Жизненный цикл автоматизированной информационной системы. Этапы жизненного цикла.

В процессе своего развития ПС проходит несколько этапов, образующих его жизненный цикл, под которым понимают весь период его разработки и эксплуатации (использования), начиная от момента возникновения замысла ПС и кончая прекращением всех видов его использования.

Различают шесть этапов жизненного цикла: разработка стратегии, этап анализа требований и определения спецификаций, этап проектирования, этап реализации, этап тестирования и этап сопровождения.

Стратегия определяет роль каждого компонента в разрабатываемой компьютерной системе и взаимодействие элементов друг с другом. Компонентами системы являются люди (заказчики, исполнители, пользователи), аппаратура компьютера и внешних подключаемых к нему устройств, существующее программное обеспечение, интегрируемое с разрабатываемым ПО. Поскольку ПО является лишь частью большой системы, то этап стратегии начинается с определения требований ко всем системным элементам и назначения подмножества этих требований к программному «компоненту». На этом же этапе начинается решение задачи планирования проекта разработки ПС. В ходе планирования проекта определяются объем проектных работ и их риск, необходимы трудозатраты, формируется рабочие задачи и план-график работ.

В процессе определения стратегии четко формулируют назначение программного компонента разрабатываемой системы и определяют основные функциональные, эксплуатационные и технологические требования к нему. Функциональные требования определяют функции ПО, эксплуатационные – особенности его эксплуатации, а технологические – особенности процесса разработки: подход, архитектуру, технологию, среду или язык программирования.

Требования к ПО, имеющему прототипы, обычно выполняют по аналогии, учитывая структуру и характеристики уже существующих программных продуктов. Для формулирования требований к ПО, не имеющему аналогов, иногда необходимо провести специальные исследования, называемые предпроектными. В процессе таких исследований определяют разрешимость задачи, возможно, разрабатывают методы ее решения (если они новые) и устанавливают наиболее существенные характеристики разрабатываемого ПО.

Обследование системы на этапе стратегии производится исполнителями проекта в тесном взаимодействии с заказчиком разработки. В результате определения стратегии разработчик и заказчик принимают решение о продолжении работ на определенных условиях с определенными обязанностями сторон. Этап стратегии заканчивается разработкой технического задания. И обычно представлен в модели жизненного цикла только один раз в начале разработки, когда принимается принципиальное решение о старте проекта.

Этап анализа требований и определения спецификаций целиком относится к программному компоненту системы – разрабатываемому ПО. Спецификациями называют точное формализованное описание функций и ограничений ПО. Соответственно различают функциональные и эксплуатационные спецификации. Совокупность спецификаций представляет собой общую логическую модель проектируемого ПО.

Для получения спецификаций выполняют анализ требований технического задания, формулируют содержательную постановку задачи, выбирают математический аппарат формализации, строят модель предметной области, определяют подзадачи и выбирают или разрабатывают методы их решения. Часть спецификаций может быть определена в процессе предпроектных исследований и, соответственно, зафиксирована в техническом задании.

На данном этапе также целесообразно сформировать тесты для поиска ошибок в проектируемом ПО с обязательным указанием ожидаемых результатов.

Задачей этапа проектирования является определение подробных спецификаций разрабатываемого ПО.

Процесс проектирование сложного ПО обычно включает:

- проектирование общей структуры – определение основных частей (компонентов) и их взаимосвязей по управлению и данным;

- декомпозицию компонентов и построение структурных иерархий в соответствии с рекомендациями блочно-иерархического подхода;

- проектирование компонентов.

Результатом проектирования является детальная модель разрабатываемого ПО вместе со спецификациями его компонентов всех уровней. Тип модели зависит от выбранного или заданного подхода (структурный, объектно-ориентированный или компонентный) и конкретной технологии проектирования. Однако в любом случае процесс проектирования охватывает как проектирование обрабатывающих программ (подпрограмм) и определение взаимосвязей между ними, так и проектирование данных, с которыми взаимодействуют эти программы или подпрограммы.

Принято различать также два аспекта проектирования:

- логическое проектирование, включающее те проектные операции, которые непосредственно не зависят от имеющихся технических и программных средств, составляющих среду функционирования будущего программного продукта;

- физическое проектирование, которое заключается в привязке к конкретным техническим и программным средствам среды функционирования.

Этап реализации состоит в переводе результатов проектирования в текст исходных кодов программы на выбранном языке программирования. Основным технологическим требованием к данному этапу является соблюдение единого стиля программирования к оформлению исходных текстов ПО, а также включение в текст программ понятных и исчерпывающих комментариев.

Этап тестирования выполняется с целью проверки функционирования ПС в соответствии с ранее разработанными спецификациями для выявления дефектов в функциях, логике и форме реализации программного продукта. Трудоемкость данного этапа очень велика, включает большое разнообразие различных видов тестов: автономные тесты модулей, тесты связей компонентов ПС, системный тест, тесты производительности и нагрузки.

Этап сопровождения заключается во внесении изменений в эксплуатируемое ПО. Цели изменений могут быть следующие: исправление ошибок, адаптация к изменениям внешней для ПО среды, усовершенствование ПО по требованиям заказчика. Сопровождение состоит в выпуске и внедрении новых версий программного продукта.

В современных моделях жизненного цикла ПО, роль этого этапа существенно возросла, так как программные продукты теперь создаются итерационно: сначала выпускается сравнительно простая версия, затем следующая с большими возможностями, затем следующая и т.д.