Jakie są fazy procesu tworzenia oprogramowania?

Nie będzie przesadą stwierdzenie, że świat działa na oprogramowaniu. Istnieje aplikacja dotycząca każdego aspektu naszego życia, od zdrowia, przez edukację, po finanse.

Tworzenie wysokiej jakości oprogramowania, które napędza nasz cyfrowy świat, to ogromne przedsięwzięcie. Chociaż technologia stale się rozwija, zasady tworzenia oprogramowania pozostają niezmienne. Niezależnie od tego, jaką aplikację tworzysz, cykl życia oprogramowania zazwyczaj składa się z tych samych sześciu kroków.

W tym poście omówimy, co dzieje się na poszczególnych etapach procesu tworzenia oprogramowania. Przyjrzymy się także typowym wyzwaniom i odkryjemy pojawiające się trendy. Niezależnie od tego, czy uczysz się, jak rozpocząć projekt oprogramowania, czy jesteś doświadczonym programistą, znajdziesz tu coś dla siebie.

Jakie są fazy tworzenia oprogramowania?

Proces tworzenia oprogramowania to także cykl życia oprogramowania (SDLC). Jest to ustrukturyzowany proces tworzenia i dostarczania funkcjonalnego oprogramowania poprzez podzielenie rozwoju na mniejsze, sekwencyjne etapy.

Celem jest zminimalizowanie ryzyka i spełnienie oczekiwań klientów poprzez zdefiniowanie celów, działań i wyników każdej fazy. Korzyści z tego procesu obejmują:

• Większa widoczność i odpowiedzialność
• Większa produktywność i efektywność
• Efektywny harmonogram i kosztorys
• Zwiększona jakość produktu.

Struktura SDLC umożliwia podjęcie wszystkich niezbędnych kroków w celu spełnienia wymagań produktu. Jasne cele i śledzenie postępów zapewniają, że członkowie zespołu projektowego znają produkty, które muszą osiągnąć.

Niezależnie od tego, czy tworzysz system, programujesz czy oprogramowanie aplikacyjne, ustrukturyzowane podejście pomaga zminimalizować błędy w tworzeniu aplikacji internetowych i mobilnych.

Jakie są zatem fazy tworzenia oprogramowania?

• Analiza wymagań
• Projekt
• Rozwój
• Testowanie
• Zastosowanie
• Konserwacja.

Omówmy każdy szczegółowo.

Analiza wymagań

Pierwszym etapem tworzenia oprogramowania jest zbieranie i analiza wymagań. Jest to kluczowa faza SDLC, ponieważ określa, czy Twój projekt deweloperski zakończy się niepowodzeniem, czy sukcesem.

Działania na tym etapie obejmują zebranie wymagań biznesowych, systemowych i użytkowników. Opisują one, co oprogramowanie ma robić i jak wyglądać.

Kierownicy projektów utworzą dokument specyfikacji wymagań oprogramowania (SRS) jako pojedyncze źródło prawdy, aby zapobiec rozszerzaniu zakresu, opóźnieniom w projektach i kosztownym przeróbkom.

Ten spis treści aplikacji fitness podkreśla najważniejsze elementy dokumentów SRS.

• Wprowadzenie – określa cel, zamierzonych odbiorców i zamierzone zastosowanie
• Opis ogólny – opisuje działanie produktu i potrzeby użytkowników
• Wymagania – wyjaśnia wymagania systemowe, niefunkcjonalne i funkcjonalne

Analizowanie wymagań zapewnia, że ​​wszyscy interesariusze są na tej samej stronie i zapewnia twórcom oprogramowania kontekst do tworzenia i dostarczania skutecznych rozwiązań.

Projekt

Etap projektowania opiera się na fazie poprzedniej. Bierze wymagania dotyczące oprogramowania i opracowuje proces ich osiągnięcia.

Tutaj zespoły programistyczne podejmują decyzje techniczne, które pomagają im w tworzeniu określonego oprogramowania. Decyzje te obejmują wybór architektury oprogramowania, struktur danych, języka programowania, projektu systemu itp.

Czynniki wpływające na wybór architektury obejmują na przykład złożoność aplikacji, istniejący stos technologii i koszt. Różne typy aplikacji wyróżniają się określoną architekturą oprogramowania. Na przykład aplikacja do zamawiania jedzenia działa dobrze w architekturze klient-serwer, podczas gdy złożone witryny do przesyłania strumieniowego, takie jak Netflix, wymagają architektury mikrousług.

Faza projektowania jest wstępem do etapu rozwoju i zwykle obejmuje prototyp. Prototypy umożliwiają interesariuszom wizualizację produktu, walidację projektu i wykrywanie błędów projektowych przed przystąpieniem do prac rozwojowych.

Istnieją trzy kategorie prototypów: niska wierność, średnia wierność i wysoka wierność. Poniższy obrazek ilustruje różnicę między nimi.

Prototypy o niskiej wierności ilustrują przepływ użytkowników i funkcje na papierze. Prototypowanie o średniej wierności modeluje podstawową ideę tworzenia strony internetowej lub niestandardowej aplikacji. Wyglądają jak produkt końcowy, ale mają ograniczoną funkcjonalność. Prototypy o wysokiej wierności wyglądają realistycznie i zachowują się jak produkt końcowy.

Rozwój/Wdrożenie

Faza rozwoju jest kluczowym etapem w procesie tworzenia projektu oprogramowania. Polega na faktycznym kodowaniu i wdrażaniu oprogramowania w oparciu o wymagania i specyfikacje projektowe. Gdy zainteresowane strony zatwierdzą prototypy, programiści rozpoczynają kodowanie projektu oprogramowania.

Praca jest podzielona na małe jednostki, w których programiści front-end tworzą graficzne interfejsy użytkownika (GUI), inżynierowie backendu budują bazy danych, logikę po stronie serwera, interfejsy API oraz inżynierowie oprogramowania pośredniego łączący te dwa elementy.

Po opracowaniu poszczególnych modułów lub komponentów, są one integrowane w celu utworzenia kompletnego systemu oprogramowania. Programiści przeprowadzają testy jednostkowe w fazie programowania, aby zweryfikować funkcjonalność poszczególnych jednostek kodu lub modułów oraz wychwycić i naprawić błędy na wczesnym etapie procesu programowania.

Metodologie zwinne kładą nacisk na rozwój iteracyjny, podczas którego oprogramowanie jest tworzone w małych przyrostach lub iteracjach. Fazy ​​rozwoju są najdłuższe w cyklu życia oprogramowania. Dlatego potrzebujesz narzędzi do zarządzania projektami, aby śledzić postęp i mieć pewność, że zespoły dotrzymują harmonogramu projektu. Więcej na ten temat później.

Testowanie

Etap testowania zapewnia, że ​​spakowany kod (front-end i back-end) działa tak, jak powinien i spełnia standardy jakości. Może to być proces ręczny lub automatyczny.

Testowanie oprogramowania nie jest uniwersalne. Różne testy oceniają różne funkcjonalności.

• Testy jednostkowe badają poszczególne elementy kodu.
• Testy funkcjonalne sprawdzają, czy aplikacja spełnia wymagania projektu.
• Testy wydajności mierzą szybkość, niezawodność i czas reakcji aplikacji przy różnych obciążeniach.
• Testy integracyjne oceniają, jak dobrze współpracują ze sobą różne składniki aplikacji.
• Testy użyteczności oceniają ogólne doświadczenie użytkownika.
• Kompleksowe testy oceniają przepływ pracy użytkowników.
• Testy bezpieczeństwa identyfikują luki w zabezpieczeniach.
• Testy akceptacyjne sprawdzają, czy oprogramowanie spełnia wymagania biznesowe.

Kiedy zespół testowy znajdzie defekty w oprogramowaniu, przekazuje informację programistom, którzy naprawiają lub wymieniają kod. Proces rozpoczyna się od nowa, aby zweryfikować zmiany w kodzie.

To jednak nie tylko zespół testujący. W proces testów akceptacyjnych mogą być zaangażowani inni interesariusze, w tym użytkownicy końcowi i przedstawiciele klienta.

Czas trwania faz testowania zależy przede wszystkim od złożoności oprogramowania i zakresu działań testowych. Ponadto wybrane podejście, niezależnie od tego, czy jest to tworzenie aplikacji natywnych, czy wieloplatformowych, może wprowadzić pewne wymagania testowe, które mogą mieć wpływ na całkowity czas trwania testów.

Zastosowanie

Po zakończeniu i osiągnięciu kontroli jakości nadszedł czas na wdrożenie produktu. Faza wdrożenia obejmuje dystrybucję i udostępnianie oprogramowania klientom.

Możesz to zrobić etapami.

• Alpha – udostępnia oprogramowanie pracownikom wewnętrznym
• Beta – udostępnia oprogramowanie docelowym segmentom klientów
• Ogólna dostępność – sprawia, że ​​oprogramowanie jest dostępne dla ogółu społeczeństwa

Środowisko testowe różni się od środowiska testowego. Zatem celem oszałamiających wydań oprogramowania jest sprawdzenie dopasowania produktu do rynku, naprawienie wszelkich błędów pojawiających się w produkcji i uwzględnienie opinii użytkowników w celu ulepszenia produktu.

To powiedziawszy, powinieneś wiedzieć, że wdrożenie etapowe ma kilka wad, na które musisz się przygotować. Może na przykład wydłużyć proces rozwoju. Może to również prowadzić do frustracji użytkowników, ponieważ niektóre funkcje mogą być tymczasowo niedostępne ze względu na proces przejściowy.

Konserwacja

Pakiet SDLC nie kończy się w momencie uruchomienia produktu. Twoja aplikacja będzie nadal wymagać aktualizacji, aby zapewnić efektywność operacyjną. Faza ta obejmuje działania mające na celu zapewnienie, że oprogramowanie w dalszym ciągu działa poprawnie, spełnia potrzeby użytkowników, dostosowuje się do zmieniających się wymagań i pozostaje wykonalne przez cały zamierzony okres życia.

Faza konserwacji jest niezbędna do zapewnienia długoterminowego sukcesu i trwałości oprogramowania poprzez rozwiązywanie problemów, wdrażanie ulepszeń i zapewnianie ciągłego wsparcia użytkownikom. Skuteczne praktyki konserwacji pomagają zmaksymalizować wartość dostarczaną przez oprogramowanie w całym jego cyklu życia.

Rola metodyki zwinnej w procesie wytwarzania oprogramowania

Metodologia zwinna to iteracyjne i przyrostowe podejście do tworzenia oprogramowania. Priorytetem jest elastyczność i zdolność adaptacji, a także ciągłe doskonalenie, co pozwala dostosować się do zmieniających się wymagań w trakcie realizacji projektu. Agile koncentruje się na wspólnym sposobie pracy nad rozwojem oprogramowania, zachowując podejście skoncentrowane na kliencie. Iteracyjny charakter metodologii umożliwia szybką reakcję na zmiany, dzięki czemu jest skuteczna w dostarczaniu wysokiej jakości rozwiązań programowych, które odpowiadają potrzebom klientów.

Oprócz sztywno określonych faz, projekty Agile składają się z serii iteracyjnych cykli i sprintów. Każdy sprint jest podzielony na odrębne fazy zgodnie ze Scrumem, najczęściej używanym frameworkiem Agile. Fazy ​​są powtarzane w całym projekcie iteracyjnie, koncentrując się na dostarczaniu wartości przy jednoczesnym dostosowywaniu się do zmian.

Cykle Agile są krótsze, z szybszymi i częstszymi wydaniami, zamiast długich, złożonych projektów trwających miesiące, jak w przypadku projektów kaskadowych. Zapewnia programistom większą elastyczność w zakresie szybkiego i wydajnego dostarczania krytycznych aktualizacji.

Co ciekawe, 59% producentów oprogramowania, którzy przyjęli podejście zwinne, zgłasza poprawę współpracy i dostosowanie się do potrzeb biznesowych.

Inne korzyści obejmują lepszą jakość oprogramowania (25%), lepsze dostosowanie do potrzeb biznesowych (57%) i lepszą widoczność w SDLC (22%).

Metodologie zwinne odgrywają znaczącą rolę w zapewnianiu elastycznych i adaptacyjnych ram umożliwiających efektywne dostarczanie wartości klientom. Akceptując zmiany jako naturalną część procesu rozwoju, Agile pomaga zespołom zachować zdolność reagowania i dostosowywania się. Metodologia stawia na pierwszym miejscu satysfakcję klienta, dostarczając wartość stopniowo z każdym sprintem. Promując przejrzystość, Agile sprawia, że ​​informacje o projekcie, postępie i decyzjach są widoczne dla wszystkich interesariuszy. Praca w sposób zwinny to także świetny sposób na ograniczenie ryzyka, ponieważ praca podzielona na łatwe do zarządzania etapy umożliwia proaktywne i terminowe zajęcie się problemami.

Oprócz Agile, podejścia do tworzenia oprogramowania można wykorzystać w następujących metodologiach:

• Model wodospadu – SDLC jest liniowy, a każda faza jest zależna od poprzedniej.
• Model w kształcie litery V – SDLC jest podobny do metody wodospadowej, z tą różnicą, że testujesz na każdej fazie.
• Podejście iteracyjne – SDLC ma charakter cykliczny, z nowymi wersjami oprogramowania w oparciu o dodane wymagania, aż produkt będzie gotowy do wprowadzenia na rynek.
• Model spiralny – łączy model wodospadowy i iteracyjny.
• Model Wielkiego Wybuchu – wdraża wymagania w miarę ich pojawiania się. Jest to model ryzykowny i nieefektywny.

W porównaniu do innych frameworków, model zwinny pomaga zespołom programistycznym identyfikować i rozwiązywać problemy w miarę ich pojawiania się. Można na przykład szybciej dodawać wymagane prawnie funkcje zabezpieczeń, ponieważ nie trzeba czekać na kolejny cykl rozwoju.

Klienci nie muszą też długo czekać na potrzebne im aktualizacje. To sprawia, że ​​zwinne metody są idealne do projektów o zmieniających się lub elastycznych wymaganiach.

Narzędzia do zarządzania projektami

Niezależnie od tego, czy zlecasz usługi tworzenia aplikacji mobilnych i internetowych, czy masz własny zespół, potrzebujesz odpowiednich narzędzi. Oto kilka aplikacji do zarządzania projektami, które pomagają zarządzać zespołami podczas pracy na etapach procesu tworzenia oprogramowania.

1. Jira

Jira została zaprojektowana z myślą o zwinnym tworzeniu oprogramowania. Można go w dużym stopniu dostosować do różnych specyfikacji projektu. Oferuje zwinne platformy Scrum i Kanban, które pomagają programistom wizualizować przepływy pracy.

Tablice Kanban promują przejrzystość, optymalizują przepływ pracy i umożliwiają kierownikom projektów łatwe wykrywanie wąskich gardeł.

Inne funkcje obejmują narzędzia do planowania sprintów, ustalanie priorytetów zaległości, śledzenie problemów i współpracę w czasie rzeczywistym. Jira integruje się z GitHubem, GitLabem i Azure DevOps.

Istnieją cztery poziomy cenowe: bezpłatny, standardowy, premium i korporacyjny. Model struktury cen opiera się na liczbie użytkowników. Im więcej masz użytkowników, tym więcej to kosztuje. Będziesz także musiał zapłacić więcej za zaawansowane funkcje.

2. Wrike

Wrike jest bardziej wszechstronny niż Jira, obsługuje metodyki zwinne, wodospadowe i hybrydowe. Postęp projektu możesz wizualizować na tablicach, kalendarzach i wykresach.

Wykresy Gantta umożliwiają wizualizację kamieni milowych na interaktywnej osi czasu. Możesz tworzyć zależności i dostosowywać terminy zbiorczo.

Inne funkcje obejmują zarządzanie zadaniami, zarządzanie zasobami, udostępnianie plików i kontrolę wersji. Wrike integruje się z Jirą i GitHubem.

Dostępnych jest pięć planów cenowych: bezpłatny, zespołowy, biznesowy, korporacyjny i szczytowy. Cena jest obliczana za użytkownika (z wyjątkiem planów Enterprise i Pinnacle).

3. Poniedziałek

Monday Dev to platforma do zarządzania pracą przeznaczona specjalnie dla programistów. Podobnie jak Jira, został zaprojektowany z myślą o elastycznym programowaniu, umożliwiając skuteczne zarządzanie rozwojem oprogramowania dla przedsiębiorstw od strategii do uruchomienia.

Oferuje planowanie planów działania, zarządzanie sprintami, śledzenie błędów i planowanie wydań w jednym miejscu.

Tablice zadań usprawniają przepływ pracy, umożliwiając planowanie sprintów, przydzielanie zadań i śledzenie zaległości.

Wyróżniające się funkcje obejmują konfigurowalną automatyzację przepływu pracy i śledzenie czasu. Monday integruje się z Jira, GitHub, GitLab i Azure DevOps.

4. Kliknij W górę

Click Up to wszechstronna platforma do zarządzania projektami. Możesz tworzyć dokumenty, zarządzać przebiegami zadań i śledzić postępy w czasie rzeczywistym.

Tablica interaktywna Click Up idealnie nadaje się do gromadzenia wymagań i ułatwia współpracę w czasie rzeczywistym.

Zespoły projektowe mogą wspólnie przeprowadzać burzę mózgów i opracowywać strategie, promując szybszą realizację pomysłów.

Inne funkcje obejmują wiele widoków przepływu pracy (lista, tablica, oś czasu), natywne śledzenie czasu i narzędzia do pisania AI. Integruje się z GitHubem, GitLabem, Figmą i Lambda Testem.

Click Up oferuje cztery poziomy cenowe: na zawsze bezpłatnie, bez ograniczeń (małe firmy), biznes i przedsiębiorstwo.

Typowe wyzwania w fazach procesu tworzenia oprogramowania

Proces tworzenia oprogramowania nie zawsze przebiega gładko. Zespoły projektowe napotykają wyzwania, które mogą mieć wpływ na terminy, koszty i jakość produktu.

Oto najczęstsze przeszkody, jakie możesz napotkać na etapach procesu tworzenia oprogramowania oraz sposoby ich pokonania.

Zmiany wymagań

Jednym z najbardziej frustrujących wyzwań w tworzeniu oprogramowania są zmieniające się wymagania. Prowadzi to do rozszerzania zakresu, przeróbek, przekroczeń kosztów i opóźnień w projektach.

Możliwe rozwiązanie : możesz rozwiązać te problemy na dwa sposoby. Po pierwsze, ustal jasne i spójne protokoły komunikacyjne, w tym dokument wymagań, który będzie służył jako pojedyncze źródło prawdy. Po drugie, zastosuj zwinne metody, aby móc dostosować się do zmian.

Słaba współpraca

Komunikacja pomiędzy członkami zespołu jest kluczowa. Daje pewność, że projekt idzie zgodnie z planem. Bardziej w przypadku pracowników zdalnych w różnych strefach czasowych. Wzrasta znaczenie komunikacji w zespołach korzystających z metody rozwoju kaskadowego.

Słaba współpraca na etapach planowania może mieć katastrofalne skutki.

Możliwe rozwiązanie : Unikaj tego problemu, korzystając z narzędzi ułatwiających współpracę i komunikację w czasie rzeczywistym.

Nierealistyczne ramy czasowe

Dobrze zaprojektowane harmonogramy mają kluczowe znaczenie dla terminowej realizacji projektów rozwoju oprogramowania. Niedoszacowanie czasu trwania każdej fazy prowadzi do niedotrzymania terminów, przekroczenia budżetu i niskiej jakości produktu.

Możliwe rozwiązanie : utwórz szczegółowy plan i ustal priorytety zadań, aby nie przeoczyć kluczowych kroków. Przydziel wystarczającą ilość czasu na każdą fazę, z możliwością elastycznego dostosowania się do nieprzewidzianych problemów.

Realistyczny harmonogram jednego projektu nie jest taki sam dla innego. Czas trwania będzie zależał od rozmiaru i złożoności oprogramowania. Outsourcing projektów oprogramowania eliminuje stres związany z szacowaniem odpowiednich terminów, ponieważ firmy programistyczne dysponują danymi historycznymi i wiedzą specjalistyczną, aby oszacować i dostarczyć projekt na czas.

Dług techniczny

Gdy programiści przedkładają szybkość nad jakość, powstają kody zawodne i trudne w utrzymaniu. Prowadzi to do długu technicznego. Dług techniczny wpływa na jakość kodu i wydajność oprogramowania.

Możliwe rozwiązanie : postępuj zgodnie z najlepszymi praktykami i standardami kodowania, takimi jak przeglądy kodu i niezawodne testy. Edytory kodu pomagają także wychwytywać i naprawiać niespójności w kodzie.

Każdy projekt oprogramowania ma swoje problemy. Jednak przewidywanie ich ma kluczowe znaczenie dla utrzymania SDLC na właściwej drodze.

Przyszłe trendy w rozwoju oprogramowania

Pojawienie się zwinnego rozwoju jest jednym z definiujących trendów w branży oprogramowania. Stworzył zestaw praktyk łączących tworzenie oprogramowania (dev) i operacje IT (ops), aby dostarczać oprogramowanie szybciej i częściej. Jedną z tych nowych praktyk jest ciągła integracja/ciągłe wdrażanie (CI/CD).

Ciągła integracja odnosi się do automatycznego tworzenia i testowania nowego kodu za każdym razem, gdy programiści łączą swój kod z kodem źródłowym. Umożliwia firmie tworzącej aplikacje mobilne tworzenie, naprawianie i wdrażanie funkcji, gdy tylko będą gotowe.

Ciągłe wdrażanie następuje po ciągłej integracji i automatycznie udostępnia przetestowane kody do środowiska produkcyjnego, gdzie klienci wchodzą w interakcję z aktualizacjami.

Tradycyjne podejścia do tworzenia oprogramowania tworzyły silosy pomiędzy zespołami programistycznymi i operacyjnymi, co skutkowało opóźnieniami w dostawach. DevOps to kolejny trend promujący współpracę, automatyzację i ciągły rozwój, czego efektem jest przyspieszenie SDLC i skrócenie czasu wprowadzenia produktu na rynek.

Poruszanie się po fazach rozwoju oprogramowania

Każda aplikacja przechodzi przez te same fazy procesu tworzenia oprogramowania. To ustrukturyzowane podejście gwarantuje, że firmy tworzą i dostarczają klientom wysokiej jakości rozwiązania programowe.

Fazy ​​te obejmują wszystko, od stworzenia po wykonanie, każdy etap opiera się na poprzednim etapie. Niezależnie od metodologii programowania (zwinna, kaskadowa, iteracyjna itp.) Twoje aplikacje muszą przejść przez wszystkie sześć etapów.

Zrozumienie faz tworzenia oprogramowania oraz korzyści i wyzwań związanych z cyklem życia oprogramowania pozwala za każdym razem dostarczać klientom najlepsze wyniki.