование  вызвано тем, что в традиционном  подходе при передаче информации  о проекте с этапа на этап  может произойти фактически неконтролируемое  искажение данных. Применение единой  среды хранения информации о  проекте позволяет избежать этой  опасности. 

1.2. Методология 

RAD

Один из подходов к разработке ПО в рамках спиральной модели ЖЦ - получившая широкое распространение методология быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development), она включает в себя три составляющие:

 

·             небольшую команду программистов (от 2 до 10 человек);

 

·             короткий, но тщательно проработанный  производственный график (от 2 до 6 мес.);

 

·             повторяющийся цикл, при котором  разработчики по мере того, как приложение начинает обретать форму, запрашивают  и реализуют в продукте требования, полученные через взаимодействие с  заказчиком.

 

Команда разработчиков должна представлять собой группу профессионалов, имеющих опыт в анализе, проектировании, генерации кода и тестировании ПО с использованием CASE-средств, способных хорошо взаимодействовать с конечными пользователями и трансформировать их предложения в рабочие прототипы.

 

Жизненный цикл ПО по методологии RAD состоит из четырех фаз: анализа и планирования требований; проектирования; построения; внедрения.

 

На фазе анализа и планирования требований пользователи системы определяют функции, которые она должна выполнять, выделяют наиболее приоритетные из них, требующие проработки в первую очередь, описывают информационные потребности. Формулирование требований к системе  осуществляется в основном силами пользователей  под руководством специалистов-разработчиков. Ограничивается масштаб проекта, устанавливаются  временные рамки для каждой из последующих фаз. Кроме того, определяется сама возможность реализации проекта  в заданных размерах финансирования, на имеющихся аппаратных средствах  и т.п. Результатом фазы должны быть список расставленных по приоритету функций будущей ИС, предварительные  функциональные и информационные модели ИС.

 

На фазе проектирования часть  пользователей принимает участие  в техническом проектировании системы  под руководством специалистов-разработчиков. CASE-средства используются для быстрого получения работающих прототипов приложений. Пользователи, непосредственно взаимодействуя с ними, уточняют и дополняют требования к системе, которые не были выявлены на предыдущей фазе. Более подробно рассматриваются процессы системы. Анализируется и при необходимости  корректируется функциональная модель. Каждый процесс рассматривается  детально. Если требуется, для каждого  элементарного процесса создается  частичный прототип: экран, диалог, отчет, устраняющий неясности или  неоднозначности. Устанавливаются  требования разграничения доступа  к данным. На этой же фазе происходит определение необходимой документации.

 

После детального определения  состава процессов оценивается  количество функциональных элементов  разрабатываемой системы и принимается  решение о разделении ИС на подсистемы, поддающиеся реализации одной командой разработчиков за приемлемое для RAD-проектов время (60 - 90 дней). С использованием CASE-средств проект распределяется между  различными командами (делится функциональная модель). Результатом данной фазы должны быть:

 

·             общая информационная модель системы;

 

·             функциональные модели системы в  целом и подсистем, реализуемых  отдельными командами разработчиков;

 

·             точно определенные с помощью CASE-средств  интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами;

 

·             построенные прототипы экранов, отчетов, диалогов.

 

Все модели и прототипы  должны быть получены с применением  тех CASE-средств, которые будут использоваться в дальнейшем при построении системы. Данное требование вызвано тем, что  в традиционном подходе при передаче информации о проекте с этапа  на этап может произойти фактически неконтролируемое искажение данных. Применение единой среды хранения информации о проекте позволяет этого  избежать.

 

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.

 

На фазе построения выполняется  непосредственно сама быстрая разработка приложения. На данной фазе разработчики производят итеративное построение реальной системы на основе полученных в предыдущей фазе моделей, а также  требований нефункционального характера. Программный код частично формируется  при помощи автоматических генераторов, получающих информацию из репозитория CASE-средств. Конечные пользователи на этой фазе оценивают получаемые результаты и вносят коррективы, если в процессе разработки система перестает удовлетворять определенным ранее требованиям. Тестирование системы осуществляется в процессе разработки.

 

После окончания работ  каждой отдельной команды разработчиков  производится постепенная интеграция данной части системы с остальными, формируется полный программный  код, выполняется тестирование совместной работы данной части приложения, а  затем тестирование системы в  целом. Завершается физическое проектирование системы:

 

·              определяется необходимость распределения  данных;

 

·              осуществляется анализ использования  данных;

 

·              производится физическое проектирование базы данных;

 

·              определяются требования к аппаратным ресурсам;

 

·              определяются способы увеличения производительности;

 

·              завершается разработка документации проекта.

 

Результатом фазы является готовая  система, удовлетворяющая всем согласованным  требованиям.

 

На фазе внедрения производятся обучение пользователей, организационные  изменения и параллельно с  внедрением новой системы осуществляется работа с существующей системой (до полного внедрения новой). Так  как фаза построения достаточно непродолжительна, планирование и подготовка к внедрению  должны начинаться заранее, как правило, на этапе проектирования системы. Приведенная  схема разработки ИС не является абсолютной. Возможны различные варианты, зависящие, например, от начальных условий, в  которых ведется разработка: разрабатывается  совершенно новая система; уже было проведено обследование предприятия  и существует модель его деятельности; на предприятии уже существует некоторая  ИС, которая может быть использована в качестве начального прототипа  или должна быть интегрирована с разрабатываемой.

 

Следует, однако, отметить, что  методология RAD, как и любая другая, не может претендовать на универсальность, она хороша в первую очередь для  относительно небольших проектов, разрабатываемых  для конкретного заказчика. Если же разрабатывается типовая система, которая не является законченным продуктом, а представляет собой комплекс типовых компонентов, централизованно сопровождаемых, адаптируемых к программно-техническим платформам, СУБД, средствам телекоммуникации, организационно-экономическим особенностям объектов внедрения и интегрируемых с существующими разработками, на первый план выступают такие показатели проекта, как управляемость и качество, которые могут войти в противоречие с простотой и скоростью разработки. Для таких проектов необходимы высокий уровень планирования и жесткая дисциплина проектирования, строгое следование заранее разработанным протоколам и интерфейсам, что снижает скорость разработки.

 

Методология RAD неприменима  для построения сложных расчетных  программ, операционных систем или  программ управления космическими кораблями, т.е. программ, содержащих большой объем (сотни тысяч строк) уникального  кода.

 

Не подходят для разработки по методологии RAD приложения, в которых  отсутствует ярко выраженная интерфейсная часть, наглядно определяющая логику работы системы (например, приложения реального  времени), и приложения, от которых  зависит безопасность людей (например, управление самолетом или атомной  электростанцией), так как итеративный  подход предполагает, что первые несколько  версий наверняка не будут полностью  работоспособны, что в данном случае исключается.

 

Оценка размера приложений производится на основе так называемых функциональных элементов (экраны, сообщения, отчеты, файлы и т.п.). Подобная метрика  не зависит от языка программирования, на котором ведется разработка. Размер приложения, которое может быть выполнено  по методологии RAD, для хорошо отлаженной среды разработки ИС с максимальным повторным использованием программных  компонентов определяется следующим  образом:

 

·             менее 1000 функциональных элементов - один человек;

 

·             1000 - 4000 функциональных элементов - одна команда разработчиков;

 

·             более 4000 функциональных элементов - 4000 функциональных элементов на одну команду  разработчиков.

 

·             Итак, перечислим основные принципы методологии RAD:

 

·             разработка приложений итерациями;

 

·             необязательность полного завершения работ на каждом из этапов жизненного цикла;

 

·             обязательность вовлечения пользователей  в процесс разработки ИС;