Фази та моделі життєвого циклу розробки програмного забезпечення (SDLC).

Автор: Лукас Беннетт Лукас Беннетт
Hours оновлений

⚡ Розумний підсумок

У цьому посібнику пояснюється життєвий цикл розробки програмного забезпечення (SDLC) – структурована основа для систематичного створення високоякісного програмного забезпечення. Вона виділяє сім фаз – вимоги, доцільність, проектування, кодування, тестування, розгортання та обслуговування – що забезпечують ефективність, надійність та контроль ризиків. У посібнику також розглядаються ключові моделі SDLC, такі як Waterfall, Agile, V-модель, Spiral та інтеграція DevSecOps для підвищення безпеки, адаптивності та успіху проектів.

  • Зберіть чіткі вимоги заздалегідь, враховуючи думку зацікавлених сторін, щоб уникнути розширення обсягу робіт та затримок.
  • Оцініть доцільність з урахуванням економічних, правових, технічних та операційних факторів перед початком розробки.
  • Проектуйте з точністю, використовуючи як високорівневу, так і низькорівневу документацію для ясності та масштабованості.
  • Безперервно інтегруйте тестування (підхід зі зсувом вліво) для раннього виявлення та виправлення дефектів.
  • Впроваджуйте практики DevSecOps для впровадження безпеки на кожному етапі SDLC, забезпечуючи відповідність вимогам та стійкість.
Детальніше

Що таке SDLC?

SDLC – це систематичний процес створення програмного забезпечення, який забезпечує якість та правильність створеного програмного забезпечення. Процес SDLC спрямований на створення високоякісного програмного забезпечення, яке відповідає очікуванням клієнтів. Розробка системи має бути завершена в заздалегідь визначені терміни та за певну вартість. SDLC складається з детального плану, який пояснює, як планувати, створювати та підтримувати конкретне програмне забезпечення. Кожен етап життєвого циклу SDLC має свій власний процес та результати, які враховуються в наступному етапі. SDLC розшифровується як Життєвий цикл розробки програмного забезпечення і також називається життєвим циклом розробки додатків.

👉 Зареєструйтесь на безкоштовний проект тестування програмного забезпечення в реальному часі

Чому SDLC?

Ось основні причини, чому SDLC важливий для розробки програмної системи.

  • Він пропонує основу для планування проекту, планування та оцінювання
  • Забезпечує основу для стандартного набору заходів і результатів
  • Це механізм відстеження та контролю проекту
  • Збільшує видимість планування проекту для всіх зацікавлених сторін процесу розробки
  • Збільшена та покращена швидкість розробки
  • Поліпшення відносин з клієнтами
  • Допомагає зменшити ризики проекту та накладні витрати на план управління проектом

 

Які різні фази SDLC?

Весь процес SDLC поділяється на такі кроки SDLC:

Фази SDLC
Фази SDLC
  • Етап 1: збір і аналіз вимог
  • Фаза 2: техніко-економічне обґрунтування
  • Етап 3: Проектування
  • Фаза 4: Кодування
  • Етап 5: Тестування
  • Етап 6: встановлення/розгортання
  • Етап 7: Технічне обслуговування

У цьому посібнику я пояснив усі ці фази життєвого циклу розробки програмного забезпечення.

Етап 1: збір і аналіз вимог

Вимога є першим етапом процесу SDLC. Його проводять старші члени команди за участю всіх зацікавлених сторін і експертів галузі. Планування для забезпечення якості вимоги та визнання пов'язаних з цим ризиків також здійснюється на цьому етапі.

Цей етап дає чіткіше уявлення про обсяг усього проєкту та очікувані проблеми, можливості та директиви, які спричинили його реалізацію.

На етапі збору вимог команди повинні отримати детальні та точні вимоги. Це допомагає компаніям остаточно визначити необхідні терміни для завершення роботи над цією системою.

Фаза 2: техніко-економічне обґрунтування

Після завершення етапу аналізу вимог наступним кроком SDLC є визначення та документування потреб у програмному забезпеченні. Цей процес було проведено за допомогою документа «Специфікація вимог до програмного забезпечення», також відомого як документ «SRS». Він містить усе, що має бути спроектовано та розроблено протягом життєвого циклу проекту.

Існує п'ять основних типів перевірок доцільності:

  • Економічний: Чи можемо ми завершити проект у рамках бюджету чи ні?
  • припустимо: Чи можемо ми впоратися з цим проєктом як з дотриманням кіберправа та інших нормативних актів/відповідностей?
  • Operaздійсненність: Чи можемо ми створювати операції, яких очікує клієнт?
  • Технічний: Необхідно перевірити, чи підтримує поточна комп’ютерна система програмне забезпечення
  • Графік роботи: Вирішіть, чи можна завершити проєкт у заданий термін чи ні.

СТАТТІ ПО ТЕМІ

Етап 3: Проектування

На цьому третьому етапі готуються документи щодо розробки системи та програмного забезпечення відповідно до документа специфікації вимог. Це допомагає визначити загальну архітектуру системи.

Цей етап проектування служить вхідними даними для наступного етапу моделі.

На цьому етапі розробляються два типи проектних документів:

Дизайн високого рівня (HLD)

  • Короткий опис і назва кожного модуля
  • Огляд функціональності кожного модуля
  • Взаємозв'язок інтерфейсу та залежності між модулями
  • Таблиці бази даних, визначені разом із їхніми ключовими елементами
  • Повні схеми архітектури разом із деталями технології

Проектування низького рівня (LLD)

  • Функціональна логіка модулів
  • Таблиці бази даних, які включають тип і розмір
  • Повна інформація про інтерфейс
  • Вирішує всі типи проблем із залежністю
  • Перелік повідомлень про помилки
  • Повний вхід і вихід для кожного модуля

Фаза 4: Кодування

Після завершення етапу проектування системи наступним етапом є кодування. На цьому етапі розробники починають створювати всю систему, пишучи код, використовуючи обрану мову програмування. На етапі кодування завдання поділяються на блоки або модулі та призначаються різним розробникам. Це найдовший етап життєвого циклу розробки програмного забезпечення.

На цьому етапі розробник повинен дотримуватися певних заздалегідь визначених правил кодування. Вони також повинні використовувати інструменти програмування такі як компілятори, інтерпретатори та налагоджувачі для генерації та реалізації коду.

Етап 5: Тестування

Після завершення розробки програмного забезпечення його розгортають у тестовому середовищі. Команда тестувальників починає тестувати функціональність усієї системи. Це робиться для того, щоб переконатися, що вся програма працює відповідно до вимог замовника.

На цьому етапі команда з контролю якості та тестування може виявити деякі помилки/дефекти, про які вони повідомляють розробникам. Команда розробників виправляє помилку та надсилає її назад до відділу контролю якості для повторного тестування. Цей процес триває доти, доки програмне забезпечення не стане безпомилковим, стабільним та працюватиме відповідно до бізнес-потреб цієї системи.

Етап 6: встановлення/розгортання

Після завершення етапу тестування програмного забезпечення та відсутності помилок чи багів у системі розпочинається остаточний процес розгортання. На основі відгуків, наданих керівником проекту, остаточне програмне забезпечення випускається та перевіряється на наявність проблем із розгортанням, якщо такі є.

Етап 7: Технічне обслуговування

Після розгортання системи та початку використання розробленої системи клієнтами виконуються такі 3 дії.

  • Виправлення помилок – повідомлення про помилки виникають через деякі сценарії, які взагалі не тестуються.
  • Upgrade – Оновлення програми до нових версій програмного забезпечення
  • Покращення – додавання деяких нових функцій до існуючого програмного забезпечення

Основна мета цієї фази SDLC полягає в забезпеченні того, щоб потреби й надалі задовольнялися, а система продовжувала працювати відповідно до специфікацій, згаданих у першій фазі.

Які популярні моделі SDLC?

Ось деякі з найважливіших моделей життєвого циклу розробки програмного забезпечення (SDLC):

Модель водоспаду в SDLC

Водоспад – це широко прийнята модель SDLC. У цьому підході весь процес розробки програмного забезпечення поділяється на різні фази SDLC. У цій моделі SDLC результат однієї фази виступає вхідними даними для наступної фази.

Ця модель SDLC вимагає багато документації, оскільки на попередніх фазах документується те, що потрібно виконати на наступних фазах.

Інкрементальна модель у SDLC

Інкрементальна модель не є окремою. Це, по суті, серія каскадних циклів. Вимоги поділяються на групи на початку проекту. Для кожної групи для розробки програмного забезпечення використовується модель SDLC. Процес життєвого циклу SDLC повторюється, і кожен випуск додає більше функціональності, доки не будуть виконані всі вимоги. У цьому методі кожен цикл діє як фаза підтримки попереднього випуску програмного забезпечення. Модифікація інкрементальної моделі дозволяє циклам розробки перекриватися. Після цього наступний цикл може розпочатися до завершення попереднього циклу.

V-модель в SDLC

У цьому типі моделі SDLC фази тестування та розробки плануються паралельно. Отже, з одного боку є фази верифікації SDLC, а з іншого – фаза валідації. V-модель об'єднується з фазою кодування.

Гнучка модель в SDLC

Agile-методологія — це практика, яка сприяє безперервній взаємодії розробки та тестування під час процесу SDLC будь-якого проекту. У Agile-методології весь проект поділяється на невеликі інкрементальні збірки. Всі ці збірки надаються ітераціями, і кожна ітерація триває від одного до трьох тижнів.

Спіральна модель

Спіральна модель — це модель процесу, керована ризиками. Ця модель тестування SDLC допомагає команді впроваджувати елементи однієї або кількох моделей процесів, таких як каскадна, інкрементальна тощо.

Ця модель використовує найкращі характеристики моделі прототипу та моделі водоспаду. Спіральна методологія — це поєднання швидкого прототипування та паралельного проектування та розробки.

Модель Великого вибуху

Модель «Великого вибуху» зосереджується на всіх типах ресурсів у розробці та кодуванні програмного забезпечення, без планування або з дуже низьким рівнем планування. Вимоги розуміються та впроваджуються, коли вони надходять.

Ця модель найкраще працює для невеликих проектів з невеликою командою розробників, яка працює разом. Вона також корисна для академічних проектів з розробки програмного забезпечення. Це ідеальна модель, коли вимоги або невідомі, або остаточна дата випуску не вказана.

Безпека та DevSecOps SDLC

Безпека в розробці програмного забезпечення більше не є другорядною думкою. Традиційні моделі SDLC часто розміщують перевірки безпеки на етапі тестування, що робить вразливості дорогими та важкими для виправлення. Сучасні команди тепер впроваджують практики безпеки на кожному етапі SDLC. Такий підхід зазвичай називають DevSecOps (Розробка + Безпека + Operaції).

Чому безпека в SDLC має значення

  • Shift-лівий принцип – Раннє вирішення питань безпеки зменшує витрати та ризики.
  • Готовність до дотримання вимог – Забезпечує відповідність програмного забезпечення нормам захисту даних (GDPR, HIPAA, PCI-DSS).
  • Пружність – Запобігає порушенням, простоям та шкоді репутації.
  • Автоматизація – Інтегрує безперервне тестування безпеки в конвеєри CI/CD.

Як DevSecOps покращує SDLC

  • Планування – Визначте вимоги безпеки разом із функціональними вимогами.
  • Дизайн – Впроваджувати моделювання загроз та принципи безпечної архітектури.
  • розробка – Використовуйте статичний аналіз коду та правила безпечного кодування.
  • Тестування – Виконувати тести на проникнення, динамічне сканування та оцінку вразливостей.
  • розгортання – Автоматизувати перевірки конфігурації та безпеки контейнерів.
  • технічне обслуговування – Постійно відстежуйте нові загрози та швидко встановлюйте виправлення.

Переваги DevSecOps у SDLC

  • Швидше виявлення вразливостей.
  • Зменшено витрати на вирішення проблем безпеки.
  • Міцніша довіра з клієнтами та зацікавленими сторонами.
  • Постійне вдосконалення завдяки автоматизованому моніторингу та циклам зворотного зв'язку.

Коротше кажучи, DevSecOps перетворює SDLC на безпечний за проектом процес, гарантуючи, що кожен реліз не тільки функціональний, але й безпечний від загроз, що постійно розвиваються.

Поширені проблеми та рішення SDLC

Хоча життєвий цикл розробки програмного забезпечення забезпечує структуру для розробки програмного забезпечення, команди часто стикаються з перешкодами, які можуть зірвати проекти. Ось чотири найважливіші проблеми та їх перевірені рішення.

1. Зміна вимог (повзуче розширення обсягу)

Задача: Вимоги постійно змінюються після початку розробки, внаслідок чого 52% проектів перевищують свій початковий обсяг. Це призводить до пропущених термінів, перевищення бюджету та розчарування команди, оскільки розробники постійно переглядають завершену роботу.

Розв'язки:

  • Впровадити формальні процеси контролю змін, що вимагають схвалення зацікавлених сторін
  • Використовуйте гнучкі методології для проектів, що передбачають часті зміни
  • Документуйте всі зміни вимог у журналі змін, який можна відстежувати
  • Встановіть чіткі межі за допомогою детальних проектних контрактів

2. Прогалини в комунікації між командами

Задача: Неправильне спілкування між розробниками, зацікавленими сторонами бізнесу та кінцевими користувачами створює невідповідні очікування. Технічні команди використовують код, тоді як бізнес-команди зосереджуються на функціях, що призводить до дорогої переробки, коли результати не відповідають очікуванням.

Розв'язки:

  • Призначте бізнес-аналітиків як спеціалізовані комунікаційні мости
  • Використовуйте візуальні посібники, макети та прототипи для наочності
  • Плануйте регулярні демонстрації та сесії зворотного зв'язку
  • Впроваджуйте інструменти для співпраці, такі як Slack, Jira або Confluence

3. Недостатнє тестування та проблеми з якістю

Задача: Тестування стискається, коли наближаються дедлайни, причому 35% часу розробки зазвичай втрачається на виправлення помилок, яких можна було уникнути. Команди часто ставляться до тестування як до завершальної фази, а не до безперервного процесу, виявляючи критичні проблеми занадто пізно.

Розв'язки:

  • Впроваджуйте практики розробки на основі тестування (TDD)
  • Впроваджуйте автоматизоване тестування для регресійних сценаріїв
  • Інтегруйте тестування на всіх етапах розробки (підхід зі зсувом вліво)
  • Підтримуйте спеціалізовані середовища тестування, що відображають продакшн

4. Нереалістичні терміни виконання проекту

Задача: Тиск на швидке виконання змушує команди дотримуватися неможливих графіків, що призводить до вигорання, технічного боргу та погіршення якості. Керівництво часто недооцінює складність, виділяючи недостатньо часу на належну розробку та тестування.

Розв'язки:

  • Використовуйте історичні дані проекту для точної оцінки
  • Додайте 20-30% буферного часу на непередбачені труднощі
  • Розбийте проекти на менші, досяжні етапи
  • Прозоро повідомляйте зацікавленим сторонам реальні часові рамки

Поширені запитання

Життєвий цикл розробки програмного забезпечення (SDLC) за своєю суттю не є Agile чи Waterfall — це фреймворк, який окреслює фази розробки програмного забезпечення. Agile та Waterfall — це дві різні методології виконання SDLC. Waterfall дотримується послідовного, покрокового підходу, тоді як Agile наголошує на ітеративних циклах, гнучкості та відгуках клієнтів. Уявіть собі SDLC як «що» (етапи розробки), а Agile/Waterfall — як «як» (методологія, що використовується для виконання цих етапів).

Життєвий цикл гнучкого тестування (Agile Testing Life Cycle) гарантує, що якість вбудовується в програмне забезпечення безперервно, а не після написання коду. Зазвичай він включає шість фаз: аналіз вимог, планування тестування, розробка тестів, виконання тестів, звітування про дефекти та закриття тесту. На відміну від традиційного тестування, Agile інтегрує тестування в кожен спринт, при цьому відділ контролю якості та розробники тісно співпрацюють. Безперервні цикли зворотного зв'язку, автоматизація та регресійне тестування відіграють центральну роль, забезпечуючи швидші релізи без шкоди для якості продукту. Тестування стає безперервним, адаптивним процесом.

Реальний приклад SDLC можна побачити у створенні мобільного банківського додатку. На етапі планування визначаються потреби користувачів, такі як перекази, платежі та перевірка балансу рахунку. На етапі проектування створюються вайрфрейми та протоколи безпеки. Розробка перетворює дизайн на робочі функції, одночасно тестуючи перевірки на наявність помилок та проблем відповідності. Розгортання запускає додаток у магазинах додатків, а обслуговування забезпечує оновлення для нових правил або функцій. Цей структурований цикл гарантує, що додаток є надійним, безпечним та зручним у використанні.

П'ять широко визнаних моделей SDLC:

  • Водоспад – лінійний та послідовний, найкраще підходить для стабільних вимог.
  • V-модель – зосереджується на верифікації та валідації поряд із розробкою.
  • Ітеративний – створює програмне забезпечення в повторюваних циклах, удосконалюючи його з кожною ітерацією.
  • Спіраль – ризик-орієнтована модель, що поєднує ітеративну розробку та прототипування.
  • Перевірений – адаптивні та співпрацюючі, з частим збільшенням обсягу робіт.

Кожна модель відповідає різним потребам проекту, починаючи від передбачуваних корпоративних систем і закінчуючи швидко розвиваючимися додатками.

Хоча SDLC забезпечує структуру, він має недоліки. Традиційні моделі, такі як Waterfall, можуть бути жорсткими, залишаючи мало місця для зміни вимог. Процеси, що потребують багато документації, можуть уповільнювати прогрес, а проекти часто зазнають затримок, якщо один етап не завершено належним чином. Надмірний акцент на плануванні може зменшити гнучкість, тоді як тривалі цикли тестування можуть збільшити витрати. У швидкозмінних галузях деякі моделі SDLC можуть здаватися застарілими порівняно з Agile-підходами, які наголошують на адаптивності. Вибір неправильної моделі може призвести до марної витрати ресурсів.

Підсумуйте цей пост за допомогою: