Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Прототипирование программных систем

Цели

Цель настоящей главы – показать, как прототипирование используется в процессе разработки программного обеспечения, и описать различные подходы к разработке прототипов. Прочитав эту главу, вы должны:

q понять роль прототипирования в процессе разработки ПО;

q знать различие между эволюционным и экспериментальным прототипированием;

q освоить три метода разработки прототипов: с использованием языков программирования высокого уровня, на основе баз данных и с повторным использованием программных компонентов;

q понять, почему прототипирование – наиболее эффективная и удобная технология проектирования и разработки пользовательских интерфейсов.

Заказчикам программного обеспечения и конечным пользователям обычно сложно четко сформулировать требования к разрабатываемой программной системе. Трудно предвидеть, как система будет влиять на трудовой процесс, как она будет взаимодействовать с другими системами и какие операции, выполняемые пользователями, необходимо автоматизировать. Тщательный анализ требований помогает уменьшить неопределенность относительно того, что система должна делать. Однако реально проверить требования, прежде чем их утвердить, практически невозможно. В этой ситуации может помочь прототип системы.

Прототип является начальной версией программной системы, которая используется для демонстрации концепций, заложенных в системе, проверки вариантов требований, а также поиска проблем, которые могут возникнуть как в ходе разработки, так и при эксплуатации системы, и возможных вариантов их решения. Очень важна быстрая разработка прототипа системы, чтобы пользователи могли начать экспериментировать с ним как можно раньше.

Прототип ПО помогает на двух этапах процесса разработки системных требований.

1. Постановка требований. Пользователи могут экспериментировать с системными прототипами, что позволяет им проверять, как будет работать система. Пользователи получают новые идеи для постановки требований, могут определить сильные и слабые стороны ПО. В результате могут сформироваться новые требования.

2. Проверка требований. Прототип позволяет обнаружить ошибки и упущения в ранее принятых требованиях. Например, системные функции, определенные в требованиях, могут быть полезными и нужными (с точки зрения пользователя). Однако в процессе применения этих функций совместно с другими функциями пользователи могут изменить первоначальное мнение о них. В результате требования к системе изменятся, отражая измененное понимание пользователями системных функций.

Прототипирование можно использовать при анализе рисков и на начальном этапе разработки планов управления программным проектом (см. главу 4). Основной опасностью при разработке ПО являются ошибки и упущения в требованиях. Затраты на устранение ошибок в требованиях на более поздних стадиях процесса разработки могут быть очень высокими. Эксперименты показывают [48], что прототипирование уменьшает число проблем, связанных с разработкой требований. Кроме того, прототипирование уменьшает общую стоимость разработки системы. По этим причинам оно часто используется в процессе разработки требований.

Однако различие между прототипированием, как отдельным этапом процесса разработки ПО, и разработкой основной программной системы неочевидно. В настоящее время многие системы разрабатываются с использованием эволюционного подхода, когда быстро создается первоначальная версия системы, которая затем постепенно изменяется до ее окончательного варианта. При этом часто используются методы быстрой разработки приложений, которые также можно использовать при создании прототипов. Эти вопросы обсуждаются в разделе 8.1.

Наряду с тем что прототипы помогают формировать требования, они имеют и другие достоинства.

1. Различное толкование требований разработчиками ПО и пользователями можно выявить при демонстрации действующего прототипа системы.

2. В процессе создания прототипа разработчики могут выявить неполные или несогласованные требования.

3. Работая, хотя и ограниченно, в виде прототипа, система может продемонстрировать свои слабые и сильные стороны.

4. Прототип может служить основой для написания спецификации высококачественной системы. Разработка прототипа обычно ведет к улучшению спецификации системы.

Действующий прототип может также использоваться для других целей [178].

1. Обучение пользователя. Прототип системы можно использовать для обучения персонала перед поставкой окончательного варианта системы.

2. Тестирование системы. Прототипы позволяют "прокручивать" тесты. Один и тот же тест запускается на прототипе и на системе. Если получаются одинаковые результаты, это означает, что тест не обнаружил дефектов в системе. Если результаты отличаются, то необходимо исследовать причины различия, что позволяет выявить возможные ошибки в системе.

На основе изучения 39 различных программных проектов, использовавших прототипирование, в работе [133] сделан вывод, что эффективность применения прототипов при разработке ПО состоит в следующем.

1. Улучшаются эксплуатационные качества системы.

2. Система больше соответствует потребностям пользователей.

3. Системная архитектура становится более совершенной.

4. Сопровождение системы упрощается и становится более удобным.

5. Сокращаются расходы на разработку системы.

Эти исследования показывают, что улучшение эксплуатационных качеств системы и увеличение соответствия системы потребностям пользователя не требуют увеличения общей стоимости разработки системы. Прототипирование обычно повышает стоимость начальных этапов разработки ПО, но снижает затраты на более поздних этапах.

Модель процесса разработки прототипа показана на рис. 8.1. На первом этапе данного процесса определяются назначение прототипа и цель прототипирования. Целью может быть разработка макета пользовательского интерфейса, проверка функциональных системных требований или демонстрация реализуемости системы для руководства. Один и тот же прототип не может служить одновременно всем целям. Если цели определены неточно, функции прототипа могут быть восприняты неверно.

Рис. 8.1. Процесс разработки прототипа

На следующем этапе процесса разработки прототипа определяются его функциональные возможности, т.е. принимается решение о том, какие свойства системы должен отражать прототип, а какие (что, возможно, более важно) – нет. Для уменьшения затрат на создание прототипа можно исключить некоторые системные функции. Например, можно ослабить временныe характеристики и требования к использованию памяти. Средства управления и обработки ошибок могут игнорироваться либо быть элементарными, если, конечно, целью прототипирования не является модель интерфейса пользователя. Также могут быть снижены требования к надежности и качеству программ.

Заключительный этап процесса прототипирования – оценивание созданного прототипа. В работе [178] утверждается, что это наиболее важный этап процесса прототипирования. Здесь проверяется, насколько созданный прототип соответствует своему назначению и целям, а также на его основе создается план мероприятий по совершенствованию разрабатываемой системы.

⇐ Предыдущая 50 51 52 53 545556 57 58 59 Следующая ⇒