Методология разработки софта - организация труда, включающая идеологические принципы, план, контроль над процессами, подход к сотрудникам. Выделим 12 видов:

• Waterfall - традиционный подход.
• RUP (Rational Unified Process) - рациональный.
• Agile - общая методология гибкой разработки.
• Crystal Clear - подход с уравниванием разработчиков в коллективе.
• Spiral - спиральный метод.
• DSDM (Dynamic Systems Development Model) - динамическая модель.
• FDD (Feature Driven Development) - методология, рассматривающая будущие изменения.
• JAD (Joint Application Development) - ориентированный на пользователя подход.
• RAD (Rapid Application Development) - модель быстрой разработки.
• Scrum - концепция работы в условиях сорванных сроков и идеологического кризиса.
• XP (Extreme Programming) - экстремальная разработка в динамической среде.
• LD (Lean Development) - метод, предполагающий бережное отношение ко всем участникам процесса.

Давайте попробуем разобраться, что скрывается за этими английскими названиями.

Waterfall

Модель Waterfall относится к классическому пониманию разработки ПО. Весь процесс является жестким и линейным, имеет четкие цели для каждого этапа, новая фаза начинается по завершению предыдущей, нет возврата назад. Преимущества водопадной методологии - децентрализация и строгий контроль над сроками и качеством исполнения.

На практике Waterfall часто не оправдывает ожиданий, поскольку игнорирует динамические изменения. Так, после тестирования очень сложно откатить процесс и заложить функции, не учтенные на стадии разработки. Waterfall неэффективен ещё и потому, что предполагает временные простои сотрудников в рамках одного проекта. Тестирование проводится только в конце разработки, хотя проблемы, найденные на этом этапе - это дорогостоящие исправления.

RUP

RUP - итеративный подход, который решает проблемы, которые есть у Waterfall. Чем хорош RUP:

• Учитывает изменяющиеся требования. Как бы ни был хорош руководитель проекта, учесть всё в начале невозможно.
• Интеграция функций происходит постепенно, то есть каждая «деталь» проходит цикл разработки, проверки и внедрения в проект. Как следствие, снижаются риски и стоимость производства.
• Ранний выпуск продукта. ПО выходит с уменьшенной функциональностью, чтобы занять нишу на рынке и противостоять конкурентам, после чего обрастает «мясом».
• Повторное использование. При наращивании функциональности проще выделить типовые решения, которые сократят разработку.
• Постоянное обучение. Из-за частых итераций разработчики не имеют больших пауз между доработкой кода, поэтому профессиональный рост происходит плавно и безболезненно.
• Постоянное улучшение продукта. Итерации позволяют оценить проект не только с точки зрения соответствия плану и ТЗ, но и найти пути увеличения эффективности и качества продукта.

Agile

Agile - метод гибкой разработки программного обеспечения, предполагающий большое количество итераций. Документ Agile Manifesto описывает 4 идей и 12 принципов гибкого подхода, коротко его можно описать всего двумя пунктами:

• Неформальные отношения важнее задокументированных. То есть устные договоренности между сотрудниками, между заказчиком и исполнителем важнее всего, что отражено в планах, договорах и техническом задании. Иначе говоря, клиент всегда прав.
• Работающий продукт - главная оценка прогресса. Важны не инструменты, решения, производительность и изящество, а тот факт, что все запланированные возможности реализованы.

Несмотря на недостатки, Agile стала фундаментальной концепцией для разработки ПО и нашла отражение в других методологиях, речь о которых пойдет далее.

Crystal Clear

Методология, созданная для небольших коллективов из 6−10 сотрудников. Также поддерживает принципы гибкой разработки, но имеет чуть больше конкретики. Основная идея, которая и заключена в названии - каждая команда является набором людей с разным уровнем знаний, разными умениями и опытом.

Именно поэтому нет универсального подхода для разработки софта, он должен определяться в процессе общения внутри группы. Там же назначаются роли, инструменты, стандарты. Затем группа принимается за единицу и те же самые вопросы решаются на уровень выше, пока иерархия не дойдет до заказчика.

Spiral

Модель спирального жизненного цикла - это сложная организация жизненного цикла ПО, которая фокусируется на раннем выявлении и уменьшении проектных рисков. Разработка начинается в небольшом масштабе, решаются локальные задачи, оцениваются риски и пути их уменьшения. Следующий шаг охватывает более комплексные задачи - следующий виток спирали.

Преимущество подхода не в увеличении скорости разработки, а в снижении уровня возникновения рисков. Успешность спирального метода зависит от добросовестного, внимательного и компетентного управления, а размер проекта не имеет принципиального значения.

DSDM

Модель развития динамических систем была разработана в Великобритании в середине 1990-х годов и является эволюционным развитием быстрой разработки приложений (RAD). Основная идея стандартная: при планировании в самом начале невозможно понимать всех тонкостей разработки, поэтому весь процесс - исследовательская работа.

В DSDM тоже присутствует деление на команды, в каждой из которых есть уполномоченный для принятия стратегических решений. В процессе могут участвовать все заинтересованные стороны: пользователи, разработчики, заказчики, руководители. Тестирование проводится на протяжении всего жизненного цикла.

FDD

FDD - процесс для обеспечения масштабируемости и повторяемости, при этом поощряющий творчество и инновации. Вот основные принципы:

• Разработка каждого крупного проекта должна иметь системность.
• Процессы должны быть простыми и проработанными.
• Ценность и логичность процесса должна быть ясна каждому члену команды.
• Предпочтение отдаётся коротким итеративным циклам разработки. Это уменьшает количество ошибок и позволяет быстрее наращивать функциональность.

FDD регламентирует время, которое должно затрачиваться на каждый из процессов. Организационной деятельности в цикле должна занимать не более 23−25%, в то время как на непосредственную разработку, сборку и тестирование функций необходимо тратить 75−77% времени.

JAD

JAD - это методология, нацеленная на максимальную занятость в разработке конечного пользователя. Происходит это посредством встреч и проведения совместных семинаров. JAD была придумана в 1970-х годах сотрудниками IBM и нацелена на бизнес в целом. Однако со временем данная концепция стала успешно применяться и для разработки программного обеспечения.

В отличие от подхода Waterfall, JAD приводит к сокращению времени разработки, большей удовлетворенности клиентов и экономии средств на изучении рынка. С другой стороны, это требует большой клиентской выборки и необходимости разработчиков работать не со строгими требованиями ТЗ, а с постоянно меняющимся мнением.

RAD

RAD - методология, которая во главу угла ставит скорость и удобство разработки. Одно из главных условий - использование языка быстрой разработки. Это название абстрактного языка программирования, с помощью которого программист способен решать задачи быстрее, чем с представителями третьего поколения (C / C ++, Pascal или Fortran). Вот ещё несколько пунктов концепции:

• Использование фокус-групп для сбора требований.
• Прототипирование и пользовательское тестирование конструкций.
• Повторное использование программных компонентов.
• Использование плана, не включающего переработку, или дизайн следующей версии продукта.
• Проведение неформальных совещаний по запросу одной из сторон.

RAD предполагает использование целого комплекса инструментов помимо языка быстрой разработки: системы сбора требований, среды разработки, фреймворки, программы для группового общения, ПО для тестирования.

Scrum

Scrum - гибкий метод управления проектами, целью которого является повышение производительности труда в командах, ранее парализованных более тяжелыми методологическими процессами. В основе концепции лежат «спринты». Спринт - короткая итерация, строго ограниченная по времени (обычно 2−4 недели). В это время минимизируется длительность совещаний, но увеличивается их частота (они называются «схватками»).

Благодаря этому контроль за выполнением становится более гибким, а разработчики быстрее реагируют на возникающие проблемы. Традиционное планирование отходит на второй план, его место занимает журнал спринтов.

XP

Экстремальное программирование - возможность вести разработку в условиях постоянно меняющихся требований. Вот несколько признаков:

• Игра в планирование. В начале проекта есть только приблизительный план, после каждой итерации его чёткость возрастает.
• Высокая частота релизов. Новая версия продукта имеет незначительные изменения по сравнению с предыдущей, но время на выпуск при этом минимально.
• Контакт с клиентом. Для удовлетворения требований конечной аудитории необходимо оперативное реагирование на замечания и пожелания.
• Рефакторинг. Улучшение качества кода без уменьшения функциональности.
• Стандарт выполнения кода. Или применяются общие правила, или разногласия в оформлении не подлежат обсуждению и критике.
• Коллективная ответственность. Несмотря на то, что каждый член команды выполняет свой участок работ, за код в целом отвечает весь коллектив.

LD

Бережливая разработка ПО - ещё одно ответвление гибкой методологии, предполагающее сохранение высокого морально-функционального состояния разработчиков. Это выражается в:

• Поощрении сотрудников за успешную работу.
• Изменении текущих задач только по мере необходимости или по запросу заказчика.
• Строгом выполнении плана: всё, что сверх - считается потерями времени и ресурсов.
• Внедрении общей концепции «Мыслить широко, делать мало, ошибаться быстро, учиться стремительно».

В условиях короткого дайджеста трудно раскрыть все преимущества и недостатки методологий, показать эффективные области применения. О наиболее актуальных на сегодняшний день концепциях мы поговорим отдельно. О каких именно? Оставляйте свои пожелания в комментариях.

Каскадная модель (англ. waterfall model, иногда переводят, как модель «Водопад») - модель процесса разработки программного обеспечения, в которой процесс разработки выглядит как поток, последовательно проходящий фазы анализа требований, проектирования, реализации, тестирования, интеграции и поддержки.

Следуя каскадной модели, разработчик переходит от одной стадии к другой строго последовательно . Сначала полностью завершается этап «определение требований», в результате чего получается список требований к ПО. После того как требования полностью определены, происходит переход к проектированию, в ходе которого создаются документы, подробно описывающие для программистов способ и план реализации указанных требований. После того как проектирование полностью выполнено, программистами выполняется реализация полученного проекта. На следующей стадии процесса происходит интеграция отдельных компонентов, разрабатываемых различными командами программистов. После того как реализация и интеграция завершены, производится тестирование и отладка продукта; на этой стадии устраняются все недочёты, появившиеся на предыдущих стадиях разработки. После этого программный продукт внедряется и обеспечивается его поддержка - внесение новой функциональности и устранение ошибок.

Для классической модели разработки программного обеспечения выделяют следующие этапы:

1. Анализ требований проекта. Определяются программные требования для информационной предметной области системы.
2. Проектирование. Разрабатывается и формулируется логически последовательная техническая характеристика программной системы. Детализация системы.
3. Реализация ПО. Воплощение полноценного проекта.
4. Тестирование продукта. Тестовая эксплуатация продукта
5. Интеграция системы. Включает установку и официальную приёмку продукта.
6. Поддержка. Предоставление технической помощи по продукту после запуска а коммерческую эксплуатацию.

Эта модель подразумевает строго последовательное и однократное выполнение каждой фазы проекта. Переход от одной фазы к другой возможен только после успешного завершения предыдущего этапа. Каждый этап подразумевает детальное планирование и полную корректность результата этапа.

Такие жёсткие ограничения последовательности позволяет построить процесс разработки, который максимально прозрачен и удобен для Заказчика.

ПРОЕКТ И ДОКУМЕНТАЦИЯ

Обратная сторона «медали» данного метода, это необходимость поддержки и постоянной актуализации документации разработки продукта. Любое изменение необходимо обязательно согласовывать с Заказчиком. А не достаточный уровень проработки требований несёт за собой увеличение бюджета и сроков проекта, которые довольно сложно оценить.

На сегодняшний день водопадная модель разработки ПО практически не используется из-за малой гибкости модели. Однако её продолжают использовать из-за высокой прозрачности разработки. Благодаря высокому уровню формализации, управлять таким проектом значительно проще. Принято считать, что каскадная модель разработки снижает риски и вносит ясность в процесс разработки, когда над проектом работает несколько десятком человек.

Каскадная модель подходит при разработки сложных и больших проектов и систем со строго определённой функциональностью. Использовать при разработке больших гос.заказов или научных разработках. Использовать данную методология для разработки бизнес-приложений крайне не желательно.

Мета информация

• Количество процессов - 6
• Команда - десятки человек

Минусы

• Watrefall проект должен постоянно иметь актуальную документацию. Обязательная актуализация проектной документации. Избыточная документация
• Очень не гибкая методологии
• Может создать ошибочное впечатление о работе над проектом (например фраза «45% выполнено» не несёт за собой никакой полезной информации, а является всего лишь инструментов для менеджера проекта)
• У Заказчика нет возможности ознакомиться с системой заранее и даже с «Пилотом» системы
• У Пользователя нет возможности привыкать к продукту постепенно
• Все требования должны быть известны в начале жизненного цикла проекта
• Возникает необходимость в жёстком управлении и регулярном контроле, иначе проект быстро выйдет из графиков
• Отсутствует возможность учесть переделку, весь проект делается за один раз

Плюсы

• Высокая прозрачность разработки и фаз проекта
• Чёткая последовательность
• Стабильность требований
• Строгий контроль менеджмента проекта
• Облегчает работу по составлению плана проекта и сбора команды проекта
• Хорошо определяет процедуру по контроля качества

Применение

• Для средних и больших проектов, где задействованы десятки программистов и несколько разных команд проекта.
• Проекты, в которых требования и границы прозрачны и точно известны в начале жизненного цикла проекта.

Тем самым, каскадная модель подразумевает, что переход от одной фазы разработки к другой происходит только после полного и успешного завершения предыдущей фазы, и что переходов назад либо вперёд или перекрытия фаз - не происходит.

К сожалению, не существует универсального процесса разработки ПО, полностью подходящего под каждый проект. Во главе угла стоят методологии – системы стандартов, содержащие понятия, методы и способы, которые определяют стиль создания программного обеспечения.

Методология подбирается, во-первых, под конкретные задачи, объемы работ, цели заказчика и бюджет. Во-вторых, не забываем и про специфику деятельности IT-компании. Техподдержка, аутсорсинг и внутренняя разработка своего проекта предполагают разные подходы.

Одни из самых распространенных категорий моделей разработки ПО – Agile и Waterfall, гибкая и каскадная соответственно. Мы дадим краткое описание каждой, рассмотрим их плюсы, минусы и определимся с корректной системой под проект.

Гибкие методологии придерживаются итеративных принципов разработки. Процесс создания продукта делится на серию коротких циклов по 1-4 недели. Каждая итерация представляет собой отдельный проект с планированием, проектированием, программированием, тестированием и ретроспективой.

При оплате труда разработчиков в рамках Agile обычно выбирают между выделенной командой под проект (Dedicated Team) и системой Time&Materials (T&M). Мы уже сравнили между собой некоторые механизмы построения финансовых отношений с подрядчиком. Наши выводы с позиций клиентов и разработчиков можно найти .

Гибкая модель разработки основана на 12 принципах, из которых определяющими мы считаем следующие:

• рабочее ПО - лучший показатель эффективности команды разработки;
• редактирование требований приветствуется на любом этапе разработки;
• личное общение - самый продуктивный способ коммуникации;
• новые версии продукта выходят либо каждую итерацию, либо раз в несколько месяцев, в зависимости от проекта.

К классу Agile относятся такие методики, как экстремальное программирование (XP), FDD, DSDM, Scrum и другие.

Waterfall

Принцип каскадной системы состоит в последовательности. Процесс разработки разбит на следующие шаги:

1. Анализ требований

2. Планирование

3. Реализация

4. Интеграция

5. Тестирование

7. Поддержка

Переход к каждой фазе происходит только после окончания предыдущей. Новые функции добавляются уже после релиза и исправления предыдущих ошибок. Благодаря четкой документации и стабильным требованиям для каскадных проектов лучше подойдет модель финансового взаимодействия с фиксированной ставкой (Fixed price).

А теперь сравним сильные и слабые стороны Agile и Waterfall.

Плюсы методологий:

Гибкая модель

• Корректировки функциональных требований встроены в процесс разработки для обеспечения конкурентного преимущества. По сути, уже через 2 итерации проект можно развернуть на 360 градусов и делать совсем другой продукт.
• Проект разделен на короткие и прозрачные итерации.
• Минимизация рисков благодаря гибкому процессу внесения изменений.
• Быстрое получение первой рабочей версии продукта.

Каскадная модель

• Понятная и простая структура процессов, удобная для команд с небольшим опытом.
• Качественная и детальная документация.
• В проекте можно легко отследить ресурсы, риски и затраченное время.
• Задачи продукта стабильны от начала до конца.

Минусы методологий:

Гибкая модель

• Невозможно подсчитать точную сумму работы из-за постоянно меняющихся требований.
• Поскольку Agile скорее философия, чем процесс, в систему нужно погрузиться и принять её, что требуется не каждому проекту.
• Команда должна быть высококвалифицированной и опытной, ориентированной на клиента.
• Новые требования могут противоречить существующей архитектуре или функционалу.
• Со всеми корректировками и изменениями есть риск, что проект не закончится никогда.

Каскадная модель

• Требования определяются и закрепляются в самом начале, что лишает процесс разработки гибкости.
• На проект тратится большее количество времени и ресурсов.
• Клиент увидит только готовый продукт, изменить что-либо крайне сложно.
• Отсутствие обратных связей между этапами разработки.

Изучив матчасть, мы легко научимся жонглировать Agile и Waterfall в своих проектах!

Гибкая модель разработки действует, если:

1. В проекте задействована опытная команда.

2. Окончательный функционал продукта пока неизвестен, и изменения необходимо вносить максимально оперативно.

3. Конечный пользователь «варится» в проекте с самого начала.

4. Необходимо быстро разработать рабочее ПО.

5. Вы стартап.

Выбирайте каскадную модель в случаях, если:

1. Требования к проекту стабильны и практически неизменны;

2. Качество продукта намного важнее затраченного времени и ресурсов;

3. Проект разрабатывается на аутсорсе;

4. Конечный пользователь только принимает результат работы, не участвуя в процессе.

Необходимо сказать, что обе модели помогут реализовать ваш проект. В первую очередь вы выбираете вариант, который позволит вам делать качественные продукты и эффективно управлять своим бюджетом.

Конечно, как только вы на финишной прямой, никого не будет интересовать выбранная методология. Поэтому, даже если модель разработки оказалась неподходящей, команда должна быть достаточно сильной для получения достойных результатов.

А теперь просто идите и сделайте свой проект!

Что такое водопадная модель

Жизненным циклом ПО называется период существования ПО, связанный с подготовкой к его разработке, разработкой, использованием и переработками, начиная с того момента, когда принимается решение разработать новую систему до того момента, когда полностью прекращается всякое ее использование. Модель жизненного цикла ПО выделяет конкретные наборы видов деятельности, артефактов, ролей и их взаимосвязи. Она определяет, какие артефакты являются входными данными у каких видов деятельности, и какие артефакты появляются в качестве результатов, какие роли вовлечены в различные работы, как работы соотносятся друг с другом по времени, каковы критерии качества полученных результатов, как оценить степень соответствия различных артефактов общим задачам проекта и когда можно переходить от одной деятельности к другой.

Водопадная модель жизненного цикла ПО предполагает последовательное выполнение различных этапов деятельности, включая анализ требований, проектирование, кодирование и тестирование отдельных модулей (компонентов), тестирование сборок и интегрированное тестирование всего конечного продукта. При этом предполагается четкое разграничение этапов, на которых набор документов, выработанный на предыдущей этапе, передается в качестве входных данных для следующего. Таким образом, каждый вид деятельности выполняется на какой-то одной фазе жизненного цикла ПО, движение в обратную сторону по этой цепочке невозможно.

Этапы деятельности

Анализ. На этапе анализа изучается и определяется задача, которую должна выполнять программа. Результатом выполнения этой фазы является совокупность требований, предъявляемых к ПО.

Проектирование. На этом этапе требования, выявленные при анализе, преобразуются в описание принципов решения – документ, в соответствии с которым принимаются конкретные решения при реализации программы. Основным итогом второй фазы является получение проекта, который может включать текст на естественном языке, модель ПО, алгоритмы, таблицы, математические формулы и т. п. Детальное проектирование предполагает выделение компонент ПО, определение их структуры и методов взаимодействия.

Реализация. По завершении исходного проектирования следует этап реализации, на котором создаются и тестируются программные модули, определенные при проектировании. Главными результатами этого этапа являются модули исходного кода и автономные тесты модулей. После реализации переходят к тестированию системы, а затем к сдаче ее в эксплуатацию.

Внедрение и эксплуатация. Готовый программный продукт передается заказчику, производятся приемо-сдаточные испытания, осуществляется обучение пользователей и опытная эксплуатация, после чего ПО ставится на сопровождение и начинается производственная эксплуатация программной системы.

Недостатки водопадного подхода

• Накопление различных ошибок, допущенных на ранних стадиях проекта. Если только к концу проекта, становится очевидно, что были допущены ошибки, то любой возврат к предыдущим стадиям с целью исправления ошибок становится крайне дорогостоящим. Метод "водопада" не позволяет эффективно выявлять и нивелировать последствия подобных рисков.
• Неоправданное увеличение времени реализации, превышение бюджета и риск полного срыва проекта из-за накопления ошибок от этапа к этапу.
• Все ключевые решения принимаются тогда, когда у аналитиков и разработчиков нет полного понимания системы. Очень сложно уложить реальный процесс создания программного обеспечения в такую жесткую схему, поэтому постоянно возникает необходимость возврата к предыдущим этапам с целью уточнения и пересмотра ранее принятых решений. В начале проекта перед разработчиками стоит обескураживающая задача: полностью определить все требования к системе. Для этого необходимо тщательно и всесторонне обсудить с пользователями и исследовать бизнес-процессы. Пользователи должны согласиться со всем тем, что выясняется в ходе такого обследования, хотя они могут и не ознакомиться до конца с его результатами. При некотором везении таким способом на стадии анализа удается собрать около 80% требований к системе. При проектировании могут возникнуть новые проблемы, их необходимо опять обсуждать с пользователями, что выразится в появлении новых требований к системе. В процессе реализации и тестирования зачастую обнаруживается, что некоторые из принятых ранее решений невозможно осуществить или выясняется, что требования не были достаточно детализированы и их реализация некорректна. Нужно возвращаться назад на этап анализа и пересматривать эти требования.
• Метод водопада не дает возможности быстрой адаптации к изменениям , особенно на поздних стадиях жизненного цикла ПО.
• Конечный продукт может оказаться невостребованным из-за неточного изложения требований или их изменения за длительное время создания ПО.

Когда применяется водопадный подход

Водопадный подход хорошо работает в проектах, где требования к программному продукту четко определены и не должны меняться, вовлечение заказчика в процесс разработки не требуется. То же касается проектов ПО, сложность которых определяется необходимостью реализации сложных алгоритмов, а роль и объем пользовательского интерфейса невелик.

Сравнение водопадного и итеративного подходов

На приведенном рисунке хорошо видны различия водопадного и итеративного подходов. Водопадный подход предполагает фиксацию функциональности ПО и возможность варьирования времени и ресурсов (обычно в сторону увеличения по причинам, приведенным выше).

При водопадном подходе заказчик привлекается к участию в проекте только на раннем этапе (для определения требований к ПО) или в случае необходимости внесения изменений, обнаруженной разработчиками. Он может оценить только конечный результат, который может не соответствовать его представлениям.

В итеративном подходе предполагается участие представителя заказчика в проекте на всех этапах. Итеративный подход позволяет существенно облегчить и упростить процесс изменения функциональности ПО.

Основные преимущества итеративного подхода можно сформулировать так:

• Возможность нивелирования воздействия серьезных рисков на ранних стадиях проекта, пока это еще можно сделать с минимальными затратами. Разница стоимости ошибки определения требований в начале проекта и в конце равна 1:200.
• возможность организовать плодотворную обратную связь с будущими конечными пользователями с целью создания системы, реально отвечающей их потребностям;
• акцент усилий на наиболее важные и критичные направления проекта;
• непрерывное итеративное тестирование конечного продукта, позволяющее оценить успешность всего проекта в целом;
• раннее обнаружение несоответствий между требованиями, моделями и программным кодом;
• эффективное использование накопленного опыта;
• реальная оценка текущего состояния проекта и, как следствие, большая уверенность заказчиков и непосредственных участников в его успешном завершении.