Новосибирский Государственный Университет
Опубликован: 20.08.2004 | Доступ: свободный | Студентов: 4919 / 487 | Оценка: 4.01 / 3.23 | Длительность: 18:07:00
ISBN: 978-5-9556-0013-0
Лекция 7:

Модели традиционного представления о жизненном цикле

< Лекция 6 || Лекция 7: 123 || Лекция 8 >

Каскадная модель

Более строгой разновидностью классической итерационной модели является так называемая каскадная модель, которую можно рассматривать в качестве показательного примера того, какими методами можно минимизировать возвраты.

Характерные черты каскадной модели:

  • завершение каждого этапа (они почти те же, что и в классической модели) проверкой полученных результатов, с целью устранить как можно большее количество проблем, связанных с разработкой изделия;
  • циклическое повторение пройденных этапов (как в классической модели).

Мотивация каскадной модели связана с так называемым управлением качеством программного обеспечения. В связи с ней уточняются понятия этапов, некоторые из них структурируются ( спецификация требований и реализация ).

Каскадная модель

увеличить изображение
Рис. 7.3. Каскадная модель

На рис. 7.3 приведена схема каскадной модели, построенная как модификация классической итерационной модели. В каждом блоке, обозначающем этап, указано действие, которым этап завершается (наименования этих действий отмечены серым фоном). Из рисунка видно, что в этой модели тестирование не выделяется в качестве отдельного этапа, а считается лишь порогом, через который нужно перейти, чтобы завершить этап, точно так же как и другие подобные действия.

В соответствии с каскадной моделью завершение этапа определения системных требований включает фиксацию их в виде специальных документов, называемых обзорами того, что требуется от системы (описание функций), а спецификация требований к программам — подтверждением выполнения зафиксированных в обзорах функций в планируемых к реализации программах. Кроме того, подтверждение предполагается и на первом этапе, т.е. после определения требований. Это отражает тот факт, что полученные требования необходимо согласовывать с заказчиком.

Результат проектирования верифицируется, т.е. проверяется, обеспечивают ли принятая структура системы и реализационные механизмы выполнимость специфицированных функций.

Реализация контролируется путем тестирования компонентов, а после интеграции компонентов в систему и комплексной отладки проводится аттестация, т.е. проверка-фиксация фактически реализованных функций системы, описание ограничений реализации и т.п.

В каскадной модели верификация и аттестация приписаны к разным этапам, а потому при поверхностном взгляде можно подумать, что это одна и та же деятельность, относящаяся к различным проектным результатам. Однако если рассматривать их как метод проверки каких бы то ни было проектных результатов, то нужно иметь в виду отличие этих родственных видов деятельности. Кратко их можно охарактеризовать следующим образом [ 6 ] :

  • верификация отвечает на вопрос, правильно ли создана программная система;
  • аттестация отвечает на вопрос, правильно ли работает программная система.

Согласно этим определениям, верификация проверяет соответствие программного обеспечения спецификациям. И можно говорить о верификации декомпозиции системы (как это требуется в каскадной модели ), а также о верификации программного изделия как результата выполнения проекта. Но этот последний результат передается в другую сферу оперирования, т.е. в эксплуатацию, где может оказаться недостаточно соответствия когда-то составленным и отражающим далеко не все потребности спецификациям. На уровне проверки продукта появляется дополнительный критерий правильности: соответствие ожиданиям заинтересованных в проекте лиц. Отсюда следует, что, если верификация может осуществляться силами команды разработчиков (непременно задействуются роли менеджера, архитектора, проектировщиков подсистем и эксперта предметной области), то для проведения аттестации обязательно привлекаются внешние специалисты, и именно они дают мотивированное заключение о пригодности или непригодности предлагаемого изделия для пользователей.

В ходе эксплуатации и сопровождения изделия устанавливается, насколько хорошо система соответствует пользовательским запросам, т.е. осуществляется переаттестация.

Каждая из указанных проверок может отослать разработчиков системы к любому из ранее пройденных этапов, что иллюстрируется стрелками на рис. 7.3. В то же время каскадная модель разработана в ответ на требование практики реализации программных проектов, в которых за счет преодоления проверочных барьеров достигается минимизация возвратов к пройденным этапам. Такая минимизация возможна не только в отношении количества откатов по схеме: за счет ужесточения проверок разработчики пытаются ликвидировать прямые возвраты через несколько этапов. Соответствующая схема, называемая строгой каскадной моделью, 2Сегодня строгая каскадная модель рассматривается как чуть ли не единственная модель жизненного цикла последовательного развития проектов. Поэтому слова "waterfall", "sequential" и "cascade" применительно к процессу разработки программных проектов часто считают синонимами. Как мы успели убедиться, это не совсем корректно. представлена на рис. 7.4.

Строгая каскадная модель

увеличить изображение
Рис. 7.4. Строгая каскадная модель

Можно проследить, как в строгой каскадной модели исправляются ошибки ранних этапов. В соответствии с ее схемой в качестве исходных материалов для деятельности на любом этапе, т.е. как задание на разработку, предъявляются результаты предыдущего этапа, прошедшие соответствующую проверку (в идеале исполнители этапа могут вовсе не знать о более ранних этапах). При проведении работ этапа может быть выяснено, что задание невыполнимо по одной из следующих причин:

  • оно противоречиво, т.е. содержит несовместимые или невыполнимые требования;
  • не выработаны критерии для выбора одного из возможных вариантов решения.

Обе ситуации квалифицируются как ошибки задания, т.е. как ошибки предыдущего этапа. Для исправления обнаруженных ошибок работы предыдущего этапа возобновляются. В результате ошибки либо ликвидируются, либо констатируется невозможность их непосредственного исправления. В первом случае работы этапа, вызвавшего возврат, возобновляются с откорректированным заданием. Второй случай квалифицируется как ошибка более раннего этапа.

Строгая каскадная модель фиксирует два важных момента жизненного цикла:

  • точное разделение работ, заданий и ответственности разработчиков этапов и тех, кто, проверяя работы, инициирует переход к следующему этапу;
  • малые циклы между соседними этапами, в результате которых достигается компромиссное задание.

Первый момент — это шаг к осознанию фактического разделения труда, из которого можно явно выделить производственные и организационные функции (см. лекцию 2), выполняемые на каждом этапе. В результате появляется возможность постановки задачи создания автоматизированной поддержки этих функций. Второй момент можно трактовать как совместное выполнение работ соседних этапов, т.е. их перекрытие. Однако в рамках каскадной модели эти обстоятельства отражаются лишь косвенно. Продуктивность явного включения их в качестве элементов модели жизненного цикла демонстрируется в следующем разделе.

Строгая каскадная модель с незначительными модификациями часто рассматривается в реальных технологических шаблонах как основа жизненного цикла разработки программных систем, когда она строится по последовательной схеме. В качестве примера такого использования приведем каскадную модель, предлагаемую разработчиками MSF [ 44 ] для управления последовательно развивающимися проектами или частями проектов (см. рис. 7.5).

Каскадная модель MSF

Рис. 7.5. Каскадная модель MSF

Она примечательна в нескольких отношениях.

  • Принята более абстрактная схема, которая указывает лишь на наличие этапов, а не на их содержание: этапы-работы обозначаются стрелками, соединяющими так называемые вехи (контрольные точки). Для реального проекта всегда этапы и вехи конкретизируются. Изображение вех как "осязаемых" фигур и работ как лишь соединительных линий соответствует тому, что активность менеджмента возрастает именно в контрольных точках.
  • В связи с абстрактностью модели появляются претензии на универсальную ее применимость, что фактически означает размытость границ адекватного использования. Абстрактная схема может автоматически поддерживаться только на универсальном уровне, тогда как в реальных ситуациях требуется различная поддержка качественно различающихся этапов.
  • Модель строго последовательная, отличающаяся от схемы общепринятой модели лишь явным указанием на наличие вех, прохождение которых (с подтверждением, верификацией и аттестацией, остающимися за кадром), означает завершение этапа.
  • Как следствие предыдущего, не учитываются только что рассмотренные моменты строгой каскадной модели: разделение труда и совместная работа на соседних этапах. В результате соответствующие аспекты не формализуются и их приходится объяснять дополнительно.
  • Модель работает, когда на начальном этапе проекта или на последовательно развиваемой его части можно четко определить неизменный набор требований к разрабатываемому решению. Однако это условие редко соответствует реальности.

Резюмируя сказанное, приходится констатировать, что каскадная модель MSF слишком бедна даже по отношению к уже рассмотренным схемам.

Описывая жизненные циклы, сегодня уже не рассматривают два предыдущих вида моделей, более того, говорят лишь о строгой каскадной модели как об основе последовательного развития проектов (см., например, [ 23 ] ). Это напрасно, поскольку демонстрация различных представлений в их развитии позволяет лучше понимать и разграничивать аспекты. Следует предостеречь читателя об опасности абсолютизации. Все подходы к менеджменту проектов, применяемые на практике, исходят из специфики конкретных проектов и ситуаций, в которых они развиваются. И если попытаться внедрить "понравившуюся" методологию и, в частности, ее представление о жизненном цикле в чужеродную среду, то в результате она потеряет все свои преимущества. Мы убеждены, что следует всегда явно указывать не только достоинства, но и недостатки какого бы то ни было подхода. Иными словами, надо знать границы применимости подходов.

< Лекция 6 || Лекция 7: 123 || Лекция 8 >
Дарья Федотова
Дарья Федотова
Сергей Березовский
Сергей Березовский

В рамках проф. переподготовки по программе "Программирование"

Есть курсы, которые я уже прошел. Но войдя в курс я вижу, что они не зачтены (Язык Ассемблера и архитектура ЭВМ, Программирование на С++ для профессионалов). Это как?

Сергей Прошута
Сергей Прошута
Россия
Sergey Ostr
Sergey Ostr
Россия, Энгельс