Методологии разработки ПО

Методологии разработки ПО представляют собой совокупность определенных подходов, принципов и инструментов, которые позволяют управлять проектами разработки для достижения поставленных целей

Значение и цели методологий в разработке ПО

Цели внедрения методологий разработки ПО могут варьироваться в зависимости от особенностей организации и самого проекта.

Основные цели внедрения методологий разработки ПО:

• увеличение эффективности ПО;

• улучшение качества ПО;

• достижение высокого уровня прозрачности и управляемости проекта;

• улучшение коммуникации и сотрудничества;

• достижение гибкости и адаптивности.

Исторический обзор развития методологий

Развитие методологий разработки ПО прошло через несколько этапов: сначала зародились традиционные методики вроде водопадной модели, которая предполагает последовательную разработку. Затем они дополнились прогрессивными итеративными и инкрементальными методами, которые разбивают процесс на фазы и постепенно улучшают результаты.

Водопадная модель — Waterfall

Впервые предложена в 1970 году Уинстоном Ройсом. Это линейная модель разработки, состоящая из последовательных фаз: определение требований, проектирование, разработка, тестирование и внедрение. Она предполагает линейное перемещение от одной фазы к другой, где каждая фаза завершается полностью перед переходом к следующей.

Спиральная модель — Spiral

Предложена Бэрри Боэмом в 1986 году. В этой модели процесс разработки представлен в виде спирали, каждый оборот которой соответствует одной итерации. За каждым оборотом следует оценка рисков, анализ требований, проектирование, разработка, тестирование и внедрение. Спиральная модель поддерживает итерационный и инкрементальный подходы.

Рациональное унифицированное процессное развитие — Rational Unified Process, RUP

Представлено в середине 1990-х годов. RUP представляет собой практическую итеративную модель разработки, описывающую процессы, практики и роли, которые необходимы для разработки ПО. Акцентирует внимание на планировании, управлении рисками и прозрачности процесса разработки.

Гибкая разработка — Agile

В 2001 году был сформулирован Agile-манифест, отражающий принципы гибкой разработки. Эти принципы ставят акцент на взаимодействии и сотрудничестве, готовности к изменениям, частых итерациях, быстрой обратной связи и постоянном улучшении. Agile-модели разработки ПО включают Scrum, Extreme Programming (XP), Kanban и другие.

DevOps

В 2009 году подход DevOps был представлен как сочетание разработки (Development) и операций (Operations). DevOps направлен на интеграцию и автоматизацию процессов разработки, тестирования и развертывания ПО с использованием частых итераций и обратной связи между командами разработчиков и операционных специалистов.

Традиционные методологии разработки ПО

Водопадная модель и её особенности

Водопадная модель разработки программного обеспечения — это классическая методология, представляющая собой последовательный и фазовый подход к разработке ПО. Она основывается на идее, что каждая фаза разработки должна быть завершена до перехода к следующей.

В основе водопадной модели лежит следующая последовательность фаз:

• определение требований к ПО — анализ потребностей пользователей, определение функциональности и интерфейса системы;

• проектирование архитектуры ПО и его компонентов — определение структуры системы и её алгоритмов, выбор необходимых технологий;

• разработка ПО — кодирование программного обеспечения на основе сформированных требований и проектирования;

• тестирование ПО — проверка работоспособности и соответствия требованиям, поиск ошибок и несоответствий;

• внедрение и сопровождение ПО — введение ПО в эксплуатацию, поддержка и сопровождение, исправление ошибок и внесение изменений.

Водопадная модель имеет свои ограничения, так как она не предусматривает гибкости для изменений в процессе разработки и возможности реагировать на новые потребности клиентов. Поэтому для проектов, требующих большей гибкости, более подходящими могут быть другие методологии, такие как Agile или Scrum.

Итеративная и инкрементальная разработка

Итеративная и инкрементальная разработка — это подходы к разработке программного обеспечения, которые отличаются от классической водопадной модели и позволяют более гибко адаптироваться к изменяющимся требованиям и быстрее достигать результатов.

Итеративная разработка предполагает разбиение процесса разработки на несколько итераций или циклов. Каждая итерация представляет собой полный цикл разработки, начиная с определения требований и проектирования, пройдя через этапы разработки и тестирования, и заканчивая внедрением и обратной связью. Каждая итерация стремится добавить новую функциональность или улучшение к уже существующей системе.

Благодаря такому подходу можно получить быстрый отклик от пользователей уже на ранних стадиях разработки и учесть их изменяющиеся потребности.

Инкрементальная разработка предполагает постепенное наращивание функциональности системы: проект разделяется на несколько инкрементов или этапов, в каждом из которых прибавляется новая часть функциональности.

Таким образом, на каждом этапе разработки клиенты и пользователи могут оценить уже готовые функции и вносить коррективы, а затем разработчики добавляют новые функции в следующих инкрементах. Это позволяет быстрее получать работающие решения и учитывать изменения требований.

Важно отметить, что итеративная и инкрементальная разработка могут потребовать большего контроля над управлением проектом и коммуникацией с заказчиком или пользователями.

Гибкие методологии разработки

Вместо традиционных подходов в разработке ПО стали все активнее использовать гибкие методологии, такие как Agile. В рамках Agile существует несколько вариаций, наиболее распространенные — Scrum и Kanban.

Основы Agile и его вариации: Scrum, Kanban

Agile — это подход к разработке программного обеспечения, который фокусируется на обеспечении гибкости, адаптивности и коллаборации в рамках команды разработчиков. Главная идея Agile заключается в том, чтобы обеспечить быструю и эффективную доставку ценного программного продукта клиентам, даже при существующих изменениях требований.

• работа в команде — сотрудничество между разработчиками, заказчиками и заинтересованными сторонами;

• итеративность и инкрементальность — разработка ПО осуществляется в коротких циклах (спринтах или итерациях). Каждая итерация заканчивается работающей версией продукта, в которую могут быть внесены изменения и дополнения в процессе разработки;

• приоритетность клиентских потребностей — Agile стремится удовлетворить потребности клиента и доставить ценность в виде работающего программного продукта. Заказчик активно участвует в процессе разработки, определяет приоритеты и вносит изменения на основе своих потребностей;

• гибкость и адаптивность — методология подразумевает гибкость и способность адаптироваться к изменениям требований, техническому окружению и рыночным условиям;

• непрерывное улучшение — команда получает обратную связь и находит способы улучшить качество, производительность и эффективность своей работы;

• визуализация и прозрачность — Agile использует визуализацию рабочих процессов, доски задач и другие инструменты, чтобы обеспечить прозрачность и понимание статуса проекта для всех участников.

• не всегда подходит для проектов с ясно определенными требованиями и жесткими сроками;

• требует больше вовлеченности со стороны заказчика и команды разработчиков;

• может быть сложен для применения в некоторых классических компаниях.

Scrum и Kanban — это два популярных подхода к управлению проектами в рамках Agile.

• структура рабочего процесса — Scrum имеет более формализованную структуру и включает в себя определенные роли, такие как Scrum Master, Product Owner и разработчики. У Scrum есть четкие цели: итеративная разработка в рамках спринтов и выполнение ролей и ритуалов (планирование спринта, дэйли стендапы и демонстрация результатов работы). Kanban имеет более гибкую структуру и не накладывает строгих ролей и ритуалов. Он фокусируется на визуализации рабочего процесса и акцентирует внимание на управлении потоком работы;

• планирование и предсказуемость — Scrum предлагает более строгий подход к планированию, где спринты предварительно запланированы и их длительность фиксирована. В Kanban планирование более гибкое, и новые задачи добавляются в рабочий процесс как только предыдущие завершены. Kanban ориентирован на поддержку более непрерывного потока работы;

• управление приоритетами — в Scrum Product Owner определяет и приоритизирует требования для каждого спринта, а команда концентрируется на выполнении этих требований. В Kanban приоритетность задач определяется на основе текущего состояния рабочего процесса: задачи выбираются для выполнения из карточек с наиболее высоким приоритетом и доступными ресурсами;

• ограничение работы — Scrum имеет фиксированный объем работы на каждый спринт, что способствует контролю и управлению разработкой. Kanban, с другой стороны, не имеет временных ограничений и управляется принципом «одна задача за раз», чтобы избежать перегрузки команды работой.

Важно отметить, что как Scrum, так и Kanban являются эффективными методами управления проектами, и выбор между ними зависит от специфики проекта, команды и предпочтений команды разработчиков. Кроме того, некоторые команды могут комбинировать элементы обоих методологий, чтобы получить наилучший результат.

Преимущества и недостатки гибких методологий

Гибкие методологии разработки ПО предоставляют ряд преимуществ, которые делают их популярными среди компаний. Они позволяют быстро реагировать на изменения требований и клиентские запросы, улучшать качество продукта благодаря постоянной обратной связи, а также интегрировать разработку и тестирование уже на ранних этапах проекта. Гибкие методологии также способствуют улучшению коммуникации и сотрудничеству внутри команды.

Однако, некоторые команды могут испытывать затруднения в организации и планировании работы, особенно при больших и сложных проектах. Гибкие методологии также требуют активного участия и включения заказчика в процесс разработки, что может быть проблематично в некоторых случаях. Также стоит отметить, что Agile не подходит для всех проектов и типов организаций. В некоторых ситуациях традиционные методологии все ещё могут быть более подходящими.

Современные тенденции и новые подходы

DevOps и непрерывная интеграция: сокращает время вывода ПО на рынок

Методология DevOps объединяет разработку, тестирование и эксплуатацию программного обеспечения в единый процесс. Непрерывная интеграция (CI) также является важным аспектом DevOps, обеспечивая автоматизацию слияния кода и запуск тестов после каждого изменения.

Линейная разработка и микросервисная архитектура

Линейная разработка, также известная как «водопадная модель» (Waterfall), является одной из классических методик разработки ПО. В этой модели процесс разработки состоит из последовательных и строго определенных фаз: определение требований, проектирование, разработка, тестирование и внедрение. Каждая фаза завершается полностью перед переходом к следующей, и обратного движения в процессе разработки нет.

Линейная разработка подходит для проектов, в которых требования хорошо определены и маловероятны изменения в ходе процесса разработки. Она помогает в создании четкого плана разработки и контроле над процессом, но может быть неэффективной в случаях, когда требования нестабильны или требуют быстрой адаптации.

Микросервисная архитектура, с другой стороны, является подходом к разработке ПО, в котором приложение разбивается на набор независимых сервисов. Каждый сервис выполняет определенную функцию и может разрабатываться и развертываться отдельно от других сервисов. Этот подход позволяет более гибко масштабировать и изменять систему, а также ускоряет процесс разработки и позволяет командам работать независимо.

Микросервисная архитектура обеспечивает лучшую изоляцию и модульность, что упрощает сопровождение и масштабирование системы. Она также способствует гибкости и быстрому развертыванию изменений, так как каждый сервис может быть разработан и обновлен отдельно. Однако, микросервисная архитектура добавляет сложности в области управления сервисами, и внимание должно уделяться взаимодействию и координации между сервисами.

Выбор методологии для проекта

При выборе методологии разработки ПО необходимо учитывать ряд факторов и критериев. Важно оценить размер и сложность проекта, доступные ресурсы, требования заказчика и временные рамки. Также стоит учитывать опыт команды, ее предпочтения и уровень гибкости, необходимый для успешной реализации проекта. В некоторых случаях может быть уместно адаптировать методологии под конкретные нужды проекта, команды и организации.

Например, методологии Agile и Kanban активно используются в IT-компаниях, и выбор зависит от конкретного проекта, требований и предпочтений команды. Agile более гибкий и подходит для проектов, требующих быстрой адаптации, в то время как Kanban обеспечивает прозрачность рабочего потока и контроль над процессом разработки.

Методологии разработки программного обеспечения играют важную роль в современных компаниях, позволяя организовать работу, достичь поставленных целей и адаптироваться к изменениям в требованиях и среде. В ближайшем будущем актуальными останутся гибкие методологии, в сочетании с принципами DevOps и новыми подходами в разработке ПО.

Какие методологии будут актуальны в ближайшем будущем:

• Agile — гибкость и способность быстро адаптироваться к изменениям делают методологию актуальной в бизнес-среде, где требования и приоритеты могут изменяться быстро. Ожидается, что Agile будет продолжать использоваться для улучшения коммуникации и сотрудничества в командах разработчиков;

• DevOps — комбинирование разработки и операционной деятельности позволяет сократить время цикла разработки и повысить надежность и стабильность процесса развертывания;

• Lean — поощряет оптимизацию рабочего процесса, минимизацию потерь и увеличение эффективности. Согласно принципам Lean, акцент смещается на создание ценности для клиентов и устранение лишних операций, что ведет к повышению производительности и качества разработки;

• MLOps — объединяет разработку и эксплуатацию моделей машинного обучения. Ожидается, что MLOps будет получать все большее внимание и станет востребованным подходом для эффективной разработки и эксплуатации моделей машинного обучения.

В любом случае, развитие технологий и требования рынка могут способствовать изменению приоритетов и появлению новых методологий разработки ПО. Важно оставаться гибким и следить за тенденциями в отрасли, чтобы выбирать наиболее подходящий методологический подход в каждом конкретном проекте и команде. Научитесь управлять IT-проектами на курсе «Project manager в IT» в Академии Eduson. За 3 месяца вы узнаете, как распределять ресурсы, планировать работу и доводить проекты до конца.