Фазы и модели жизненного цикла разработки программного обеспечения (SDLC)
Лукас Беннетт
⚡ Умное резюме
В этом руководстве объясняется жизненный цикл разработки программного обеспечения (SDLC) — структурированная платформа для систематического создания высококачественного программного обеспечения. В нём выделяются семь этапов: требования, осуществимость, проектирование, кодирование, тестирование, развертывание и сопровождение, — обеспечивающие эффективность, надёжность и контроль рисков. В руководстве также рассматриваются ключевые модели SDLC, такие как каскадная модель, гибкая модель, V-модель, спиральная модель и интеграция DevSecOps, для повышения безопасности, адаптивности и успеха проекта.
Что такое СДЛК?
СДЛК — это систематический процесс разработки программного обеспечения, гарантирующий его качество и корректность. Процесс SDLC направлен на создание высококачественного программного обеспечения, соответствующего ожиданиям клиентов. Разработка системы должна быть завершена в установленные сроки и с учетом заранее определенных затрат. SDLC представляет собой подробный план, описывающий планирование, разработку и поддержку конкретного программного обеспечения. Каждый этап жизненного цикла SDLC имеет свой собственный процесс и результаты, которые используются для следующего этапа. SDLC расшифровывается как Жизненный цикл разработки программного обеспечения и также называется жизненным циклом разработки приложений.
👉 Зарегистрируйтесь на бесплатный проект по живому тестированию программного обеспечения
Почему СДЛК?
Вот основные причины, по которым SDLC важен для разработки программной системы.
- Он предлагает основу для планирования, составления графиков и оценки проектов.
- Обеспечивает основу для стандартного набора действий и результатов.
- Это механизм отслеживания и контроля проекта.
- Повышает наглядность планирования проекта для всех заинтересованных сторон процесса разработки.
- Увеличенная и улучшенная скорость разработки
- Улучшение отношений с клиентами
- Помогает вам снизить риски проекта и накладные расходы на план управления проектом.
Каковы различные фазы SDLC?
Весь процесс SDLC делится на следующие этапы SDLC:
- Этап 1: Сбор и анализ требований
- Этап 2: Технико-экономическое обоснование
- Фаза 3: Дизайн
- Этап 4: Кодирование
- Этап 5: Тестирование
- Этап 6: Установка/развертывание
- Этап 7: техническое обслуживание
В этом уроке я объяснил все фазы жизненного цикла разработки программного обеспечения.
Этап 1: Сбор и анализ требований
Это требование является первым этапом процесса SDLC. Его проводят старшие члены команды при участии всех заинтересованных сторон и экспертов в отрасли. Планирование обеспечение качества На этом этапе также осуществляется определение требований и выявление сопутствующих рисков.
Этот этап дает более четкое представление о масштабах всего проекта, а также ожидаемых проблемах, возможностях и директивах, которые инициировали проект.
На этапе сбора требований командам необходимо получить подробные и точные требования. Это помогает компаниям определить необходимые сроки завершения работы над системой.
Этап 2: Технико-экономическое обоснование
После завершения этапа анализа требований следующим этапом SDLC является определение и документирование требований к программному обеспечению. Этот процесс был реализован с помощью документа «Спецификация требований к программному обеспечению», также известного как документ SRS. Он включает в себя всё, что должно быть спроектировано и разработано в течение жизненного цикла проекта.
Существует пять основных типов проверок осуществимости:
- Экономические: Сможем ли мы завершить проект в рамках бюджета или нет?
- Юридическая информация: Можем ли мы рассматривать этот проект с точки зрения киберзаконодательства и других нормативных рамок/соответствий?
- Operaосуществимость: Можем ли мы создать операции, которые ожидает клиент?
- Технические: Необходимо проверить, может ли текущая компьютерная система поддерживать программное обеспечение.
- График работы: Решите, можно ли завершить проект в установленные сроки или нет.
Фаза 3: Дизайн
На этом третьем этапе документы по проектированию системы и программного обеспечения подготавливаются в соответствии с документом технического задания. Это помогает определить общую архитектуру системы.
Этот этап проектирования служит входными данными для следующего этапа модели.
На этом этапе разрабатывается два вида проектной документации:
Проектирование высокого уровня (HLD)
- Краткое описание и название каждого модуля
- Краткое описание функциональности каждого модуля
- Отношения интерфейса и зависимости между модулями
- Таблицы базы данных идентифицированы вместе с их ключевыми элементами.
- Полные схемы архитектуры вместе с подробностями технологии
Низкоуровневое проектирование (LLD)
- Функциональная логика модулей
- Таблицы базы данных, которые включают тип и размер.
- Полная информация об интерфейсе
- Решает все типы проблем с зависимостями.
- Список сообщений об ошибках
- Полный ввод и вывод для каждого модуля
Этап 4: Кодирование
После завершения этапа проектирования системы наступает следующий этап — кодирование. На этом этапе разработчики начинают создавать всю систему, используя выбранный язык программирования. На этапе кодирования задачи разделяются на модули и распределяются между разработчиками. Это самый длительный этап жизненного цикла разработки программного обеспечения.
На этом этапе разработчик должен следовать определённым предопределённым правилам кодирования. Он также должен использовать инструменты программирования такие как компиляторы, интерпретаторы и отладчики для генерации и реализации кода.
Этап 5: Тестирование
После завершения разработки программного обеспечения оно развёртывается в тестовой среде. Команда тестировщиков начинает тестирование функциональности всей системы. Это делается для того, чтобы убедиться, что приложение работает в соответствии с требованиями заказчика.
На этом этапе команда QA и тестирования может обнаружить ошибки/дефекты, о которых они сообщают разработчикам. Команда разработчиков исправляет ошибку и отправляет её обратно в отдел QA для повторного тестирования. Этот процесс продолжается до тех пор, пока программное обеспечение не будет работать без ошибок, стабильно и в соответствии с бизнес-потребностями данной системы.
Этап 6: Установка/развертывание
После завершения этапа тестирования программного обеспечения и устранения всех ошибок в системе начинается финальный процесс развертывания. На основе отзывов руководителя проекта выпускается финальная версия программного обеспечения, которая проверяется на наличие проблем развертывания.
Этап 7: техническое обслуживание
После развертывания системы и начала использования разработанной системы клиентами выполняются следующие 3 действия:
- Исправление ошибок — сообщения об ошибках поступают из-за некоторых сценариев, которые вообще не тестируются.
- Upgrade – Обновление приложения до более новых версий Программного обеспечения.
- Улучшение – добавление новых функций в существующее программное обеспечение.
Основное внимание на этом этапе SDLC уделяется обеспечению удовлетворения потребностей и продолжению работы системы в соответствии со спецификацией, упомянутой на первом этапе.
Какие модели SDLC наиболее популярны?
Вот некоторые из наиболее важных моделей жизненного цикла разработки программного обеспечения (SDLC):
Модель водопада в SDLC
Водопадная модель разработки программного обеспечения (SDLC) — это широко распространённая модель. В этом подходе весь процесс разработки программного обеспечения делится на различные фазы SDLC. В этой модели SDLC результаты одной фазы служат исходными данными для следующей.
Эта модель SDLC требует большого объема документации: на более ранних этапах документируется то, что необходимо выполнить на последующих этапах.
Инкрементная модель в SDLC
Инкрементальная модель не является обособленной. По сути, она представляет собой серию каскадных циклов. В начале проекта требования разделяются на группы. Для каждой группы применяется модель SDLC при разработке программного обеспечения. Процесс жизненного цикла SDLC повторяется, и с каждым релизом добавляется новая функциональность, пока все требования не будут удовлетворены. В этом методе каждый цикл служит этапом поддержки предыдущей версии программного обеспечения. Внесение изменений в инкрементальную модель позволяет циклам разработки перекрываться. После этого последующий цикл может начаться до завершения предыдущего.
V-модель в SDLC
В этой модели SDLC этапы тестирования и разработки планируются параллельно. Таким образом, с одной стороны, есть этапы верификации SDLC, а с другой — этап валидации. V-Model присоединяется к этапу кодирования.
Гибкая модель в SDLC
Методология Agile — это практика, которая обеспечивает непрерывное взаимодействие разработки и тестирования в процессе жизненного цикла разработки (SDLC) любого проекта. В методологии Agile весь проект делится на небольшие инкрементальные сборки. Все эти сборки выполняются итерациями, каждая из которых длится от одной до трёх недель.
Спиральная модель
Спиральная модель — это модель процесса, ориентированная на риски. Эта модель тестирования SDLC помогает команде внедрять элементы одной или нескольких моделей процесса, таких как каскадная, инкрементальная и т. д.
Эта модель использует лучшие черты модели прототипирования и модели водопада. Спиральная методология представляет собой сочетание быстрого прототипирования и параллелизма в проектировании и разработке.
Модель Большого взрыва
Модель «Большого взрыва» фокусируется на всех типах ресурсов при разработке программного обеспечения и кодировании, практически без планирования. Требования понимаются и реализуются по мере их поступления.
Эта модель лучше всего подходит для небольших проектов с небольшой командой разработчиков, работающих сообща. Она также полезна для академических проектов по разработке программного обеспечения. Это идеальная модель, когда требования неизвестны или не указана окончательная дата выпуска.
Безопасность SDLC и DevSecOps
Безопасность в разработке программного обеспечения больше не является второстепенной задачей. Традиционные модели SDLC часто предусматривают проверки безопасности на этапе тестирования, что делает устранение уязвимостей дорогостоящим и сложным. Современные команды внедряют методы обеспечения безопасности на каждом этапе SDLC. Этот подход обычно называется DevSecOps (разработка + безопасность + Operaции).
Почему безопасность в SDLC так важна
- Shift-левый принцип – Раннее решение вопросов безопасности снижает затраты и риски.
- Готовность к соблюдению – Гарантирует, что программное обеспечение соответствует правилам защиты данных (GDPR, HIPAA, PCI-DSS).
- Устойчивость – Предотвращает нарушения, простои и ущерб репутации.
- Автоматизация – Интегрирует непрерывное тестирование безопасности в конвейеры CI/CD.
Как DevSecOps улучшает SDLC
- Планирование – Определите требования безопасности наряду с функциональными требованиями.
- Дизайн – Внедрение принципов моделирования угроз и безопасной архитектуры.
- Разработка – Используйте статический анализ кода и правила безопасного кодирования.
- Тестирование – Проводите тесты на проникновение, динамическое сканирование и оценку уязвимостей.
- развертывание – Автоматизируйте проверки конфигурации и безопасности контейнеров.
- Обслуживание – Постоянно отслеживайте новые угрозы и оперативно устанавливайте исправления.
Преимущества DevSecOps в SDLC
- Более быстрое обнаружение уязвимостей.
- Сокращение затрат на устранение проблем безопасности.
- Более сильное доверие со стороны клиентов и заинтересованных сторон.
- Постоянное совершенствование посредством автоматизированного мониторинга и обратной связи.
Короче говоря, DevSecOps превращает SDLC в изначально безопасный процесс, гарантируя, что каждый релиз не только функционален, но и защищен от возникающих угроз.
Распространенные проблемы SDLC и их решения
Хотя жизненный цикл разработки ПО структурирует процесс разработки, команды часто сталкиваются с препятствиями, которые могут сорвать проект. Вот четыре наиболее серьёзные проблемы и их проверенные решения.
1. Изменение требований (расширение области применения)
Задача: Требования постоянно меняются после начала разработки, из-за чего 52% проектов выходят за рамки первоначального объёма. Это приводит к срыву сроков, перерасходу бюджета и разочарованию команды, поскольку разработчики постоянно пересматривают выполненную работу.
Решения:
- Внедрить формальные процессы контроля изменений, требующие одобрения заинтересованных сторон
- Используйте гибкие методологии для проектов, предполагающих частые изменения
- Документируйте все изменения требований в отслеживаемом журнале изменений.
- Установите четкие границы с помощью подробных проектных контрактов
2. Разрывы в коммуникации между командами
Задача: Недопонимание между разработчиками, заинтересованными сторонами бизнеса и конечными пользователями порождает несоответствие ожиданий. Технические команды работают с кодом, в то время как бизнес-подразделения сосредоточены на функциях, что приводит к дорогостоящим доработкам, если результаты не соответствуют ожиданиям.
Решения:
- Назначьте бизнес-аналитиков в качестве специальных коммуникационных мостов
- Используйте наглядные пособия, макеты и прототипы для ясности.
- Запланируйте регулярные демонстрации и сеансы обратной связи
- Внедрите инструменты совместной работы, такие как Slack, Jira или Confluence
3. Неадекватное тестирование и проблемы качества
Задача: Тестирование сжимается с приближением дедлайнов, поскольку 35% времени разработки обычно тратится на исправление предотвратимых ошибок. Команды часто рассматривают тестирование как завершающий этап, а не как непрерывный процесс, обнаруживая критические проблемы слишком поздно.
Решения:
- Внедрение методов разработки через тестирование (TDD)
- Реализуйте автоматизированное тестирование для сценариев регрессии
- Интеграция тестирования на всех этапах разработки (подход «сдвиг влево»)
- Поддерживайте специализированные среды тестирования, зеркалирующие производство
4. Нереалистичные сроки проекта
Задача: Необходимость быстрой поставки вынуждает команды работать в невыполнимых графиках, что приводит к выгоранию, техническому долгу и снижению качества. Руководство часто недооценивает сложность проекта, выделяя недостаточно времени на качественную разработку и тестирование.
Решения:
- Используйте исторические данные проекта для точной оценки
- Добавьте 20–30 % резервного времени на случай непредвиденных обстоятельств.
- Разбейте проекты на более мелкие, достижимые этапы
- Прозрачно сообщать заинтересованным сторонам о реалиях графика
