Засоби розробки програмного забезпечення. Оптимальний порядок вивчення ТОП.

У основі розробки і подальшого застосування програмного забезпечення користувачем лежить поняття життєвого циклу, який, по суті, є моделлю його створення і використання, що відбиває різні стани, починаючи з моменту усвідомлення необхідності появи цього ПО і запячивая моментом його повного виходу із вживання.

Існує декілька моделей життєвого циклу (ЖЦ), кожна з яких визначає різну методологію створення систем, проте усі без виключення моделі ЖЦ включають п'ять етапів і зв'язків між ними з детальним описом дій, моделей і результатів кожного етапу. Приведемо назви і короткий зміст кожного етапу відповідно до ГОСТ 19.102-77.

1. Технічне завдання:

• постановка завдання;

• вибір критеріїв ефективності;

• проведення попередніх науково-дослідних робіт (НДР);

• розробка ТЗ.

2. Ескізний проект:

• структура вхідних і вихідних даних;

• уточнення методів рішення;

• загальний алгоритм;

• розробка документації ескізного проекту.

3. Технічний проект:

• уточнення структури вхідних і вихідних даних;

• розробка алгоритмів;

• форми даних;

• семантика і синтаксис мови;

• структура програми;

• конфігурація технічних засобів;

• план робіт.

4. Робочий проект:

• програмування і відладка;

• розробка документів;

• підготовка і проведення випробувань;

• коригування програми і документів за підсумками випробувань.

5. Впровадження:

• передача програми і документів для супроводу;

• оформлення акту;

• передача до Фонду алгоритмів і програм (ФАП).

Історично в ході розвитку теорії проектування програмного забезпечення і у міру його ускладнення затвердилися чотири основні моделі ЖЦ.

Першою за часом появи і найпоширенішою стала каскадна модель (мал. 2.5).

Мал. 2.5. Каскадна модель життєвого циклу ПО

Каскадна модель характеризується наступними основними особливостями:

• послідовним виконанням тих, що входять до її складу эта-пов;

• закінченням кожного попереднього етапу до початку того, що потім-дме;

• відсутністю тимчасового перекриття етапів (наступний етап не почнеться, поки не завершиться попередній);

• відсутністю (чи певним обмеженням) повернення до попередніх етапів;

наявністю результату тільки у кінці розробки.

Виявлення і усунення помилок в каскадній моделі виробляється тільки на стадії тестування, яка може розтягнутися в часі або взагалі ніколи не завершитися.

Наступною стадією розвитку теорії проектування ПО стала ітераційна модель ЖЦ, або так звана поетапна модель з проміжним контролем (мал. 2.6). Основною її особливістю є наявність зворотних зв'язків між етапами, внаслідок цього з'являється можливість проведення перевірок і коригувань проектованою ІС на кожній стадії розробки. В результаті трудомісткість відладки в порівнянні з каскадною моделлю істотно знижується. Итерационность моделі проявляється в обробці помилок, виявлених проміжним контролем. Якщо на якому-небудь етапі в ході проміжної перевірки виявлена помилка, допущена на більше ранній стадії розробки, необхідно повторити увесь цикл робіт цієї стадії. При цьому аналізуються причини помилки і коригуються у разі потреби початкові дані етапу або його зміст (послідовність дій).

На жаль, в процесі розробки системи можуть змінитися початкові вимоги, і в цьому випадку ітераційна модель може виявитися неефективною.

Третя модель ЖЦ ПО - спіральна (spiral) модель (мал. 2.7) - підтримує ітерації поетапної моделі, але особлива увага приділяється початковим етапам проектування : аналізу вимог, проектуванню специфікацій, попередньому проектуванню і детальному проектуванню. Кожен виток спіралі відповідає поетапній моделі створення фрагмента або версії ПО, уточнюються цілі і вимоги до програмного забезпечення, оцінюється якість розробленого фрагмента або версії і плануються роботи наступної стадії розробки (витка). Таким чином, поглиблюються і конкретизуються усі деталі проектованого ПО, в результаті виходить продукт, який задовольняє усім вимогам замовника.