Процессы ЖЦ стандарта ISO/IEC 12207

При выборе схемы модели ЖЦ для конкретной предметной области, решаются вопросы включения важных для создаваемого продукта видов работ или не включения несущественных работ. На сегодня основой формирования новой модели ЖЦ для конкретной прикладной системы является стандарт ISO/IEC 12207, который задает полный набор процессов (более 40), охватывающий все возможные виды работ и задач, связанных с построением ПС, начиная с анализа предметной области и кончая изготовлением соответствующего продукта. Данный стандарт содержит основные и вспомогательные процессы (рис. 2.1 и рис. 2.2).

Рис. 2.1. Схема основных процессов ЖЦ ПС

На рис. 2.1. представлены процессы, связанные непосредственно с разработкой ПС. К категории основных процессов относятся также "первичные" процессы, определяющие порядок подготовки договора на разработку ПС, мониторинг деятельности поставщиков ПС заказчику.

Стандарт ISO/IEC 12207 предоставляет структуру процессов ЖЦ, но не обязывает использовать все процессы в модели ЖЦ ПО или в конкретной методологии разработки ПО.

Рис. 2.2. Схема вспомогательных процессов ЖЦ ПС

Являясь стандартом высокого уровня, он не задает детали того, как надо выполнять действия или задачи, составляющие процессы. Он также не задает требований к формату и содержанию документов, выпускаемых на разных процессах.

Процессы, действия и задачи приведены в стандарте в наиболее общей естественной последовательности. Это не значит, что в такой же последовательности они должны быть применены в конкретной модели ЖЦ ПС. В зависимости от проекта процессы, действия и задачи стандарта выбираются, упорядочиваются и включаются в модель ЖЦ. При применении они могут перекрывать, прерывать друг друга, выполняться итерационно или рекурсивно. Это определяет "динамический" характер стандарта и позволяет реализовать с его помощью произвольную модель ЖЦ ПС. Поэтому организации, которая намерена применить этот стандарт в своей работе, понадобятся дополнительные стандарты или процедуры, определяющие разные детали по применению выбранных элементов ЖЦ. Отметим, что комитет ISO выпускает руководства и процедуры, дополняющие стандарт 12207.

Кроме этого, стандарт ISO/IEC 12207 предоставляет основу для принятия ряда других связанных с ним стандартов, таких как

стандарты по управлению ПО, обеспечению качества, верификации и валидации, управлению конфигурацией, метриками ПО и т.д.

Из данного стандарта можно выбрать только те процессы, которые более всего подходят для реализации конкретной ПС. Обязательными являются основные процессы, которые присутствуют во всех известных моделях ЖЦ. В зависимости от целей и задач предметной области они могут быть пополнены дополнительными (документирование, обеспечение качества, верификация и валидация и т.п.) и организационными (планирование, управление и др.) процессами этого стандарта. Разработчик принимает решение о включении в новую создаваемую модель ЖЦ процесса обеспечения качества компонентов и системы управления проектом или определения набора проверочных (верификационных) процедур для обеспечения правильности продукта и соответствия его заданным требованиям.

Процессы, включенные в модель ЖЦ, предназначены для реализации стандартных задач процессов ЖЦ и могут привлекать другие процессы для реализации специализированных задач системы (например, защиты данных). Интерфейсы (входы и выходы) любых двух процессов ЖЦ должны быть минимальными и каждый из них должен удовлетворять следующим правилам:

· если процесс вызывается процессом и только процессом , то принадлежит ;

· если функция вызывается более чем одним процессом, то она становится отдельным процессом;

· проверка любой функции в ЖЦ является обязательной.

Иными словами, если задача требуется более чем одному процессу, то она может стать процессом, используемым однократно или многократно на протяжении жизни конкретной системы. Каждый процесс должен иметь внутреннюю структуру, установленную в соответствии с тем, что он должен выполнять.

Процессы модели ЖЦ ориентированы на разработчика системы. Он может выполнять один или несколько процессов и процесс может быть выполнен одним или несколькими разработчиками. При этом один из них является ответственным за один процесс или за все процессы модели, даже если отдельные работы выполняет другой разработчик.

Создаваемая модель ЖЦ увязывается с конкретными методиками разработки систем и соответствующими стандартами в области программной инженерии либо разрабатываются самостоятельно для проекта с учетом его возможностей и особенностей. Иными словами, каждый процесс ЖЦ подкрепляется выбранными для реализации задач ПС средствами, методами программирования и методикой их применения и выполнения.

Важную роль при формировании модели ЖЦ имеют организационные аспекты:

· планирование последовательности работ и сроков их исполнения;

· подбор и подготовка ресурсов (людских, программных и технических) для выполнения работ;

· оценка возможностей реализации проекта в заданные сроки, стоимость и ресурсы.

Внедрение модели ЖЦ в практическую деятельность по созданию программного продукта позволяет упорядочить взаимоотношения между субъектами процесса разработки ПС и учитывать динамику модификации требований к проекту и к системе.

Пример. ЖЦ разработки ПС с задачами и действиями для процесса тестирования. Основное назначение процесса тестирования ЖЦ - выполнение задач процесса на основе входов (входные данные для выполнения задач процесса) и выходов при завершении задач, а также ролей и действий исполнителей этих задач.

В соответствии со стандартом ISO/IEC 12207 были выявлены задачи тестирования и распределены по процессам ЖЦ ПС. В результате был получен единый непрерывный процесс тестирования разных ПС, задачами которого являются подготовка, проведение и оценивание результатов тестирования, которые распределились по 20 действиям (шагам) процесса разработки [2.7, 2.9]. Данный подход к тщательному тестированию ПС целесообразно применять, например, для систем реального времени.

На шаге подготовки осуществляется анализ рабочих продуктов процесса разработки ПС (входных для данного шагу процесса тестирования) для определения целей, объектов, сценариев и ресурсов тестирования, адекватных шагу тестирования. Результаты выполнения шагов подготовки тестирования должны фиксироваться в планах тестирования.

На шаге выполнения осуществляется фиксация результатов выполнения тестов, их сравнение с ожидаемыми результатами, определение текущего состояния рабочего продукта ПС и принятие решения о достаточности тестирования.

Каждый шаг процесса разработки состоит из набора решаемых задач, распределение по процессам и подроцессам ЖЦ (рис. 2.3).

Шаги процесса и отдельные задачи могут выполняться циклически для разных объектов ПС при их тестировании.

Рис. 2.3. ЖЦ разработки ПС с конкретизированными задачами на подпроцессах тестирования

 

Описание семантики задач и шагов процесса тестирования представлено в табл. 2.1.

Для подключения задач тестирования ко всем процессам ЖЦ проводится: распределение обязанностей между участниками процесса с учетом требований относительно их профессиональной подготовки; определение стандартов на представление окончательных документов, метрик процесса, критериев начала и завершения задач и перехода к следующему шагу процесса; подбор методов тестирования для выбранного класса ПС для проверки правильности выполнения задач тестирования; разработка специальных шаблонов документов для документирования процесса тестирования относительно каждого шага процесса тестирования.

 

Таблица 2.1. Состав задач процесса тестирования
Шаг процесса	Задачи процесса тестирования
1. Создание группы тестирования	1.1. Определение участников процесса тестирования
	1.2. Распределение обязанностей в группе и формирование плана тестирования
2. Анализ риска	2.1. Идентификация рисков
	2.2. Упорядочение рисков
	2.3. Распределение ресурсов
3. Определения целей тестирования	3.1. Идентификация целей тестирования
	3.2. Определения критериев прохождения тестов
	3.3. Приведения в порядок целей тестирования по оценкам риска
4. Разработка планов тестирования	4.1. Разработка плана тестирования ПС
	4.2. Разработка плана интеграционного тестирования
	4.3. Разработка плана автономного тестирования
	4.4. Разработка плана комплексного тестирования
5. Разработка тестов	5.1. Проектирование и разработка тестов
	5.2. Подготовка тестовых данных
	5.3. Проверка тестовых документов
6. Автономное и интеграционное тестирование	6.1. Автономное тестирование модулей и анализ результатов
	6.2. Интеграционное тестирование
	6.3. Повторное тестирование после устранения дефектов
	6.4. Анализ результатов интеграционного тестирования
7. Тестирования ПС	7.1. Утверждение среды и ресурсов тестирования
	7.2. Тестирование ПС
	7.3. Повторное тестирование ПС после устранения дефектов
	7.4. Анализ результатов завершения тестирования ПС
	7.5. Тестирование инсталляции ПС
8. Составление документа по тестированию ПС и подготовка отчета	8.1. Сбор и анализ данных о результатах тестирования
	8.2. Подготовка решений и рекомендаций по использованию ПС
	8.3. Подготовка итогового документа о результатах тестирования
	8.4. Проверка решений и подготовка документа отчета

 

При завершении тестирования ПС для определения времени тестирования, стоимости работ учитываются результаты тестирования процесса разработки ПС и оформляется отчетный документ по изготовлению ПС. Оценивание риска отказов проводится на этапе подготовки тестирования и на шагах анализа.

Типы моделей ЖЦ

Рассмотренные вопросы послужили источником формирования различных видов моделей ЖЦ, основанных на процессном подходе к разработке программных проектов. К широко используемым типам моделей ЖЦ относятся следующие: каскадная, спиральная, инкрементная, эволюционная, стандартизованная и др.

Каскадная модель ЖЦ

Одной из первых стала применяться каскадная модель, в которой каждая работа выполняется один раз и в том порядке, как это представлено в модели (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Каскадная модель ЖЦ программных систем

Т.е. делается предположение, что каждая работа будет выполнена настолько тщательно, что после ее завершения и перехода к следующему этапу возвращения к предыдущему не потребуется.

Разработчик проверяет промежуточный результат разными известными методами верификации и фиксирует его в качестве готового эталона для следующего процесса.

Согласно данной модели ЖЦ работы и задачи процесса разработки обычно выполняются последовательно, как это представлено в схеме. Однако вспомогательные и организационные процессы (контроль требований, управление качеством и др.) обычно выполняются параллельно с процессом разработки. В данной модели возвращение к начальному процессу предусматривается после сопровождения и исправления ошибок.

Особенность такой модели состоит в фиксации последовательных процессов разработки программного продукта. В ее основу положена модель фабрики, где продукт проходит стадии от замысла до производства, затем передается заказчику как готовое изделие, изменение которого не предусмотрено, хотя возможна замена на другое подобное изделие в случае рекламации или некоторых ее деталей, вышедших из строя.

Недостатки этой модели:

· процесс создания ПС не всегда укладывается в такую жесткую форму и последовательность действий;

· не учитываются изменившиеся потребности пользователей, изменения во внешней среде, которые вызовут изменения требований к системе в ходе ее разработки;

· большой разрыв между временем внесения ошибки (например, на этапе проектирования) и временем ее обнаружения (при сопровождении), что приводит к большой переделке ПС.

При применении каскадной модели могут иметь место следующие факторы риска:

· требования к ПС недостаточно четко сформулированы, либо не учитывают перспективы развития ОС, сред и т.п.;

· большая система, не допускающая компонентной декомпозиции, может вызвать проблемы с размещением ее в памяти или на платформах, не предусмотренных в требованиях;

· внесение быстрых изменений в технологию и в требования может ухудшить процесс разработки отдельных частей системы или системы в целом;

· ограничения на ресурсы (человеческие, программные, технические и др.) в ходе разработки могут сузить отдельные возможности реализации системы;

полученный продукт может оказаться плохим для применения по причине недопонимания разработчиками требований или функций системы или недостаточно проведенного тестирования. Преимущества реализации системы с помощью каскадной модели следующие:

· все задачи подсистем и системы реализуются одновременно (т.е. ни одна задача не забыта), а это способствует установлению стабильных связей и отношений между ними;

· полностью разработанную систему с документацией на нее легче сопровождать, тестировать, фиксировать ошибки и вносить изменения не беспорядочно, а целенаправленно, начиная с требований (например, добавить или заменять некоторые функции) и повторить процесс.

Каскадную модель можно рассматривать как модель ЖЦ, пригодную для создания первой версии ПО с целью проверки реализованных в ней функций. При сопровождении и эксплуатации могут быть обнаружены разного рода ошибки, исправление которых потребует повторного выполнения всех процессов, начиная с уточнения требований.

 

Инкрементная модель ЖЦ

Первая создаваемая промежуточная версия системы (выпуск 1) реализует часть требований, в последующую версию (выпуск 2) добавляют дополнительные требования и так до тех пор, пока не будут окончательно выполнены все требования и решены задачи разработки системы. Для каждой промежуточной версии на этапах ЖЦ выполняются необходимые процессы, работы и задачи, в том числе, анализ требований и создание новой архитектуры, которые могут быть выполнены одновременно.

Рис. 2.5. Инкрементная модель ЖЦ

Процессы разработки технического проекта ПС, его программирование и тестирование, сборка и квалификационные испытания ПС выполняются при создании каждой последующей версии.

В соответствии с данной моделью ЖЦ, процессы которой практически такие же, что и в каскадной модели, ориентир делается на разработку некоторой законченной промежуточной версии, а задачи процесса разработки выполняются последовательно или частично параллельно для ряда отдельных промежуточных структур версии.

Работы и задачи процесса разработки следующей версии системы с дополнительными требованиями или функциями могут выполняться неоднократно в той же последовательности для всех промежуточных версий системы. Процессы сопровождения и эксплуатации могут быть реализованы параллельно с процессом разработки версии путем проверки частично реализованных требований в каждой промежуточной версии и так до получения законченного варианта системы. Вспомогательные и организационные процессы ЖЦ обычно выполняются параллельно с процессом разработки версии системы и к концу разработки будут собраны данные, на основании которых может быть установлен уровень завершенности и качества изготовленной системы.

При применении данной модели необходимо учитывать следующие факторы риска:

· требования составлены с учетом возможности их изменения при реализации продукта;

· все возможности системы требуется реализовать с начала;

· быстрое изменение технологии и требований к системе может привести к нарушению полученной структуры системы;

· ограничения в ресурсном обеспечении (исполнители, финансы) могут привести к затягиванию сроков сдачи системы в эксплуатацию.

Данную модель ЖЦ целесообразно использовать, в случаях когда:

· желательно реализовать некоторые возможности системы быстро за счет создания промежуточной версии продукта;

· система декомпозируется на отдельные составные части, которые можно реализовывать как некоторые самостоятельные промежуточные или готовые продукты;

· возможно увеличение финансирования на разработку отдельных частей системы.

Спиральная модель

 

Рис. 2.6. Спиральная модель ЖЦ разработки программных систем

Исходя из возможности внесения изменений, как в процесс, так и в создаваемый промежуточный продукт была создана спиральная модель (рис. 2.6). Внесение изменений ориентировано на удовлетворение потребности пользователей сразу, как только будет установлено, что созданные артефакты или элементы документации (описание требований проекта, комментарии различного вида и т.п.), не соответствуют действительному состоянию разработки.

Данная модель ЖЦ допускает анализ продукта на витке разработки, его проверку, оценку правильности и принятия решения двигаться на следующий виток или опуститься на предыдущий виток для доработки на нем промежуточного продукта.

Отличие этой модели от каскадной модели состоит в возможности обеспечивать многоразовое возвращение к процессу формулирования требований и к повторной разработке с любого процесса выполнения работ. На изображенной модели (рис. 2.6), каждый виток спирали соответствует одной из версий разработки системы.

При необходимости внесения изменений в систему на каждом витке с целью получения новой версии системы обязательно вносятся изменения в предварительно зафиксированные требования, после чего происходит возврат на предыдущий виток спирали для продолжения реализации новой версии системы с учетом изменений.

Стандартизация модели ЖЦ

Типичный ЖЦ системы начинается с формулировки идеи или потребности, проходит все процессы разработки, производства, эксплуатации и сопровождения системы. Стандартный ЖЦ состоит из процессов, каждый процесс характеризуется видами деятельности и задачами, которые выполняются на нем. Переход от одного процесса к другому должен быть санкционирован и определены входные и выходные данные.

Модель данного ЖЦ включает в себя процессы:

· определение требований;

· разработка (проектирование, конструирование);

· верификация, валидация, тестирование;

· изготовление;

· эксплуатация;

· сопровождение.

Данной модели соответствуют все виды деятельности, начиная с разработки проекта или концепции программного продукта и заканчивая его изготовлением. Как было сказано выше, стандарт ISO/IEC 12207 объединяет эти виды деятельности в следующие три категории: основные, организационные и вспомогательные процессы, которые и составляют стандартный ЖЦ.

Процессы приобретения, поставки и разработки используются для анализа и определения системных требований и решений верхнего уровня проектирования системы и предварительного определения требований к компонентам системы, включая ПО. Процесс разработки может быть использован для анализа, демонстрации, прототипирования требований и проектных решений.

На этапе проектирования разрабатывается техническое, программное, организационное обеспечение системы, а также проектируются, разрабатываются, интегрируются, тестируются и оцениваются ее компоненты. Результатом этого процесса является система, которая разрабатывалась согласно контракту или договора.

Стандарт разработан так, чтобы его можно было применить полностью или частично. Действия и задачи основных процессов отбираются, адаптируются и применяются при разработке или модификации системы. Процесс разработки может включать одну или более итераций. Результатом являются требования к ПО, проект и реализованный продукт.

Если разрабатываемое ПО - часть системы, то к ней могут применяться все действия процессов разработки, и если эта часть - автономное ПО, то некоторые общие действия на уровне системы могут не использоваться при его разработке.

Во время процесса изготовления система готовится для поставки заказчику и покупателям. Цель процесса - тиражирование (производство) и установка работающей системы у заказчика для сопровождения. Данный процесс заключается в копировании изготовленного продукта и документации на соответствующие носители пользователей. К видам деятельности на процессе относится достижение качества реализации и создания конфигурации (версии) системы. Другие вспомогательные процессы и действия (например, сбор данных о результатах контроля) могут применяться по мере необходимости.

Изготовленная система, начиная с первой ее версии, передается заказчику или продается желающим покупателям. Другие процессы (приобретения, поставки и разработки) могут использоваться при инсталляции и проверке разработанной или модифицированной системы.

Процесс эксплуатации включает использование системы ее покупателями. Когда система больше не удовлетворят пользователей, она утилизируется, т.е. удаляются из употребления путем уничтожения кодов, архивов, процедур и т.п.

Во время сопровождения система модифицируется вследствие обнаруженных ошибок и недостатков в ее разработке либо по требованиям пользователя, который желает ее адаптировать к новой среде или усовершенствовать отдельные ее функции.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: