Каскадная модель

Каскадная модель

 

Принципиальная особенность каскадного подхода: переход на следующий этап осуществляется только после того, как будет полностью завершена работа на текущем этапе, и возвратов на пройденные этапы не предусматривается. Каждый этап заканчивается получением некоторых результатов, которые служат исходными данными для следующего этапа. Требования к разрабатываемому ПП, определенные на этапе формирования требований, строго документируются в виде технического задания и фиксируются на все время разработки проекта. Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков. Критерием качества разработки при таком подходе является точность выполнения спецификаций технического задания. При этом основное внимание разработчиков сосредоточивается на достижении оптимальных значений технических характеристик разрабатываемого ПП — производительности, объема занимаемой памяти и др.

Преимущества каскадного способа:

на каждой стадии формируется законченный  набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;

выполняемые в логичной последовательности стадии работ позволяют планировать  сроки завершения всех работ и  соответствующие затраты.

Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении информационных систем, для которых в самом начале разработки можно точно сформулировать все требования с целью предоставить разработчикам свободу реализовать их технически как можно лучше.

Основными недостатками каскадного подхода являются существенное запаздывание с получением результатов и, как следствие, достаточно высокий риск создания системы, не удовлетворяющей изменившимся потребностям пользователей.

Практика показывает, что на начальной стадии проекта полностью и точно сформулировать все требования к будущей системе не удается.

 

V-образная модель

 

От каскадной модели V-образная модель унаследовала последовательную структуру, в соответствии с которой каждая последующая фаза начинается только после успешного завершения предыдущей фазы.

Данная модель основана на систематическом  подходе к проблеме, для решения которой определены четыре базовых шага: анализ, проектирование, разработка и обзор. При выполнении анализа осуществляются планирование проекта и составление требований. Проектирование разделяется на высокоуровневое и детальное (низкоуровневое). Разработка включает в себя кодирование, а обзор — различные виды тестирования.

На модели хорошо просматриваются  взаимосвязи между аналитическими фазами и фазами проектирования, которые пред-

шествуют кодированию и тестированию. Штриховые стрелки показывают, что эти фазы надо рассматривать параллельно.

Модель включает в себя следующие  фазы: составление требований к проекту и планирование — определяются системные требования и выполняется планирование работ;

составление требований к продукту и их анализ — составляется полная спецификация требований к программному продукту;

высокоуровневое проектирование — определяются структура ПП, взаимосвязи между основными его компонентами и реализуемые ими функции;

детальное проектирование — определяется алгоритм работы каждого компонента;

кодирование — выполняется преобразование алгоритмов в готовое программное обеспечение;

модульное тестирование — выполняется проверка каждого компонента или модуля ПП;

интеграционное тестирование — осуществляются интеграция ПП и его тестирование;

системное тестирование — выполняется проверка функционирования ПП после помещения его в аппаратную среду в соответствии со спецификацией требований;

эксплуатация и сопровождение — запуск ПП в производство. На этой фазе в ПП могут вноситься поправки и может выполняться его модернизация.

ПреимушестваУ-образной модели:

большая роль придается верификации  и аттестации ПП, начиная с ранних стадий его разработки, все действия планируются;

предполагаются аттестация и верификация  не только самого ПП, но и всех полученных внутренних и внешних данных;

ход выполнения работы может легко  отслеживаться, так как завершение каждой фазы является контрольной точкой.

Кроме перечисленных достоинств модель обладает и рядом недостатков:

не учитываются итерации между  фазами; нельзя вносить изменения  на разных этапах жизненного цикла; тестирование требований происходит слишком поздно, поэтому внесение изменений влияет на выполнение графика работ.

Данную модель целесообразно использовать при разработке программных продуктов, главным требованием для которых  является высокая надежность.

Модель прототипирования

Модель прототипирования позволяет  создать прототип ПП до или в течение этапа составления требований к ПП. Потенциальные пользователи работают с этим прототипом определяя его сильные и слабые стороны, о результатах сообщают разработчикам ПП. Таким образом, обеспечивается обратная связь между пользователями и разработчиками, которая используется для изменения или корректировки спецификации требований к ПП. В результате такой работы продукт будет отражать реальные потребности пользователей.

В результате прототипирования разработчик  демонстрирует пользователям готовый прототип, а пользователи оценивают его функционирование. После этого определяются проблемы, над устранением которых совместно работают пользователи и разработчики. Этот процесс продолжается до тех пор, пока пользователи не будут удовлетворены степенью соответствия ПП, поставленным перед ним требованиям. Затем прототип демонстрируют пользователям с целью получения предложений по его усовершенствованию, которые включаются в последовательные итерации до тех пор, пока рабочая модель не окажется удовлетворительной. После этого получают от пользователей официальное

одобрение (утверждение) функциональных возможностей прототипа и выполняют его окончательное преобразование в гото- иый ПП.

Модель прототипирования обладает целым рядом преимуществ: взаимодействие заказчика с разрабатываемой системой начинается на раннем этапе;

благодаря реакции заказчика на прототип сводится к минимуму число неточностей в требованиях;

снижается вероятность возникновения  путаницы, искажения информации или  недоразумений при определении  требований к IIП, что приводит к созданию более качественного ПП;

в процессе разработки всегда можыо  учесть новые, даже неожиданные требования заказчика;

прототип представляет собой формальную спецификацию, воплощенную в ПП;

прототип позволяет очень гибко  выполнять проектирование и разработку, включая несколько итераций на всех фазах жизненного цикла разработки;

заказчик всегда видит прогресс в процессе разработки ПП; возможность возникновения противоречий между разработчиками и заказчиками сведена к минимуму;

уменьшается число доработок, что  снижает стоимость разработки:

возникающие проблемы решаются на ранних стадиях, что резко сокращает расходы на их устранение;

заказчики принимают участие в  процессе разработки на протяжении всего жизненного цикла и в конечном итоге в большей степени довольны результатами работы.

Кроме указанных достоинств модели прототипирования при- и целый  ряд недостатков: решение сложных задач может отодвигаться на будущее; заказчик может предпочесть получить прототип, а не законченную полную версию ПП;

прототипирование может неоправданно затянуться; перед началом работы неизвестно, сколько итераций придется мы полнить.

 

RAD-модель

 

В RAD-модели (рис. 3.5) конечный пользователь Играет решающую роль. В тесном взаимодействии с разработчиками он участвует в формировании требований и апробации их на работающих прототипах. Таким образом, в начале жизненного цикла на конечного пользователя выпадает большая часть работы, но в результате этого создаваемая система формируется более быстро.

линия) на каждом из них.

Модель включает в себя следующий  фазы: составление требований и планирование — осуществляются с использованием так называемого метода совместного планирования требований (планирование работ по созданию ПП и составление требований к ПП выполняются одновременно), который заключается в структурном анализе и обсуждении решаемых задач;

описание пользователя — проектирование ПП, выполняемое при непосредственном участии заказчика;

создание — детальное проектирование, кодирование и тестирование ПП, а также поставка его заказчику;

сопровождение — приемочные испытания, установка ПП и обучение пользователей.

Модель обладает следующими достоинствами: использование современных инструментальных средств позволяет сократить время цикла разработки;

привлечение к работе заказчика  сводит к минимуму риск того, что  он останется недоволен готовым  ПП;

повторно используются компоненты уже существующих программ.

В то же время ей присущи  и недостатки:

если заказчики не могут постоянно  участвовать в процессе разработки, то это может негативно сказаться на ПП;

для работы нужны высококвалифицированные  кадры, умеющие пользоваться современными инструментальными средствами;

существует риск, что работа над  ПП никогда не будет завершена, так как может быть зациклена, поэтому всегда надо вовремя остановиться.

 

 

 

 

 

 

Многопроходная модель

 

Многопроходная модель— это  несколько итераций процесса построения прототипа ПП с добавлением на каждой следующей итерации новых функциональных возможностей или повышением эффективности ПП.

Предполагается, что на ранних этапах жизненного цикла разработки (планирование, анализ требований и разработка проекта) выполняется конструирование ПП в целом. Тогда же определяется и число необходимых инкрементов и относящихся к ним функций. Каждый инкремент затем проходит через оставшиеся фазы жизненного цикла (кодирование и тестирование). Сначала выполняются конструирование, тестирование и реализация базовых функций, составляющих основу ПП. Последующие итерации направлены на улучшение функциональных возможностей ПП.

Преимущества многопроходной модели:

в начале разработки требуются средства только для разработки и реализации основных функций ПП;

после каждого инкремента получается функциональный продукт;

снижается риск неудачи и изменения  требований; улучшается понимание как  разработчиками, так и пользователями ПП требований для более поздних итераций;

инкременты функциональных возможностей легко поддаются тестированию.

Недостатки многопроходной модели: не предусмотрены итерации внутри каждого инкремента; определение полной функциональности должно быть осуществлено в самом начале жизненного цикла разработки;

может возникнуть тенденция оттягивания решения трудных задач;

общие затраты на создание ПП не будут  снижены по сравнению с другими моделями;

 

Спиральная модель

 

Создание прототипов осуществляется за несколько итераций, или витков спирали. Каждая итерация соответствует  созданию фрагмента, или версии ПП, на ней уточняются цели и характеристики проекта, оценивается качество полученных результатов и планируются работы следующей итерации. На каждой итерации производится тщательная оценка риска превышения сроков и сто- 'имости проекта с целью определения необходимости выполнения еще одной итерации, степени полноты и точности понимания требований к системе, а также целесообразности прекращения проекта. Спиральная модель избавляет пользователей и разработчиков ПП от полного и точного формулирования требований к системе на начальной стадии, поскольку они уточняются на каждой итерации. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

Разработка итерациями отражает объективно существующий спиральный цикл создания системы, позволяя переходить на следующую стадию, не дожидаясь полного завершения работы на текущей стадии, поскольку при итеративном способе разработки недостающую работу можно выполнить на следующей итерации. Главная задача такой разработки — как можно быстрее показать Пользователям системы работоспособный продукт, тем самым активизируя процесс уточнения и дополнения требований.

Спиральная модель не исключает использования каскадного подхода на завершающих стадиях проекта в тех случаях, когда требования к системе оказываются полностью определенными.

Основная проблема спирального  цикла — определение момента перехода на следующую стадию. Для ее решения необходимо внести временные ограничения на каждую из стадий жизненного