Этапы разработки программного обеспечения

Введение

В настоящее время научно-технический прогресс в значительной степени определяется развитием вычислительной техники и ее программного обеспечения (ПО). Качественное изменение роли программ для ЭВМ отразилось в том, что часть из них получила статус программных средств и квалифицируется как продукция производственно-технического назначения.
Под технологией разработки ПО понимается совокупность обобщенных и систематизированных знаний о способах проведения процесса создания ПО, обеспечивающих в заданных условиях получение программных средств заданного качества [1].
Процесс создания ПО можно разделить на этапы:
1. формирование требований;
2. создание модели и выбор метода решения задачи;
3. разработка алгоритма решения задачи;
4. кодирование алгоритма;
5. компиляция программы;
6. тестирование программы;
7. создание документации;
8. сопровождение и эксплуатация.
Создание ПО носит творческий характер и не сводится к выполнению четко регламентированных действий. Оно похоже на процесс создания каких-либо сложных устройств, но никак не к их массовому производству. Творческий характер создания ПО сохраняется до самого ее конца. Продукт разработки представляет собой совокупность текстов, смыслом которых являются процессы обработки каких-либо данных и действия пользователей, запускающих эти процессы. Это предоставляет разработчикам выбор приемов, методов и средств [5].

Этапы разработки программного обеспечения
Формирование требований

Формирование требований к ПО включает в себя постановку задачи и составление технического задания.
Процесс создания ПО начинается с постановки задачи, в которой определяется комплекс требований к программному продукту. Обосновывается целесообразность разработки, оцениваются затраты, сроки, выбираются инструментальные средства и методы создания. Также формируются требования к качеству ПО. После сбора требований начинается их анализ, который способствует лучшему пониманию задачи и выработке оптимальных решений [1].
Этап постановки задачи заканчивается составлением технического задания. В соответствии с ГОСТ 19.201-78 техническое задание должно содержать разделы:
1. введение;
2. основания для разработки;
3. требования к программе;
4. требования к программной документации;
5. технико-экономические показатели;
6. стадии и этапы разработки;
7. порядок контроля и приемки.
На основании этих данных производится анализ требований и ограничений, поиск критических участков, формируется окончательная архитектура создаваемого ПО.

Создание модели и выбор метода решения

Модель представляет собой структуру ПО, организацию модулей и элементов, интерфейсов и различных данных, описание которых необходимо для следующих этапов разработки ПО. Она позволяет решить следующие задачи:
1

. визуализация проекта в желаемом виде;
2. определение структуры или поведения ПО;
3. получение шаблона, позволяющего сконструировать ПО;
4. документация решений на основе полученной модели.
Разработанная модель имеет решающее значение при выборе метода решения задачи. Существует несколько подходов. Основными из них являются структурный и объектно-ориентированный.
Структурный подход базируется на двух основополагающих принципах: использование процедурного стиля программирования и последовательная декомпозиция (разложение) задачи сверху вниз.
Достоинствами объектно-ориентированного программирования является упрощение проектирования, ускорение создания ПО за счет использования готовых модулей и легкость изменений. Основными понятиями этого подхода являются объект и класс.
Объект определяется как осязаемая реальность или явление, имеющее четко определяемое поведение. Воздействие одного объекта на другой называется операцией.
Класс – это множество объектов, связанных общностью структуры и поведения [2].
В зависимости от сложности проекта и анализа требований к системе выбираются стандарты, методы, инструменты и язык программирования, а также разрабатывается план проведения работ.

Разработка алгоритма решения задачи

Алгоритм – это точная последовательность действий для получения необходимого результата [2]. Его можно описать различными способами: текстовая запись, блок-схема, псевдокод, структурограмма и др.
Алгоритм может быть вычислительным и управляющим. Вычислительный требует ввода начальных данных, производит вычисления с помощью некоторой функции и преобразует их в выходные данные. Управляющий выдает управляемые воздействия в заданные моменты или в качестве реакции на внешние события.
Для решения задачи может существовать несколько алгоритмов. Эффективность выбранного алгоритма является важным критерием и показывает его качество.

Кодирование алгоритма

Кодирование – это процесс преобразования результатов разработки алгоритма в готовый программный продукт. Выбор языка кодирования осуществляется либо по желанию заказчика, либо с учетом требований к ПО и опыта разработчика [2].
Кодирование алгоритма происходит в инструментальной среде разработки и сопровождения – совокупности инструментов, поддерживающих создание и сопровождение ПО. Инструментальная среда содержит текстовый редактор, позволяющий конструировать программы на заданном языке, инструменты, позволяющие компилировать или интерпретировать программы на этом языке, а также тестировать и отлаживать полученное ПО [5]. Результатом этого этапа являются файлы, называемые исходным текстом.

Компиляция программы

Компиляцией называют процесс преобразования текста, написанного на алгоритмическом языке, в программу, состоящую из машинных команд