Каскадная (водопадная) модель

Каскадный способ – разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем (рис.2.1). Иначе называется водопадной моделью.

Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении ИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие подобные задачи.

Рис. 2.1- Модель каскадного подхода

Однако в процессе создания ИС часто возникает потребность в возврате к предыдущим этапам, уточнении или пересмотре ранее принятых решений. Реальный процесс создания ИС в этом случае принимает следующий вид (рис. 2.2):

Рис.2.2 - Реальная каскадная модель создания ИС

Основные недостатки каскадного подхода:

- существенная задержка с получением результатов и, отсюда, слабая связь с заказчиком. Модели (как функциональные, так и информационные) автоматизируемого объекта могут устареть одновременно с их утверждением;

- примитивная автоматизация (" механизация") существующих производственных действий работников.

Подразумевается, что разработка начинается на системном уровне и проходит через анализ, проектирование, кодирование, тестирование и сопровождение. При этом моделируются действия стандартного инженерного цикла.

Системный анализ задает роль каждого элемента в компьютерной системе, взаимодействие элементов друг с другом. Поскольку ПО является лишь частью большой системы, то анализ начинается с определения требований ко всем системным элементам и назначения подмножества этих требований программному «элементу». Необходимость системного подхода явно проявляется, когда формируется интерфейс ПО с другими элементами (аппаратурой, людьми, базами данных). На этом же этапе начинается решение задачи планирования проекта ПО. В ходе планирования проекта определяются объем проектных работ и их риск, необходимые трудозатраты, формируются рабочие задачи и план-график работ.

Анализ требований относится к программному элементу — программному обеспечению. Уточняются и детализируются его функции, характеристики и интерфейс.

Все определения документируются в спецификации анализа. Здесь же завершается решение задачи планирования проекта.

Рис. 2.3 -Вариант классического жизненного цикла разработки ПО

Проектирование состоит в создании представлений:

- архитектуры ПО;

- модульной структуры ПО;

- алгоритмической структуры ПО;

- структуры данных;

- входного и выходного интерфейса (входных и выходных форм данных).

Исходные данные для проектирования содержатся в спецификации анализа, то есть в ходе проектирования выполняется трансляция требований к ПО во множество проектных представлений (моделей, спецификаций и др.), называемых артефактами. При решении задач проектирования основное внимание уделяется качеству будущего программного продукта.

Кодирование состоит в переводе результатов проектирования в текст на языке программирования.

Тестирование — выполнение программы для выявления дефектов в функциях, логике и форме реализации программного продукта.

Сопровождение — это внесение изменений в эксплуатируемое ПО. Цели изменений:

- исправление ошибок;

- адаптация к изменениям внешней для ПО среды;

- усовершенствование ПО в соответствии с требованиями заказчика.

Сопровождение ПО состоит в повторном применении каждого из предшествующих шагов (этапов) жизненного цикла к существующей программе, но не в разработке новой программы.

Как и любая инженерная схема, классический жизненный цикл имеет достоинства и недостатки.

Достоинства каскадного подхода:

- на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;

- дает план и временной график, выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты по всем этапам проекта, упорядочивает ход конструирования.

Недостатки классического жизненного цикла:

- реальные проекты часто требуют отклонения от стандартной последовательности шагов;

- цикл основан на точной формулировке исходных требований к ПО (реально в начале проекта требования заказчика определены лишь частично);

- результаты проекта доступны заказчику только в конце работы.