Подход RAD

Одним из возможных подходов к разработке прикладного ПО в рамках спиральной модели ЖЦ является получивший широкое распространение способ так называемой быстрой разработки приложений, или RAD (Rapid Application Development). RAD предусматривает наличие трех составляющих:

- небольших групп разработчиков (3-7 чел.), выполняющих работы по проектированию отдельных подсистем ПО. Это обусловлено требованием максимальной управляемости коллектива;

- короткого, но тщательного проработанного производственного графика (до 3 месяцев);

- повторяющегося цикла, при котором разработчики по мере того, как приложение начинает приобретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, полученные в результате взаимодействия с заказчиком.

Команда разработчиков должна представлять собой группу профессионалов, имеющих опыт в проектировании, программировании и тестировании ПО, способных хорошо взаимодействовать с конечным пользователем и трансформировать их предложения в рабочие прототипы.

ЖЦ ПО в соответствии с подходом RAD включает 4 стадии:

1. Анализ и планирование требований предусматривает действия:

- определение функций, которые должна выполнять система;

- выделение наиболее приоритетных функций, требующих проработки в первую очередь;

- описание информационных потребностей. Формулирование требований к системе осуществляется в основном силами пользователей под руководством специалистов-разработчиков.

Кроме того, на данной стадии реализуются следующие задачи:

- ограничивается масштаб времени;

- устанавливаются временные рамки для каждой из последующих стадий. Определяется сама возможность реализации проекта в заданных рамках финансирования, на имеющихся аппаратных средствах.

Результатом стадии должны быть список расставленных по приоритету функций будущего ПО ЭИС и предварительные модели ПО.

2. Проектирование.На этой стадии часть пользователей принимает участие в техническом проектировании системы под руководством специалистов-разработчиков. Для быстрого получения работающих прототипов приложений используются соответствующие инструментальные средства (CASE - средства). Пользователи, непосредственно взаимодействуя с разработчиками, уточняют и дополняют требования к системе, которые не были выявлены на предыдущей стадии:

- более детально рассматриваются процессы системы;

- при необходимости для каждого элементарного процесса создается частичный прототип: экранная форма, диалог, отчет, устраняющий неясности и неоднозначности;

- устанавливаются требования разграничения доступа к данным;

- определяется состав необходимой документации.

После детального определения состава процессов оценивается количество так называемых функциональных точек разрабатываемой системы и принимается решение о разделении ЭИС на подсистемы, поддающиеся реализации одной командой разработчиков за приемлемое время (до 3 месяцев). Под функциональной точкой понимается любой из следующих элементов разрабатываемой системы:

- входной элемент приложения (входной документ или экранная форма);

- выходной элемент приложения (отчет, документ, экранная форма)

- запрос (пара «вопрос/ответ»);

- логический файл (совокупность записей данных, используемых внутри приложения);

- интерфейс приложения (совокупность записей данных, передаваемых другому приложению или получаемых от него).

Далее проект распределяется между различными командами разработчиков. Опыт показывает, что для повышения эффективности работ необходимо разбить проект на отдельные слабо связанные по данным и функциям подсистемы. Реализация подсистем должна выполняться отдельными группами специалистов. При этом необходимо обеспечить координацию ведения общего проекта и исключить дублирование результатов работ каждой проектной группы, которое может возникнуть в силу наличия общих данных и функций.

Результатом данной стадии должно быть:

- общая информационная модель системы;

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

- точно определенные интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами;

- построенные прототипы экранных форм, отчетов, диалогов.

3. Реализация.На этой стадиивыполняется непосредственно сама быстрая разработка приложения.

Разработчики производят итеративное построение реальной системы на основе полученных на предыдущей стадии моделей, а также требований нефункционального характера (требования к надежности, производительности и т.д.).

Пользователи 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. Реализация системы завершается выполнением следующих работ:

- осуществляется анализ использования данных и определяется необходимость их распределения;

- Производится физическое проектирование базы данных;

- формируются требования к аппаратным ресурсам;

- устанавливаются способы увеличения производительности;

- завершается разработка документации проекта.

Результатом стадии является готовая система, удовлетворяющая всем согласованным требованиям.

4. Внедрение.На этой стадиипроизводится обучение пользователей, организационные изменения и параллельно с внедрением новой системы продолжается эксплуатация существующей системы (до полного внедрения новой). Так как стадия реализации достаточно продолжительна, планирование и подготовка к внедрению должны начинаться заранее, как правило, на стадии проектирования системы.

Приведенная схема разработки ЭИС не является абсолютной. Возможны различные варианты, зависящие, например, от начальных условий, в которых ведется разработка:

- разрабатывается совершенно новая система;

- уже было проведено обследование организации и существует модель ее деятельности;

- в организации уже существует некоторая ЭИС, которая может быть использована в качестве начального прототипа или должна быть интегрирована с разрабатываемой системой.

Следует отметить, что подход RAD, как и любой другой подход, не может претендовать на универсальность. Он хорош в первую очередь для относительно небольших проектов, разрабатываемых для конкретного заказчика. Если же разрабатывается крупномасштабная система (например, масштаба отрасли), которая не является законченным продуктом, а представляет собой комплекс программных компонентов, адаптируемых к программно-аппаратным платформам, системам управления базами данных (СУБД), средствам телекоммуникаций, то 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.

Подход RAD не применим для построения сложных расчетных программ, операционных систем.

Не годится этот подход и для приложений, в которых отсутствует ярко выраженная интерфейсная часть, наглядно определяющая логику работы системы и приложений, от которых зависит безопасность людей (например программа управления самолетом или атомной станцией), так как итеративный подход предполагает, что первые несколько версий наверняка не будут полностью работоспособны, что в данном случае исключается.

Итак, перечислим основные принципы подхода RAD.

- Разработка приложений итерациями.

- Необязательность полного завершения работ на каждой стадии ЖЦ ПО.

- Обязательность вовлечения пользователей в процесс разработки ЭИС.

- Целесообразность применения CASE - средств, обеспечивающих целостность проекта и генерацию кода приложений.

- Целесообразность применения средств управления конфигурацией, облегчающих внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы.

- Использование прототипирования, позволяющее полнее выяснить и удовлетворить потребности пользователей.

- Тестирование и развитие проекта, осуществляемые одновременно с разработкой.

- Ведение разработки немногочисленной хорошо управляемой командой профессионалов.

- Грамотное руководство разработкой системы, четкое планирование и контроль выполнения работ.

Таким образом, существует множество различных методологий и подходов при разработке программного обеспечения, они не универсальны и описываются различными принципами. Выбор методологии и подхода при разработке конкретного проекта зависит от предъявляемых требований.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определения понятий «метод», «средство», «способ» и «методология».

2. Что определяет выбор конкретной методологии?

3. Как бывают методологиив зависимости от используемой модели жизненного цикла?

4. Как подразделяются методологии по общей классификации?

5. Особенности прогнозируемых методологий.

6. Особенности адаптивных методологий.

7. Особенности, преимущества и недостатки каскадного подхода.

8. Особенности, преимущества и недостаткиспиральной модели.

9. Что понимается под прототипом?

10. Какие итеративные методологии существуют на данный момент?

11. Особенности, преимущества и недостатки подхода RAD.

Лекция 3

ТЕМА:Методология RUP.

Литература: 1. Зелковиц М., Шоу А., Гэннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения.

2. Гецци К., Джазайери М., Мандриоли Д. Основы инженерии программного обеспечения.

3. Камаев В. А., Костерин В. В. Технологии программирования.

Rational Unified Process (RUP) - методология разработки программного обеспечения, созданная и поддерживаемая компанией Rational Software. Это:

- новый подход к разработке ПС, основанный на использовании лучших практических методов, успешно зарекомендовавших себя во многих проектах разработки ПС по всему миру;

- четко определенный процесс (технологическая процедура), описывающий структуру жизненного цикла проекта, роли и ответственности отдельных исполнителей, выполняемые ими задачи и используемые в процессе разработки модели, отчеты и т.д.;

- готовый продукт, предоставляемый в виде веб-сайта, содержащего все необходимые модели и документы с описанием процесса.

В основе методологии лежат 6 основных принципов:

- Ранняя идентификация и непрерывное (до окончания проекта) устранение основных рисков.

- Концентрация на выполнении требований заказчиков к исполняемой программе (анализ и построение модели прецедентов).

- Ожидание изменений в требованиях, проектных решениях и реализации в процессе разработки.

- Компонентная архитектура, реализуемая и тестируемая на ранних стадиях проекта.

- Постоянное обеспечение качества на всех этапах разработки проекта (продукта).

- Работа над проектом в сплочённой команде, ключевая роль в которой принадлежит архитекторам.

Использование методологии RUP направлено на итеративную модель разработки. Особенность методологии состоит в том, что степень формализации может меняться в зависимости от потребностей проекта. Можно по окончании каждого этапа и каждой итерации создавать все требуемые документы и достигнуть максимального уровня формализации, а можно создавать только необходимые для работы документы, вплоть до полного их отсутствия. За счет такого подхода к формализации процессов методология является достаточно гибкой и широко популярной. Данная методология применима как в небольших и быстрых проектах, где за счет отсутствия формализации требуется сократить время выполнения проекта и расходы, так и в больших и сложных проектах, где требуется высокий уровень формализма, например, с целью дальнейшей сертификации продукта. Это преимущество дает возможность использовать одну и ту же команду разработчиков для реализации различных по объему и требованиям проектов.

В конце каждой итерации (в идеале продолжающейся от 2 до 6 недель) проектная команда должна достичь запланированных на данную итерацию целей, создать или доработать проектные артефакты и получить промежуточную, но функциональную версию конечного продукта. Итеративная разработка позволяет быстро реагировать на меняющиеся требования, обнаруживать и устранять риски на ранних стадиях проекта, а также эффективно контролировать качество создаваемого продукта.

IBM Rational Unified Process — процесс, управляемый на основе прецедентов. Это означает, что в качестве метода описания функциональных требований к системе, а также в качестве естественной единицы для дальнейшего планирования и оценки выполнения работ используются сценарии использования. Сценарии использования позволяют легко выявлять реальные потребности будущих пользователей системы и отслеживать полноту описания этих требований. Они гарантируют выполнения требований заказчика к ПС. Кроме того, использование завершенных сценариев в качестве единицы измерения прогресса помогает избежать неадекватной оценки степени выполнения проекта исполнителем.

IBM Rational Unified Process предполагает разработку, реализацию и тестирование архитектуры на самых ранних стадиях выполнения проекта. Такой подход позволяет устранять самые опасные риски, связанные с архитектурой, на ранних стадиях разработки. Благодаря ему удается избежать существенных переработок в последний момент, если вдруг выяснится, что выбранное решение не обеспечивает, к примеру, выполнение требований к производительности системы.