Процесс разработки на языках высокого уровня

Уровни языков программирования
«Железное» программирование
Поведение программируемого устройства задается путем операций с физическими связями его компонентов.
Машинные языки программирования
Программа представляет собой последовательность элементарных инструкций для центрального процессора.
Машинно-ориентированные языки (ассемблеры)
Язык содержит мнемонические команды, операторы для управления ходом исполнения, макрокоманды.
Языки программирования высокого уровня
Язык в определенном смысле приближен к естественному человеческому языку, обладает сложной грамматикой, средствами управления ходом исполнения и т.п.

Области применения
Создание автоматизированных комплексов различного назначения
Разработка систем автоматизации уровня предприятия (ERP)
Создание сложных систем обслуживания конечного пользователя
Реализация аналитических систем и систем поддержки принятия решения (DSS)
Развлечения и досуг
Встраивание возможностей глубокой персонализации

Особенности и сложности
Системы сложны как алгоритмически, так и архитектурно.
Для реализации системы требуются высокопрофессиональные навыки в различных предметных областях.
Рынок прикладного программного обеспечения является высококонкурентным.
Потребности пользователей изменяются очень динамично.
Доля затрат на автоматизацию (внедрение и сопровождение компьютерных систем) велика и является одним из факторов эффективности бизнеса

Следствия
Разработка системы осуществляется группой, объединяющей специалистов из различных областей, разной квалификации, использующими различные подходы к работе.
Требуется обеспечить предсказуемость и управляемость процесса разработки с точки зрения содержания конечного продукта, качества, сроков реализации, стоимости.
Требования к результату могут изменяться в процессе реализации.
Требуется обеспечить коммерческую привлекательность продукта с точки зрения перспектив его развития в будущем.

Требования к процессу разработки
Обеспечивается координация распределенных групп разноплановых специалистов.
Обеспечивается реалистичное планирование и прогнозирование течения процесса разработки.
Текущее состояние разработки прозрачно для всех участников процесса (заинтересованных лиц).
Доступны средства оценки содержания, качества, сроков и затраченных средств.
Есть средства прогнозирования неблагоприятных изменений в будущем и предотвращения их.
Обеспечивается управляемость содержанием конечного результата в зависимости от внешних изменений.

Основные подходы
Водопадная модель
Разработка разбивается на этапы по содержанию работ.
Итерационный процесс
Разработка осуществляется итерациями по результату.
Гибкие технологии разработки (agile)
Разработка обеспечивает плавное эволюционное развитие системы при постоянном наличии законченного решения.

Водопадная модель
Выделяются этапы работ, исходя из содержания деятельности.
Проектирование
Планирование
Осуществление разработки
Приемка
Испытания и внедрение
Сопровождение

Водопадная модель

Водопадная модель
Плюсы.
На ранних стадиях есть полное видение ожидаемого результата
Понятно содержание, сроки, необходимые ресурсы, инвестиции.
Участие специалистов различного профиля разделено во времени
Процесс хорошо формализуем и не требует высоких навыков управления
Минусы
Любое изменение обесценивает все предыдущие работы.
Получение результата далеко отстоит по времени от постановки задачи.
Результат чувствителен к рискам – реакция на изменения внешней среды не заложена в процесс.

Водопадная модель - применимость
Наличие большого числа формальных и неизменных ограничений (законодательных, технических, ресурсных и т.п.).
Необходимость заложить основу для длительного развития (создание программной платформы, ОС)
Создание процесса массового производства (конвейерное производство).
Реализация системы с высокой защитой от рисков (системы безопасности, управление особыми объектами и т.п.).

Итерационный процесс
Работа разделяется на этапы по содержанию результата.
На каждом этапе осуществляются все виды работ, меняются акценты:
Проектирование-планирование – на начальных стадиях
Quality Assurance - на завершающих
Менеджмент процесса – постоянно, в больших объемах.

Итерационный процесс

Итерационный процесс
Плюсы.
Результат достигается последовательным приближением, обеспечивается оценка и корректировка содержания.
Процесс неплохо формализуем и широко применим.
Имеется возможность реакции на события внешней среды.
Процесс применяется крупными игроками рынка производства ПО (RUP, MSF, Motorola, SixSigma и т.п.).
Минусы
Требуется постоянное участие специалистов всех профилей.
Менеджмент представляет собой нетривиальную, сложную и трудоемкую задачу.
Имеется доля неопределенности в треугольнике «содержание-время-инвестиции».
Высокие накладные расходы на управление.

Итерационный процесс – применимость
Создание уникальных крупных систем, обладающих перспективой развития.
Производство продуктовых линий (коробочных продуктов).
Сопряжение процесса производства ПО и экономической деятельности фирмы.
Компромисс между управляемостью и адаптивностью.

Гибкий подход
Работа разделяется на небольшие итерации (2 нед. – 1 мес.).
Разделение специалистов по функциям максимально нивелируется.
На каждом этапе осуществляются все виды работ, каждый этап дает законченный результат.
Цель этапа (требования к результату) фиксируются непосредственно перед началом этапа.

Гибкий подход

Гибкий подход
Плюсы.
Обновление системы происходит практически постоянно, непрерывно. Всегда есть готовая «свежая версия».
Адаптивность к внешним изменениям очень высока.
Накладные расходы на управление серьезно снижены.
Акцентируется «командность» работы – общая вовлеченность и самоорганизация.
Прозрачность текущего состояния системы, непрерывность оценки содержания результата.
Минусы
Низкая управляемость в долгосрочной перспективе.
Необходимость обеспечивать рефакторинг и реинжиниринг.
Крайне трудно создать «с нуля» крупную систему.