Что такое спиральная модель
Ещё раз про семь основных методологий разработки
Разработка программного продукта знает много достойных методологий — иначе говоря, устоявшихся best practices. Выбор зависит от специфики проекта, системы бюджетирования, субъективных предпочтений и даже темперамента руководителя. В статье описаны методологии, с которыми мы регулярно сталкиваемся в Эдисоне.
1. «Waterfall Model» (каскадная модель или «водопад»)
Одна из самых старых, подразумевает последовательное прохождение стадий, каждая из которых должна завершиться полностью до начала следующей. В модели Waterfall легко управлять проектом. Благодаря её жесткости, разработка проходит быстро, стоимость и срок заранее определены. Но это палка о двух концах. Каскадная модель будет давать отличный результат только в проектах с четко и заранее определенными требованиями и способами их реализации. Нет возможности сделать шаг назад, тестирование начинается только после того, как разработка завершена или почти завершена. Продукты, разработанные по данной модели без обоснованного ее выбора, могут иметь недочеты (список требований нельзя скорректировать в любой момент), о которых становится известно лишь в конце из-за строгой последовательности действий. Стоимость внесения изменений высока, так как для ее инициализации приходится ждать завершения всего проекта. Тем не менее, фиксированная стоимость часто перевешивает минусы подхода. Исправление осознанных в процессе создания недостатков возможно, и, по нашему опыту, требует от одного до трех дополнительных соглашений к контракту с небольшим ТЗ.
С помощью каскадной модели мы создали множество проектов «с нуля», включая разработку только ТЗ. Проекты, о которых написано на Хабре: средний — рентгеновский микротомограф, мелкий — автообновление службы Windows на AWS.
Когда использовать каскадную методологию?
2. «V-Model»
Унаследовала структуру «шаг за шагом» от каскадной модели. V-образная модель применима к системам, которым особенно важно бесперебойное функционирование. Например, прикладные программы в клиниках для наблюдения за пациентами, интегрированное ПО для механизмов управления аварийными подушками безопасности в транспортных средствах и так далее. Особенностью модели можно считать то, что она направлена на тщательную проверку и тестирование продукта, находящегося уже на первоначальных стадиях проектирования. Стадия тестирования проводится одновременно с соответствующей стадией разработки, например, во время кодирования пишутся модульные тесты.
Пример нашей работы на основе V-методологии — мобильное приложение для европейского сотового оператора, который экономит расходы на роуминг во время путешествий. Проект выполняется по четкому ТЗ, но в него включен значительный этап тестирования: удобства интерфейса, функционального, нагрузочного и в том числе интеграционного, которое должно подтверждать, что несколько компонентов от различных производителей вместе работают стабильно, невозможна кража денег и кредитов.
Когда использовать V-модель?
3. «Incremental Model» (инкрементная модель)
В инкрементной модели полные требования к системе делятся на различные сборки. Терминология часто используется для описания поэтапной сборки ПО. Имеют место несколько циклов разработки, и вместе они составляют жизненный цикл «мульти-водопад». Цикл разделен на более мелкие легко создаваемые модули. Каждый модуль проходит через фазы определения требований, проектирования, кодирования, внедрения и тестирования. Процедура разработки по инкрементной модели предполагает выпуск на первом большом этапе продукта в базовой функциональности, а затем уже последовательное добавление новых функций, так называемых «инкрементов». Процесс продолжается до тех пор, пока не будет создана полная система.
Инкрементные модели используются там, где отдельные запросы на изменение ясны, могут быть легко формализованы и реализованы. В наших проектах мы применяли ее для создания читалки DefView, а следом и сети электронных библиотек Vivaldi.
Как пример опишем cуть одного инкремента. Сеть электронных библиотек Vivaldi пришла на смену DefView. DefView подключалась к одному серверу документов, а теперь может подключаться ко многим. На площадку учреждения, желающего транслировать свой контент определенной аудитории, устанавливается сервер хранения, который напрямую обращается к документам и преобразует их в нужный формат. Появился корневой элемент архитектуры — центральный сервер Vivaldi, выступающий в роли единой поисковой системы по всем серверам хранения, установленным в различных учреждениях.
Когда использовать инкрементную модель?
4. «RAD Model» (rapid application development model или быстрая разработка приложений)
RAD-модель — разновидность инкрементной модели. В RAD-модели компоненты или функции разрабатываются несколькими высококвалифицированными командами параллельно, будто несколько мини-проектов. Временные рамки одного цикла жестко ограничены. Созданные модули затем интегрируются в один рабочий прототип. Синергия позволяет очень быстро предоставить клиенту для обозрения что-то рабочее с целью получения обратной связи и внесения изменений.
Модель быстрой разработки приложений включает следующие фазы:
Может использоваться только при наличии высококвалифицированных и узкоспециализированных архитекторов. Бюджет проекта большой, чтобы оплатить этих специалистов вместе со стоимостью готовых инструментов автоматизированной сборки. RAD-модель может быть выбрана при уверенном знании целевого бизнеса и необходимости срочного производства системы в течение 2-3 месяцев.
5. «Agile Model» (гибкая методология разработки)
В «гибкой» методологии разработки после каждой итерации заказчик может наблюдать результат и понимать, удовлетворяет он его или нет. Это одно из преимуществ гибкой модели. К ее недостаткам относят то, что из-за отсутствия конкретных формулировок результатов сложно оценить трудозатраты и стоимость, требуемые на разработку. Экстремальное программирование (XP) является одним из наиболее известных применений гибкой модели на практике.
В основе такого типа — непродолжительные ежедневные встречи — «Scrum» и регулярно повторяющиеся собрания (раз в неделю, раз в две недели или раз в месяц), которые называются «Sprint». На ежедневных совещаниях участники команды обсуждают:
Когда использовать Agile?
6. «Iterative Model» (итеративная или итерационная модель)
Итерационная модель жизненного цикла не требует для начала полной спецификации требований. Вместо этого, создание начинается с реализации части функционала, становящейся базой для определения дальнейших требований. Этот процесс повторяется. Версия может быть неидеальна, главное, чтобы она работала. Понимая конечную цель, мы стремимся к ней так, чтобы каждый шаг был результативен, а каждая версия — работоспособна.
На диаграмме показана итерационная «разработка» Мона Лизы. Как видно, в первой итерации есть лишь набросок Джоконды, во второй — появляются цвета, а третья итерация добавляет деталей, насыщенности и завершает процесс. В инкрементной же модели функционал продукта наращивается по кусочкам, продукт составляется из частей. В отличие от итерационной модели, каждый кусочек представляет собой целостный элемент.
Примером итерационной разработки может служить распознавание голоса. Первые исследования и подготовка научного аппарата начались давно, в начале — в мыслях, затем — на бумаге. С каждой новой итерацией качество распознавания улучшалось. Тем не менее, идеальное распознавание еще не достигнуто, следовательно, задача еще не решена полностью.
Когда оптимально использовать итеративную модель?
7. «Spiral Model» (спиральная модель)
«Спиральная модель» похожа на инкрементную, но с акцентом на анализ рисков. Она хорошо работает для решения критически важных бизнес-задач, когда неудача несовместима с деятельностью компании, в условиях выпуска новых продуктовых линеек, при необходимости научных исследований и практической апробации.
Спиральная модель предполагает 4 этапа для каждого витка:
Подытожим
На слайде продемонстрированы различия двух наиболее распространенных методологий.
В современной практике модели разработки программного обеспечения многовариантны. Нет единственно верной для всех проектов, стартовых условий и моделей оплаты. Даже столь любимая всеми нами Agile не может применяться повсеместно из-за неготовности некоторых заказчиков или невозможности гибкого финансирования. Методологии частично пересекаются в средствах и отчасти похожи друг на друга. Некоторые другие концепции использовались лишь для пропаганды собственных компиляторов и не привносили в практику ничего нового.
Спиральная модель
Из Википедии — свободной энциклопедии
Спира́льная модель, предложенная Барри Боэмом в 1986 году, стала существенным прорывом в понимании природы разработки ПО. Она представляет собой процесс разработки программного обеспечения, сочетающий в себе как итеративность, так и этапность.
Отличительной особенностью этой модели является специальное внимание рискам, влияющим на организацию жизненного цикла. Боэм формулирует десять наиболее распространённых (по приоритетам) рисков:
Большая часть этих рисков связана с организационными и процессными аспектами взаимодействия специалистов в проектной команде.
Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии программного обеспечения, на нём уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Таким образом углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации. Каждый виток разбит на 4 сектора:
На каждом витке спирали могут применяться разные модели процесса разработки ПО. В конечном итоге на выходе получается готовый продукт.
Разработка итерациями отражает объективно существующий спиральный цикл создания системы. Неполное завершение работ на каждом этапе позволяет переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на текущем. При итеративном способе разработки недостающую работу можно будет выполнить на следующей итерации.
Главная задача — как можно быстрее показать пользователям системы работоспособный продукт, тем самым активизируя процесс уточнения и дополнения требований. Основная проблема спирального цикла — определение момента перехода на следующий этап. Для её решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков
Spiral Model Спиральная модель и архитектура разработки программного обеспечения
Спиральная модель — это модель процесса разработки программного обеспечения с учетом рисков. Это комбинация модели водопада и итеративной модели. Spiral Model помогает внедрить элементы разработки программного обеспечения из нескольких моделей процессов для программного проекта на основе уникальных шаблонов рисков, обеспечивая эффективный процесс разработки.
Каждая фаза спиральной модели в разработке программного обеспечения начинается с определения цели проектирования и заканчивается тем, что клиент просматривает прогресс.
История создания спиральная модель и архитектура разработки программного обеспечения
Спиральная модель была впервые описана Барри Боэм в его статье 1986 г. «Спиральная модель разработки и улучшения программного обеспечения».
Спиральная модель представляет собой процесс разработки программного обеспечения, сочетающий в себе как итеративность, так и этапность.
Барри Боэм в его статье Spiral Development:Experience, Principles,and Refinements, так пишет о спиральной модели
Отличительной особенностью этой модели является специальное внимание рискам, влияющим на организацию жизненного цикла. Боэм формулирует десять наиболее распространённых (по приоритетам) рисков:
Когда использовать спиральную модель?
Например, подобная модель используется Агентстве перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) США.
И так, что такое спиральная модель
Радиус спирали в любой точке представляет собой затраты (стоимость) проекта на данный момент, а угловой размер представляет прогресс, достигнутый на текущий момент.
Spiral Model Спиральная модель и архитектура разработки программного обеспечения
Что такое спиральная модель?
Введение в спиральную модель?
Когда мы начали изучать компьютеры в наших академиках, у нас появилась идея, что мы должны дать инструкции компьютеру для работы. Но только давать инструкции недостаточно. Итак, это улучшилось, и у нас есть языки высокого уровня.
Эти языки высокого уровня, такие как Java, C # и т. Д., Легко понять людям. Но просто знать язык и реализовывать его недостаточно. Любой клиентский проект, когда мы принимаем, мы должны дать некоторые обязательства по реализации проекта и производительности.
Чтобы соответствовать ожиданиям клиентов, мы должны адаптировать некоторые модели жизненных циклов для программного обеспечения. Из всех других моделей мы собираемся обсудить спиральную модель сегодня.
Спиральная модель представляет собой комбинацию модели водопада, инкрементальной модели и модели-прототипа.
Что такое спиральная модель?
Каждая его фаза разделена на четыре части, как показано ниже:
Кроме того, посмотрите на изображение ниже для большего понимания.
Спиральная модель
Работа со спиральной моделью
Это ориентированная на риск модель нарастающей спирали
Определить цель (идентификация):
Определите и устраните фактор риска:
Определите риск на ранней стадии. Решите проблему только на этом этапе. Если здесь возникает риск, Альтернативное решение обсуждается и реализуется. Кроме того, прототип был изготовлен на этом этапе.
Разработка и тестирование:
Это основная фаза этой модели. Разработка продукта и тестирование выполняются на этом этапе. Тестирование также проводилось после разработки программного обеспечения.
Планирование следующей итерации:
Здесь начинается следующая итерация.
преимущества
Недостатки
Почему мы используем спиральную модель?
Вывод:
Он обеспокоен управлением рисками и осведомленностью, которая является важной частью любого жизненного цикла разработки программного обеспечения. Это дает возможность вовлекать клиента в каждую нашу итерацию. Это помогает преодолеть недостатки в существующей системе. С помощью этой модели мы можем добиться большего успеха в удовлетворении потребностей клиентов с течением времени.
Рекомендуемые статьи
Жизненный цикл разработки ПО (SDLC). Спиральная модель
Спиральная модель разработки программного обеспечения не так широко известна, как, например, Scrum или Kanban. Причина в том, что данный подход может оказаться довольно затратным в применении. Именно поэтому он не очень хорошо подходит для небольших проектов. В спиральной модели особое внимание уделяется управлению рисками. На практике это означает, что фаза оценки и разрешения рисков является критичной для успеха проекта. Контроль рисков, в свою очередь, требует проведения специфического анализа на каждой итерации. Для регулярного обзора и анализа текущего состояния проекта необходимы дополнительные навыки и ресурсы.
На первый взгляд может показаться, что данная модель является сложной, неповоротливой и дорогостоящей и нет никаких веских причин для того, чтобы рассматривать ее как один из возможных вариантов. Но, как и любой другой подход к разработке программного обеспечения, спиральная модель имеет, помимо недостатков, также и свои сильные стороны. Например, она позволяет добавлять дополнительный функционал к программному обеспечению на самых поздних стадиях разработки. Поскольку постоянный контроль за рисками и, как следствие, регулярные экспертизы текущего состояния проекта, являются неотъемлемой частью данного подхода, общее видение проекта становится более ясным.
Обзор главных особенностей
Коротко спиральную модель можно описать как повторяющуюся последовательность циклов разработки с непрерывным контролем рисков.
Для лучшего понимая механизма разработки рассмотрим такую схему:
Как вы видите, спиральная модель состоит из четырех главных повторяющихся стадий. В ходе процесса разработки проект несколько раз проходит через все эти фазы. Каждая такая итерация называется спиралью.
Четыре главные фазы это:
1. Определение целей, альтернатив, ограничений, или фаза планирования. С этой стадии начинается работа над проектом. Команда разработчиков формулирует цели проекта, основные требования (такие как, например, Business Requirement Specifications, или BRS, System Requirement Specifications, или SRS), возможный дизайн и т.д. На последующих спиралях требования формируются согласно отзывам, полученным от заказчика. Именно поэтому постоянная коммуникация между заказчиком и командой крайне важна.
2. Анализ, определение и разрешение рисков является одной из самых значимых стадий разработки. В данном контексте, риски — это возможные события и состояния проекта, препятствующие достижению командой разработчиков поставленных целей. Существует довольно обширный диапазон возможных рисков, от тривиальных и легко преодолимых, до крайне серьезных. Главной задачей для команды разработчиков является выявление всех возможных рисков и присвоение им определенного уровня приоритета на основе их значимости. Следующим шагом является разработка возможных стратегий преодоления этих рисков. В итоге этих действий возможны изменения в последующих стадиях разработки. В качестве результата работы на этом этапе создается прототип.
3. Фаза разработки. На этом этапе происходит разработка и последующее тестирование продукта. Во время первой итерации, когда общие требования еще не так четко сформулированы, разрабатывается так называемый концепция будущего продукта (Proof Of Concept), которая необходима для получения отзыва заказчика. На последующих витках спирали рабочие версии продукта, или билды (builds), отправляются заказчику. Это позволяет получить более детальный отзыв и четче сформулировать требования.
4. Планирование следующей фазы. На этом этапе вся полученная информация используется для планирования дальнейших этапов разработки.
Спиральную модель часто называют мета-моделью, поскольку в ней используются два подхода: каскадная модель и модель прототипирования. Но крайне важно понимать, что спиральная модель не является простой последовательностью этапов разработки, следующих каскадной модели. На самом деле, спиральная модель является довольно гибкой. Стоит помнить, что схема, приведенная выше содержит определенные упрощения. Может показаться, что все стадии следуют одной спиральной последовательности. Но реальный жизненный цикл ПО более гибкий, чем это изображено на схеме. Существует даже возможность вернуться к предыдущим фазам в случае необходимости пересмотра принятых решений.
Давайте рассмотрим, как проходила разработка реальных проектов, чтобы понять, как эта модель может быть применена.
Спиральная модель на примере GanttPRO
В качестве примера применения на практике спиральной модели, рассмотрим GanttPRO — приложение для удобного управления проектами и задачами.
Команда разработчиков XBSoftware применяла принципы спиральной модели, а также принципы Scrum. Например, были выбраны более короткие периоды релизов с целью более частого получения отзывов. Также был создан довольно детальный план того, что должно быть реализовано на самой первой итерации. Прочие требования были задокументированы в бэклоге или дорожной карте.
Основными задачами, с которыми столкнулась команда разработчиков GanttPRO были:
Исходя из особенностей проекта, был выбран короткий период выпуска релизов продукта: две недели. Как следствие, команда уделила особое внимание снижению рисков, вызванных необходимостью быстрой адаптации к нуждам пользователей и рынка.
Процесс разработки состоял из следующих стадий:
1. Определение общей концепции. На этом этапе разработчики обладали только общим видением продукта, который был бы полезен потенциальным пользователям. Мы хотели иметь возможность получать отзывы от пользователей настолько быстро, насколько это возможно. Это помогло бы нам понять более четко, какие именно требования, выдвигаемые пользователями, являются наиболее значимыми. У нас имелись некоторые аналитические данные о том, какие функции могут оказаться наиболее полезными и должны быть разработаны в первую очередь.
2. Планирование первой итерации. После того, как были определены общая концепция и первоначальное видение архитектуры, команда приступила к планированию первой итерации. Наиболее важные требования были помещены в начале списка требований. Затем мы спросили каждого разработчика, как много из того, что было запланировано, может быть реализовано. После этого мы проанализировали каждое требование и определили наилучший способ его разработки. Для более точной оценки были применены методы моделирования и прототипирования.
3. Фаза дизайна. На этом этапе была разработана модель, описывающая функциональность и основные особенности будущего ПО. Далее, модель была обработана нашим дизайнером. Важно было дать наиболее точное и детализированное описание, чтобы разработчики имели возможность справится с поставленными задачами с минимальными затратами.
4. Конструирование и тестирование. На этой стадии команда разработчиков предоставляет рабочее программное обеспечение, которое соответствует изменяющимся требованиям потенциальных пользователей. Что наиболее важно, команда имела возможность развернуть готовое решение в тестовой среде для проведения интеграционного тестирования системы.
5. Инсталляция. На этом этапе разрабатываются механизмы, дающие пользователям возможность доступа к последней версии приложения.
6. Поддержка. В конце каждой фазы разработки у нас был готов работающий продукт, который мы могли предоставить пользователю, на основе чего пользователи могли предоставить нам свой отзыв о текущем состоянии системы. После того, как эти отзывы были проанализированы, мы могли запланировать изменения в последующих итерациях или же включить в проект новые требования, если это требовалось.
Сильные и слабые стороны спиральной модели
У любой модели разработки ПО есть свои сильные и слабые стороны. В этом отношении спиральная модель не является исключением. Давайте рассмотрим ее основные достоинства и недостатки.
Достоинства:
Недостатки:
Заключение
Стоит понимать, что спиральную модель стоит применять в проектах такого типа, для которого она изначально была предназначена. Она может оказаться полезной, если вам предстоит работа над проектом со средним или высоким уровнем возможных рисков, заказчик не может предоставить достаточно четкий список требований к конечному продукту или эти требования достаточно сложные, а также в том случае, когда ожидаются значительные изменения в процессе разработки.