Was sind die Phasen des Softwareentwicklungsprozesses?

Es wäre nicht übertrieben zu sagen, dass die Welt auf Software basiert. Es gibt eine App für jeden Aspekt unseres Lebens, von Gesundheit über Bildung bis hin zu Finanzen.

Die Entwicklung hochwertiger Softwareprodukte, die unsere digitale Welt antreiben, ist ein enormes Unterfangen. Während sich die Technologie ständig weiterentwickelt, bleiben die Prinzipien der Softwareentwicklung konstant. Unabhängig von der App, die Sie erstellen, durchläuft der Softwareentwicklungslebenszyklus normalerweise dieselben sechs Schritte.

In diesem Beitrag wird erläutert, was in diesen Phasen des Softwareentwicklungsprozesses passiert. Wir werden auch die gemeinsamen Herausforderungen erkunden und neue Trends entdecken. Egal, ob Sie lernen, wie man ein Softwareprojekt startet, oder ein erfahrener Entwickler sind, hier ist etwas für Sie dabei.

Was sind die Phasen der Softwareentwicklung?

Der Softwareentwicklungsprozess ist auch der Software Development Life Cycle (SDLC). Es handelt sich um einen strukturierten Prozess zur Erstellung und Bereitstellung funktionaler Software, bei dem die Entwicklung in kleinere, aufeinanderfolgende Schritte unterteilt wird.

Das Ziel besteht darin, das Risiko zu minimieren und die Erwartungen der Kunden zu erfüllen, indem die Ziele, Aktivitäten und Ergebnisse jeder Phase definiert werden. Zu den Vorteilen dieses Prozesses gehören:

• Erhöhte Sichtbarkeit und Verantwortlichkeit
• Verbesserte Produktivität und Effizienz
• Effektive Zeitplanung und Kostenschätzung
• Verbesserte Produktqualität.

Das SDLC-Framework ermöglicht es Ihnen, alle notwendigen Schritte zu unternehmen, um die Anforderungen eines Produkts zu erfüllen. Klare Ziele und Fortschrittsverfolgung stellen sicher, dass die Projektteammitglieder wissen, welche Ergebnisse sie erreichen müssen.

Unabhängig davon, ob Sie ein System, eine Programmierung oder eine Anwendungssoftware entwickeln, hilft der strukturierte Ansatz dabei, Fehler bei der Entwicklung von Web- und mobilen Apps zu minimieren.

Was sind also die Phasen der Softwareentwicklung?

• Anforderungsanalyse
• Design
• Entwicklung
• Testen
• Einsatz
• Wartung.

Lassen Sie uns jeden im Detail besprechen.

Anforderungsanalyse

Die erste Phase der Softwareentwicklung ist die Erfassung und Analyse der Anforderungen. Es handelt sich um eine entscheidende Phase des SDLC, da sie darüber entscheidet, ob Ihr Entwicklungsprojekt scheitert oder erfolgreich ist.

Zu den Aktivitäten in dieser Phase gehört das Erfassen von Geschäfts-, System- und Benutzeranforderungen. Diese beschreiben, was die Software tun soll und wie sie aussieht.

Projektmanager erstellen ein Dokument zur Softwareanforderungsspezifikation (SRS) als einzige Quelle der Wahrheit, um eine Ausweitung des Umfangs, Projektverzögerungen und kostspielige Nacharbeiten zu verhindern.

Dieses Inhaltsverzeichnis für eine Fitness-App hebt die kritischen Komponenten von SRS-Dokumenten hervor.

• Einleitung – Hier werden der Zweck, die Zielgruppe und der Verwendungszweck definiert
• Allgemeine Beschreibung – sie deckt die Funktionsweise des Produkts und die Bedürfnisse der Benutzer ab
• Anforderungen – es erläutert die System-, nichtfunktionalen und funktionalen Anforderungen

Die Analyse der Anforderungen stellt sicher, dass alle Beteiligten auf dem gleichen Stand sind, und gibt Softwareentwicklern den Kontext, um effektive Lösungen zu erstellen und bereitzustellen.

Design

Die Entwurfsphase baut auf der vorherigen Phase auf. Es nimmt die Softwareanforderungen und entwickelt einen Prozess, um diese zu erreichen.

Hier treffen Softwareteams technische Entscheidungen, die ihnen bei der Erstellung der spezifizierten Softwareprodukte helfen. Zu diesen Entscheidungen gehören die Auswahl einer Softwarearchitektur, Datenstrukturen, Programmiersprache, Systemdesign usw.

Zu den Faktoren, die sich auf die Architekturauswahl auswirken, gehören beispielsweise die Komplexität der App, der vorhandene Technologie-Stack und die Kosten. Verschiedene Arten von Apps zeichnen sich durch eine bestimmte Softwarearchitektur aus. Beispielsweise funktioniert eine Anwendung zum Bestellen von Lebensmitteln gut auf einer Client-Server-Architektur, während komplexe Streaming-Sites wie Netflix eine Microservices-Architektur erfordern.

Die Entwurfsphase ist ein Vorläufer der Entwicklungsphase und umfasst in der Regel einen Prototyp. Mithilfe von Prototypen können Stakeholder das Produkt visualisieren, das Projekt validieren und Designfehler entdecken, bevor sie mit der Entwicklung beginnen.

Es gibt drei Kategorien von Prototypen: niedrige Wiedergabetreue, mittlere Wiedergabetreue und hohe Wiedergabetreue. Das Bild unten veranschaulicht den Unterschied zwischen ihnen.

Low-Fidelity-Prototypen veranschaulichen den Benutzerfluss und die Funktionen auf Papier. Mid-Fidelity-Prototyping modelliert die Kernidee der Webseite oder der benutzerdefinierten App-Entwicklung. Sie sehen aus wie das Endprodukt, verfügen jedoch über eingeschränkte Funktionalität. Hochpräzise Prototypen sehen echt aus und verhalten sich wie das Endprodukt.

Entwicklung/Implementierung

Die Entwicklungsphase ist eine entscheidende Phase im Entwicklungsprozess eines Softwareprojekts. Dabei handelt es sich um die eigentliche Codierung und Implementierung der Software auf Basis der Anforderungen und Designvorgaben. Sobald die Stakeholder die Prototypen genehmigt haben, beginnen die Entwickler mit der Codierung des Softwaredesigns.

Die Arbeit gliedert sich in kleine Einheiten: Front-End-Entwickler erstellen grafische Benutzeroberflächen (GUI), Backend-Ingenieure erstellen Datenbanken, serverseitige Logik, APIs und Middleware-Ingenieure verbinden beide.

Nach der Entwicklung einzelner Module oder Komponenten werden diese zum kompletten Softwaresystem integriert. Entwickler führen während der Entwicklungsphase Unit-Tests durch, um die Funktionalität einzelner Codeeinheiten oder Module zu überprüfen und Fehler frühzeitig im Entwicklungsprozess zu erkennen und zu beheben.

Agile Methoden legen Wert auf die iterative Entwicklung, bei der Software in kleinen Schritten oder Iterationen entwickelt wird. Die Entwicklungsphasen sind die längsten im Softwareentwicklungslebenszyklus. Daher benötigen Sie Projektmanagement-Tools, um den Fortschritt zu verfolgen und sicherzustellen, dass Teams die Projektzeitpläne einhalten. Mehr dazu später.

Testen

Die Testphase stellt sicher, dass der gepackte Code (Front-End und Back-End) das tut, was er soll, und Qualitätsstandards erfüllt. Es kann ein manueller oder automatischer Prozess sein.

Softwaretests sind keine Einheitslösung, die für alle passt. Verschiedene Tests bewerten unterschiedliche Funktionalitäten.

• Unit-Tests untersuchen einzelne Elemente des Codes.
• Funktionstests überprüfen, ob die Softwareanwendung die Projektanforderungen erfüllt.
• Leistungstests messen die Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Reaktionsfähigkeit der App unter verschiedenen Arbeitslasten.
• Bei Integrationstests wird bewertet, wie gut verschiedene App-Komponenten zusammenarbeiten.
• Usability-Tests bewerten die allgemeine Benutzererfahrung.
• End-to-End-Tests bewerten Benutzerworkflows.
• Sicherheitstests identifizieren Schwachstellen.
• Abnahmetests stellen sicher, dass die Software den Geschäftsanforderungen entspricht.

Wenn das Testteam Mängel in der Software feststellt, gibt es die Informationen an Programmierer weiter, die den Code reparieren oder ersetzen. Der Prozess beginnt erneut, um Änderungen im Code zu überprüfen.

Es ist jedoch nicht nur das Testteam. Am Abnahmetestprozess können weitere Interessengruppen beteiligt sein, darunter die Endbenutzer und die Vertreter des Kunden.

Die Dauer der Testphasen hängt in erster Linie von der Komplexität der Software und dem Umfang der Testaktivitäten ab. Darüber hinaus kann der gewählte Ansatz, sei es die native oder plattformübergreifende App-Entwicklung, bestimmte Testanforderungen mit sich bringen, die sich auf die gesamte Testdauer auswirken können.

Einsatz

Sobald Sie die Qualitätssicherung abgeschlossen und erreicht haben, ist es Zeit, das Produkt bereitzustellen. Die Bereitstellungsphase umfasst die Verteilung und Bereitstellung von Software für Kunden.

Sie können dies schrittweise tun.

• Alpha – stellt Software für interne Mitarbeiter zur Verfügung
• Beta – stellt Software gezielten Kundensegmenten zur Verfügung
• Allgemeine Verfügbarkeit – stellt Software der breiten Öffentlichkeit zur Verfügung

Die Testumgebung unterscheidet sich von der Live-Umgebung. Der Zweck gestaffelter Software-Releases besteht also darin, die Eignung des Produkts für den Markt zu überprüfen, etwaige Fehler zu beheben, die in der Produktion auftauchen, und das Feedback der Benutzer einzubeziehen, um das Produkt zu verbessern.

Allerdings sollten Sie wissen, dass die stufenweise Bereitstellung einige Nachteile mit sich bringt, auf die Sie sich vorbereiten müssen. Es kann beispielsweise den Entwicklungsprozess verlängern. Es kann auch zu Frustrationen bei den Benutzern führen, da einige Funktionen aufgrund des Staging-Prozesses möglicherweise vorübergehend nicht verfügbar sind.

Wartung

Der SDLC endet nicht, wenn das Produkt live geht. Ihre App muss weiterhin aktualisiert werden, um die betriebliche Effizienz sicherzustellen. Diese Phase umfasst Aktivitäten, die darauf abzielen, sicherzustellen, dass die Software weiterhin ordnungsgemäß funktioniert, die Benutzeranforderungen erfüllt, sich an sich ändernde Anforderungen anpasst und über die geplante Lebensdauer hinweg funktionsfähig bleibt.

Die Wartungsphase ist von entscheidender Bedeutung, um den langfristigen Erfolg und die Nachhaltigkeit von Softwareprodukten sicherzustellen, indem sie Probleme angeht, Verbesserungen implementiert und den Benutzern fortlaufenden Support bietet. Effektive Wartungspraktiken tragen dazu bei, den Wert der Software während ihres gesamten Lebenszyklus zu maximieren.

Die Rolle der agilen Methodik im Softwareentwicklungsprozess

Die agile Methodik ist ein iterativer und inkrementeller Ansatz zur Softwareentwicklung. Im Vordergrund stehen Flexibilität und Anpassungsfähigkeit sowie kontinuierliche Verbesserung, die es ermöglicht, sich während des Projektverlaufs an sich ändernde Anforderungen anzupassen. Agile konzentriert sich auf eine kollaborative Arbeitsweise bei der Softwareentwicklung unter Beibehaltung des kundenorientierten Ansatzes. Der iterative Charakter der Methodik ermöglicht eine schnelle Reaktion auf Änderungen und macht sie so effektiv bei der Bereitstellung qualitativ hochwertiger Softwarelösungen, die den Kundenbedürfnissen gerecht werden.

Über die starr definierten Phasen hinaus folgen agile Projekte einer Reihe iterativer Zyklen und Sprints. Jeder Sprint ist gemäß Scrum, dem am häufigsten verwendeten Agile-Framework, in verschiedene Phasen unterteilt. Die Phasen werden im Laufe des Projekts iterativ wiederholt, wobei der Schwerpunkt auf der Wertschöpfung und der Anpassung an Veränderungen liegt.

Agile Zyklen sind kürzer, mit schnelleren und häufigeren Releases statt langwieriger, komplexer Projekte, die sich über Monate erstrecken, wie im Fall von Wasserfallprojekten. Es gibt Entwicklern mehr Flexibilität, um wichtige Updates schnell und effizient bereitzustellen.

Interessanterweise berichten 59 % der Softwareunternehmen, die den agilen Ansatz verfolgen, von einer verbesserten Zusammenarbeit und Ausrichtung auf Geschäftsanforderungen.

Weitere Vorteile sind eine verbesserte Softwarequalität (25 %), eine bessere Ausrichtung auf die Geschäftsanforderungen (57 %) und eine erhöhte Sichtbarkeit im gesamten SDLC (22 %).

Agile Methoden spielen eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung eines flexiblen und anpassungsfähigen Rahmens für die effiziente Bereitstellung von Mehrwert für Kunden. Indem Agile Veränderungen als natürlichen Teil des Entwicklungsprozesses berücksichtigt, hilft es Teams, reaktionsfähig und anpassungsfähig zu bleiben. Die Methodik priorisiert die Kundenzufriedenheit, indem sie mit jedem Sprint einen inkrementellen Mehrwert liefert. Durch die Förderung der Transparenz macht Agile Projektinformationen, Fortschritte und Entscheidungen für alle Beteiligten sichtbar. Agiles Arbeiten ist auch eine gute Möglichkeit, Risiken zu mindern, da die Arbeit in überschaubare Phasen unterteilt ist und es ermöglicht, die Probleme proaktiv und rechtzeitig anzugehen.

Zusätzlich zu Agile können Softwareentwicklungsansätze für die folgenden Methoden genutzt werden:

• Wasserfallmodell – der SDLC ist linear, wobei jede Phase von der vorherigen abhängt.
• V-förmiges Modell – SDLC ähnelt der Wasserfallmethode, außer dass Sie in jeder Phase testen.
• Iterativer Ansatz – der SDLC ist zyklisch, wobei neue Versionen der Software auf zusätzlichen Anforderungen basieren, bis das Produkt marktreif ist.
• Spiralmodell – kombiniert das Wasserfall- und das iterative Modell.
• Urknallmodell – setzt Anforderungen so um, wie sie kommen. Dies ist tendenziell ein riskantes und ineffizientes Modell.

Im Vergleich zu anderen Frameworks hilft das agile Modell Entwicklungsteams, auftretende Probleme zu erkennen und anzugehen. So können Sie beispielsweise gesetzlich vorgeschriebene Sicherheitsfunktionen schneller hinzufügen, da Sie nicht auf den nächsten Entwicklungszyklus warten müssen.

Kunden müssen auch nicht lange auf die benötigten Updates warten. Damit eignen sich agile Methoden ideal für Projekte mit wechselnden oder flexiblen Anforderungen.

Projektmanagement-Tools

Unabhängig davon, ob Sie mobile und Web-App-Entwicklungsdienste auslagern oder über ein internes Team verfügen, benötigen Sie die richtigen Tools. Hier finden Sie einige Projektmanagementanwendungen, mit denen Sie Teams bei der Arbeit durch die Phasen des Softwareentwicklungsprozesses verwalten können.

1. Jira

Jira ist für die agile Softwareentwicklung konzipiert. Es lässt sich in hohem Maße an verschiedene Projektspezifikationen anpassen. Es bietet agile Scrum- und Kanban-Frameworks, um Entwicklern bei der Visualisierung von Arbeitsabläufen zu helfen.

Kanban-Boards fördern die Transparenz, optimieren Arbeitsabläufe und ermöglichen es Projektmanagern, Engpässe leicht zu erkennen.

Zu den weiteren Funktionen gehören Sprint-Planungstools, Backlog-Priorisierung, Problemverfolgung und Zusammenarbeit in Echtzeit. Jira lässt sich in GitHub, GitLab und Azure DevOps integrieren.

Es gibt vier Preisklassen: kostenlos, Standard, Premium und Enterprise. Das Preisstrukturmodell basiert auf der Anzahl der Benutzer. Je mehr Benutzer Sie haben, desto höher sind die Kosten. Für erweiterte Funktionen müssen Sie auch mehr bezahlen.

2. Wrike

Wrike ist vielseitiger als Jira und unterstützt agile, Wasserfall- und Hybridmethoden. Sie können den Projektfortschritt auf Tafeln, Kalendern und Diagrammen visualisieren.

Mit Gantt-Diagrammen können Sie Meilensteine ​​auf einer interaktiven Zeitleiste visualisieren. Sie können Abhängigkeiten erstellen und Fristen in großen Mengen anpassen.

Zu den weiteren Funktionen gehören Aufgabenverwaltung, Ressourcenverwaltung, Dateifreigabe und Versionskontrolle. Wrike lässt sich in Jira und GitHub integrieren.

Es gibt fünf Preispläne: Free, Team, Business, Enterprise und Pinnacle. Der Preis wird pro Benutzer berechnet (außer bei Enterprise- und Pinnacle-Plänen).

3. Montag

Monday Dev ist eine Arbeitsverwaltungsplattform speziell für Entwickler. Wie Jira ist es für die agile Entwicklung konzipiert und ermöglicht Ihnen die Verwaltung einer erfolgreichen Unternehmenssoftwareentwicklung von der Strategie bis zur Markteinführung.

Es bietet Roadmap-Planung, Sprint-Management, Bug-Tracking und Release-Planung an einem Ort.

Aufgabenboards optimieren den Arbeitsablauf und ermöglichen es Ihnen, Sprints zu planen, Aufgaben zuzuweisen und Rückstände zu verfolgen.

Zu den herausragenden Funktionen gehören anpassbare Workflow-Automatisierung und Zeiterfassung. Monday lässt sich in Jira, GitHub, GitLab und Azure DevOps integrieren.

4. Klicken Sie auf „Nach oben“.

Click Up ist eine All-in-one-Projektmanagementplattform. Sie können Dokumente erstellen, Aufgabensprints verwalten und den Fortschritt in Echtzeit verfolgen.

Das interaktive Whiteboard von Click Up eignet sich ideal zum Sammeln von Anforderungen und erleichtert die Zusammenarbeit in Echtzeit.

Projektteams können gemeinsam Brainstorming betreiben und Strategien entwickeln, was eine schnellere Umsetzung von Ideen fördert.

Zu den weiteren Funktionen gehören mehrere Workflow-Ansichten (Liste, Board, Zeitleiste), native Zeiterfassung und KI-Schreibtools. Es lässt sich in GitHub, GitLab, Figma und Lambda Test integrieren.

Click Up bietet vier Preisstufen: „Forever Free“, „Unlimited“ (kleine Unternehmen), „Business“ und „Enterprise“.

Häufige Herausforderungen in den Phasen des Softwareentwicklungsprozesses

Der Softwareentwicklungsprozess verläuft nicht immer reibungslos. Projektteams stehen vor Herausforderungen, die sich auf Zeitpläne, Kosten und Produktqualität auswirken können.

Hier sind die häufigsten Hindernisse, auf die Sie in den Phasen des Softwareentwicklungsprozesses stoßen, und wie Sie diese überwinden können.

Anforderungsänderungen

Eine der frustrierendsten Herausforderungen bei der Softwareentwicklung sind sich ändernde Anforderungen. Dies führt zu einer Ausweitung des Umfangs, Nacharbeiten, Kostenüberschreitungen und Projektverzögerungen.

Mögliche Lösung : Sie können diese Probleme auf zwei Arten lösen. Erstens: Erstellen Sie klare und konsistente Kommunikationsprotokolle, einschließlich eines Anforderungsdokuments, das als zentrale Informationsquelle dient. Zweitens: Wenden Sie agile Methoden an, damit Sie sich an Veränderungen anpassen können.

Schlechte Zusammenarbeit

Die Kommunikation zwischen den Teammitgliedern ist von entscheidender Bedeutung. Es stellt sicher, dass das Projekt auf dem richtigen Weg ist. Dies gilt umso mehr für Remote-Mitarbeiter in verschiedenen Zeitzonen. Die Bedeutung der Kommunikation wird für Teams, die die Wasserfall-Entwicklungsmethode verwenden, immer wichtiger.

Eine schlechte Zusammenarbeit in der Planungsphase kann verheerende Auswirkungen haben.

Mögliche Lösung : Vermeiden Sie dieses Problem, indem Sie Tools verwenden, die die Zusammenarbeit und Kommunikation in Echtzeit erleichtern.

Unrealistische Zeitrahmen

Gut gestaltete Zeitpläne sind entscheidend für den rechtzeitigen Abschluss von Softwareentwicklungsprojekten. Eine Unterschätzung der Dauer jeder Phase führt zu Terminüberschreitungen, Budgetüberschreitungen und schlechter Produktqualität.

Mögliche Lösung : Erstellen Sie einen detaillierten Plan und priorisieren Sie Aufgaben, um sicherzustellen, dass Sie keine kritischen Schritte übersehen. Planen Sie für jede Phase genügend Zeit ein und lassen Sie sich flexibel auf unvorhergesehene Probleme einstellen.

Ein realistischer Zeitplan für ein Projekt ist nicht derselbe für ein anderes. Die Dauer hängt von der Größe und Komplexität der Software ab. Durch das Outsourcing von Softwareprojekten entfällt der Stress, angemessene Zeitpläne abzuschätzen, da Entwicklungsunternehmen über die historischen Daten und das Fachwissen verfügen, um Ihr Projekt termingerecht abzuschätzen und abzuliefern.

Technische Schulden

Wenn Programmierer der Geschwindigkeit Vorrang vor der Qualität geben, führt dies zu unzuverlässigen und schwer zu wartenden Codes. Das führt zu technischen Schulden. Technische Schulden wirken sich auf die Codequalität und Leistung der Software aus.

Mögliche Lösung : Befolgen Sie bewährte Codierungsmethoden und -standards wie Codeüberprüfungen und robuste Tests. Code-Editoren helfen auch dabei, Inkonsistenzen in Ihrem Code zu erkennen und zu beheben.

Jedes Softwareprojekt hat seine Probleme. Um SDLC auf Kurs zu halten, ist es jedoch wichtig, sie zu antizipieren.

Zukünftige Trends in der Softwareentwicklung

Das Aufkommen der agilen Entwicklung ist einer der bestimmenden Trends in der Softwarebranche. Es wurden eine Reihe von Praktiken entwickelt, die Softwareentwicklung (Dev) und IT-Betrieb (Ops) kombinieren, um Software schneller und häufiger bereitzustellen. Eine dieser neuen Praktiken ist die kontinuierliche Integration/kontinuierliche Bereitstellung (CI/CD).

Kontinuierliche Integration bezieht sich auf das automatisierte Erstellen und Testen von neuem Code, wann immer Entwickler ihre Codearbeit in den Quellcode integrieren. Es ermöglicht einem Unternehmen, das mobile Apps entwickelt, Funktionen zu erstellen, zu reparieren und einzuführen, sobald sie bereit sind.

Die kontinuierliche Bereitstellung folgt der kontinuierlichen Integration und gibt getestete Codes automatisch in die Produktionsumgebung frei, wo Kunden mit Updates interagieren.

Herkömmliche Softwareentwicklungsansätze führten zu Silos zwischen Entwicklungs- und Betriebsteams, was zu Lieferverzögerungen führte. DevOps ist ein weiterer Trend, der Zusammenarbeit, Automatisierung und kontinuierliche Entwicklung fördert, was zu einem beschleunigten SDLC und einer schnelleren Markteinführung führt.

Navigieren durch die Phasen der Softwareentwicklung

Jede App durchläuft die gleichen Phasen des Softwareentwicklungsprozesses. Dieser strukturierte Ansatz stellt sicher, dass Unternehmen qualitativ hochwertige Softwarelösungen erstellen und an ihre Kunden liefern.

Diese Phasen umfassen alles von der Erstellung bis zur Ausführung, wobei jede Phase auf der vorherigen Phase aufbaut. Unabhängig von Ihrer Entwicklungsmethodik (agil, Wasserfall, iterativ usw.) müssen Ihre Anwendungen alle sechs Schritte durchlaufen.

Wenn Sie die Phasen der Softwareentwicklung sowie die Vorteile und Herausforderungen des Softwareentwicklungslebenszyklus verstehen, können Sie Ihren Kunden jederzeit die besten Ergebnisse liefern.