Каковы этапы процесса разработки программного обеспечения?

Не будет преувеличением сказать, что мир работает на программном обеспечении. Есть приложение для каждого аспекта нашей жизни: от здоровья до образования и финансов.

Создание высококачественных программных продуктов, которые питают наш цифровой мир, — это огромная задача. Хотя технологии постоянно развиваются, принципы разработки программного обеспечения остаются неизменными. Независимо от того, какое приложение вы создаете, жизненный цикл разработки программного обеспечения обычно состоит из одних и тех же шести этапов.

В этом посте будет обсуждаться, что происходит на этих этапах процесса разработки программного обеспечения. Мы также рассмотрим общие проблемы и обнаружим новые тенденции. Итак, учитесь ли вы, как начать программный проект, или являетесь опытным разработчиком, здесь есть что-то для вас.

Каковы этапы разработки программного обеспечения?

Процесс разработки программного обеспечения также является жизненным циклом разработки программного обеспечения (SDLC). Это структурированный процесс создания и поставки функционального программного обеспечения путем разделения разработки на более мелкие последовательные этапы.

Цель состоит в том, чтобы минимизировать риск и удовлетворить ожидания клиентов путем определения целей, действий и результатов каждого этапа. Преимущества этого процесса включают в себя:

• Повышенная прозрачность и подотчетность
• Повышенная производительность и эффективность
• Эффективные сроки и оценка стоимости
• Повышенное качество продукции.

Структура SDLC дает вам возможность предпринять все необходимые шаги для удовлетворения требований продукта. Четкие цели и отслеживание прогресса гарантируют, что члены проектной команды знают, каких результатов они должны достичь.

Независимо от того, разрабатываете ли вы систему, программирование или прикладное программное обеспечение, структурированный подход помогает свести к минимуму ошибки при разработке веб-приложений и мобильных приложений.

Итак, каковы этапы разработки программного обеспечения?

• Анализ требований
• Дизайн
• Разработка
• Тестирование
• Развертывание
• Обслуживание.

Давайте обсудим каждый подробно.

Анализ требований

Первым этапом разработки программного обеспечения является сбор и анализ требований. Это ключевой этап SDLC, поскольку он определяет, потерпит ли ваш проект разработки неудачу или успех.

Действия на этом этапе включают сбор требований бизнеса, системы и пользователей. В них описывается, что должно делать и выглядеть программное обеспечение.

Менеджеры проектов создадут документ спецификации требований к программному обеспечению (SRS) как единый источник достоверной информации, чтобы предотвратить расползание объема, задержки проекта и дорогостоящие доработки.

В этом оглавлении фитнес-приложения выделены важнейшие компоненты документов SRS.

• Введение – определяет цель, целевую аудиторию и предполагаемое использование.
• Общее описание – оно описывает, как работает продукт и потребности пользователей.
• Требования – объясняют системные, нефункциональные и функциональные требования.

Анализ требований гарантирует, что все заинтересованные стороны находятся на одной волне, и дает разработчикам программного обеспечения контекст для создания и предоставления эффективных решений.

Дизайн

Этап проектирования основывается на предыдущем этапе. Он учитывает требования к программному обеспечению и разрабатывает процесс их достижения.

Здесь команды разработчиков программного обеспечения принимают технические решения, которые помогут им создать указанные программные продукты. Эти решения включают в себя выбор архитектуры программного обеспечения, структур данных, языка программирования, дизайна системы и т. д.

Например, факторы, влияющие на выбор архитектуры, включают сложность приложения, существующий технологический стек и стоимость. Различные типы приложений отличаются определенной архитектурой программного обеспечения. Например, приложение для заказа еды хорошо работает на архитектуре клиент-сервер, в то время как сложные потоковые сайты, такие как Netflix, требуют архитектуры микросервисов.

Фаза проектирования является предшественником стадии разработки и обычно включает в себя создание прототипа. Прототипы позволяют заинтересованным сторонам визуализировать продукт, проверить проект и обнаружить ошибки проектирования перед тем, как приступить к разработке.

Существует три категории прототипов: низкая точность, средняя точность и высокая точность. Изображение ниже иллюстрирует разницу между ними.

Прототипы низкой точности иллюстрируют пользовательский процесс и функции на бумаге. Прототипирование средней точности моделирует основную идею разработки веб-страницы или индивидуального приложения. Они выглядят как конечный продукт, но имеют ограниченную функциональность. Высококачественные прототипы выглядят реальными и ведут себя как конечный продукт.

Разработка/Внедрение

Фаза разработки является решающим этапом в процессе разработки программного проекта. Он включает в себя фактическое кодирование и внедрение программного обеспечения на основе требований и проектных спецификаций. Как только заинтересованные стороны одобряют прототипы, разработчики начинают кодировать дизайн программного обеспечения.

Работа разбивается на небольшие блоки: фронтенд-разработчики создают графические пользовательские интерфейсы (GUI), бэкенд-инженеры создают базы данных, серверную логику, API-интерфейсы, а инженеры промежуточного ПО соединяют их.

После разработки отдельных модулей или компонентов они интегрируются в полную программную систему. Разработчики проводят модульное тестирование на этапе разработки, чтобы проверить функциональность отдельных блоков кода или модулей, а также выявить и исправить ошибки на ранних этапах процесса разработки.

В методологиях Agile упор делается на итеративную разработку, при которой программное обеспечение разрабатывается небольшими шагами или итерациями. Этапы разработки являются самыми продолжительными в жизненном цикле разработки программного обеспечения. Поэтому вам нужны инструменты управления проектами, чтобы отслеживать прогресс и обеспечивать соблюдение командами сроков проекта. Подробнее об этом позже.

Тестирование

Этап тестирования гарантирует, что упакованный код (интерфейсный и серверный) выполняет свои функции и соответствует стандартам качества. Это может быть ручной или автоматический процесс.

Тестирование программного обеспечения не подходит всем. Различные тесты оценивают разные функциональные возможности.

• Модульные тесты проверяют отдельные элементы кода.
• Функциональные тесты подтверждают соответствие программного приложения требованиям проекта.
• Тесты производительности измеряют скорость, надежность и скорость реагирования приложения при различных рабочих нагрузках.
• Интеграционное тестирование оценивает, насколько хорошо различные компоненты приложения работают вместе.
• Юзабилити-тесты оценивают общий пользовательский опыт.
• Сквозные тесты оценивают рабочие процессы пользователей.
• Тестирование безопасности выявляет уязвимости.
• Приемочные испытания подтверждают соответствие программного обеспечения бизнес-требованиям.

Когда группа тестирования обнаруживает дефекты в программном обеспечении, она передает информацию программистам, которые исправляют или заменяют код. Процесс начинается заново для проверки изменений в коде.

Однако дело не только в команде тестирования. В процессе приемочного тестирования могут быть задействованы и другие заинтересованные стороны, включая конечных пользователей и представителей клиента.

Продолжительность этапов тестирования в первую очередь зависит от сложности программного обеспечения и объема мероприятий по тестированию. Кроме того, выбранный подход, будь то нативная или кроссплатформенная разработка приложений, может предъявлять определенные требования к тестированию, которые могут повлиять на общую продолжительность тестирования.

Развертывание

После того как вы завершили и добились обеспечения качества, пришло время развернуть продукт. Фаза развертывания включает в себя распространение и предоставление программного обеспечения клиентам.

Вы можете сделать это поэтапно.

• Alpha – делает программное обеспечение доступным для внутренних сотрудников.
• Бета-версия – делает программное обеспечение доступным для целевых сегментов клиентов.
• Общая доступность – делает программное обеспечение доступным для широкой публики.

Среда тестирования отличается от реальной. Таким образом, цель поэтапного выпуска программного обеспечения — проверить соответствие продукта рынку, исправить любые ошибки, возникающие в процессе производства, и учесть отзывы пользователей для улучшения продукта.

Тем не менее, вы должны знать, что поэтапное развертывание имеет несколько недостатков, к которым вам следует быть готовым. Например, это может продлить процесс разработки. Это также может привести к разочарованию пользователей, поскольку некоторые функции могут быть временно недоступны из-за процесса подготовки.

Обслуживание

SDLC не заканчивается, когда продукт выходит в свет. Ваше приложение по-прежнему будет нуждаться в обновлениях для обеспечения эффективности работы. Этот этап включает в себя действия, направленные на обеспечение того, чтобы программное обеспечение продолжало правильно функционировать, удовлетворяло потребностям пользователей, адаптировалось к меняющимся требованиям и оставалось жизнеспособным в течение предполагаемого срока службы.

Фаза сопровождения важна для обеспечения долгосрочного успеха и устойчивости программных продуктов путем решения проблем, внедрения улучшений и предоставления постоянной поддержки пользователям. Эффективные методы обслуживания помогают максимизировать ценность программного обеспечения на протяжении всего его жизненного цикла.

Роль гибкой методологии в процессе разработки программного обеспечения

Agile-методология — это итеративный и поэтапный подход к разработке программного обеспечения. Он отдает приоритет гибкости и адаптируемости, а также постоянному совершенствованию, что позволяет приспосабливаться к меняющимся требованиям во время реализации проекта. Agile фокусируется на совместной работе над разработкой программного обеспечения, сохраняя клиентоориентированный подход. Итеративный характер методологии позволяет оперативно реагировать на изменения, что делает ее эффективной в предоставлении высококачественных программных решений, отвечающих потребностям клиентов.

Agile-проекты представляют собой нечто большее, чем просто жестко определенные фазы, они представляют собой серию итеративных циклов и спринтов. Каждый спринт разделен на отдельные фазы в соответствии со Scrum, наиболее часто используемой Agile-структурой. Фазы повторяются на протяжении всего проекта итеративно, фокусируясь на создании ценности и одновременной адаптации к изменениям.

Циклы Agile короче, релизы происходят быстрее и чаще, а не длительных и сложных проектов, охватывающих месяцы, как в случае каскадных проектов. Это дает разработчикам повышенную гибкость для быстрой и эффективной доставки критически важных обновлений.

Интересно, что 59% компаний-разработчиков программного обеспечения, применяющих гибкий подход, сообщают об улучшении совместной работы и соответствии потребностям бизнеса.

Другие преимущества включают улучшенное качество программного обеспечения (25%), лучшее соответствие потребностям бизнеса (57%) и повышенную прозрачность в рамках SDLC (22%).

Гибкие методологии играют важную роль в обеспечении гибкой и адаптивной структуры для эффективного предоставления ценности клиентам. Принимая изменения как естественную часть процесса разработки, Agile помогает командам оставаться отзывчивыми и адаптируемыми. Методология ставит во главу угла удовлетворенность клиентов, увеличивая ценность с каждым спринтом. Содействуя прозрачности, Agile делает информацию о проекте, прогресс и решения видимыми для всех заинтересованных сторон. Гибкая работа также является отличным способом снижения рисков, поскольку работа, разделенная на управляемые этапы, позволяет своевременно и активно решать проблемы.

Помимо Agile, подходы к разработке программного обеспечения можно использовать в следующих методологиях:

• Модель водопада – SDLC линейна, каждая фаза зависит от предыдущей.
• V-образная модель – SDLC аналогична каскадному методу, за исключением того, что вы тестируете на каждом этапе.
• Итеративный подход – SDLC является циклическим, с новыми версиями программного обеспечения на основе дополнительных требований до тех пор, пока продукт не будет готов к выпуску на рынок.
• Спиральная модель – сочетает в себе каскадную и итерационную модели.
• Модель Big Bang – реализует требования по мере их поступления. Это, как правило, рискованная и неэффективная модель.

По сравнению с другими платформами, гибкая модель помогает командам разработчиков выявлять и решать проблемы по мере их возникновения. Например, вы можете быстрее добавлять предусмотренные законом функции безопасности, поскольку вам не нужно ждать следующего цикла разработки.

Клиентам также не придется долго ждать необходимых им обновлений. Это делает гибкие методы идеальными для проектов с меняющимися или гибкими требованиями.

Инструменты управления проектами

Независимо от того, передаете ли вы услуги по разработке мобильных и веб-приложений на аутсорсинг или имеете собственную команду, вам нужны подходящие инструменты. Вот несколько приложений для управления проектами, которые помогут управлять командами на этапах разработки программного обеспечения.

1. Джира

Jira предназначена для гибкой разработки программного обеспечения. Он легко настраивается в соответствии с различными спецификациями проекта. Он предлагает гибкие структуры Scrum и Kanban, которые помогают разработчикам визуализировать рабочие процессы.

Канбан-доски повышают прозрачность, оптимизируют рабочие процессы и позволяют менеджерам проектов легко выявлять узкие места.

Другие функции включают инструменты планирования спринта, определение приоритетов невыполненной работы, отслеживание проблем и совместную работу в режиме реального времени. Jira интегрируется с GitHub, GitLab и Azure DevOps.

Существует четыре ценовых категории: бесплатная, стандартная, премиум и корпоративная. Модель структуры ценообразования основана на количестве пользователей. Таким образом, чем больше у вас пользователей, тем дороже это будет стоить. Вам также придется заплатить больше за расширенные функции.

2. Написать

Wrike более универсален, чем Jira, и поддерживает гибкие, каскадные и гибридные методологии. Вы можете визуализировать ход проекта на досках, календарях и диаграммах.

Диаграммы Ганта позволяют визуализировать этапы на интерактивной временной шкале. Вы можете массово создавать зависимости и корректировать сроки.

Другие функции включают управление задачами, управление ресурсами, общий доступ к файлам и контроль версий. Wrike интегрируется с Jira и GitHub.

Существует пять тарифных планов: бесплатный, командный, бизнес, корпоративный и вершина. Цена рассчитывается за пользователя (кроме планов Enterprise и Pinnacle).

3. Понедельник

Monday Dev — это платформа управления работой, специально предназначенная для разработчиков. Как и Jira, он предназначен для гибкой разработки, позволяя вам управлять успешной разработкой корпоративного программного обеспечения от стратегии до запуска.

Он предлагает планирование дорожной карты, управление спринтами, отслеживание ошибок и планирование релизов в одном месте.

Доски задач оптимизируют рабочий процесс, позволяя планировать спринты, назначать задачи и отслеживать невыполненные работы.

Выдающиеся функции включают настраиваемую автоматизацию рабочего процесса и учет времени. Monday интегрируется с Jira, GitHub, GitLab и Azure DevOps.

4. Нажмите «Вверх».

Click Up — это универсальная платформа для управления проектами. Вы можете создавать документы, управлять спринтами задач и отслеживать прогресс в режиме реального времени.

Интерактивная доска Click Up идеально подходит для сбора требований и облегчает совместную работу в режиме реального времени.

Проектные группы могут вместе проводить мозговой штурм и вырабатывать стратегию, способствуя более быстрой реализации идей.

Другие функции включают в себя несколько представлений рабочего процесса (список, доска, временная шкала), встроенное отслеживание времени и инструменты написания искусственного интеллекта. Он интегрируется с GitHub, GitLab, Figma и Lambda Test.

Click Up предлагает четыре уровня цен: навсегда бесплатно, безлимитно (для небольших компаний), для бизнеса и для предприятий.

Общие проблемы на этапах процесса разработки программного обеспечения

Процесс разработки программного обеспечения не всегда проходит гладко. Проектные команды сталкиваются с проблемами, которые могут повлиять на сроки, затраты и качество продукции.

Вот наиболее распространенные препятствия, с которыми вы можете столкнуться на этапах процесса разработки программного обеспечения, и способы их преодоления.

Изменения требований

Одной из самых неприятных проблем в разработке программного обеспечения является изменение требований. Это приводит к расширению масштабов, переделкам, перерасходу средств и задержкам проекта.

Возможное решение : решить эти проблемы можно двумя способами. Во-первых, установите четкие и последовательные протоколы связи, включая документ с требованиями, который будет служить единым источником достоверной информации. Во-вторых, используйте гибкие методы, чтобы вы могли адаптироваться к изменениям.

Плохое сотрудничество

Общение между членами команды жизненно важно. Это гарантирует, что проект идет по плану. Тем более с удаленными работниками в разных часовых поясах. Важность коммуникации возрастает для команд, использующих водопадный метод разработки.

Плохое сотрудничество на этапах планирования может иметь разрушительные последствия.

Возможное решение . Чтобы избежать этой проблемы, используйте инструменты, облегчающие совместную работу и общение в режиме реального времени.

Нереалистичные временные рамки

Хорошо продуманные сроки имеют решающее значение для своевременного завершения проектов разработки программного обеспечения. Недооценка продолжительности каждого этапа приводит к срыву сроков, перерасходу бюджета и низкому качеству продукта.

Возможное решение : создайте подробный план и расставьте приоритеты задач, чтобы не пропустить важные шаги. Выделите достаточно времени для каждого этапа и гибко адаптируйтесь к непредвиденным проблемам.

Реалистичные сроки реализации одного проекта могут отличаться от других. Продолжительность будет зависеть от размера и сложности программного обеспечения. Аутсорсинг программных проектов избавляет от необходимости оценивать соответствующие сроки, поскольку компании-разработчики обладают историческими данными и опытом для оценки и своевременной реализации вашего проекта.

Технический долг

Когда программисты отдают предпочтение скорости, а не качеству, это приводит к ненадежным и сложным в обслуживании кодам. Это приводит к техническому долгу. Технический долг влияет на качество кода и производительность программного обеспечения.

Возможное решение : следуйте лучшим практикам и стандартам кодирования, таким как обзоры кода и надежное тестирование. Редакторы кода также помогают выявлять и исправлять несоответствия в вашем коде.

У каждого программного проекта есть свои проблемы. Однако их прогнозирование имеет решающее значение для поддержания SDLC на правильном пути.

Будущие тенденции в разработке программного обеспечения

Появление гибкой разработки является одной из определяющих тенденций в индустрии программного обеспечения. Он создал набор практик, сочетающих разработку программного обеспечения (dev) и ИТ-операции (ops), чтобы доставлять программное обеспечение быстрее и чаще. Одной из таких новых практик является непрерывная интеграция/непрерывное развертывание (CI/CD).

Непрерывная интеграция означает автоматическое создание и тестирование нового кода всякий раз, когда разработчики объединяют свой код с исходным кодом. Это позволяет компании-разработчику мобильных приложений создавать, исправлять и внедрять функции, как только они будут готовы.

Непрерывное развертывание следует за непрерывной интеграцией и автоматически выпускает протестированные коды в производственную среду, где клиенты взаимодействуют с обновлениями.

Традиционные подходы к разработке программного обеспечения создавали разрозненность между командами разработки и эксплуатации, что приводило к задержкам в доставке. DevOps — это еще одна тенденция, которая способствует сотрудничеству, автоматизации и непрерывному развитию, что приводит к ускорению SDLC и сокращению времени выхода на рынок.

Навигация по этапам разработки программного обеспечения

Каждое приложение проходит одни и те же этапы разработки программного обеспечения. Такой структурированный подход позволяет компаниям создавать и поставлять клиентам высококачественные программные решения.

Эти этапы охватывают все, от создания до реализации, каждое построение на предыдущем этапе. Независимо от вашей методологии разработки (гибкая, каскадная, итеративная и т. д.), ваши приложения должны пройти все шесть этапов.

Понимание этапов разработки программного обеспечения, а также преимуществ и проблем жизненного цикла разработки программного обеспечения позволяет вам каждый раз обеспечивать наилучшие результаты для своих клиентов.